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에너지 등고선 함수()및 수명공식=* (1/2b)을 적용하여 베어링의 손상을 예측하고 불량여부를 판단할 수 있는 베어링 모니터링 장치의 구성과 연산처리가 간단하며, 상기 베어링 모니터링 결과의 신뢰성 향상을 위해 베어링의 회전 가속도를 측정하여 가속도 에너지(, ωi는 응력 구간별 사이클 횟수(주파수))를 산출하는 가속도 측정부(110);상기 베어링의 재료 물성치 정보를 이용하여 S-N선도 기울기(b)를 추출하고 S-N선도를 생성하는 S-N 선도 기울기 추출부(120);상기 S-N 선도에서 사이클 0 응력값을 산출하는 사이클 0 응력값 산출부(130);상기 S-N선도 기울기와 상기 사이클 0 응력값을 에너지 등고선 함수와 수명공식에 적용하여 베어링 구동 시간 별 주파수 피로 손상도 를 산출하는 주파수 피로 손상도 산출부(140); 상기 주파수 피로 손상도를 이용하여 주파수 피로 손상도 증가분(Iinc)을 산출한 후 기 설정된 값과 비교하여 기 설정된 값을 초과하는 경우 불량으로 판단하는 베어링 손상도 판정부(150);상기 S-N 선도 기울기 추출부(120)는,상기 S-N 선도 기울기 b가 존재하지 않는 경우, 금속에 대한 S-N 선도 기울기를 S-N 선도 기울기 b로 적용하도록 구성되고;상기 주파수 피로 손상도 는,가속도 에너지()의 (1/2b)승과 에너지 등고선(energy isocline) 함수()의 곱으로서, 수명공식 =*(1/2b)에 의해 산출되고, 상기 에너지 등고선 함수()는,이고,여기서 T는 베어링 구동시간, ωi는 응력 구간별 사이클 횟수(주파수), S는 사이클 0 에서의 응력값, b는 S-N 선도 기울기, 는 가속도와 취약부위 응력 사이의 주파수 응답 함수;상기 베어링 손상도 판정부(150)는,주파수 피로 손상도 증가분(Iinc)을 Iinc=/(여기서, 는 t+1에서의 주파수 피로 손상도, 는 t에서의 주파수 피로 손상도)에 의해 산출하고, 상기 주파수 피로 손상도 증가분이 일정 값을 초과하는 경우 불량으로 판단하도록 구성되는 베어링 모니터링 장치
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가속도 측정부(110), S-N 선도 기울기 추출부(120), 사이클 0 응력값 산출부(130), 주파수 피로 손상도 산출부(140) 및 베어링 손상도 판정부(150)를 포함하는 베어링 모니터링 장치(100)에 의한 베어링 모니터링 방법에 있어서,가속도 측정부(110)가 베어링의 회전 가속도를 측정하고 가속도 에너지()를 산출하는 가속도측정과정(S100);S-N 선도 기울기 추출부(120)가 상기 베어링의 재료 물성치 정보를 이용하여 S-N선도 기울기(b)를 추출하여 S-N 선도를 생성하고, 사이클 0 응력값 산출부(130)가 상기 S-N 선도에서 사이클 0 응력값을 산출하는 S-N 선도 생성 과정(S400);주파수 피로 손상도 산출부(140)가 상기 S-N선도 기울기와 상기 사이클 0 응력값을 에너지 등고선 함수와 수명공식에 적용하여 베어링 구동 시간 별 주파수 피로 손상도를 산출하는 주파수 피로 손상도 계산 과정(S500); 상기 베어링 손상도 판정부(150)가 상기 주파수 피로 손상도를 이용하여 주파수 피로 손상도 증가분(Iinc)을 산출한 후 기 설정된 값과 비교하여 기 설정된 값을 초과하는 경우 불량으로 판단하는 베어링 손상도 판정과정(S600);상기 S-N 선도 생성 과정(S400) 이전에,상기 S-N 선도 기울기 추출부(120)가 상기 S-N 선도 기울기 b가 존재하는 지를 판단하는 S-N 선도 기울기 존재 판단과정(S200); 상기 S-N 선도 기울기 b가 존재하지 않는 경우, 상기 S-N 선도 기울기 추출부(120)가 금속에 대한 S-N 선도 기울기를 적용하는 S-N 선도 임의 기울기 선정과정(S300);상기 주파수 피로 손상도 계산 과정(S500)은,상기 주파수 피로 손상도 산출부(140)가 상기 주파수 피로 손상도를 가속도 에너지()의 (1/2b)승과 에너지 등고선(energy isocline) 함수()의 곱으로서, 수명공식 =*(1/2b)에 의해 산출하며, 상기 에너지 등고선 함수()는,이고,여기서 T는 베어링 구동시간, ωi는 응력 구간별 사이클 횟수(주파수), S는 사이클 0 에서의 응력값, b는 S-N 선도 기울기, 는 가속도와 취약부위 응력 사이의 주파수 응답 함수;상기 베어링 손상도 판단과정(S600)은,상기 베어링 손상도 판정부(150)가 주파수 피로 손상도 증가분(Iinc)을 Iinc=/(여기서, 는 t+1에서의 주파수 피로 손상도, 는 t에서의 주파수 피로 손상도)에 의해 산출하고, 상기 주파수 피로 손상도 증가분이 일정 값을 초과하는 경우 불량으로 판단하도록 구성되는 베어링 모니터링 방법
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