VISOPE-진동소음음향방출분석-진단모니터링-한국CBM: 5월 2019

2019년 5월 25일 토요일

가진과 감쇠

-------------------------------------------------------------------------------------

현실 속 자연계에서 진동을 지속성으로 설명한다면 두 가지 종류가 있다. 진동이 한 번 발생하는 것과 계속 발생되는 것이다. 진동이 한 번만 발생한다는 것은 해머를 치는 것 등으로 표현할 수 있고 결국 이 진동은 어떠한? 힘으로 소멸된다. 반면에 공장에서 가동하고 있는 기계설비의 진동은 사실 대부분 ‘계속 발생되는 것’인데 이 진동은 줄지 않고 계속 지속된다. 너무나 당연한 설명이지만 여기에 중요한 사실이 있다. 즉, 힘-가진력(Exciting force)을 계속 가하지 않으면 진동은 ‘감쇠(Damped)’하여 소멸된다는 것이다.

가진(Exciting)과 감쇠(Damping)

진동을 일으키도록 작용하는 외력을 가진력이라 하고 갑작스런 일시적인 가진을 ‘과도(Transient)’라 하며 이 것은 망치로 내리칠 때나 폭발, 프레스 진동과 같은 파형이 갑작스럽고 뾰족한 Impact pulse의 형태를 가진다. 반면에 지속적인 가진은 모터나 터빈을 통해서 발생하는 원심력에 의한 회전운동일 경우가 많은데 ‘연속(Continuous)’이라 하여 Rotating과 Rectilinear(직선운동)과 통한다. 다시 말하지만 이러한 가진으로 계속 똑 같은 진동이 발생하고 줄지 않는다. 아무튼 가진을 하지 않으면 진동이 발생하지 않으며 또 한 번만 가진을 한다면 진동이 지속되지도 않는다. 그 이유는 이상계와 달리 자연계에는 감쇠(Damping)라는 것이 존재하여 진동을 줄이게 하기 때문이다.

감쇠는 에너지의 소실/변환과정으로 대체적으로 운동에너지를 열에너지로 변환하는 과정이며 운동을 점차적으로 감소시키는 것을 의미한다.

감쇠의 단위는 속도(v)에 대한 저항성(F)을 의미하므로 [Ns/m]를 사용한다. 그리고 다음의 세가지 종류로 메커니즘을 구분할 수 있는데 유체의 점성에 의한 감쇠(Viscous), 고체와 고체의 면사이의 마찰에 의한 마찰감쇠(Coulomb), 그리고 고체의 내부변형시 내부조직의 마찰이나 히스테리시스력(재료)에 의한 이력감쇠(Hysteretic)가 있다. 각 감쇠의 수식표현과 등가감쇠계수 등에 관한 자세한 내용은 감쇠에 관한 추가자료를 참조하기 바란다.

자연현상에서 감쇠는 항상 존재하지만 이상적인 운동으로 생략하여 질량과 강성만으로도 진동을 설명할 수도 있다. 그리고 가진력도 수학적으로 생략하여 자유진동(Free vibration)으로 표현할 수 있다. 그런데 만약 가진이 없으면 실제로 아무런 현상도 발생하지 않을 것이고, 따라서 감쇠가 없다면 지구는 지금 당장이라도 곧 파괴되지 않을까?

All copyright 한국CBM(주) written by BISOPE , vs72@naver.com, 070-4388-0415, www.kCBM.kr

계측시스템(DAQ+FFT+S/W)내장 MEMS 3축 진동센서 SEQUOIA Fast tracer

계측기술검토

계측시스템(DAQ+FFT+S/W)내장 MEMS 3축 진동센서 SEQUOIA Fast tracer

검증추천	나쁨	별로..	쓸만함	권장수준	자랑할 정도
다양한 기능				y
출력과 성능				y
동종 가격대		y
사용이 쉽다					y
외관 및 편리				y

Key word

-사용이 매우 간편하고 이렇게 3축 진동측정이 간편할 수가 있다니 노트북을 켜자마자, 하지만 주파수가 2500Hz이상도 측정할 수 있었다면…

Model: Fast tracer, Balancer

현장계측용, 실시간계측 모니터링용, 진동평가용, 실시간 진단용, 교육용

All copyright 한국CBM(주) written by BISOPE , vs72@naver.com, 070-4388-0415, www.kCBM.kr

2019년 5월 18일 토요일

진동문제 기술컨설팅 전문사 한국CBM

---------------------------------------------------------------

진동문제로 고민하고 있는 고장분석 및 연구분야에서 근무하고 계신 여러분!

