회전 언밸런스

회전 불균형은 회전 축 주위의 질량의 불균일한 분포다. 회전 질량, 즉 로터는 질량 중심(내부 축)이 회전 중심(기압 축)과 정렬되지 않을 때 균형을 잃고 있다고 한다. 언밸런스는 회전하는 구조물의 진동 특성을 가진 회전자를 흔들리게 하는 모멘트를 발생시킨다.

불균형의 원인

스트레스로 인한 왜곡

일상적인 제조 공정은 금속 부품에 스트레스를 줄 수 있다. 스트레스 해소가 없으면 로터가 스스로 변형되어 조정된다.

열변형

열 왜곡은 종종 부품이 증가된 온도에 노출될 때 발생한다. 금속은 열에 닿으면 팽창할 수 있기 때문에 따뜻한 온도에 노출되면 기계 전체가 팽창하거나 특정 부품만 팽창하여 왜곡이 발생할 수 있다.

부일듀프 및 예금

재료 취급과 관련된 회전 부품은 거의 항상 축적을 축적한다. 더구나 기름에 노출되면 이런 부분은 매우 쉽게 왜곡될 수 있다. 유지 보수 루틴을 준수하거나 검사 프로세스를 이행하지 않으면 오일이 부품으로 스며들어 균형이 흐트러질 수 있다.^[1]

디자인별

진동을 원하는 경우도 있고, 로터가 의도적으로 균형을 잃고 진동자 역할을 하는 경우도 있다. 그 예로는 항공기의 스틱 셰이커가 있다.

불균형의 영향

• 진동
• 잡음
• 베어링 수명 감소
• 안전하지 않은 작업 조건
• 기계 수명 감소
• 유지 보수 증가

불균형을 표현하는 데 사용되는 단위

• 질량 편심률 $e{\displaystyle }$ ${\displaystyle e}$의 관점에서$:$ µm, mm, cm, ...; µin, mil, in, ...
• 주어진 반지름의$$ $질량{\displaystyle }$ m ${\displaystyle m}$의 관점에서 µg, mg, g, kg, ...; moz, oz, ...
• 질량 × 반지름 모멘트(mR): mg-mm, g-mm, mg-cm, g-cm, kg-mm, ...; oz-in, g-in, ...

잔액의 종류

정적 균형

회전하는 질량의 관성 축이 회전 축으로부터 평행하게 이동될 때 정적 균형(일종의 힘 균형이라고도^[2][3] 함)이 발생한다. 디스크 모양의 로터에서는 디스크의 얇은 기하학적 프로필이 회전 축과 거의 평행한 관성 축으로 질량의 고르지 않은 분포를 허용하기 때문에 정적 불균형이 더 자주 발생할 수 있다. 한 평면만 균형 조정을 받는다.^[4]

$U=m\time r}$

여기서 U = 균형, m = 질량, r = 불균형과 물체 중심 사이의 거리

커플밸런스

커플 밸런스는 회전하는 질량이 서로 180°에 위치한 두 개의 동일한 불균형 힘을 가질 때 발생한다. 정적으로 균형 잡힌 시스템은 여전히 몇 가지 불균형을 가질 수 있다. 커플 언밸런스는 긴 원통형 로터에서 자주 발생한다.

$U=m\time r\time d}$

여기서 d = 회전 축을 따라 두 언밸런스 힘 사이의 거리.

동적 균형

회전할 때 질량/내부 축이 축 축 축과 교차하지 않을 때 불균형을 동적 균형이라고 한다. 정적 균형과 커플 균형의 조합은 동적 불균형이다. 그것은 사실상 모든 회전자에서 발생하며 가장 흔한 종류의 불균형이다. 적어도 두 평면의 무게를 교정하면 고칠 수 있다.^[5]

잔액을 수정하거나 보상하는 방법

• 대량 추가.
• 대량 제거.
• 매스 시프트.
• 매스 센터링.

기존 진동 측정과 필요한 질량 변화 계산은 일반적으로 어떤 형태의 밸런싱 머신을 사용하여 수행된다.

등급들

ISO 21940은^[6] 진동을 G 코드로 분류한다. 불행하게도, 그것은 로터가 자유 공간에서 회전한다고 가정하는 이론적 값이기 때문에 실제 작동 조건과 관련이 없다. 허용 잔류 고유 불균형 값 e가_per 있는 동일한 유형의 로터는 로터의 속도에 반비례한다.

e_per × Ω = 상수,

여기서 Ω = 각도 속도(초당 반지름) e_per = 허용 가능한 잔류 고유 불균형

이 상수는 품질 등급 G. 균형 등급은 회전 기계에 허용되는 잔류 불균형을 지정하는 데 사용된다. ISO 1940 표준은 다른 종류의 기계에 대한 균형 등급을 정의한다. G2.5에 맞춰 균형을 맞춘 로터는 외부 영향이 없는 부유 상태로 회전할 경우 작동 속도로 2.5mm/s의 진동으로 진동한다.

U_per = (9.54 × G 번호 × 질량)/rpm

여기서_per U = 잔차 공차(또는) 불균형

중요 공식

${\displaystyle F=U\omega ^{2}}$

$[\displaystyle U=mass(불균형)r}$

${\displaystyle e={\frac {U}{m(회전 장치)}}}$

여기서 F = 불균형으로 인한 힘, U = 불균형. Ω = 각도 주파수. e = 특정한 불균형. m = 질량. r = 개체 회전 축과 불균형 사이의 거리.

참조