1.1 불평형의 정의

Definitions of Unbalance

 

불평형이란 회전체의 회전 중심선에 대한 회전체 중량의 불균일한 분포상태이다. 한편 ISO에서는 "원심력에 의해 진동력 즉 진동운동이 베어링에 전달될 때 회전체에 존재하는 어떤 상태"라고 정의하고 있다. 이러한 정의는 일반적으로 강성 회전체나 탄성 회전체 모두의 불평형에 적용한다. 그러나 탄성 회전체의 경우 불평형은 속도와 더불어 변하기도 하고, 이들 회전체에 대하여 어떤 주어진 불평형 값은 주어진 속도와 관계가 있다. 불평형이란 말은 때로는 "불평형량" 또는 "불평형 벡터"를 나타내는데 사용된다.

회전체에서 불평형량은 불평형 Weight량과 회전 중심선으로부터 Weight까지의 거리의 곱으로 표현한다. 따라서 불평형의 단위는 일반적으로 gr-㎝, Oz-inch 또는 gr-inch 등으로 나타낸다. 예를 들면 그림 3-1에서와 같이 회전 중심으로부터 반경 20 ㎝ 위치에 6 gr의 Heavy Spot가 있다는 것은 불평형량이 6 gr×20 ㎝ = 120 gr-㎝임을 뜻한다.

그림 3-1 불평형량의 표시 방법들

질량, 시간, 체적 또는 힘과 같은 양은 임의의 선정된 방향으로 하나의 선의 길이로 표현할 수 있으며 이를 Scalar량이라 한다. 한편 크기와 방향 모두를 가지는 양을 벡터량이라 한다. 회전체의 불평형은 회전체가 회전축으로부터 밖으로 이동하려고 하는 벡터적인 힘을 초래하는 것이 분명하다. 이 힘과 회전체상의 정확한 위치는 직접 측정할 수 없지만 회전체나 베어링 페데스탈에 미치는 영향은 측정할 수 있다.

불평형력은 회전체상의 기준점에 대한 어떤 방향과 불평형량과 동등한 크기를 가지기 때문에 벡터로 표현할 수 있다. 따라서 불평형 벡터는 불평형량과 기준점으로부터 측정된 방향에 비례하는 직선의 길이로 표현된다. 벡터는 진동과 발란싱 문제를 해결하는데 아주 중요하다. 벡터는 불평형량과 방향을 나타내는데 뿐만 아니라 발란싱 문제를 해결할 때 Trial Weight의 영향을 측정하는데 사용된다.

 

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