2022년 2월 3일 목요일

24 Maintenance의 분류사후보전, 예방보전, 예지보전


Maintenance의 분류(사후보전예방보전예지보전)

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기업은 이윤을 목적으로 하기 때문에 세부의 분야가 범주의 목적에 속해있어야만 업무로 진행할 수 있다메인트넌스(Maintenance, 보전)는 설비의 가동수명을 늘리는 엔지니어링으로 상위적인 개념의 보수(Repair)로 불리기도 한다메인트넌스는 자산모니터링(Asset monitoring)을 하는 것을 보면 알 수 있듯이 기업의 이윤을 늘리는 매우 중요한 프로세스로서 초기시설투자는 크게 줄고인력은 최소화 및 노령화가 되는 현실에서 보면 기존설비의 최장최적운용이 제 2의 이익창출이 되는 것이다

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Maintenance (보전 엔지니어링)

정비(maintenance)는 설비를 운전이 가능한 상태로 항상 유지하고고장(Failure)이나  결함(Fault) 등을 회복하기 위한 조치 및 활동을 말한다.  이 중에서 예방과 사후그리고 시간계획보전(TBM)과 상태감시예지보전(PdM)에 대해서 구분하여 정리하면 다음과 같다.

 

예방 정비(Preventive maintenance PM) - 설비의 고장 발생을 미연에 방지하기 위해 수행

사후 정비(Breakdown maintenance BM) – 고장발생 후에 설비를 정상상태로 복구시키기 위해 수행

 

예방 정비(Preventive maintenance PM)의 분류

시간기반정비(Time Based Maintenance TBM) – 가동 시간 등을 기초로 정비,시간계획정비(Time Scheduled Maintenance)라고도 한다. (예방 정비 간격)

 

보수 후의 설비 가동에 의해 일시적으로 고장률이 상승한다.

과잉정비(Over Maintenance)가 될 확률이 높다.

정기 보수를 위한 설비 정지에 의해 생산성이 저하된다.

 

상태기반정비(Condition Based Maintenance CBM) – 설비상태를 기초로 정비예지 정비 (Predictive Maintenance PdM)라고도 한다. (ISO13372:2004)

 

정기적으로 수행하는 것은 보수가 아니고 운전 중의 상태감시이며보수는 상태감시 결과 열화가 진행되었다고 판단될 때 수행된다.

정기적인 상태 감시에 의해 열화가 진행되지 않다고 판단된 설비는 그대로 운전이 지속된다.

 

그러나 위의 두 가지 예방정비는 어느 것이 반드시 좋아서 한가지를 선택하는 것이 아닌 병행하여 서로의 취약점을 맞추어야만 사후정비를 수행하지 않는 진정한 예방정비를 할 수 있다고 하겠다.

키워드

PDM, 예지보전메인트넌스설비보전예방보전, maintenance, repair, 정비

 


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2022년 2월 2일 수요일

23 Crest factorCF, 융기인자 충격진동 대표 시간 파라미터


Crest factor(CF, 융기인자)-충격진동 대표 시간 파라미터

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원신호(Raw data)의 대표로 사용이 되는 시간파형신호(waveform)는 어떤 형태로도 변환할 수 있는 시간-진폭의 그래프로 표현된다이 시간파형의 형태는 규칙적 또는 불규칙인 것으로 구분할 수 있으며 통계적인 것 비통계적인 것으로 또한 구분될 수 있다그런데 이 시간의 형태를 조금 더 세밀히 관찰해 보면 뾰족한 것과 뭉툭한 것도 구분해 낼 수 있는데 이러한 신호의 특징은 충격이 있는가 없는가를 확인할 때 사용된다면 아주 유용할 것이다베어링이나 기어의 고체와 고체간이 닿아 발생하는 충격신호처럼 말이다.



