진동소음공진 하이라이트 602-visope (기계적이완, 엔진진동, stiffness, 진동줄이는방법)

 

축정렬불량과 기계적이완

회전기계의 운전중 발생하는 진동현상의 원인 중에서 질량불평형 다음으로 가장 많은 것은 축정렬불량과 기계적 이완상태이다. 이 두가지 진동의 원인들은 모두 조립의 불량 또는 느슨함에 기인한 것으로 볼 수 있는데 질량불평형과 다른 점은 첫번째 회전성분(1X)이외에도 하모닉(harmonics)성분이 잘 나타난다는 것이다. ......

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내연기관 엔진의 진동분석2

연료, 점화, 타이밍, 엔진부하 등을 제외한 엔진진동의 또 다른 원인들을 살펴보면 발전기, 워터펌프, 오일펌프, 열료펌프, 냉각시스템, alternators, 터보챠져, 수퍼차져 등을 들 수 있겠다. 엔진에 의해 가동되는 냉각시스템은 라디에이터 가까이 배치된 회전팬을 벨트로 연결되어 있으므로 벨트 및 팬과 관련된 진동원인이 있다.

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강성

강성(剛性, Stiffness)이 의미하는 것은 물리적으로 ‘원래의 상태를 유지하려는 성질’을 의미한다. 즉, 잡아당기거나 누르면 원래의 모습을 돌리는 힘을 발생한다는, 이때 필요한 무언가?가 필요한 바로 그것을 의미한다. 강성의 공학단위는 힘/거리(N/m)로 사용하며 ‘k’로 표현한다. (한편, 비틀림강성은 'Kt'로서 (Nm)의 단위)

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진동을 줄이는 현실적 방법

뾰족한 방법은 없습니다. 하지만 뭉툭한 수는 있습니다. 완전히 없앨 수 는 없어도 줄일 수 는 있는 것이 진동입니다. 우선, 가장 좋은 방법은 진동원인을 없애는 방법인데 그럴 수는 없기 때문에 다음의 방법들이 있습니다. 순서대로 생각해 보세요.

이 걸 누가 모르냐? 하고 하시기 보다는 다양하게..

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엔진-진동분석2

엔진-진동분석2

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자동차가 30000개 이상의 부품으로 이루어진 종합기계이지만 그 중에서 엔진도 많은 부품들로 조립되어 만들어져 있고 또 여러 기계요소들과도 연결되어 있다. 특히 벨트와 기어, 그리고 팬과 관련이 있으며 충격진동이 많아서 기계적이완(mechanical looseness)이 많은 진동신호의 패턴을 보인다. 무엇보다 신호가 정속이 거의 없고 가변속이므로 분석이 쉽지 않다.

내연기관 엔진의 진동분석2

연료, 점화, 타이밍, 엔진부하 등을 제외한 엔진진동의 또 다른 원인들을 살펴보면 발전기, 워터펌프, 오일펌프, 열료펌프, 냉각시스템, alternators, 터보챠져, 수퍼차져 등을 들 수 있겠다. 엔진에 의해 가동되는 냉각시스템은 라디에이터 가까이 배치된 회전팬을 벨트로 연결되어 있으므로 벨트 및 팬과 관련된 진동원인이 있다.  터보챠져(turbocharger, supercharger) 또한 진동의 원인이 된다. 엔진의 배기를 이용하므로 날개통과주파수(BPF, 100,000RPM까지 발생)가 발생하며 수퍼챠져(Supercharger)인 경우에는 기어맞물림주파수(GMF)과 벨트주파수가 발생하여 다른 시스템과 공진의 문제로 야기시킬 수 있다. 물론 벨트이므로 ‘Belt strand공진(벨트의 길이와 관련된)’도 관련이 있다.

엔진은 대부분 구동원(drive)이므로 자동차에서는 기어박스(transmission), 구동축(shaft), 액슬과 바퀴(real axle and wheels)를 가동하며 고정기계용 엔진은 압축기, 펌프 등 기타기계를 가동한다. 또한 엔진은 비틀림 진동을 발생시키며 크랭크축에 ‘jerky’모션(마찰, 회전이 고르지 않은)을 주는 원인이 되기도 한다. 이 것은 피스톤의 파워싸이클에서 발생하는 햄머링효과에 의한 것으로 크랭크축의 끝에 플라이휠(flywheel)을 달면 jerky를 부드럽게 다룰 수 있으나 피동측 기계로부터 발생한다면 영향이 없을 수 있다. 다음은 엔진으로부터 발생하는 진동의 분석 차트이다. (CSI인용수정).

엔진진동의 일반적원인
엔진차수	4cylinder	6cylinder	V8 (90degree V)
1/2 X	1실린더 불연소	1실린더 불연소	1실린더 불연소
1st X	비정상	비정상	비정상
2nd X	정상	-	배기불량
3rd X	-	정상	-
4th X	정상 (소량)	-	정상

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