진동소음공진 하이라이트 663-visope (기어박스진동, 18436, 전기진동고정자, 원심력)진동소음공진 하이라이트 663-visope (기어박스진동, 18436, 전기진동고정자, 원심력)

 

Gear frequency-4-기어 축간 정렬이 불량인 기어박스

기어박스에서는 기어축의 회전주파수보다 항상 높은 고주파대역의 주파수가 나타난다. 그래서 고속으로 증속하는 기계(터보 압축기 및 블로워 등)의 경우에는 고주파에 취약한 자석으로 고정, 부착하는 가속도센서를 이용해서 측정하는 것은 허락되지 않는다. 특히 기어축간에 문제가 있을 경우에는 GMF의 최소한 3배수를 ...

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고정자결함 (Stator)

전원주파수(Lf, Line frequency)인 50, 60Hz나 100, 120Hz가 작은 진폭인 상태로 진동이 측정 된다면 그다지 중요한 결함에 속한다고 할 수 는 없다.

하지만 해당진폭이 크게 나타난다면 스펙트럼과 시간파형으로 그 원인을 파악하는데 활용할 수 있다.

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ISO18436-2 진동분석가 자격시험 예상문제 - 실전문제 4-7

1-1. 다음의 빈칸에 적절한 용어는 무엇인가?

대상의 상태가 심중하거나 또는 장기간의 관찰과 진단결과에 대한 추이를 관찰하기 위해 그 상태를 지속적으로 관찰하여 필요에 따라서 기준값과 비교하거나 유사한 형태와 비교하여 그 위험한 상태를 판정하거나 이상수준을 파악하는 것을 ( A )라고 한다. 이것의 형태는 간헐적(offline)으로 할 수 도 있고 상시(Online)로 할 수도 있으며 이중에서 온라인시스템은 상시감시시스템이라 한다.

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원심력의 균형파괴와 고정상태의 이완

고장상태에서 반드시 진동이 발생하지는 않습니다. 그래서 ‘진동이 발생한다고 반드시 고장인 것은 아니다’라고 말할 수는 있습니다. 하지만 대부분의 기계, 시설, 구조에서 진동이 발생하거나 진동이 증가하는 것은 위험신호에 속합니다. 왜냐하면 진동을 일부러 이용하려고 만들지는 않았으니까요. 진동을 유익한 곳에 ....

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진동소음공진 하이라이트 657-visope (승차감주파수Hz, 진동시험, 평균흠음률, GMF)

 

승차감과 진동(자동차)

승차감이 좋은 자동차는 진동과 소음이 작다.차량의 주행성능이나 브랜드, 또는 가격 등으로 구매를 선택할 수 있지만 진동과 소음의 크고 작음에 따라서 선택할 수도 있다. 이것이 요즘 시승을 한 다음 최종구매를 결정하는 중요한 이유가 된다. 이때 승차감을 느낄 수 있기 때문이다. 소음도 대부분 그렇지만 진동은 반드시...

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흡음률(Absorption efficiency ; α)

1. 정재파관 측정법- 수직입사음에 대하여 측정하는 방법으로서 해당주파수를 발생하고 마이크로폰을 이동하면서 정재파비의 값으로 흡음률을 산출하는 방법.

2. 잔향실 측정법- 난입사음에 대하여 측정 가능한 방법으로서 잔향실 내부에 흡음재를 두고, 잔향시간의 전 후 차이에 의해 계산하는 방법......3....

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기어관련 주파수 용어

*기어맞물림 주파수; Gear Mesh Frequency (GMF) = 기어의 잇수 x 해당축의 회전수 *맞물린 기어는 동일한 GMF의 값을 가진다.*GMF는 기어의 상태와 관계없이 항상 발생하는 주파수이며 다만, 진폭은 기어의 상태와 부하하중이 가해지는 정도에 따라서 증가할 수 있다. *사이드밴드(Sidebands)는 기어결함을 ...

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ISO18436-2 진동분석가 자격시험 예상문제 - 실전문제 3-12

1-1. 다음에서 설명하고 있는 내용 중 상대위상의 활용도로 잘 못 설명된 것을 고르시오.

A. 기계의 베어링에 수평방향과 수직방향의 신호(진폭과 위상)를 측정하면 가능한 공진(resonance)조건을 확인할 수 있다. 이 때 tach신호가 필요하지 않으므로 더 편리하다.

B. 수평방향과 수평방향, 수직방향과 수직방향 그리고 축방향과 축방향간의 위상을 커플링을 중심으로 측정해 본다면 특별하게 기준신호를 설치하거나 참고함이 없이 축정렬상태(shaft alignment)를 확인해 볼 수 있다.

