진동이란 무엇입니까? (정의, 유형, 단위, 원인 및 측정 방법)

진동이란 무엇입니까?

진동 ~이다 반복적인(진동하는) 운동 물체의 평형 위치를 중심으로 앞뒤로.

• 모터하우징이 살짝 흔들리는 모습
• 덕트에서 윙윙거리는 소리를 일으키는 팬
• 바람에 흔들리는 다리
• 전화기가 윙윙거리는 소리(의도적인 진동)

이 모든 것이 진동입니다. 방향을 바꾸고 시간이 지남에 따라 반복되는 동작입니다.

진동이 중요한 이유(실제 충격)

진동은 다음과 같습니다.

• 무해/정상 (작동 중인 모터에는 약간의 진동이 있습니다)
• 짜증 나는 (소음, 불편함)
• 손상 (느슨한 볼트, 용접 균열, 베어링 고장, 피로)

산업 시스템에서 진동은 다음 사항에 대한 가장 유용한 초기 지표 중 하나입니다.

• 불균형
• 정렬 불량
• 설사
• 베어링/기어 문제
• 공명 문제

주요 진동 용어("진동 용어")

1) 진폭(진동의 크기)

진폭은 다음을 설명합니다. 크기 모션의. 측정 대상에 따라 진폭은 다음과 같을 수 있습니다.

• 배수량 (얼마나 움직이는지) - µm, mm
• 속도 (얼마나 빨리 움직이는지) - mm/s
• 가속 (속도가 얼마나 빨리 변화하는지) — m/s² 또는 g

2) 주파수(진동하는 속도)

빈도는 초당 몇 사이클인가, 측정 HZ.

• 10Hz = 초당 10사이클
• 주파수가 높을수록 일반적으로 "윙윙거리는" 느낌이 들며 특정 오류 유형과 관련될 수 있습니다.

3) 단계(타이밍 관계)

페이즈가 알려준다 언제 하나의 진동 신호는 다른 진동 신호에 비해 최고점에 도달합니다.
불균형, 정렬 불량, 다중 센서 방향성을 진단하는 데 유용합니다.

진동을 설명하는 3가지 주요 방법(변위, 속도, 가속도)

다음과 같이 진동을 측정할 수 있습니다.

가) 변위

가장 적합한 대상: 저주파 운동 및 구조적 움직임(느린 흔들림, 저속에서 느슨함)
단위: μm, mm

나) 속도

가장 적합한 대상: 많은 회전 기계의 전반적인 진동 심각도
단위: mm/s(종종 RMS)

속도는 광대역 전반에 걸쳐 많은 일반적인 기계적 문제와 잘 연관되어 있기 때문에 상태 모니터링에서 널리 사용됩니다.

관련된: 진동 속도 센서

다) 가속

가장 적합한 대상: 베어링 결함 및 충격과 같은 고주파수 이벤트
단위: m/s² 또는 g

가속도 센서(가속도계)는 소형이고 광대역이며 다용도로 사용되기 때문에 매우 일반적입니다.

진동 유형(엔지니어가 진동을 분류하는 방법)

1) 자유진동 vs 강제진동

• 자유로운 진동: 방해를 받은 후 시스템이 진동합니다(스프링을 당겼다가 놓는 것처럼).
• 강제 진동: 지속적인 입력으로 인해 진동 발생(모터 회전, 기어 메시, 기류 난류)

2) 감쇠된 진동과 감쇠되지 않은 진동

• 감쇠: 진동이 점차 감소합니다(실제 시스템).
• 비감쇠: 진동이 영원히 계속됨(이상적인 모델)

3) 주기적인 진동과 무작위적인 진동

• 주기적: 예측 가능하게 반복됨(회전 기계)
• 무작위의: 예측할 수 없는 광범위한 스펙트럼(난기류, 도로 진동)

4) 공명(“증폭기” 효과)

공명 강제 주파수가 시스템의 고유 주파수와 일치하여 진동 진폭이 극적으로 증가할 때 발생합니다.

