ISO 1940 에 관한 간략한 설명

 허용 불균형이란 간단히 회전체의 불균형 허용 한계치(상한치)라 정의할 수 있는데, 이는 회전체를 갖는 기계의 사용 상태의 진동 정도로 결정되어야 할 사항으로 회전체의 종류, 형상, 회전수, 기계 전체의 중량의 비율 또는 같은 기계라도 그 사용 목적, 설치장소, 주위 여건 등에 따라 그 결정 요인이 너무 많기 때문에 허용 불균형치의 결정은 매우 어렵다.

 따라서 여러 학자들이 각기 허용불균형 산출식을 제시하고 있으나, 부분적이어서 획일적인 규격으로 볼 수 없다. 그래서 국제 규격 제정의 필요성이 인정되어 1973년 ISO-1940 “Balance Quality of Rotating Rigid Bodies” 가 제정되었으며 (JIS B 0905, KS B 0612도 그 내용이 거의 동일함) 일반적으로 는 이 규격에 의해 허용 불균형을 산출한다.

 위의 규격은 강성 Rotor를 대상으로 하여 Rotor의 종류별로 등급을 정하고 등급별로 최대 사용 회전수와 편심과의 관계를 나타내는데 이 내용은아래와 같다.

 즉,「평형도 = εω/1000」또는「평형도 = εN/9550 」(ω = 2πN / 60이므로) (KS B 0612) 여기서 주된 등급은 약 2.5로 하여 11등급으로 분류하며 「ε ω=一定(일정)」또는「ε N=一定(일정)」이라는 전제 하에 편심 ω(μm)과 회전체의 최대사용 각속도 ω(rad/sec)의 곱을 1000으로 나눈 값(mm/sec)으로 표시한다. (숫자표시를 쉽게 하기 위하여 1000으로 나눔)

 따라서, 허용 편심 「ε=평형도」×9550/N」 로 되고 사용회전수가 9550rpm이면, 편심과 평형도는 동일 수치가 되며, 임의의 사용 회전수에서의 편심9550rpm에 반비례한다.

예를 들면 평형도가 G6.3인 경우 9550rpm에서의 허용편심 ε=6.3(μm)이고 1200rpm에서의 허용편심은 ε=6.3×9550/1200=50(μm)로 된다.

샵 바란싱 ISO 1940 에 의거한 허용치 계산 방법

회전기기의 balance등급 및 사용최고 회전수에 의해 수정면 편심의 허용값이 정해진다.

ε (수정면편심, ㎛) = G X 9550 ÷ N
G: 등급수 n : 최고회전수(rpm) ε : 허용편심 W: 제품중량 r : 수정반경
이와 같이 계산된 수정면 편심으로부터 허용량이 계산된다
허용량(g) = ε X W ÷ r

단면수정 허용량 계산법

Snap13
그림과 같이 회전체가 축의 끝에서 사용되는 경우 단면 수정을 한다.( fan, impeller, disk 등 )
예)impeller가 외경 Φ500( 수정반경200mm ) , 중량 40kg, 최고회전수 1800rpm일때 제품의허용량 ( 단 등급은 6.3 )
ε( 수정면편심 ) = 6.3( 등급 ) X 9550( 상수 ) ÷ 1800( 최고rpm ) = 33.425 ㎛
따라서, 허용량 = 33.425 X 40 ( 제품의 전체중량, kg ) ÷ 200( 수정반경 ) = 6.685 gram

양면수정 허용량 계산법

Snap14
그림과 같이 베어링이 회전체의 양끝을 지지하는 경우 양면수정을 한다. (roller,Motor shaft 등)
단, 단면 사용 제품이더라도 양면수정이 요구되는 경우도 있다. 양면수정이므로 위에서 계산된 허용량을 반으로 나눈다.
따라서 허용량은 6.685g / 2 = 3.3425g이므로, 왼쪽 3.3425g, 오른쪽 3.3425g이 된다.

g -> g-mm 단위로 변경

허용치가 주어졌다면, 그 허용치 gram을 반경으로 곱해주면, g-mm로 변환이 된다.
1.ex) 허용치 30g, 수정반경(r) 100mm가 주어진다면, 30g x 100mm = 3,000 g-mm가 된다.

g-mm -> g 단위 변환

g-mm 를 반경으로 나눠주면 된다.
위와 같은 예제를 들어, 3,000 g-mm, 수정반경 (r) = 100 mm인 경우 3,000 g-mm / 100mm = 허용치 30g

in-oz 단위 변환

3번과 동일하나, g -> oz로 mm -> in 로 변경해주면 된다. 1g은 0.035274 온스(oz)이다. 1mm는 0.03937 인치(in)이다.