5. 샤프트 라이더

Shaft Riding Pickup

어떤 경우에는 축의 절대 운동을 측정하는 것이 바람직할 때가 있다. 이것은 두 가지 방법으로 수행된다. 첫째로, 아마도 가장 간단한 방법은 가속도계나 속도 Pickup과 같은 지진계식 감지기(Seismic Sensor)에 장기간 동안 축에 접촉되어 축의 운동을 추종할 수 있는 비금속 Tip을 장착한 스프링 하중식 Plunger를 부착하는 것이다. 이렇게 설계하면 지진계식(Seismic) Pickup의 출력은 베어링이나 케이싱의 운동과는 관계없이 축의 절대 운동에 비례할 것이다.

Shaft-Riding Pickup(그림 3-18)은 정확하게 축의 움직임을 추종할 수 있어야 하며 그것이 감지하고 있는 움직임에 영향을 미치거나 왜곡할지도 모를 어떠한 고유진동수의 영향을 받지 않아야 한다. 적어도 5g의 피크 가속도(3600 rpm에서 25 mils, 0.6 ㎜의 Peak to Peak 변위)의 수준에서도 축과 접촉 상태를 유지할 수 있도록 Tip에는 스프링으로 충분한 힘이 가해져야 한다. 또한 마모나 떨림 현상을 최소화하기 위하여 윤활되어야 한다. Shaft Riding Pickup 장치는 금속 Rider 부위가 Tip이 마모되면서 축과 접촉되는 것을 방지하기 위하여 어떤 형태든지 확실하게 작동되는 기계식 멈춤 장치를 갖추어야 한다. Shaft Rider가 스프링의 행정의 한계 이내에 있고 기계식 멈춤 장치와 부딪혀 있지는 않는가를 확실히 하기 위하여 눈으로 확인할 수 있는 마모 지시계가 보통 제공된다. Shaft Rider의 Tip이 타고 지나가는 부위의 축 표면은 매끄러워야 하며 기계적인 Runout도 허용 축 진폭의 약 10% 보다 작아야 한다.

Shaft Rider가 기능을 발휘할 수 있는 축의 최대 속도는 Tip의 구조, 표면 속도, 윤활, 그리고 Tip을 축 표면에 스프링으로 눌러 주는 힘에 좌우된다. 일반적으로 축 표면이 20 μin(0.5 ㎛) rms의 표면 다듬질 상태를 가지고 있을 때 Shaft Rider는 약 20,000 ft/min(6,000 m/min)의 표면 속도까지 사용될 수 있다.

그림 3-18 Shaft Rider와 Dual Probe 변환기의 비교

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