C. 동일기계에서 각각 측정방향들간에 결과를 통해서 해 볼 수 있다. 베어링의 결함, 오일훨, 벨트의 결함 등을 확인이 가능하다.

D. 참조신호로서 기계에 장착된 하나의 센서를 잡고 기계의 다양한 위치와 방향의 진동진폭이나 위상을 측정할 수 있다. 이 경우에 측정값으로 tach신호가 필요없을 뿐만 아니라 보이지 않거나 봉인된 기계요소로 부터의 신호를 취득할 수 있다. 또한 어떠한 주파수라도 그 위상을 측정할 수 있다.

E. 하나의 참조신호로서 가속도센서를 이용하고 다른 센서로 여러 위치와 방향을 측정하게 되면 자연스럽게 ODS(operating deflection shape)작동중 운전형상을 알 수 있는 결과가 발생한다.

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#승차감주파수Hz, #진동시험, #평균흠음률, #GMF, #기어진동, #흠음률, #사이드밴드, #자동차승차감, #HZ, #주파수분석, #상대위상, #잔향실, #8기통진동, #진동자격시험

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진동소음공진 하이라이트 402-visope (Overhung, BPF, LOR, Damping )

 

Overhung & Vertical machine

오버헝 회전자(지지베어링들의 외측에 회전자의 질량관성이 집중되어 있는 경우)는 정적인 배치만으로도 언발란스(질량불평형)의 상태이다. 양면 발란싱을 해 줄 수 있지만 그렇게 작업을 할 수 없을 경우도 있다. 진동은 언발란싱이 있다면 센터헝타입처럼 반경방향(Radial)에서 높지만 오버헝타입은 축방향(Axial)도 높을 수 있다. 이때 축방향의 진동이 높게 나타나면 동적언발란스 상태이므로 단면발란싱 보다는 양면 또는 다면 발란싱이 적합하다. https://contents.premium.naver.com/bisope/visope/contents/250218074954959jo

기어충격과 날개맥동-GMF와 BPF

기어간의 맞물림 충격주파수, 기어의 축회전수Ⅹ기어의 잇수-주로 고주파대역(3000Hz이상)에 존재-GMF 및 하모닉이 발생할 경우 백래시(backlash)가 과함.

-GMF의 2배가 높을 시 기어축정렬불량추정-GMF는 기어박스에 항상 존재함, -평상보다 더 커질 경우 이완심화, 백래시 조정필요.https://contents.premium.naver.com/bisope/visope/contents/250210101645935qk

라인수(LOR, 가로축의 분해능)

전기적인 결함을 분석할 때 중요한 기법 중의 하나가 진동주파수의 해상도, 분해능(resolution)을 높이는 것이다. 유도모터(유도전동기)를 예로 들면 전원주파수를 따라가지 못하는 회전주파수 때문에 ‘슬립주파수’라는 것이 발생한다. 이 것은 대체로 1Hz이내에 속할 때가 많으므로 이렇게 작은 주파수들을 서로 구분해 낼 수 있으려면 최소한 두 주파수간의 차이보다 2배 이상 작은 간격의 대역폭을 가지고 있어야(분해능이 좋아야, 해상도가 높아야, 라인수가 커야) 한다.https://contents.premium.naver.com/bisope/visope/contents/250214074021681bb

가진과 감쇠

가진,가진력(Force)감쇠(Damping)-진동을 발생시키는 힘요소-F= mrw²= kx= ma=…-갑작스런 일시적인 가진을 ‘과도(Transient)’-지속적인 가진은 ‘연속(Continuous)’ 또는 강제(Enforced)’-진동이 발생하도록 계속 똑 같은 힘을 주면 진동은 줄지 않는다. -가진을 하지 않으면 진동이 발생하지 ..https://contents.premium.naver.com/bisope/visope/contents/250210103352254kj

#가진력, #라인수, #감쇠력, #감쇠, #damping, #Overhung, #수직형기계, #수직형펌프, #축방향, #GMF, #BPF, #기어맞물림, #주파수, #날개통과주파수, #해상도, #line수

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BISOPE series 54 Measurement direction and location of vibration sensor...

BISOPE series 54- Measurement direction and location of vibration sensor (DE, NDE)

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It is said that the horizontal vibration on the NDE side is high. Where should I look?

