무급유 부시의 사용 수명과 마모 예측 (무급유 부시의 선정과 하중 계산)
서론
장기간 사용한 무급유 부시는 마모로 인해 치수 변화가 발생하고, 베어링 틈새가 설계값보다 커져 성능 저하와 덜컹거리는 문제가 발생할 수 있습니다. 무급유 부시의 수명을 예측하고 적절한 유지보수를 위해 마모량을 추정하는 것이 중요합니다. 이 글에서는 추정 마모량 계산식과 윤활 조건에 따른 비마모량의 기준을 설명합니다.
추정 마모량 계산식
무급유 부시의 마모량은 다음 식을 통해 추정할 수 있습니다:
\( W = K \times P \times V \times T \)
여기서:
- W: 추정 마모량 (mm)
- K: 비마모량 (mm/(N/mm²·m/s·hr))
- P: 설계면압 (N/mm²)
- V: 미끄러짐 속도 (m/s)
- T: 마찰 시간 (hr)
윤활 조건에 따른 비마모량의 기준
- 무윤활: 6×10−4∼3×10−36 \times 10^{-4} \sim 3 \times 10^{-3}6×10−4∼3×10−3 mm/(N/mm²·m/s·hr)
- 정기 윤활: 6×10−5∼3×10−46 \times 10^{-5} \sim 3 \times 10^{-4}6×10−5∼3×10−4 mm/(N/mm²·m/s·hr)
- 기름 윤활: 6×10−6∼3×10−56 \times 10^{-6} \sim 3 \times 10^{-5}6×10−6∼3×10−5 mm/(N/mm²·m/s·hr)
P와 V값의 계산 방법
운동 형태에 따라 P값과 V값의 계산 방법이 다르며, 각 계산식과 예시는 다음과 같습니다.
표 1. P, V값의 계산식과 계산 예
| 운동 형태 | P값 계산식 | V값 계산식 | 계산 예 |
|---|---|---|---|
 | \( P = \frac{W}{\varphi d \times L} \) | \( V = \frac{2cS}{1000} \) | 부시 사양: 내경 20/길이 25 부하 조건: 하중 3000/왕복 사이클 속도 2 (=120cpm)/스트로크 거리 40 \( P = \frac{3000}{20 \times 25} = 6.0 N/mm^{2} \) \( V = \frac{2 \times 2 \times 40}{1000} = 0.16m/s \) |
 | \( P = \frac{W}{\varphi d \times L} \) | \( V = \frac{\pi \varphi dn}{1000} \) | 부시 사양: 내경 20/길이 25 부하 조건: 하중 3000/회전수 2 (=120rpm) \( P = \frac{3000}{20 \times 25} = 6.0N/mm^{2} \) \( V = \frac{ \pi \times 20 \times 2}{1000} 0.126m/s \) |
 | \( P = \frac{W}{\varphi d \times L} \) | \( V = \frac{\varphi dc\theta}{1000} \) | 부시 사양: 내경 20/길이 25 부하 조건: 하중 3000/요동 사이클 속도 0.5(=30cpm)/요동각 0.785(=45도) \( P = \frac{3000}{20 \times 25 = 6.0N/mmm^{2} \) \( V = \frac{20 \times 0.5 \times 0.785}{1000} = 0.00785 m/s \) |
 | \( P = \frac{4W}{\pi (\varphi D^2 – \varphi d^2)} \) | \( V = \frac{\pi \varphi D n}{1000} \) | 부시 사양: 내경 20/외경 28/길이 25 부하 조건: 하중 3000/회전수 2 (=120rpm) \( P = \frac{4 \times 3000}{ \pi (784-400) } = 9.947 N/mm^{2} \) \( V = \frac{ \pi \times 28 \times 2}{1000} = 0.176 m/s \) |
결론
무급유 부시의 수명을 예측하고 마모를 방지하기 위해서는 정확한 마모량 추정이 필요합니다. 추정 마모량 계산식을 통해 예상 마모량을 계산하고, 윤활 조건에 따른 비마모량 기준을 적용하여 무급유 부시의 수명을 관리할 수 있습니다. 이를 통해 무급유 부시의 성능을 유지하고 장비의 안정성을 보장할 수 있습니다.
출처: 한국 미스미
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