김형수님의 글
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회전체의 BALANCING을 CHECK할때 DYNAMIC BALANCE로 확인해야 하는
경우와 STATIC BALANCE로 확인해야 하는 경우의 기준은 무엇인가요.
가령 회전수가 50R.P.M.(원주속도 150m/min.)정도인 ROTOR의
BALANCE CHECK는 어느것이 좋은가요.
STATIC BALANCE CHECK로 충분하다는 근거 자료가 있으면 알려 주십시오


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안녕하세요.

먼저 불평형의 형태에 대해서 설명을 하겠습니다.

1. 정적불평형
정적불평형은 주관성축이 회전중심축과 평형하게 놓인 불평형 형태입니다. 정적불평형은 때로는 힘 또는 운동 불평형라고 불리우며 평행한 두개의 Knife Edge위에 로터를 놓았을 때 로터의 무거운 쪽이 아래로 내려오게 될것입니다. 교정중량은 필요한 만큼 추가하거나 제거 할 수 있습니다. 회전체의 정적 불평형은 베어링에서 측정한 진동진폭과 위상이 똑같게 나타납니다. 그러나 Overhung Rotor에 대해서는 이것이 적용되지 않습니다.
이것은 단면 밸런싱으로 문제를 해결할 수 있습니다.

2. 짝힘불평형
짝힘 불평형이란 주관성축이 회전중심축과 교차하는 상태인데 교차점이 Rotor의 중심이 됩니다. 짝힘은 반대방향에서 작요하는 두개의 평행한 힘입니다. 따라서 짝힘 불평형은 로터의 양끝에서 중심선의 반대쪽에 있는 Heavy Spot에 의하여 생긴 상태입니다. 정적불평영과는 달리 짝힘불평의 경우는 양쪽 베어링에서 진폭은 같으나 위험속도에서는 낮고 정격속도 부근에서는 높습니다. 그리고 위상은 서로 180도 차이가 납니다. 이 방법은 Overhung Rotor에는 적용되지 않습니다.
단면에서 교정될 수 있는 정적 불평형과는 달리 짝힘 불평형은 양면에서만 평형교정을 할 수 있습니다. 통상적으로 순수한 정적 또는 순수한 짝힘 불평형을 갖는 경우는 드물고, 정적과 짝힘 불평이 조합된 준정적 불평형(Quasi-Static Unbalance)과 동적 불평형(Dynamic Unbalance)으로 분류됩니다.

3. 준정적 불평형
준정적 불평형은 주관성축이 로터중심이 아닌 곳에서 회전중심축과 교차되는 상태입니다. 이 형태의 불평형은 정적과 짝힘 불평형의 조합으로 생각할 수 있습니다.
준정적 불평형의 경우는 위험속도 및 정격속도에서 진동이 높습니다. 특히 불평형된면에서 특히 높습니다.또, 양쪽베어링에서 위상은 위험속도에서 동위상이나 정격속도에서 180도차이가 납니다.

4. 동적불평형
동적불평형은 가장 일반적인 형태의 불평형이며, 주관성축과 회전중심축이 비평형-비교차하는 불평형입니다. 이 상태의 불평은 정적 및 짝힘 불평형이 존재할 때 그러나 정적 불평형이 어떠한 짝힘 성분과도 일치하지 않는곳에 있게 됩니다. 이 결과 주관성축은 회전중심과 만나지도 평행하지도 않습니다.
일반적으로 동적 불평형 상태는 서로 같지도 않고 정반대도 아닌 비교 위상치를 나타냅니다. 이 형태의 불평형은 최소 양면에서 중량교정을 해야합니다.

*정적 불평과 동적불평을 나누는것은 단면이냐 양면이냐로 나누는것과 같지요.

일반적으로 단면과 양면으로 나누는것에 대해 설명하겠습니다.

L:로터의길이, D:로터의 직경

1) L/D비가 0.5이하일 때

1000rpm이하 ---> 단면
1000rpm이상 ---> 양면

2) ) L/D비가 0.5이상일 때

150rpm이하 ---> 단면
150rpm이상 ---> 양면

이것은 일반점인 지침이지 모든경우에 적용되는 것은 아닙니다.

회전속도가 50rpm이하라면 정적 밸런싱(단면밸런싱)을 하면됩니다.

도움이 되셨는지 모르겠습니다.

그럼.

김형수님의 글
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회전체의 BALANCING을 CHECK할때 DYNAMIC BALANCE로 확인해야 하는
경우와 STATIC BALANCE로 확인해야 하는 경우의 기준은 무엇인가요.
가령 회전수가 50R.P.M.(원주속도 150m/min.)정도인 ROTOR의
BALANCE CHECK는 어느것이 좋은가요.
STATIC BALANCE CHECK로 충분하다는 근거 자료가 있으면 알려 주십시오
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먼저 아래의 3개 문서를 보시기 바랍니다.

http://www.technonet.co.kr/document/docuview.html?techcode=1600&url=balancing
http://www.hinesindustries.com/industrial/articles/impellers.html
http://www.usbr.gov/power/data/fist/fist2~2/2~2_cont.htm
Static/Dynamic Balance의 선택기준은 따로 있는 것이 아니라 귀사에서 생산되고 있는 제품의 진동 허용 레벨에 준하는 것입니다.

만약 Static Balance 만으로 제품의 진동레벨이 허용치 이하가 된다면 Static Balance만으로 가능한 것입니다.

Static Balance 조정 만으로 허용진동레벨 이하로 조정할 수 없다면 Dynamic Balance로 Coupled Unbance를 조정해 주어야 합니다.

일반적으로 회전체의 직경 대비 폭이 작다면 Static 만으로 가능하지만 실제적인 기준은 최종적인 운전조건하에서 진동레벨이 될 것이며 이러한 사항은 설계를 담당한 연구원에게 문의를 하셔야 할 것입니다.

감사합니다.