1.진동문제로 고민이다. 직접 해결하기 어렵다. 옆에서 같이 고민해 줄 사람이 있으면 좋겠다.

2.진동 감시시스템 및 센서, 진동진단장비 선택 등을 하고 싶다. 옆에서 물어볼 사람이 있으면 좋겠다.

3.지속적인 진동교육과 우리 회사에 예측진단/진동 분석체계를 갖추고 싶으나 방법을 잘 모르겠다.

4.측정과 신호처리부터 진단과 예측까지 실무 진동기술이 필요하다.

한국CBM의 (Training Service)는 아래와 같은 기술 커리큘럼을 가지고 있습니다.

1. 설비진단 기술 지원(계획)

2. 설비진단 기술 지원(측정)

3. 설비진단 기술 지원 (분석), Trouble Shooting 진단 지원(원인해석)

4. 설비진동진단 관리대행 (연간계약-정기측정-정기보고서)

5. 대책설계, 보고업무 지원

6. 진단부서의 조직 및 결과지표 셋업.

7. 전체 생산설비의 평가(Assessment)

8. 설비 진동관리 및 평가기준 등의 셋업.

9. PDM측정기술 및 측정주기 셋업

10. 모니터링시스템 최적설계 기술지원.

11. 공동기술개발 및 설계.

All copyright 한국CBM(주) written by BISOPE , vs72@naver.com, 070-4388-0415, www.kCBM.kr

키워드	진동교육, 진동계측기, 진동컨설팅, 진동진단, 설비진단, Pdm, 예측진단

저주파음과 기계환경소음

-----------------------------------------------------------------

소음이라함은 인간의 청각으로 들을 수 있는 영역의 최대치인 20~20,000Hz로 보며 환경진동이라하면1~90Hz의 영역대로, ‘저주파음’을 구분하라고 하면 위의 환경진동영역대인 1~90Hz로, 여기서 특히 초저주파음은 2Hz이하로 구분할 수 있는데 이 초저주파음은 청각보정 A, C, D가 아닌 인체감각보정(G특성)을 사용하여야 한다. 자동차, 가전, 철도, 사무기기, 공장기계, 공사장 등 거의 모든 생활 및 공장환경에서 이러한 저주파음을 느끼고 노출되어 있으며 크기로 치면 100dB(G)도 아주 흔하게 접할 수 있다.

생활진동과 같은 영역의 저주파음

저주파음은 저주파수이므로 가중영역이 낮아서 일반생활소음과 달리 그 평가기준이 높다. 이는 인체감각을 기준으로 한 것으로 일본의 경우, 저주파음에 대한 기준을 92dB(G)이하로 권장하고 있으며 국내에는 규제나 권장사항이 없다. 저주파음은 인간의 순환계, 호흡계, 신경계, 내분비계 등에 영향을 가하여 심박수, 스트레스, 수면방해 등에 분명히 영향을 주고 있으며 따라서 적어도 건설 전 환경영향평가 등에 반드시 고려해야 할 항목이다.

저주파음의 측정은 일반적인 환경소음을 측정하는 마이크로폰으로 사용하기는 어렵고 1Hz가까이 측정이 가능한 low-noise 마이크로폰의 사용과 고성능 저노이즈 데이터수집장치를 사용해야 한다. 일반적인 1/2인치 콘덴서형은 3~4Hz이상의 주파수부터 선형성이 성립하므로 참고하기 바란다. 또한 바람의 영향이 있는 5m/s이상부터는 크기 20cm이상의 wind screen을 사용하여 바람의 영향을 최소화하도록 한다. 예를 들어 최근 이슈가 되고 있는 풍력발전기의 경우 분당 20회 이하로 회전하고 날개수가 3개이므로 저주파음에 속한다. 이 풍력발전기는 대부분 조용한 지역에 설치되며 주야간 구분이 없이 저주파음을 발생시키므로 저주파음을 측정하고 예측, 규제, 측정하기에 가장 적절한 대상이라고 할 수 있다.

