3.2 커플링 면과 원주 측정Ⅰ

Face and Rim Technique Ⅰ

 

이 기법은 다이얼 인디케이터를 이용한 축정렬 기법중 가장 널리 그리고 가장 오래 사용된 기법으로 Flexible Coupling이 두 기계 사이에 설치되어 이들 커플링 간의 거리가 비교적 클 때 흔히 사용되는 방법이다. 그림 2-29와 같이 Flexible Coupling을 취외하고 기계의 커플링 허브면과 원주(Face와 Rim)에 다이얼 인디케이터를 부착하여 측정한다. 이 기법을 사용할 때 커플링 허브면의 가장 큰 직경에서 Face값을 측정하는 것이 좋으며 또한 측정시 기계가 축방향으로 이동하게 되므로 축정렬 정도를 향상시키기 위하여 Face간의 거리를 측정, 기록하여야 한다.

이 기법을 사용시 Face 측정용 다이얼인디케이터를 1개만 사용 할 수 있으나 이 경우 축의 회전시 축의 축방향 이동이 발생하여 Face값의 오류를 유발할 수 있다. 때문에 Face 측정용 다이얼 인디케이터를 그림 2-31과 같이 서로 180°떨어지게 2개 설치하여 두 측정값으로 Face 값을 계산함으로서 축의 축방향 이동값을 Face값에서 배제시키는 방법이 널리 사용된다. 축이 너무 근접하여 커플링 허브의 안쪽에 다이얼 인디케이터를 설치할 수 없다면 그림 2-30과 같이 다이얼 인디케이터를 허브의 뒷면에 부착하여 측정할 수도 있다. 이 경우 허브 내측에서 측정한 값과는 다이얼 인디케이터 값의 부호가 반대로 나타나므로 유의하여야 한다.

그림 2-29 Coupling Face와 Rim을 다이얼 인디케이터로 측정하는 방법

그림 2-30 커플링 뒷면에서의 Face 측정

(1) 장점

① 이 기법은 기계 축의 한쪽이 회전될 수 없거나 회전시키기 어려운 상황에서 사용하기 좋은 방법이다. 이 기법을 사용하는 많은 사람들은 Rim 및 Face 측정용 다이얼 인디케이터는 각각 축중심선의 편차 및 각도(Face)를 나타내고 있음을 알고 있다.

② 8"이상의 대형 원주면에서 Face 값을 수집할 때 사용하기 좋은 기법이다. 이 기법은 Face면 직경이 Rim 인디케이터 설치 지점과 Braket 설치위치까지의 거리 이상일 때 리버스 인디케이터 기법의 정확도에 접근하게 된다.

(2) 단점

① 양축이 회전할 수 있고 특히 Face 측정면이 8" 보다 적다면 리버스 인디게이터 방법만큼 정확도가 좋지 않다.

② 만약 기계 축이 슬라이딩 베어링으로 지지되어 있다면 축방향 또는 양방향으로 쉽게 움직이므로 Face 측정값이 나쁘거나 부정확하다.

③ Braket 처짐 값은 반드시 측정하여 보정해 주어야 한다.

(3) 측정 절차

① Bracket를 한 축에 확실히 고정하고 다른 축의 Face 및 원주(Rim)에 다이얼 인디케이터 지침을 위치시킨다.

② Rim 측정용 다이얼 인디케이터를 12시 방향에 위치시키고 Face 측정용 다이얼 인디케이터는 12시, 6시 방향 혹은 3시, 9시 방향에 위치시키고 다이얼 인디케이터 큰 지침을 “0” Setting한다 (이때 작은 지침은 눈금의 정확히 절반 예를 들어 전체 눈금이 10 ㎜라면 5에 맞추는 것이 좋다).

③ 두 축을 천천히 회전시켜 매 90° 회전시 마다(3, 6, 9시 방향) 축을 정지하고 각 다이얼 인디케이터로부터 측정값을 기록한다(이때 회전시 Jacking Oil Pump를 운전하였다면 측정시는 이를 정지하여야 한다).

④ 12시 방향으로 재 위치시켜 다이얼 인디케이터 눈금이 “0”로 원위치 되는가 확인한다.

⑤ 2~4번 측정하여 측정값의 일관성 여부를 확인한다.

(4) Face 측정치 계산 방법 (그림 2-31 참조)

Face 측정용 Dial Indicator가 1개 설치한 경우 이의 값을 기록하면 되지만 정확한 측정(축의 축방향 이동량 제거)을 위하여 2개 Dial Indicator를 설치한 경우는 다음과 같이 두 Dial Gauge의 지시치를 계산하여야 한다.

① 짝이 되는 두값 a1b3, a2b4, a3b1, a4b2의 평균값을 다음식으로 계산한다.

평균값=(a1+b3)/2, (a2+b4)/2, (a3+b1)/2, (a4+b2)/2 등

② 수직방향 및 수평방향으로 반대편 평균값과의 차가 해당 면에서 축방향 Runout(Face 값)이다.

수직방향 Face 값(Axial runout)=(a1+b3)/2 - (a3+b1)/2

수평방향 Face 값(Axial runout)=(a2+b4)/2 - (a4+b2)/2

여기서 어느 방향으로 Open 되었는가는 측정값들의 변화 즉 상/하일 경우 a1→a3, b1→b3 값으로 좌/우일 경우 a2→a4, b2→b4 값으로 알 수 있다. 수평방향과 수직방향 Face값이 따로 계산된 결과를 통상의 방법처럼 상, 하, 좌, 우를 동시에 표시할 수도 있는데 이 경우는 상부값을 “0”로 하여 환산해야 하며 환산 규칙은 상부값이 “0”일 때 좌/우 값의 합이 하부 값이 되어야 한다는 유효 법칙(Validity Rule)을 이용한다. 그러나 실제로 측정오차, 커플링의 불완전 등으로 상기 규칙을 완전히 만족시키지 못할 때가 많으나 통상 허용되는 오차 한계(1 mil, 0.025 ㎜)이내 이면 문제가 되지 않는다.

그림 2-31 Face 측정에 2개의 Dial Indicator를 사용한 경우

 

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