스펙트럼 분석(Spectrum Analysis)-기계적결함
스펙트럼그래프를 이용한 차수분석(Order Analysis)은 기계적 결함, 전자기적결함 그리고 유체관련결함을 알아내기 위해서 용이하게 사용된다. 초기의 의도는 진동신호를 통해서 어떠한 규칙성이 기계의 결함과 관련이 있을 것이라는 것에서 출발하였을 것으로 추측하지만 사실 대부분 차수분석의 근거가 되는 규칙은 물리적으로 설명이 될 수 있다. 이를 인간의 건강과 질병에 관해 과학적으로 분석한 것과 비교할 수 있다고 하는 것도 이해가 될 것이다.
기계적결함(요약표)
설비의 기계적결함 여부를 진동스펙트럼 주파수 그래프를 통해서 확인해 볼 수 있다. 아래의 표는 기계적 결함에 관련된 차수분석의 규칙을 요약해 놓은 것이다. 그러나 이 표를 모두 암기하고 이해한다고 하더라도 기계의 진동진단은 또 많은 문제를 가지고 있으므로 단지 기본을 위한 참조로 활용된다고 이해하면 된다.
항목
| 현상
| 비고
|
Unbalance
| 1X(Radial)
| 위상안정
|
Misalignment
| 2X, 1,2,3X
| 양쪽 Inboard Bearing에서의 180 위상차
|
Bent shaft
| 1X(Axial)
| - 위험속도 통과 시 급격한 진동 감소,상승
- 기계의 베어링 양단에서 위상 180 차이
|
Sleeve bearing wear, excessive clearance
| 1,2,3,…X, 0.5X
| 불안적 위상각,
0.42~0.48X(oil whirl)
|
Resonance
| 특정주파수 진동증폭
| Balancing감도 증가
|
looseness
| 1,2,3,…X,
1/2,1/3,1/4…X
| bolt이완,
|
Eccentricity
| 1X
| Balancing 후 반경방향 중 한쪽 방향만 감소,
|
Distortion
| 1X, GMF, 2Lf
| Soft foot, 불균일온도분포, Balancing & Alignment어려움.
|
Rub
| 1,2,3,…X,
1/2,1/3,1/4…X
| Looseness와 유사, 윤활
|
Belt
| πdn/L
| 반경방향의 2Xbelt
|
Beat
| 1X 또는 특정주파수
| 전기와 회전수의 간섭 또는 근접한 2개의 주파수간의 간섭(진폭이 상승 및 하강 반복)
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Rolling bearing
| BPFI=0.6Nf, BPFO=0.4Nf, FTF=0.4f
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BPFI =(N*f/2) [1+(d/D) COSΦ]
BPFO = (N*f/2)[1-(d/D) COSΦ]
BSF = (D*f/2d)[1-((d/D) COSΦ)^2]
FTF=(f/2) [1-(d/D) COSΦ]
|
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