[일본NTN 기술, 187] 베어링 PEELING 메커니즘 해명(3)

Initiation Mechanism of Peeling in Rolling Bearings, and Its Life Estimation Method

응력 계산과 예측 수명

- 응력 계산을 통해 필링을 정량적으로 검증

시험 결과를 통해 필링의 발생 메커니즘을 시각적으로 해명할 수 있었음.

그리고  필링 메커니즘을 정량적으로 검토하기 위해 응력(물체에 외력이 가해질 때 그 물체 내부에 생기는 저항력)을 계산함.

응력이 반복적으로 부하되면서 변형이 생기고 필링 발생으로 이어진다는 것은 시각적으로 확인됐지만,

어느 정도 응력이 몇 번 부하돼야 필링이 발생하는지, 즉 응력과 수명의 관계를 조사함.

이것을 알면 정량적으로 필링 대책을 검토할 수 있을 것으로 판단됨.

필링의 수명 예측을 할 수 있게 됨으로써 베어링에 필링이 언제 발생하는지 예측할 수 있음.

상품의 개발이나 베어링의 교환 타이밍 파악 등에 활용할 수 있음.

응력과 수명의 관계를 정확하게 구하기 위해서는 시험편의 표면 거칠기나 윤활, 하중 등의 조건의 다양한 실험을 실시하고, 그 개별에 대해 필요한 측정을 여러 차례 실시해 얻은 데이터를 통계 처리함(20개의 조건).

이 조건에서의 시험을 위하여 년 단위의 시간이 소요되었고,  수명 추정법의 정확도를 조사한 결과 실용화에는 충분한 정밀도가 있음을 확인함.

이 연구의 응력 계산 부분은 선행하는 별도의 연구가 있었고, 그 연구를 실시한 것이, 같은 첨단 기술 연구소에 데이터가 존재함.

가촌의 연구는[ X선 회귀 분석장치에 의한 필링 손상 평가] 기술을 통해 필링을 평가하는 방법은 1980년대부터 존재했음.

그러나 그 정확도에는 아직 미흡한 부분이 있었기 때문에 보다 정확도 높은 평가법을 개발한다는 것이 과제임.

그리고 결과적으로 2012년에 새로 개발된 장치를 사용하여 더 높은 정확도로 필링을 평가하는 방법을 개발이 가능할 수 있었음.

새롭게 개발한 필링 평가법은 간단히 말해 베어링을 X선으로 측정함으로써 필링 상태를 감지하고 그 시점에서의 남은 수명을 추정하는 것임.

 

즉, 예를 들어, '현재 상태에서 필링 수명의 50% 정도까지 실시하고 있기 때문에, 같은 조건으로 사용한다면, 앞으로 비슷한 기간 동안 사용할 수 있어요'라고 하는 것이 가능.

 

다만, 「같은 조건에서 사용」할 경우의 수명 밖에 평가할 수 없었음.

 

가장 큰 특징은 같은 조건이 아니라 사용하는 경우에도 수명을 평가할 수 있게 된 것임.

 

 

베어링 PEELING 수명 예측 프로세스

참, 일본 연구원들, 대단하다. 한국 같으면, 그냥 베어링 사다쓰고, 고민하지 않고, 업체에 문의하여, 교체하는 것이 일반적인데, 이러한 손상 연구에 10년을 투자하여, 하나의 실마리를 얻고, 그것을 바탕으로 또 다른 진보를 하는 , 부품 하나에도 열정과 시간을 투자하고, 투자할 수 있는 시간을 주는 일본이 , 쉽게 무너지지 않으리라 생각한다.

이들의 열정과 기초를 탄탄히 쌓아가는 기업이 있다면...

요즘 한국은 일본은 이제 망했다고 들, 언론에서 떠들어 댄다. 내가 13년을 살아보니, 그리 만만한 민족이 아니다.

조심 조심해서, 일본에 접근하고, 나아가기를...정치든, 경제 든, 인간관계등, 언제나 뒤통수를 칠 준비를 하고, 있을 수도 있으니....