1.4 불평형과 진동

Unbalance and Vibration

 

회전축이 정지 상태일때 힘을 가하면 휘는 것과 같이 회전축에 불평형이 있으면 원심력을 일으켜 회전축에 작용하여 축을 휘게 한다는 사실을 알아야 한다. 이 축은 회전축에 관하여 어떤 편심량의 상태로 회전하고 있기 때문에 이 처짐(휨)은 추가의 불평형력을 일으킨다.

몇 개의 불평형력이 각기 다른 교정면과 각도위치에서 작용하면 그 결과는 축과 베어링의 진동으로 나타난다. 그러나 진동은 다른 원인으로도 나타날 수 있으며 이들은 모두 발란싱으로 제거할 수 없다. 어떤 경우에는 발란싱을 하면 진동의 일시적인 감소를 가져올 수 있다.

따라서 발란싱을 시도하기 전에 진동의 정확한 원인을 아는 것이 중요하다. 기계적인 불평형(1×RPM)에 의한 진동만이 회전체에 Weight를 추가하거나 제거하므로써 성공적으로 교정될 수 있다.

일시적인 불평형은 부하, 속도 및 온도 등의 어떤 조건하에서 진동을 일으키는데 이는 발란스 Weight 추가로는 영구적으로 교정될 수 없다. 일시적인 불평형은 회전체 내에서의 불균일한 열전달, 권선으로부터 불균일한 열발생, 실이나 패킹의 Rubbing 등으로 발생되고 회전체의 일시적인 휨을 초래한다.

불평형으로 인한 진동은 불평형된 회전체의 1×RPM과 같은 주파수에서 발생하며 진동진폭은 존재하는 불평형량에 비례한다. 그림 3-5에서와 같이 공진영역을 통과한 후 위상이 전형적으로 180° 변한다. 통상 최대진폭은 반경 방향에서 측정되지만 Overhung Rotor인 경우는 반경 방향에서의 진폭만큼 축 방향에서도 높은 진폭을 초래한다.

 

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