All copyright 한국CBM(주) written by BISOPE , vs72@naver.com, 070-4388-0415, www.kCBM.kr

키워드	저주파음, 생활진동평가, dB(G), 기계환경소음

2019년 5월 11일 토요일

기어-기초용어

----------------------------------------------------------------

기어박스에는 동력을 전달하는 축(shaft)과 기어(gear teeth) 그리고 그 축을 잡고 있는 베어링(bearing)으로 구성된다. 기어는 서로 짝을 이루어야 동력을 전달하고 형식에 따라서 전달방향을 조정할 수도 있으나 진동(vibration)이 발생하지 않도록 기어를 설계할 수는 없다. 기어는 어느 정도 여유(backlash)를 가지고 움직여야 하며 따라서 치와 치가 닿고 떨어지면서 자연스럽게 진동이 발생한다. 또한 베어링과의 문제도 아주 밀접하여 베어링이 손상을 입을 경우 기어의 수명에도 큰 영향을 준다. 기어박스를 사용하는 이유는 우선 슬립이 없이 정확하고 강력한 동력을 전달하고 고속에서도 가동할 수 있는 점이라고 할 수 있으나 반면에 윤활과 고도의 축정렬이 필요하고 소음과 진동이 발생한다는 점도 있다.

기어관련 용어

기어는 이빨이 밀어내는 각도인 ‘tangent’의 각도로 동력의 벡터가 향하며 직접 닿아서 움직이는 궤적은 기어이빨의 중간정도 부분인 ‘pitch circle’로 설명된다. 다음은 기어와 관련된 주요 용어를 정리하였다.

1. Pitch circle diameter(Pc)-피치써클의 지름

2. Diamentral Pitch(Pd)-피치써클 지름에서 기어의 잇수를 나눈 값

3. Circular pitch(Cp)-피치써클의 circumference위에 있는 치(teeth)들 간의 거리.

4. Normal Pitch(Np)-인벌루트 이빨 표면의과 탄젠트각의 정상적인 거리 distance along the normal to the common tangent between successive involute tooth surfaces(Np=Cp*cos(A))

5. Base circle diameter(Bd)-인벌루트커브가 그려지는 서클의 지름

6. Gear ratio-(Ng)-각기어의 잇수간의 비율

7. Base Helix angel-라인과 수평상태에서 회전축과의 라인 기울기

8. Lead-360도를 따라 회전하는 기어를 위한 헬리컬기어에서 축방향의 운행거리.

9. Line of action-다른 기어와 접촉할 때 탄젠트각의 정상적인 거리 distance along the normal to the common tangent during which one tooth is contact with one tooth on the other gear

10. Backlash-두기어가 접촉할 때 마주하는 두 기어간의 클리어런스

11. Working depth-접촉되는 이의 끝과 접촉되는 부분의 반경거리

12. Contact ratio-average number of pairs of teeth that are theoretically in contact; this is approximately equal to the length of the line of action divided by the normal pitch.

13. Addendum-피치써클반경과 외경반경의 차이

14. Dedendum-피치써클반경과 루트써클반경의 차이

All copyright 한국CBM(주) written by BISOPE , vs72@naver.com, 070-4388-0415, www.kCBM.kr

키워드	기어진동, GMF, 기어주파수, 기어결함, 기어용어

인공지능과 설비진단

인공지능과 설비진단

------------------------------------------------------------------------------------

휴대폰은 인류의 역사상 의식주 이외에 가장 필수적인 사항이 되어 있다. 그런데 우리는 곁에서 항상 소지하고 있는 휴대폰에 중독되어 눈을 떠서 잠이 들 때까지 벗어날 수 없는 상태로 본인은 물론 가족과 전세계인에게 놀람을 넘어서 많은 실망이 되고 있는 상황도 알 것이다. 과연 10년 후에도 계속 그 핸드폰에게 우리의 습관을 정복당하고 살고 있을까? 필자는 그 때에는 휴대폰을 뛰어 넘는 어떤 개체가 우리의 개인 ‘비서’역할을 하고 있을 것이라 상상한다. 휴대폰 중독걱정은 사라지는 대신, 스스로 아무 것도 할 수 없는 비서의 시대가 올 것이다.

