• 제목/요약/키워드: 베어링 특성주파수

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주축계 구름 베어링의 수명 특성에 관한 연구 (A Study on the Life Prediction Characteristics of the Rolling Bearing in the Machining Center Main Spindle)

  • 황평;권성인;양승환
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.768-772
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    • 1994
  • 공작기계의 주축은 최근 고속화,고정밀화 및 고강성화되어가는 경향이 커지고 있다. 이러한 경향에 따라서 주축의] 설계는 매우 중요하며, 주축용 베어링은 앵귤러 콘택트 볼베어링이 많이 사용되고 있다. 공작기계의 주축은 고속 회전에 따른 고강성의 필요성이 증대하게 되고, 고상성을 얻기 위하여 축 방향의 일정한 예압을 주게된다. 이 예압량은 결국 축 방향의 하중이므로 주축용 베어링의 수명을 변화 시키게 된다. 따라서 축 방향 하중의 변화에 따른 베어링의 수명 특성을 파악하여야 하며, 적절한 베어링 수명의 판단을 통해 기계의 보수 및 관리에 관한 재경비를 절감할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 실험을 통해 베어링의 특성 주파수를 이끌어 내고 주파수 스펙트럼 분석을 이용하여 베어링의 상태를 진단하 는 기본겆인 데이터를 얻는다.

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가스 포일 베어링 범프 구조의 1 자유도 가진/가압 실험을 통한 주파수 의존 동특성 규명 (Identification of Frequency-Dependent Dynamic Characteristics of a Bump Structure for Gas-Foil Bearings via 1-DOF Shaker Tests Under Air Pressurization)

  • 심규호;박지수;이상훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권10호
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    • pp.1029-1037
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    • 2015
  • 최근 회전 시스템의 고속화 경향에 따라 회전체 동역학적 안정성의 중요성이 부각되었다. 고속회전 시스템에 적용되는 가스베어링의 동특성을 규명하는 것은 회전체의 거동을 예측하는데 상당히 중요하다. 본 연구에서는 대표적인 가스베어링인 가스포일베어링의 범프 구조에 대하여 가진실험을 수행하고 가진 주파수에 따른 동특성을 측정하였다. 실험 결과, 범프 구조의 강성은 주파수에 따라 증가하였고 감쇠는 감소하였다. 또한, 가압 조건에서의 동특성은 범프 구조의 동특성 보다 낮은 값을 가졌다. 본 실험을 통해 범프 구조의 주파수 의존 동특성의 경향을 파악하였으며 가스포일베어링의 동특성에 윤활막이 미치는 영향에 대해 확인하였다. 또한 두 가지 동특성 계산 방법을 제시하여 실험결과를 통해 효과 적인 동특성 계산 방법에 대해 비교 고찰하고 범프 구조와 윤활막의 동특성을 비교 하였다.

진동신호의 전력스펙트럼 밀도 해석을 통한 유도전동기 베어링 초기고장 검출 (Incipient Bearing Fault Detection of Induction Motor via Power Spectrum Density of Vibration Signals)

  • 우혁재;장환철;한민관;송명현;박규남
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2067-2069
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    • 2003
  • 본 연구는 진동 신호의 전력 스펙트럼 밀도(PSD)해석을 이용하여 베어링 초기 고장을 검출할 수 있는 기법을 제시하였다. 외륜, 내륜, 볼에 대하여 각각 폭 0.3 mm의 미소한 흠을 낸 베어링을 이용하여 고장 특성 주파수 패턴 및 부하변동에 따른 영향을 분석하고 고장검출이 용이한 고장 주파수 대역을 설정하였다. 실험결과로부터 제시된 검출기법이 유도전동기 베어링 초기 고장에 적용 가능함을 입증하였다.

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볼 베어링의 강성과 스퍼기어 계의 모드 특성 (Mode Characteristics of Spur Gears and Ball-Bearing Stiffness)

  • 박찬일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권5호
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    • pp.489-495
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    • 2016
  • 기어 맞물림 동적 힘은 축과 베어링을 통해 하우징에 전달되어 소음으로 발생하므로, 베어링 강성은 하우징의 최종 전달자로서 기어 소음을 제어하는데 중요한 역할을 한다. 이 논문은 스퍼기어를 위한 볼 베어링의 강성을 유도하고, 베어링 하중과 반경 방향 틈새를 고려하여 강성을 계산하였다. 그 강성을 이용하여 3 자유도 모델의 스퍼기어계의 운동방정식에 적용하여 모드 특성을 해석하였고, 유한요소법으로 검증하였다. 그 결과 베어링 하중이 클 때보다 작을 때는 틈새에 따라 베어링 강성의 변화가 많았다. 베어링 강성은 저주파 고유 진동수에 영향을 주었고 기어 맞물림 주파수는 고주파 고유진동수에 영향을 주었다.

