진동!----1x, 원엑스, 1XTS, 1Order가 높은 현상-진동진단, 주파수분석
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진동이 높으면 기계상태가 좋지 않다고 생각하는 것, 진동분석을 통해서 “진동의 문제를 해결한다 함은 기계결함의 원인을 해결한다는 것과 같다”는 가설은 굳이 회전기계 설비진단 분야에서 더 이상 증명할 필요는 없다.
설비진단 중 진동분야에 처음 입문할 때 1X(“원엑스”)를 배우고 말하게 된다. 누구나 처음에는 1X라고 부르는 것을 듣기 전까지는 “1곱하기, 일엑스”라고 불러야 하나?를 고민한 적이 있기 때문에 처음 이때 잘 듣고 이해하지 않으면 그 다음에 다시 알기 위해서는 조금 더 많은 시간과 수줍음이 요구된다. 왜냐하면 책속에는 이렇게 쉽게 설명이 되어 있지 않기 때문이다. 또 10X의 원인을 찾기 위해서 반드시 이해가 필요한 것이 “원엑스”이니 말이다.
1X, 원엑스, 1x TS, Order, 1x RPM
‘1X’는 기계의 회전속도(Turning Speed)와 비례하는 성분 중 그 첫번째를 말하며 대체로 Hz로 표현한다. (RPM이면 60을 나누어 주면 된다.) 그래서 2X는 1X의 2배가 되는 주파수이며 따라서 10X는 1X의 10배 정수배가 되는 주파수이다.
예를들어 1800rpm으로 회전하고 있는 모터에서 90Hz의 진동을 표현할 때 "90Hz진폭이 크다, 혹은 5400rpm의 진폭이 낮다"라고도 할 수 있는데 이 것을 편리하게 "3X가 크다 또는 낮다"라고 하면 되는 것이다. 또 이 'X'의 표현은 회전수가 변할 때 더 유용하게 사용할 수 있는데 즉, 주파수 성분이 일정하지 않을 때라도 '회전수의 몇 배성분'이라고 하는 것을 'nX'로 간단하게 표현할 수 있게 된다.
‘X’는 ‘Order’로 대체 표현할 수 있으며 이중에서 1X는 2X~nX의 harmonic(조화파)주파수를 거느리는 이유가 되는 가장 큰 우두머리이다. 단어의 느낌에서 ‘Order’는 다분히 이론적이고 학술적인 의미를 담고 있고 ‘X’는 경험적이고 실무적인 의미를 풍기고 있지만 전세계적으로 진동진단을 하는 전문가들은 한결같이 같은 뜻이고 그렇게 부른다.
그러면 1X가 발생하는 이유는 무엇인지 살펴보면 일단,1X가 없는 회전기계는 없으며 주원인은 질량불평형(Imbalance)인것은 당연하지만 다만 몇 개의 예를 들어 다음과 같은 세부원인을 나열해 본다.
위의 예는 단순한 몇 가지의 예만 든 것으로서 진단에는 보다 많은 정보가 필요한지라, 정확성을 가지기 위해서는 1X가 어떤 방향(수직Vertical, 수평Horizontal, 축Axial)으로 높은 특성을 가지는지, 1X가 다른 Harmonic보다 얼마나 높은 진폭(%비중)을 가지는지, 1X의 진폭이 변화하지는 않는지, 설비의 구조가 1X의 크기와 관련이 있는지 등을 포함하여 다양한 분석 전체사항이 1X의 진동분석 절차에 포함되어 있어야 비로소 1X의 이유에 대한 정확한 진단을 수행할 수 있는 것이다.
아무튼 1X가 없는 회전체는 없다. 그래서 진동이 없는 회전체도 없다.
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