13.2 기계적 측정오차

Mechanical Runout

 

13.2.1 非同心의 表面/휨 (Nonconcentric Surfaces/Bows)

불량 가공된 (계란 모양 또는 비동심)축의 표면은 회전체의 회전속도와 일치하는 주파수를 가지는 정현 모양의 동적 운동을 지시하게 된다. 이와 동일한 모양의 동적 운동 조건을 생기게 하는 회전체에서의 또 다른 조건은 회전체가 물리적으로 휘었을 때이다.

표면이 불량 가공된 근원은 보통 최종 기계 가공시나 Grinding시 중고품 기계에서 마멸되었거나 결함 있는 베어링에서 또는 마멸된 선반의 중심을 가지는 선반에서 비롯된다. 회전체의 휨은 제작 과정 중에 로터의 취급 불량으로 통상 발생한다. 이것은 갑작스런 또는 부조화한 힘이 가해진 결과이거나 불량한 지지대를 가진 상태로 로터를 장기간 저장하므로써 발생된다. 부적절하게 지지된 로터는 중력에 의해 영구 처짐 즉, 휘게 된다.

어느 경우든 Runout 상태를 확인하는 가장 간단한 방법은 Proximity Probe 측정 면에서 Runout 모양을 관찰하기 위해 정밀한 Dial Gage를 사용하는 것이다. Dial Gage는 Proximity Probe로 관찰한 바와 같은 기계적인 Runout 유무를 확인하게 된다.

그 근원이 휜 로터에 의한 것인지 단지 비동심의 표면인지를 확인하기 위해서는 추가 점검이 요구된다.

비동심 로터인 경우 로터를 재가공하여 허용 동심도값 이내에 들도록 해야 한다. Rotor가 휜 경우는 기계적, 열적 또는 양자의 복합적인 방법으로 교정 절차에 따라 펴야 한다.

 

13.2.2 表面의 不規則 또는 缺陷 (Surface Irregularities or Imperfections)

표면이 불규칙하거나 결함이 있으면 Proximity Transducer로 관찰한 바와 같은 Runout 상태가 된다. 여기서 언급한 결함이란 Scratch, Dent, Burr 등의 형태를 말한다. 이런 결함은 분명한 기계적 Runout의 문제가 되지만 변형을 주지 않는 충격은 그 부위를 경화시킬 수 있으며 전기적 Runout의 원인이 된다.

Oscilloscope 상에서 이런 형태의 Runout을 보면 파형 위에 다소 높은 주파수의 Voltage Spike가 중첩된 정현 형태의 동적 운동파형이 나타난다. Voltage Spike의 극성은 축 표면의 결함 특성에 따라 (+) 또는 (-)가 된다.

일반적으로 표면의 불규칙은 Rotor 제작 과정중 취급 부주의에 의해 생긴다. 동적 운동을 측정하는데 사용되는 축 표면은 잘 보호되어야 한다. 또한 로터 저장을 위한 지지대는 표면의 Scratch, Dent 등이 발생하지 않도록 조심해야 한다. 때때로 축 표면의 불규칙은 기계 절삭공구에 의해서도 생긴다. 만일 공구가 무디거나 절삭 속도가 너무 빠르면 공구의 떨림이 생겨 축 표면에 작은 물결 무늬가 생길 수 있다.

교정조치로는 축 표면을 재가공하여 진원으로 만들어야 한다. 만일 표면의 불규칙이 대단히 미미하면 Oil을 적신 Emery Cloth로 표면을 재연마하면 표면의 불규칙을 제거할 수 있다.

 

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