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19 기어충격과 날개맥동 GMF와 BPF

기어충격과 날개맥동-GMF와 BPF---kcbm.kr

기어맞물림주파수(Gear Mesh freq)

날개통과주파수(Blade pass freq)

-기어간의 맞물림 충격주파수

-기어의 축회전수Ⅹ기어의 잇수


-날개의 통과 마찰주파수

-날개의 축회전수Ⅹ날개의 수


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2022년 1월 27일 목요일

22 스펙트럼의 분해능 라인수의 정밀도


분해능(Resolution)의 차이에 따른 스펙트럼의 예

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진동 스펙트럼그래프의 가로축은 주파수의 최소간극을 해상도라고 부르는데 LOR(lines of resolution)이라고 해서 라인수고도 한다이 라인수는 주파수간 간격을 직접적으로 세분화할 수 있는 능력을 의미하므로 라인수가 높을수록 선명하게 표현할 수 있다그러나 라인수가 너무 높으면 측정시간이 길어진다고 할 지라도 전동기의 전기적인 결함을 찾기 위해 슬립주파수를 분석하거나 각종 비트(beat)주파수를 구분할 때 반드시 필요하다보지 못하면측정하지 못하면 고장을 분석하지 못한다.


라인수(LOR, 가로축의 분해능)

전기적인 결함을 분석할 때 중요한 기법 중의 하나가 진

 

키워드

frequency, block size, line, bandwidth, Fmax, 분해능사이드밴드, sidebands


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2022년 1월 26일 수요일

21 진동의 단위 카인과 갈kine & gal


진동의 단위: 카인과 갈(kine & gal)

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진동의 수준을 나타내는 단위로는 주로 변위-속도-가속도에 부단위 p-p, 0-p, rms를 사용하는 것이 일반적이다과거에는 dB를 사용하였던 경우가 많았으나 대상의 다양함을 표현해야 하는 진동의 역할이 많아진 최근 공학기술에 어쩌면 당연한 결과의 표현이 아닌가 싶다이 밖에 SI단위는 아니지만보편적으로 특수한 분야에서 사용하고 있는 단위들이 있는데 예를 들어 지진의 진도’, ‘규모’, 가속도의 ‘G’, 인체환경진동분야의 ‘VAL, VL’, 그리고 kine gal이다전문가는 ‘Y’도 듣고 ‘why’도 구분할 수 있어야 한다.

 

진동의 단위 Kine gal

진동의 측정은 대부분 센서(transducer)를 통해서 물리적 변화를 전기적신호로 변환하므로 결과는 전하량 pC->전기량 mA, mV로 측정되어 그 값을 정해진 감도값(sensitivity)을 통해 최종 값(변위-속도-가속도)를 읽는 것이다그래서 주파수 또는 파형의 패턴만을 확인하려 한다면 그래프의 ‘Y’값은 측정된 그 값(voltage )으로 그냥 높고 확인해도 되는 것이다.


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2022년 1월 25일 화요일

20 Cantilever beam의 고유진동주파수 외팔보의 natural frequency 이론수식 산출방법


Cantilever beam의 고유진동주파수 (외팔보의 natural frequency 이론수식 산출방법)

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외팔보 지지구조는 양단으로 지지되어 가동하는 회전기계(모터, 팬, 펌프, Roll등)와 비교하였을 때 구조 자체가 안정적이지 못하여 긴 구조의 경우 굽힘에 대한 영향을 무시할 수 없다. 특히 스핀들을 이용한 winding 섬유기계같은 구조는 해당되는 문제가 빈번하고 실이 엉키거나 기계전체가 진동으로 인하여 본연의 기능을 재현할 때 장애가 발생한다. 또한 굽힘 이외에 비틀림 동하중도 발생하므로 Conical mode의 문제점도 발생한다. 무엇보다도 가장 문제가 시급한 것은 고유주파수에 의한 방향성 공진(Resonance)이라고 할 수 있다.

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2022년 1월 23일 일요일

18 진동센서와 단위와의 연관성 변위, 속도, 가속도


진동센서와 단위와의 연관성 (변위, 속도, 가속도)

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진동의 단위가 선택되었다면 다음으로는 적절한 센서를 선택해야 한다. 우선 측정하고자 하는 위치에 접촉부착이 가능한지 또는 부착방법이 적절한 지를 확인해야 한다. 만약 고주파(5000Hz이상)일 경우에는 자석식의 부착방법은 적절하지 못하며 축의 거동을 측정하고 싶었다면 접촉식센서는 곤란하다. 또한 속도를 측정하려 했는데 동전식 속도센서를 사용하여 5Hz를 측정한다면 증폭된 오류신호를 얻게 된다. 이러한 이유는 센서를 선택함에 있어 각 센서의 특성이 진폭대역, 주파수대역, 공진대역 등에 따라 다르기 때문이다

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진동센서와 단위와의 연관성 kcbm.kr

변위, 속도, 가속도 센서의 선택

각 단위별로 출력전압 또는 전류가 비례하므로 단위의 선택은 센서의 선택과 크게 다르지 않다.