원전기기의 면진을 위한 진동대 실험 I : 고무베어링 (A Shaking Table Test for Equipment Isolation in the NPP (I): Rubber Bearing)

  • 김민규;전영선;최인길
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권5호통권39호
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    • pp.65-77
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    • 2004
  • 본 연구에서는 원전기기의 내진안전성을 향상시키기 위한 진동대 실험을 수행하였다. 원전 격납건물과 유사한 진동수 특성을 가지는 구조물을 제작하여 실험에 사용하였으며 구조물 내부에 설치된 기기를 모사 하기 위하여 면진장치가 설치된 강체블럭을 층바닥에 설치하였다. 주파수 특성이 상이한 3종류의 지진파를 이용하여 진동대 실험을 수행하였다. 면진장치로는 천연고무베어링(NRB)과 고감쇠고무베어링(HDRB)을 사용하여 고무의 감쇠특성에 따른 면진기기의 효율성을 분석하였다. 또한 입력지진동의 주파수 특성에 따라 적절한 면진장치의 기기면진효과를 평가하였다. 실험결과 적절한 면진장치를 사용함으로써 기기의 지진응답을 크게 줄일 수 있으며 지진에 대한 안전성을 향상키킬 수 있는 것으로 나타났다.

적외선 열화상을 이용한 베어링의 실시간 고장 모니터링 검출기법에 관한 연구 (A Study on Real-Time Fault Monitoring Detection Method of Bearing Using the Infrared Thermography)

  • 김호종;홍동표;김원태
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.330-335
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    • 2013
  • 결함을 조기에 발견하기 위한 실시간 모니터링 시스템은 적외선 열화상 기술을 중점으로 구성된다. 본 연구의 중점은 비파괴 적외선 열화상 기법을 사용하여 볼베어링의 손상 검출 및 온도 특성 분석이다. 본 논문에서는 신뢰성 평가를 위한 적외선 실험 데이터와 기존의 주파수 데이터를 비교했다. 실험을 통해 베어링의 온도 특성에 따라 다양한 손상 상황을 분석했다. 본 논문의 실험의 결과로부터 적외선 열화상 기법은 실시간으로 동작 상태에 하중을 받는 볼베어링의 손상 탐지를 위한 매우 유용한 기법임이 확인되었다.

저널베어링의 이상상태 진단을 위한 데이텀 효용성 평가 (Evaluation of Datum Unit for Diagnostics of Journal-Bearing Systems)

  • 전병철;정준하;윤병동;김연환;배용채
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권8호
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    • pp.801-806
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    • 2015
  • 저널베어링은 회전하는 축과 베어링 지지부 사이에 유막을 형성하여 회전체를 지지하는 구조물이며, 고속 및 고하중 조건에서도 안정적이기 때문에 발전소와 같은 대형 시스템에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 저널베어링 시스템의 신뢰성을 확보하기 위한 감독학습 기반의 상태진단 알고리즘을 연구하였다. 기존에는 진동신호 특성인자들의 정의에 대한 연구가 주로 진행되었으나, 본 연구에서는 정의된 특성인자의 추출단위인 데이텀의 적용 기준에 대한 연구가 수행되었다. 데이텀의 효용성 평가를 통해 저널베어링 회전체 특성인자의 추출기준은 시간영역에서 1 회전, 주파수영역에서 60 회전 기준이 타당하다는 결론을 도출하였다.

HFRT 기법을 이용한 결함 볼베어링의 진동분석 (Vibration Analysis of Ball Bearing Fault using HFRT)

  • 김예현;강병용;김동일;장호경
    • 한국음향학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.92-100
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    • 1995
  • 본 연구에서는 결함이 있는 볼베어링을 모델링하여 결함의 형태별로 진동분석을 하였다. 진동측정은 단일결함과 복합결함이 있는 볼베어링에 대하여 결함위치와 회전속도 변화에 대한 진동신호를 측정하고, 신호 성분들은 고주파 공진기법을 이용해 FFT시켰다. 실험결과 단일결함과 복합결함이 있을 때 결함으로 인해 발생하는 주파수는 결함 특성 주파수와 그 배수의 고조파 성분 피크들이 나타남을 확인하였다. 고주파 공진기법을 이용한 신호처리는 결함의 유무 뿐만 아니라 결함의 부위도 진단이 가능함을 알 수 있었다.

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테이퍼 롤러 베어링 케이지의 동특성 해석 (Analysis of Dynamic Characteristics for a Tapered Roller Bearing Cage)

  • 박장우;허준영
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.179-184
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    • 2017
  • 테이퍼 롤러 베어링은 중량이 큰 승합차, 화물차, 열차에 사용되며, 큰 부하하중에서도 안정적으로 차량을 지지할 수 있다. 테이퍼 롤러 베어링 부품 중 케이지는 롤러 간 간격을 유지해 주며, 이를 통해서 마찰 방지 및 마모, 발열의 억제 등의 역할을 한다. 공진으로 인해 케이지가 심하게 변형되면 롤러가 구름을 하지 못하거나, 케이지를 이탈하는 경우가 발생하게 된다. 케이지는 경량화 추세에 따라 금속소재에서 플라스틱소재로 변화하고 있다. 본 논문에서는 "화물열차와 고속열차에 사용되는 테이퍼 롤러 베어링의 부품 중 하나인 케이지를 대상으로 연구하였으며" 케이지 재료에 따른 동특성 해석과 열차가 최고속도로 주행한다는 가정 하에, 최고속도에 해당하는 주파수의 고조파를 계산하고 공진범위를 피하기 위해 케이지의 설계 변수 중 가변이 쉬운 두께를 다르게 하여, 최적의 두께를 선정하고자 비교해석을 진행하였다. 재료에 따른 동특성 해석과 비교해석은 Abaqus 6.16을 사용하였다.