Chap5. 회전체동역학실험

목차

1. 실험목적
2. 이론 및 배경
3. 실험 내용
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 고찰
7. 결론
8. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
회전체의 불평형(imbalance)은 회전 중심선에 대한 회전체 중량의 불균일한 분포에 의해 발생한다. 불평형이 발생하는 원인은 작동환경에 따른 비틀림, 회전중심이 도심과 일치하지 않는 편심 등 여러가지가 있으며, 본 실험에서는 회전 시스템에서의 불평형 현상을 확인하고, 시험질량(trial mass)를 통해 진동을 최소화 하는 방법을 확인한다.
2. 이론 및 배경
2.1. 불평형(Imbalance)의 정의
ISO(국제표준화기구)의 정의에 따르면 불평형이란 원심력에 의해 진동력 즉 진동운동이 베어링에 전달될 때 회전체에 존재하는 어떤 상태라 할 수 있다. 그러나 탄성 회전체의 경우 불평형은 속도와 더불어 변하기도 하고, 이들 회전체에 대하여 어떤 주어진 불평형 값은 주어진 속도와 관계가 있다. 회전체에서 불평형량은 불평형 Weight량과 회전 중심선으로부터 Weight까지의 거리의 곱으로 표현한다. 따라서 불평형의 단위는 일반적으로 gr-㎝, Oz-inch 또는gr-inch 등으로 나타낸다. 예를 들면 그림 1-1에서와 같이 회전 중심으로부터 반경20 ㎝ 위치에 6 gr의 Heavy Spot가 있다는 것은 불평형량이 6 gr×20 ㎝ = 120 gr-㎝임을 뜻한다.

그림 1.1 불평형량의 표시 방법들
2.2. 불평형(Causes of Unbalance)의 원인
불평형이 회전체 내에 존재할 수 있는 많은 이유들이 있는데 그중 가장 일반적인 원인에 대하여 간략하게 설명한다.
(a) 편 심
회전체 자체는 완전히 원형이지만 어떤 이유로 회전 중심이 도심으로부터 벗어나 있는 경우를 말한다.
(b) 비틀림
비록 회전체가 정상으로 Balance 된 것일지라도 높은 온도에서 운전하는 환경에서 Rotor의 팽창 및 열변형이 발생하는 것을 말한다. 보통 전동기, Fan, 블로워, Compressor, Expander, Turbine 과 같은 기계에서 매우 흔히 발생한다.
(c) 비대칭 형상
회전체들은 비대칭형으로 제작되는 경우가 있다. 예를 들면 단조물의 거친 표면, 주조시의 코어 이동, 크랭크축과 같은 비대칭형 부품 등이 있다.

참고자료

· 부산대학교 터보기계연구실[https://sites.google.com/view/turbolab/courseworks]