방진 전달률 계산기

방진재가 너무 딱딱해서 주파수비가 √2보다 작아졌기 때문입니다. 전달률은 가진 주파수와 계의 고유진동수의 비 r에 따라 정해지는데, r이 √2(약 1.414)보다 작으면 전달률이 1을 넘어 바닥으로 전해지는 힘이 오히려 커집니다. 딱딱할수록 고유진동수가 높아져 r이 1 근처로 끌려오므로, 방진재는 무를수록 잘 막습니다.

기계를 얹었을 때 방진재가 눌린 양(정하중 처짐)만 재면 됩니다. fn = 15.76/√δ [Hz]이고 δ는 처짐(mm)입니다. 처짐 1mm면 15.76Hz, 4mm면 7.88Hz입니다. 처짐이 4배가 되어야 고유진동수가 절반이 되므로, 고유진동수를 낮추려면 훨씬 무른 방진재가 필요합니다. 스프링 상수를 몰라도 되는 것이 이 식의 장점입니다.

실무에서는 여유를 두고 3 이상을 목표로 잡는 경우가 많습니다. √2를 조금 넘긴 정도로는 절연율이 얼마 되지 않고, 기계의 실제 회전수가 설계값에서 흔들리면 금방 증폭 구간으로 들어가기 때문입니다. 주파수비 3이면 감쇠가 작을 때 절연율이 약 88%입니다.

아닙니다. 감쇠를 키우면 공진점에서의 봉우리는 낮아지지만, 방진이 되는 영역(r > √2)에서는 전달률이 오히려 올라가 손해입니다. 전달률 식의 분자에 감쇠 항이 들어 있기 때문입니다. 시동·정지할 때 공진점을 지나야 하는 기계라면 감쇠가 필요하고, 정상 운전만 보면 감쇠가 적은 강 스프링이 유리합니다.

가진 주파수에 따라 다릅니다. 30Hz(1,800rpm)에서 90%를 맞추려면 감쇠를 무시한 계산으로 처짐이 약 3.0mm 이상 필요합니다. 가진 주파수가 낮을수록 필요한 처짐이 급격히 커지므로, 저속 기계의 방진이 훨씬 어렵습니다. 감쇠가 있으면 이보다 조금 더 물러야 목표에 닿습니다.

되지 않습니다. 처짐이 클수록 잘 막히지만 기계가 그만큼 흔들려 배관·전선에 무리가 가고, 가벼운 기계에서는 사람이 지나가기만 해도 출렁입니다. 처짐이 수십 mm를 넘어가면 스프링 마운트에 감쇠기를 함께 쓰거나 관성 블록으로 질량을 늘리는 쪽을 검토하게 됩니다.

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