개인비서 개체, 인공지능(AI)

개인비서는 개인에게 필요한 것을 편리하게 해주는 정보와 서비스를 해주는 직업이다. 이를 대신하려 하는 개인비서 개체는 우리의 취향, 습관을 학습하여 검색, 예약, 통역, 운전, 구매 등을 수행하므로 우리는 언어를 배울 필요도, 공부를 할 필요도, 운전을 배울 필요도 없다. 왜냐하면 개인비서 개체와 연결된 인터넷과 자율 수송수단 등이 이를 대신하여 주기 때문이다. 마치 대기업의 임원처럼, 고위계층 및 군장성처럼 편리함과 고도의 정보를 보유한 최고 결정자로 개인비서개체가 나를 만들어 줄 것이며 우리는 똑똑하고 철두철미한 참모를 둔 지휘자가 될 것이며 더 나아가 더 뛰어나고 고가격인 개인비서개체를 남들에게 자랑하고 다닐 것이다. 그래서 지금의 핸드폰 사랑은 없어진다는 이야기가 되고 각기 다른 등급과 가격의 개인비서개체를 소유한 개인들의 빈부격차도 느끼게 될 수 있다. 이 것을 거꾸로 생각해서 보면 비서의 능력이 우리의 빈부를 결정하게 될 수도 있다. 이 것은 모두 인공지능 AI의 세상을 짐작하는 것이다.

반면에 최고 결정자는 가장 최고의 능력을 보유한 참모를 가지고 있었다는 것을 우리는 알고 있어야 한다. 즉, 참모가 없으면 알지도 못하고, 컴퓨터 로그온도, 라면도 못 사거나 운전도 못할 수 있다는 것이다. 더욱이 인공지능이 로봇에 탑재가 되면 우리는 힘과 지능을 같이 자동화시키는 것이고 인공지능이 판단을 하기 시작할 때 우리는 역전되는 것이다.

설비진단에도 인공지능의 도입이 출발하고 있다. 사실 인공지능은 법의 기억, 의술의 데이터, 회계의 정산분야에 빅데이터가 이미 존재하므로 더 빠른 발전을 볼 수 있으나 아마도 쉽게 깨뜨리지는 못하는 것 같다. ‘가진자’들은 그 것의 능력을 너무나도 잘 알고 있고 따라서 적어도 그 분야의 혁신은 제일 나중에 있도록 조절할 것이기 때문이다. 그런데 설비진단으로 말할 것 같으면 실시간과 다양한 데이터 생산상황, 경험과 직감이 축적된 고도의 진단기술 등을 판단하여 내린 결론인데 여기에 인공지능의 적용을 먼저 하려고 하고 있는 것이다. 더 어렵고 더 사람이 필요한 분야인 진단이나 분석을 더 쉽다고 하고 있는 것이다. 그 것은 기계고장을 일으키는 원인과 주요관찰을 통해 특성(feature)을 찾는 작업을 기계학습, 딥러닝을 통해 쉽게 알 수 있고, 할 수 있고, 안전과 비용을 쉽게 향상시킬 수 있을 것이라는 막연한 기대를 하고 있는 것은 아닐까? 그러나 나는 더 쉽고 더 많은 인류에게 편리성을 안겨주는 그리고 더 많은 사람을 대체할 수 없는 다른 분야를 연구할 것을 제안한다. 무엇보다 설비진단은 실시간과 과거의 통합 무한정 데이터에 대한 판단에 많은 고도의 판단책임자들에 의한 종합적인 결정이 필요하므로 힘들인 노력과 시간에 비해 효과가 미흡하고 예를 들어 법이나 기본 의약학, 회계, 언어, 교통, 각종 공학적 설계, 금융 등의 분야보다 더 어렵기 때문이다. 무엇보다 공장에 전문가가 없어지면 누구에게 이득이 생기는 가를 생각해 보자.

따라서 가장 좋은 방향은 전문가들의 판단에 빅데이타를 잘 활용하도록 인공지능이 돕는 것이다. 즉, 측정과 신호처리는 사람과 자동 장치가, 진단과 예측은 인공지능과 사람이, 그리고 최종 결정은 반드시 사람이 해야 한다. 결정과 판단을 놓게 되면 인류는 결국 비서에 자리를 놓는 것이다.

All copyright 한국CBM(주) written by BISOPE , vs72@naver.com, 070-4388-0415, www.kCBM.kr