전송 경로 회피
바닥글을 디자인하는 동안 Carbide Base Diamond 푸터를 설계하면서 전송 경로 회피의 이점을 정량화하기 위한 실험을 진행했습니다. 이는 곡선형 베어링 궤도에서 구르는 볼 베어링을 활용하는 제진기 설계의 성능을 개선하기 위한 개념입니다.
먼저 전송 경로 회피에 대해 설명합니다. 곡선형 베어링 궤도에서 구르는 볼 베어링이 진동을 만나면 음파 형태의 진동 에너지가 베어링에 들어갑니다. 음파는 주어진 순간에 진동하는 궤도와 접촉하는 베어링의 한 지점에서 들어옵니다. 음파가 베어링을 통과한 후 반대쪽에 도달하고 많은 에너지가 진입점으로 다시 반사됩니다.
이론적으로 완벽한 곡선 궤도에서 롤링하는 베어링은 진동을 받을 때 방해받지 않고 지속적으로 움직입니다. 따라서 음파가 진입 지점으로 다시 반사될 때쯤이면 베어링은 음파가 진입한 순간 위치에서 멀어져 있을 것입니다. 원래 진입점이 궤도 표면과 더 이상 접촉하지 않으면 반사된 음파의 출구 경로가 절단됩니다. 그런 다음 음파는 베어링 내부에서 굴절 및 분산되어 결국 열로 소실됩니다.
그러나 베어링 궤도는 결코 완벽하지 않습니다. 볼 베어링은 무한히 작은 지점에 압력을 집중시킵니다. 이 압력은 충분한 하중이 가해지면 필연적으로 베어링 궤도에 압입을 유발합니다. 홈의 직경은 페이로드 무게, 베어링 반경, 궤도 곡률 반경 및 궤도 재료의 경도에 따라 달라집니다[1].
Raceway 압입의 역효과
베어링 전동면에 움푹 들어간 부분이 있으면 진동 차단 성능에 두 가지 방식으로 악영향을 미칩니다.
- 이는 베어링이 궤도 내에서 움직이기 위해 더 많은 힘이 필요함을 의미하는 마찰력을 증가시킵니다. 이것은 장치가 작은 진폭으로 진동에 반응하여 격리하는 능력을 감소시킵니다.
- 베어링은 전동면 내에서 운동하는 동안 만입부와 지속적인 접촉을 유지합니다. 홈과 접촉하는 시간이 음파가 베어링을 가로질러 다시 되돌아오는 데 걸리는 시간보다 길면 반사된 음파가 홈 접촉 위치를 통해 다시 빠져나갈 수 있습니다.