부산대학교 기계공학부 기계공학응용실험 A+보고서(4. 회전체동역학)- 2021년 2학기

소개글

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목차

1. 실험의 이론적 배경
(1) 불평형(Imbalance)의 정의에 대해 기술하라.
(2) 불평형(Imbalance)의 종류에 대해 간략히 기술하라.
(3) Single Plane balancing(단면밸런싱)과 Two Plane balancing(이면밸런싱) 의 정의 및 차이점에 대해 기술하라.
(4) 회전 운동방정식 유도
(5) 영향계수법을 이용한 단면밸런싱 유도

2. 실험 결과 보고서
(1) 실험목적 및 이론
(2) 실험 장치 및 구성
(3) 실험 순서
(4) 실험 결과 및 분석

3. 고찰 및 결론

4. 참고 문헌

본문내용

(3) Single Plane balancing(단면밸런싱)과 Two Plane balancing(이면밸런싱)의 정의 및 차이점에 대해 기술하라.

Single Plane balancing(단면밸런싱)에서 Weight Balancing의 조건은 기계가 Balancing Weight에 대하여 진동 진폭 및 위상이 선형적으로 응답한다고 가정한다. 즉 Balance Weight의 크기가 2배 될 때 효과벡터 크기도 2배 된다는 뜻이고, Balance Weight가 회전체 상의 같은 aux에서 각도 ’세타‘만큼 움직이면 효과벡터 또한 같은 방향으로 같은 ’세타‘ 각만큼 움직인다는 뜻이다. 이것은 중요한 가정으로 이 가정이 지켜지지 않을 때에는 진동교정 작업은 불가능하다.
밸런싱을 처음 시도하고자할 때는 Heavy Spot가 얼마나 크고 어느 위치에 있는지 모른다. 기계가 원래부터 불평형 상태에 있을 때는 이를 초기 불평형이라하며 이를 나타내는 진동진폭과 위상값을 초기 진동치라하고 0-Shot 또는 Run-0로 표시한다.
예로써 초기 불평형이 50 마이크로미터, 240도인 기계가 있다고 하자. 우선 초기 진동치를 측정기록하여 둔 다음 그 기계에 Trial Weight를 달아 초기 불평형 상태를 변화시켜 본다. 이때 회전체의 불평형은 새로운 진동진폭 및 위상을 갖게된다. 이 Trial Weight에 의한 진동 벡터의 변화 상태를 이용하면 초기 불평형의 양과 위치를 알 수 있다. 따라서 초기 Heavy Spot의 양(무게)을 Heavy Spot의 반대편에 달면 밸런싱이 완료된다. 다시 말하면 초기 불평형의 Heavy Spot 위치에서 Trial Weight에 의한 효과벡터를 Polar Graph에 도시하고 효과벡터의 길이와 방향을 측정한다. 즉 몇 gr의 Trial Weight를 어느 각도에 달았을 때 초기 진동치로부터 어느 방햐야으로 얼마만큼의 진동이 발생했는가를 나타낸 것을 Rotor Balance Sensitivity라고 한다. 이 Balance Sensitivity를 이용하여 밸런싱을 하는 방법을 영향계수법 또는 효과 벡터법이라고 한다.

참고 자료

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