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공유압/설비보전기사

설비보전기사 기출문제 모음집 (동영상 필답형) 3-설비진단(진동)

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38. 다음 기기의 명칭을 쓰시오.

 

- 스트로보 스코프

참고 : 회전체의 회전수 측정

https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=futuremain&logNo=221494654315&categoryNo=17&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.co.kr%2F

 

 

39. 게이지 측정값 판독 (회전수를 측정하므로 단위는 RPM임)

 

- 718 RPM

 

 

40. 다음과 같은 팁을 교체하는 이유를 기술하시오.

케이블이 달린 작은 망치를 매달린 둥근 원판을 두들긴다. 원판에는 작은 센서가 보인다. 망치는 캡을 교환화는 구조이다.

 

답 : Impact hammer. 가속도 센서로 측정

진동계에 가해지는 충격 신호의 주파수 범위조절(선택) 하기 위해

 

 

 

41. 다음 그림의 명칭은

 

가. 충격 망치

나. 가속도 센서

 

 

42. 다음에서 보여주는 센서 중 구름 베어링의 진동을 측정할 때 사용하는 센서는?

 

- A 가속도 센서 (너트가 1개인 경우 가속도 센서)

 

 

43. 유욕식 팬 베어링 주파수 측정하는 센서는?

 

- 가속도 센서 (너트가 1개인 경우 가속도 센서)

 

 

 

44. 토보 콤퓨레셔에 주로 고속 회전체의 축 진동을 측정하기 위해 설치되는 센서의 명칭을 쓰시오.

 

- 변위 센서 (너트가 2개 보이고 비접촉식임)

 

 

 

45. 센서를 부착할 때 이 부착 방법의 장점 3가지를 쓰시오.

자석으로 붙이는 가속도 센서

 

 

1) 여러 측정점을 쉽고 빠르게 이동하며 측정할 수 있다.

2) 습기에 큰 영향을 받지 않는다.

3) 측정 대상물에 손상을 주지 않는다.

4) 측정주파수 범위가 대체로 높다(3kHz~7kHz)

5) 손 떨림에 의한 저주파 진동을 방지할 수 있다.

 

 

 

46. 다음 동영상과 같은 센서를 부착할 때 부착방법 3가지를 쓰시오.

가속도 센서 부착 방법

- 수평, 수직, 축방향

 

 

 

47. 진동 측정 시 측정 부위로 선정이 잘 못된 것은?

모터 그림이 4개 있고 D번이 임펠러 커버에 붙어있다.

답 D

 

 

 

48. 아래는 무엇을 하는 것인가?

둥근 원판에 망치를 교환하여 두들기고 화면에 영어로 Triger Ball, Level 하고 숫자가 나타난다.

- 트리거 레벨 조절

 

 

 

49. 다음과 같이 시간 영역 데이터를 주파수 영역 데이터로 변환시키는 것을 무엇이라고 하는가?

- FFT(퓨리에 변환). 퓨리에 변환기 하면 틀린다.

 

 

 

50. 다음은 무슨 결함인가?

일정한 간격으로 높은 주파수가 나타난다.

- 축 베어링 로크너트가 풀렸을 때

 

*** 회전요소 풀림, 이완 : 베어링과 하우징의 틈새과다 ???

 

 

 

51. MOTOR의 수직 방향에서 측정한 진동의 시간 파형이다. 진동의 주기는 MOTOR의 회전주기와 일치하고 있다. 이모터의 회전수를 구하시오 (그래프에 파장을 Δt=31.64μm로 표시

 

 

 

 

 

 

 

 

RPM = 1/T X 60 = 1/0.03164 X 60

       = 1,896 RPM

 

 

 

 

 

52. FAN 부하측에서 측정한 진동값을 보여주고 있다. 이 설비에서 발생하고 있는 결함 원인을 기술하고 결함주파수를 계산하시오. 설비사양은 다음과 같다.

설비사양 구동 MOTOR: 3상, 60Hz, 4극, 1975마력, 전압 440V, MOTOR 정격회전수 1780RPM, FAN 정격 회전수 1362RPM, 커풀링 타입 : BELT COUPLING, FAN 축베어링 : 내륜 회전, BALL수 : 20개, BALL 직경 : 6.69mm, Pitch 직경 : 49.4mm, 접촉각  10deg, COS10=0.98

 

결함원인 : 베어링 외륜 결함

계산식 :

NB/2 x RPS x (1-Bd/Cd x COSθ) 

= Zf (1-d/DxCOSθ)/2

= 20/2 x 22.7 X (1-6.69/49.4x0.98) = 196 Hz

 

** Z(NB) = 볼의 수, f(RPS) = 축의 회전주파수(=RPM/60), d(Bd) = 볼 직경, D(Cd) = 베어링 피치경,  θ = 접촉각

 

