1.3 발란싱의 중요성

The Importance of Balancing

 

발란싱이란 불평형의 양과 위치를 알아내어 이것과 동량의 Weight를 로터의 반대 방향에 달거나 Unbalance 위치(Heavy Spot)에서 Weight를 제거하는 과정이다. Balance가 충분히 잡혀 있으면 진동 문제의 반 이상은 해결되었다고 말할 수 있는데, 기계를 Balance하기 전에 우선 다음 조건이 만족되는가를 확인해야 한다.

① 진동은 Unbalance로 인하여 발생한 것이다.

② 로터를 Weight로 교정할 수 있어야 한다.

발란싱을 하는 한가지 중요한 이유는 불평형으로 인한 힘이 회전체, 베어링 및 구조물의 수명에 해롭다는 것이다. 불평형으로 인한 힘은 회전속도와 불평형량에 따라 다르다. 그림 3-4의 부품은 회전 중심선으로부터 어떤 반경(r)에 위치한 Heavy Spot(w)로 나타낸 불평형을 가지고 있다. 만일 불평형 무게와 반경 및 기계 회전속도를 알고 있다면 불평형으로 인해 발생한 힘(원심력, F)은

F(㎏), w(gr), r(㎝)인 경우

F(lb), w(Oz), r(in)인 경우

여기서 F = 원심력

r = Weight 위치의 반경

w = Unbalance Weight

g = 중력 가속도

N = 회전수(rpm)

앞의 원심력 공식에서 보는 바와 같이 불평형에 의한 힘은 속도의 제곱에 비례하므로 고속기계에서는 상당히 작은 불평형이라도 상당한 원심력을 일으킬 수 있다.

발란싱을 하는 또 하나의 중요한 이유는 불평형으로 인해 발생되는 바람직하지 않은 진동과 불량한 제품 품질 때문이다. 예를 들면 그라인더와 같은 공작기계에서 미세한 불평형이라도 최종 제품에 Chatter Mark나 파형을 나타낸다. 또한 다른 원인에 의한 진동뿐만 아니라 과도한 불평형도 절상공구와 그라인더의 마멸을 가속시킨다.

그림 3-4 불평형 Weight, 반경 및 회전속도를 알면 불평형력을 구할 수 있다.

 

TRAC Mark INCOSYS