이것이 바로 기계가 어떤 속도에서는 "괜찮아" 보이지만 다른 속도에서는 심하게 진동할 수 있는 이유입니다.

기계 진동의 일반적인 원인

회전 장비(모터, 팬, 펌프, 기어박스)

• 불균형 (질량이 중심에 있지 않음)
• 정렬 불량 (샤프트가 동일 선상에 있지 않음)
• 설사 (마운트, 볼트, 베이스, 베어링)
• 베어링 손상 (마모, 움푹 패임)
• 장비 문제 (치아 마모, 메쉬 문제)
• 구부러진 샤프트 또는 편심
• 전기 문제 (모터 전자기력)

구조 및 파이프라인

• 흐름으로 인한 진동(공기/액체 난류)
• 약한 지지대 또는 제대로 지지되지 않은 프레임
• 덕트, 파이프, 패널의 공명

진동 측정 방법(실제 개요)

1) 센서(가장 일반적)

• 가속도계 (가속도 측정)
• 속도 센서 / 속도 변환기 (진동 속도를 직접 측정)
• 변위 센서 (와전류 프로브, LVDT, 레이저)

2) 신호를 처리하는 기기

• 보여주다 시간 파형 (시간이 지남에 따라 진동이 어떻게 변하는지)
• 컴퓨팅 RMS/피크/피크 대 피크
• 다음을 사용하여 주파수 영역으로 변환 FFT (주요 주파수 찾기)
• 예측 유지 관리에 대한 몇 주/개월에 따른 추세 변화

진동 단위 및 일반 측정항목

공통단위

• 배수량: µm, mm
• 속도: 밀리미터/초
• 가속: m/s² 또는 g (1g ≒ 9.81m/s²)

단위변환: https://quickconver.com/category/length-converter/

공통 측정항목

• RMS: 전체 에너지의 안정적인 지표(매우 일반적)
• 정점: 최대 여행을 포착합니다
• 피크 대 피크: 변위형 측정에 자주 사용됨

진동 대 소음(동일하지 않고 관련되어 있음)

• 진동 기계적 운동이다
• 소음 공기의 압력 변화입니다

진동은 종종 소음을 유발하며(구조물이 소리를 방출함), 진동을 줄이면 일반적으로 소음이 줄어듭니다.

진동을 줄이는 방법(고수준 방법)

• 균형 회전 부품
• 맞추다 샤프트가 제대로
• 마운트를 조이고 베이스 강성을 향상시킵니다.
• 마모된 베어링/기어 교체
• 추가하다 제동 재료 또는 절연체
• 공진을 방지하려면 작동 속도를 변경하세요.
• 구조 재설계(강화, 버팀대, 질량 추가, 고유 진동수 변경)

FAQ: 진동이란 무엇입니까?

1) 진동은 모두 문제가 되나요?

아니요. 많은 기계에는 정상적인 기본 진동이 있습니다. 핵심은 추세 변화, 비정상적인 빈도 구성 요소 또는 전반적인 심각도 상승.

2) 업계에서 진동을 모니터링하는 가장 간단한 방법은 무엇입니까?

일반적인 접근 방식은 가속도계 RMS를 계산하고 시간 경과에 따른 추세(종종 알람 포함)를 제공하는 진동 모니터를 공급합니다.

3) 엔지니어들이 진동 속도(mm/s)를 그렇게 자주 사용하는 이유는 무엇입니까?

속도는 종종 회전 기계 상태를 나타내는 강력한 일반 지표이며 전반적인 진동 심각도 추세에 널리 사용됩니다.

4) 공명이란 간단히 말해서 무엇입니까?

공진은 시스템이 고유 주파수에서 "밀려" 진동이 훨씬 더 커지는 현상입니다. 마치 올바른 타이밍에 그네를 미는 것과 같습니다.