Looking at the components of a rotating machine, they can first be divided into the driving part (driving part) side, the driven part (driven part) side, and the coupling (direct coupling, buffer type, belt, etc.) that connects them. Another connection element may be a gearbox that requires an additional separate coupling. Since each component is a machine that is all connected and rotates together, the speed may be different, but vibration is transmitted between each other, and if any connecting part is incorrect or misaligned, the entire machine (equipment) is affected by vibration. Therefore, determining what the vibration is like at a certain location is a very important appointment. Among these, DE and NDE are words that you must know and understand.

 

​DE, NDE and Outboard, Inboard

 

Naming the location of the facility is an issue that has already been------

 

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#Vibration diagnosis of #compressor, #screw compressor, #lobe, #GMF, #pulse frequency, #fft, #resonance analysis, #bearing vibration, #gear vibration, #vibration education, #vibration sensor, #vibration monitoring, #frequency , #resonance analysis, #resonance measurement, #spectrum

BISOPE series 52 Compressor Defect Type 4 Vibration problems relate...

BISOPE series 52- Compressor - Defect Type 4 - Vibration problems related to screw compressors

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Compressors can be categorized by type into centrifugal, reciprocating, diaphragm, and screw types. Among them, the most noisy and structurally problematic type due to vibration is the reciprocating type. However, even though the structure is small, the type that produces too much noise to be operated without a soundproofing enclosure and has frequent vibration problems regardless of high or low frequencies is the screw compressor. A screw-type compressor appears to be a square box covered with an enclosure and connected to pipes, but inside it is a type of compressor that is complex and vibrates, consisting of many gears, bearings, and pipes. Let's summarize what causes vibration that may occur in this screw compressor.

 

​Compressor fault diagnosis - rotary screw compressor

 

When it comes to rotary screw compressor problems, it is probably no exaggeration to say that it is complicated mechanical 

Gear 진동-3-뜯기고 손상된 기어

 Gear frequency-3-뜯기고 손상된 기어

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순간적인 과도한 하중이 가해지는 경우 기어의 문제는 기어이에 흠집이 있는 경우나 손상이 된 정도일 것이다. 이 상태를 진동으로 확인하는 방법은 다음과 같다.

뜯기고 손상된 기어(Broken, chipped)

하나의 기어치가 뜯기고 손상이 된 상태라면 1X RPM의 진동이 크게 나타나게 된다. 이러한 문제의 증명은 1X RPM을 나타내는 다른 현상들이 너무 많기 때문에 스펙트럼 데이타 하나만 가지고는 확인하기 어렵다. 이 때 가장 좋은 방법은 시간파형에서 충격파형의 반복이 문제가 있는 기어의 회전수와 일치하는 지를 확인하는 것이다. 이 결함에서는 충격파 현상이 반드시 발생하기 때문에 시간파형에서는 가속도에서 잘 확인되며 가능하면 많은 축 회전수들을 확인할 수 있도록 길게 시간주기 설정을 하여야 한다.

 

                                 

 

 

키워드	기어진동, 기어박스, 베어링진동, 사이드밴드, GMF, 기어 맞물림 주파수, 마모된 상태의 기어

 

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기어-총평 Overview

기어-총평 Overview

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서로 맞물려 있는 두 개의 기어는 일정하게 서로 같은 속도로 가동해야 한다. 그렇지 않으면 둘 중의 하나는 다른 나머지의 기어보다 속도가 더 빠르거나 또는 더 느리거나 하므로 이러한 가속력과 연관된 부하(Load)는 주파수의 자승에 관성을 곱한 값과 비례하고 높은 진동과 조기결함을 초래하게 된다. 기어의 디자인관련 용어를 살펴보면 다음과 같다.

기어관련 정리

두 개의 기어가 맞물릴 때 각 기어의 치(teeth)는 같은 접선(common tangent)으로 접촉하고 두 맞물림 기어의 표면에 같은 접촉포인트에서 부딪힌다. 만약 이 접선이 두 기어의 중심사이에 그어진다면 접선의 법선(normal)이 기어중심간 선분과 서로 만나는 점(P)를 ‘pitch point’라고 한다.(the normal to the common tangent intersects the center to center line at point P)

일정한 속도비를 유지하기 위해서 접선의 법선이 이루는 기어간 접촉점은 반드시 pitch point를 통과해야 한다.(the normal to the common tangent at the point of gear tooth contact must always pass through the pitch point) 그리고 피치포인트는 두 기어의 중심선상위에 놓여야 한다. 이러한 상태를 ‘conjugacy’라고 한다. 접선의 법선과 피치포인트를 통과하는 기어간 중심선의 수직선과의 각도를 ‘pressure angel’이라고 한다. 각 기어이에서 피치포인트는 기어의 중심과 같은 거리에 있다. 피치포인트를 서로 연결한 원을 ‘pitch circle’이라고 한다. 이 것은 기어를 정의하는데 사용되는 아주 중요한 용어가 된다.