설비를 진단하고 상태를 감시하는 용도로 주로 사용되는 센서는 1.슬리브베어링으로 지지된 축(shaft)의 거동을 비접촉으로 직접 측정하는 Eddy current방식의 변위센서(Proximity)와 2.구름베어링으로 축의 진동이 전파되어 베어링하우징 외부에서, 접촉으로 간접 측정하는 가속도센서(Accelerometer) 그리고 3.전원이 필요 없이 작동하는 속도센서(Velocity transducer)가 있다. 그러나 속도센서는 아주 정밀하지만 상하주파수에 고유주파수가 있어서10~1000Hz범위에 한정되는 약점이 있으므로 변위센서와 가속도센서가 많이 사용되는 이유이다.


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관련 Tag

진동의 단위, 진폭단위, 변위 속도 가속도, rms, 주파수

2022년 1월 20일 목요일

17 진동측정지점측정포인트를 명명하는 일반적인 방법


진동측정지점(측정포인트)를 명명하는 일반적인 방법

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효과적으로 진동을 측정하여 예지보전을 수행하려면 올바른 측정점을 찾고 정하여 지속적으로 측정된 데이터를 저장하여야 한다설비의 결함이라는 것은 대체로 진동이 최고의 진폭을 나타내는 지점에서 발견되고 이것은 방향성을 갖고 있는 경우도 있고 원인을 직접 표현하는 지점이 될 수도 있으므로 진폭위치주파수패턴 등을 통합하여 진단하는 것이 바로 설비진단이다그런데 이 진단의 가장 처음 출발은 측정점을 명명하는 것에서 출발하게 되는데 국제적으로 일반적인 명칭방법을 확인해 본다.


키워드

진동센서가속도센서, HVA, Accelerometer, 진동측정방향진동측정위치, Horizontal, Axial, Inboard, 커플링, DE, NDE, 부하측 진동

 


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2022년 1월 19일 수요일

16 FRFFrequency Response Function, 주파수응답함수


FRF(Frequency Response Function, 주파수응답함수)

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세상의 자연규칙 중의 가장 으뜸 하나로 에너지보존법칙이 있다또한 작용반작용 법칙도 있다임피던스(Impedance)라는 용어의 정의(출력/입력)도 그렇다응답(Response)이란? 입력에 대한 반응을 말한다결과는 그래프일 수도 있고 수식에 대한 답일 수도 있다물리적인 계의 특성을 알아낸다는 것은 바로 입력을 하였을 때 각기 달리 반응하는 규칙을 알아낸다는 것인데 이러한 결과는 시험을 통해서 알 수도 있고 수치해석을 통해서 알 수도 있는데 왠만한 결과는 수학적으로 해석이 가능하다동해석 분야에서 가장 많이 사용하는 이러한 반응함수들을 알아본다.


주파수응답함수(FRF)

기계나 구조의 동특성(고유주파수고유모드감쇠비)을 파악하기위해서 외력(Force)을 가하고 이에 대한 동적인 응답을 구하는 함수인 전달함수(Transfer function)을 사용한다이것이 바로 외력(F)에 대한 응답(?)의 비를 나타내는 함수인데 주파수를 반응으로 분석할 경우 특히 주파수응답함수(FRF)라 하여 동특성해석의 기본적이고 가장 많이 사용하는 기본함수가 된다.

센서의 특성상 가속도센서가 가장 많이 사용되는 관계로 힘에 대한 가속도의 주파수반응을 호칭하는 Accelerance가 가장 일반적인 주요 FRF이며 속도와 변위등의 응답은 적분을 통해서도 변환할 수 있다.



 

관련키워드

고유주파수가진, Impact test, 모달테스트응답함수동특성주파수응답함수, FRF

 


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