8.1.1 1st Shot 발란싱 계산 예제

 

[예제 1]

아래 표와 같은 Balance Sensitivity 및 위상특성을 갖는 로터의 1차 임계속도에서 #5 베어링이 5.1 mil∠293°, #6 베어링이 6.9 mil∠325°로써 과대진동이 발생했다. 1차 임계속도의 동상교정을 Pair Weight로 행할 경우 Balance Weight를 구하라. 단 진동 측정시 Strobe와 진동 Pickup의 위치는 동일하다 (계기 IRD 600).

[해] 그림 3-52에서 작도에 의한 #5, #6 베어링의 진동의 동상(Static) 성분

Balance Weight의 크기 : = 43.5×5.8 = 252.3 ≒ 252 gr

계기특성각

Balance Weight 취부각 :

= 252 gr∠150° (# 5 베어링 측),

= 252 gr∠150° (# 6 베어링 측)

그림 3-52 동상(Static) 성분의 벡터도

 

[예제 2]

예제 1에서 1차 발란싱을 실시하지 않고 정격속도(3600 rpm)까지 승속시켰을 때, #5 베어링에서 2.2 mil∠13°, #6 베어링에서 3.2 mil∠257°의 진동이 발생했다. 이 경우 정격속도에서의 Balance Weight를 구하라.

[해] 진동치를 분해해 보면 그림 3-53과 같이 역상(Couple) 성분이 크기 때문에 정격에서 역상성분에 대하여 Couple Weight로 발란싱한다.

작도하면 #5 베어링 측의 역상성분 = 2.3 mil∠52°

Balance Weight의 크기 : = 63.4×2.3 = 146(gr)

ФM = 52°

= 86°

= 52° + 86° = 138°

= 138° - 340° + 180° = 338° (#5 베어링 측)

= 146 gr∠338° (#5 베어링 측)

146 gr∠338 - 180 = 146 gr∠158 (#6 베어링 측)

그림 3-53 역상(Couple) 성분의 벡터도

 

[예제 3]

예제 2에서 1차 임계속도의 발란싱을 동시에 행할 경우 Balance Weight를 구하라.

[해] (가) 1차 임계속도의 동상성분을 Couple Weight와 동일한 교정 면에서 Pair Weight로 수정할 경우는 예제 1, 예제 2의 Weight를 합성하면 된다 (그림 3-54 참조).

( #5 Brg 측 ) ( #6 Brg 측 )

그림 3-54 각 교정면에서의 Balance Weight의 합성

 

(답) #5 베어링 측 : 252 gr∠150° + 146 gr∠338° = 109 gr∠139°

#6 베어링 측 : 252 gr∠150° + 146 gr∠158° = 397 gr∠152°

 

이 경우는 결국 로터 양단의 2면에서 발란싱한 것이 된다.

(나) (가)에서 Pair와 Couple 의 교정면이 다를 경우 Pair 및 Couple로 구한 Balance Weight를 각각의 교정면에 부착한다. 교정면은 최대 4 면이 된다 (이 경우 Pair 및 Couple의 로터 특성은 물론 그 교정면에 대해 구한 것이어야 한다).

(다) 1차의 동상분을 로터 중앙의 교정면에서 수정하는 경우, 로터 양단의 역상분 교 정면과 합하면 3면이 된다.

[예제 4]

예제 1의 Balance Weight를 취부하여 1 Shot을 실시한 다음 #5 베어링의 진동은 2.1 mil∠260°, #6 베어링의 진동은 3.5 mil∠320°로 저감되었지만 충분하지는 못하다.

만약, 이 원인이 로터 위상지연 특성의 평가오차에 의한 것이라면 보다 정확한 Sensitivity 및 위상을 구해 보라.

( #5 Brg 진동 변화 ) ( #6 Brg 진동 변화 )

그림 3-55 #5, 6 베어링에서의 평균 효과 벡터

 

(가) Weight 감도

그림 3-55와 같이 #5, 6 베어링에서 "O" Shot에서 "1" Shot으로의 진동변화 즉, 효과 벡터의 크기 의 평균치

따라서 정확한 Weight 감도는

K =

(나) 위상

"O" Shot의 벡터를 감소시키기 위해서는 효과 벡터를 그림 3-55의 위상차 를 평균한 값을 시계 방향으로 이동한다. 즉,

θ = /2 = (19 + 5)/2 = 12°

로터 위상지연각 = 110° +12° = 122°이다.

 

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