Conjugacy를 위한 두 상태가 만나는 형태의 무한수(infinite number)가 있는데 대부분 현대 기어의 설계조건에는 충족되지 않는다. 따라서 일반적인 형태의 설계인 ‘involute’로 제작되는데 이 인볼류트 설계는 원의 circumference 로부터 unwound되었으므로 당겨진 선의 끝에 곡면궤적을 나타내고 있는 형상이다.(curve traced by the end of a tight string as it is unwound from the circumference of a circle)

기어박스에 내장되는 가장 대표적인 기어의 형태는 spur, Helical, Crossed helical, worm, bevel로 구분할 수 있다.

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키워드	기어진동, GMF, 기어주파수, 기어결함

기어-기초용어

기어-기초용어

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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

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키워드	기어진동, GMF, 기어주파수, 기어결함, 기어용어

압축기(Compressor)-결함유형4-Screw compressor관련 문제들

압축기(Compressor)-결함유형4-Screw compressor관련 문제들

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컴프레샤 중에서 가장 시끄럽고 진동 때문에 구조적인 문제가 있는 종류는 왕복동(Reciprocating)일 것이나 구조는 작지만 방음시설(Enclosure)없이 가동하기에는 너무 고주파이며 큰 소음을 내는, 진동문제가 잦은 종류는 단연 스크류(Screw)일 것이다.  스크류식 압축기는 겉보기에는 엔클로져로 덮혀 있어서 파이프가 연결된 사각박스이지만 많은 기어와 베어링, 파이프으로 구성된 복잡한 그리고 진동이 많은 압축기의 형식이다. 여기서 발생할 수 있는 진동의 원인은 어떠한 것이 있을까?

Compressor결함진단- 로터리 스크류 컴프레샤

로터리 스크류 압축기(Rotary screw compressor)의 진동문제라고 하면 아마도 가장 복잡한 기계진동이라고 해도 과언이 아닐 것이다. 기본적으로 2단 이상으로 구성되어 있고 큰기어(Bull gear)는 모터에 연결되어 구동축이 되고2개의 작은 기어(Pinion gear)기어와 맞물려서 돌아가고 각 피니언기어는 압축기의 짝이 될 ‘암lobe(스크류날개)’가 부착되어 있는 구조이다. 피니언기어의 반대측에는 각 lobe의 맞물림을 맞추도록 타이밍기어가 설치되어 ‘수lobe’를 움직인다. 이러한 수lobe와 암lobe로 구성된 짝은 같은 주파수로 회전할 필요는 없으므로 2단으로 구성되어 저압, 고압을 컨트롤 한다.

로터리 스크류 압축기에 설치된 모든 기어는 GMF(Gear mesh frequency)가 생성되므로 이 때 발생하는 4가지 종류의 GMF를 살펴보면 다음과 같다.

1.     불기어와 저압 수 피니언기어의 GMF

2.     불기어와 고압 수 피니언기어의 GMF

3.     수 저압타이밍기어와 암 저압타이밍기어의 GMF

4.     수 고압타이밍기어와 암 고압타이밍기어의 GMF

컴프레샤의 설계에 따라 다르지만 모든 기어맞물림주파수(GMF)는 각기 다를 수 있고 그들 모두가 진동문제를 가질 수 있다. 따라서 분석자는 컴프레샤의 제원(기어이수, 각 축의 회전수 등)을 알고 서로 진동이 중첩되지 않는지를 확인한다.

압력맥동은 ‘lobe’의 맞물림접촉에 의해서 발생하는데 이러한 펄스는 각 축의 회전수에 lobe의 개수를 곱한 값과 같다. 이를 펄스주파수(pulse frequency)라고 부르는데 컴프레샤의 각 단에서 생성되고 다시 컴프레샤의 설계마다 다르지만 저압펄스주파수와 고압펄스주파수로 서로 달라서 구분될 수 있다. 이러한 펄스 주파수는 컴프레샤가 공기를 압축하기 때문에 발생하는 구조이다. 즉, lobe의 고회전 때문에 펄스주파수는 펄스필터나 서지 챔버 등으로 감소시킬 수는 없다.

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키워드	압축기의 진동진단, 스크류압축기, lobe, GMF, 펄스주파수