 

 

 

 

 

 

53. 고유진동수 측정시 그래프에서 표시되고 있는 A,B가 나타내는 의미를 구체적으로 기술하시오. (검은 화면에 높은 주파수가 2개 있다)

 

 

 

 

 

 

 

 

A : 1차 고유 진동수

B : 2차 고유 진동수

 

 

 

 

삭제된 문제

54. FAN부하 측에서 측정한 진동 값을 보여주고 있다. 이 설비에서 발생하고 있는 결함원인을 기술하고, 결함 주파수를 계산하시오.

설비사양 :

구동 MOTOR : 3상, 60Hz, 4극, 1975마력, 전압 440V, MOTOR정격회전수 1780rpm, FAN정격회전수 1362rpm, 커플링타입 : BELT, COUPLING : 49.4mm, 접촉각 : 10DG, COS10 = 0.98

 

결함원인 : 베어링 볼 손상

계산 식 : 1362/60/ x 20 = 454 Hz

 

 

 

 

 

 

55. 모터를 단독 운전한 결과 수평방향 진동이 가장 높게 발생하고 있다. 표를 참조하여 이 설비가 일으키고 있는 결함을 기술하고 적합한 대책을 쓰시오.

설비사양 :

구동모터 : 3상, 60Hz, 2극, 120마력, 전압 440V, 정격회전속도 3570RPM

 

  수평방향 수직방향 축방향
진동량
(PEAK)
5.54 4.59 1.27

가. 결함 : 모터 로터의 언밸런스

나. 대책 : 모터 로터의 정밀 밸런싱

 

표) MOTOR INBOARD의 위치별 진동량(단위 : mm/sec)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56. TURBIN의 각 방향에서 측정한 진동값을 보여주고 있다.

이 설비에서 발생하고 있는 결함 원인을 기술하시오. 터빈의 정격회전수는 5700RPM이다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

결함 : TURBIN 로터의 언밸런스

 

 

 

 

 

57. 화면은 모터 축방향에서 측정한 진동 스펙트럼을 보여주고 있다. 이 설비에서 발생하고 있는 결함 원인을 기술하고 대책을 세우시오.

 

설비사양 : 모터 3상, 60Hz, 4극, 7555Kw, 전압 440V, 정격회전수 601RPM, 구동방식 : 인버터 구동

 

 

결함 : 회전요소의 이완 또는 베어링과 하우징의 틈새과다

대책 : 베어링과 하우징의 적절한 틈새 유지 또는 적절한 클리어런스 유지

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58. 설비의 소음을 측정한 스펙트럼 2개를 보여줍니다.

위에 있는 스펙트럼은 맥놀이 현상처럼 보이는 것이며 아래 있는 스펙트럼은 높은 곳이 하나였습니다.

 

진동발생 간격이 194.4Hz, 1x =21.53Hz, 

첫 그래프의 FAN inboard bearing 주파수 2000~3000Hz

 

답 : 맥놀이라고 적었습니다.

 

 

 

 

 

 

59. 다음의 결함은 무슨 결함인가?

맥놀이와 비슷한 현상의 그래프

 

 

 

 

 

 

답 : 베어링 결함

 

 

 

 

 

60. 기어박스에서 입력측은 상단 기어이고, 회전속도는 1770rpm이다. 각 기어의 잇수가 아래와 같을때 기어 맞물림 주파수를 계산하시오.

 

A 상단 기어잇수 : 256개, B 중간 기어잇수 : 157개, C 하단 기어잇수 : 94개

 

계산식 :

기어 맞물림 주파수

= 기어잇수 x 기어 회전주파수

= 256 x 1770 / 60 = 7552 Hz

 

 

 

 

61. 다음 스펙트럼에서 두 개의 화면은 무엇을 위한 것인가?

망치로 두드리고 (가속도 센서가 붙은 둥근 원판) 검은색 화면이 아래위로 두 개 나타남.

 

 

 

답 : 대상물에 가해지는 충격신호와 응답신호의 연관성을 확인하기 위해

 

 

 

 

62. 다음은 무엇을 찾는 것인가? 두 개의 진동센서를 설치하여 맨홀처럼 생긴 둥근 원판을 충격해머로 친다.

(센서를 두 개 설치한 이유)

노드점을 피하기 위해(공진 주파수 찾기 위해)

 

 

63. 다음 스펙트럼은 무슨 결함인가?

 

 

 

 

 

 

 

 

1 X 59.97Hz

결함 : 미스얼라인먼트

대책 : 모터와 펌프의 정밀 축 정렬

 

 

 

 

 

 

64. 동영상은 TURBINE의 수직방향에서 측정한 진동 스펙트럼을 보여주고 있다.

