Acoustic Emission Monitoring of Incipient Failure in Journal Bearing Part II : Intervention of Foreign Particles in Lubrication

음향방출을 이용한 저어널 베어링의 조기파손감지(II) - 윤활유 이물질 혼입의 영향 및 감시 -

Journal bearings in the rotating machineries are vulnerable to the contamination or the insufficient supply of lubricating oil, which is likely to be the cause of unexpected shutdown or malfunction of these systems. Various destructive and nondestructive testing methods had been used for the reduction of maintenance cost and the operational safety problems due to the accidents related to bearing damages. In this experimental approach, acoustic emission monitoring is employed to the detection of incipient failure caused by intervention of foreign particles most probable in the journal bearing systems. Experimental schedules for the intervention of foreign particles was composed to be more quantitative and systematic than last study in consideration of minimum oil film thickness and particle size. The experiment was conducted under such designed conditions as inserting alumina particles to the lubrication layer in the simulated journal bearing system. Several parameters such as AE rms level, waveform, AE energy distribution and other AE event parameters are used for analysis and characterization of damage source. The results showed that the history of damage was well correlated with the changes of AE rms level and the type of damage source signal can be verified using other informations such as waveform, distributions of AE parameters etc.

일반적으로 회전기기의 저어널 베어링 부분은 윤활유 공급의 부족이나 윤활층에 이물질이 혼입되면 시스템의 고장이나 가동중단 등의 원인이 되기도 한다. 따라서 베어링 손상에 기인하는 사고와 관련된 안전운전 문제와 유지비용의 절감을 위해 여러가지 파괴 및 비파괴시험법들이 사용되어 왔다. 본 연구에서는 저어널 베어링에서 가장 발생하기 쉬운 윤활층에의 이물질 혼입에 의해 야기되는 베어링 파손의 조기검출을 위해 음향방출 기술을 적용하였으며, 전보의 연구에 이어 좀더 정량적이고 체계적인 실험을 수행하였다. 실험실용으로 직접 제작한 모의 베어링 시스템을 이용하여 여러 형태의 인위적인 이물질 혼입 상태를 만들어 실험하였으며 베어링 손상 및 결함 형태의 해석을 위해 AE rms level, 파형분석, AE 변수 등의 여러 파라메터를 사용하여 분석 고찰하였다. 그 결과 AE rms level의 변화가 이물질 혼입의 영향에 민감함을 보여주었으며 AE 변수 등 다른 정보들로부터 손상 원인별로 신호형태를 확인할 수 있었다.