베어링 하중 부하 방법(9)

▷하중의 부하 방법
베어링의 수명에 대해서 하중이 3승 또는 그 이상으로 반비례해서 영향을 주기 때문에 정확한 수명 값을 얻기 위해서는 부여하는 하중의 값이 정확해야 한다. 하중의 부하 방법은 아래 그림 같이 다양한 방법이 있으며, 각각에 대하여 아래와 같다.

 

하중 부하 방법의 사례

1) 사하중
베어링에 분동을 장착하여 사하중을 가하는 방법이다. 구조는 간단하지만, 보통의 수명 시험에서는 분동의 질량은 수백 kg 이상이 되기 때문에 조작이 어려우며 위험도 동반하게 된다. 단, 운전 중에, 베어링에 어떤 이유로 변위가 발생해도 베어링에 정확한 하중을 계속해서 가하기 때문에 부하 하중에 대하여 관리할 필요가 없다는 특징을 가지고 있다.

2) 분동 및 레버
수십 g 정도의 분동에 의한 힘을 레버로 증폭시켜서 베어링에 가하게 된다. 분동이 작은 것과 구조가 간단하기 때문에 파손이 적으며, 항상 정확한 하중이 가해질 수 있으며 조작이 간편하다. 그러나 결점으로는 레버의 구조만큼 구조가 커지기 때문에 축에 편심이 작용하거나, 베어링에 경방향 흔들림이 존재하거나 하면 이것들이 회전해서 진동으로서 레버에 전해져서 다양한 문제로 확대되어져 현상으로 나타나는 경우가 있다. 또한 레버의 지점에 핀을 사용하는 경우, 그것에 큰 부하 하중이 가해지기 때문에 마찰이 크게
되어서 하중의 전달을 방해하는 경우가 있기 때문에, 이것을 절감 할 수 있는 방법을 검토할 필요가 있다.

3) 스프링
스프링에 나사 등으로 변형을 가해서, 그 반력을 베어링에 전달시켜서 하중을 부하하는 방법이다. 간단하게 구조를 작게 할 수 있기 때문에 여러 대의 시험기를 설치할 경우에 바람직한 방법이다. 결점으로서는 베어링을 장착할 경우, 스프링의 변형량을 측정할 필요가 있으며, 장시간 사용할 경우, 스프링 변형량의 측정이 정확하지 않을 수 있으며, 이로인하여 부하 하중의 값이 부정확할 수 도 있다. 또한, 스프링 정수가 높은 것을 사용하게 되면, 베어링에는 마모가 발생하게 되며 베어링에 작용하는 하중이 빠지게 되는 경우가있다.

4) 유공압
유압 또는 공기압 실린더에 의한 부하를 베어링에 가하는 방법은, 소형 또는 간단하게 대하중을 가하는 것이 가능하며, 하중(압력)의 감시, 변경도 용이하다. 다수의 시험기를 사용하는 경우, 하나의 압력 탱크로부터 부하를 가하는 것이 가능하다. 단, 펌프 또는 공기 압축기는 장시간의 운전이 되기 때문에, 내구성이 높은 것을 선택할 필요가 있다.
또한, 피스톤 면적에 압력을 더해서 산출하는 경우, 적어도 사용 개시 전에는 실 하중과 의 교정이 필요하며, 부하 장치와 베어링에 하중계를 삽입해서 상시 감시를 할 필요가 있다.