이 설비에서 발생하고 있는 결함 원인을 기술하고 대책을 제시하시오 (단, 터빈의 정격 회전수는 4616RPM이다)

(숫자 2에서 높은 주파수에 1360이라는 숫자.)

 

 

 

 

 

 

 

 

가 결함 : 미스 얼라인먼트

나 대책 : 정밀 축 정렬

 

 

 

 

 

 

65. 다음 동영상과 같이 FAN의 축방향 진동량이 수평이나 수직방향보다 2.5~3.0배 높게 발생하고 있다. 이 설비가 일으키고 있는 결함을 기술하고, 적합한 대책을 세우시오.

설비사양 : 모터 3상, 60Hz, 6극, 550마력, 전압 380V, 회전속도 : 모터 11801RPM, FAN 1360RPM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

결함 : 축 정렬 불량(미스 얼라인먼트)

대책 : 모터와 FAN 사이의 정밀 축 정렬

 

 

 

 

 

66. 펌프축에서 측정한 진동값을 보여주고 있다. 이 설비에서 발생하고 있는 결함을 기술하고 적합한 대책을 쓰시오. 설비사양은 아래와 같다.

설비사양 : 구동 모터 3상, 60Hz, 4극, 75마력, 전압 440V, 모터 정격회전수 : 1780RPM, 커플링 타입 : JAW COUPLING

 

 

표) MOTOR INBOARD의 위치별 진동량(단위 μm)

  수평방향 수직방향 축방향
진동량(PEAK) 107.7 98.5 32.7

 

결함 : 축 정렬 불량

대책 : 모터와 펌프 사이의 정밀 축 정렬 실시

 

 

cf) 문제에서 (  )값이 (  )보다 높다라고 명시가 안됨. 보통 이런 경우 전부 '틈새과다' 

그런데 이문제는 제외.

 

 

 

 

67. 모터측에서 측정한 소음 주파수이다. 이 설비에서 발생하고 있는 결함을 기술하시오.

이 모터의 사양은 아래와 같다.

 

설비사양 : 구동 모터 3상, 60Hz, 2극, 240Kw, 전압 380V, 전류 125A, 구

동방식 - 인버터 구동,

베어링 형식 - 부하측 : CYLINDRICAR BEARING, 반 부하측: DEEP-GROOVE BALL BEARING

 

 

답 : 베어링 이완 베어링과 베어링 하우징 사이의 틈새과다.

     베어링 클리어런스 불량

 

 

 

 

68. 다음의 스펙트럼은 무슨 결함인가? 

점차적으로 높아지는 4개의 그래프가 있다. 마지막 제일 높은 그래프에 1X

 

 

 

 

결함 : 미스 얼라인먼트

대책 : 모터와 펌프의 정밀 축 정렬

 

 

 

 

 

69. 다음의 스펙트럼은 무슨 결함인가? 

 

 

 

 

 

 

결함 : 미스 얼라인먼트

 

 

 

 

 

70. 다음의 스펙트럼은 무슨 결함인가?

자석 가속도계 붙이기, 미스 얼라인먼트 처럼 1개가 높고 39.32Hz라고 표시되어 있는 그래프

 

 

 

 

 

 

정답 : 언밸런싱

대책 : 팬 회전체 정밀 밸런싱

 

 

 

 

 

 

71. 다음의 스펙트럼은 무슨 결함인가?

그래프 중간에 약간높은 주파수에 1X(20Hz), 두 번째 조금더 높은 주파수에 2X(40Hz) 라고 표시되어 있다.

 

 

 

 

 

 

 

결함 : 미스 얼라인먼트

 

 

 

 

 

 

72. 모터의 수평방향 진동이 기준값을 초과하여 높게 발생하고 있다. 수평과 축방향의 진동은 매우 낮게 나타나고 있으며, MOTOR의 회전속도를 약간 낮추었더니 진동이 급격히 감소하였다. 이 설비가 일으키고 있는 결함의 원인을 기술하고 적합한 대책을 기술하시오. 한 개의 높은 진폭의 주파수가 있음 - 59.50Hz

 

 

 

 

 

원인 : 공진

 

대책 : 

1) 모터 고정부의 강성 조절로 고유진동수를 정격속도에서 벗어나게 한다.

2) 모터의 정격속도를 변경하여, 고정부의 고유진동수와 일치하지 않게 한다.

 

 

 

 

 

73. 동영상과 같이 고유진동수 측정시 대상물이 응답하는 시간과 주파수 파형을 간단하게 그리시오. (햄머로 판때림 동영상)

           시간 파형                        주파수 파형

 

 

74. 다음과 같은 두 위치에서 동시에에 진동을 측정하는 이유를 쓰시오.

정답 : 두 측정 위치의 상대 위상을 측정하기 위해 

* 비접촉이므로 변위센서이고 2개이므로 상대 위상측정이다.