모션 시스템의 이상 없는 동작과 설계된 성능을 보장하기 위해서는 적절한 베어링 윤활이 필요하다. 제대로 이뤄진 윤활은 베어링 수명을 높이는 데에도 기여한다. 베어링 윤활에 대한 올바른 절차는 윤활유가 가장 효율적인 상태에서 작동하는 시스템을 만들 수 있게 한다. 즉 적절한 양의 제품을 사용하여 윤활유가 베어링에 바르게 설정되고, 베어링이 가능한 안정 작동 온도에서 이상없이 작동함으로써 오랜 수명과 고속 주행에 필요한 성능을 얻을 수 있다. 윤활제의 적용에서 특히 중요한 세 가지 영역은 ▲베어링 클리닝 ▲윤활유 충진 ▲베어링 런인 등이다. Kluber Lubrication이 베어링 윤활을 위한 일반적인 지침을 아홉 가지 주제로 정리했다.
연/재/목/차
1부 ①세척 ②적절한 양의 윤활제 보충 ③베어링 여유 공간의 결정 (☞ 보러가기)
2부 ④실행 절차 ⑤그리스 충진 베어링 ⑥그리스건 사용 방법 (☞ 보러가기)
3부 ⑦그리스 샘플링 ⑧그리스 교체 ⑨윤활유의 보관
그리스 상태 모니터링은 장비의 상태를 정확히 추적하고, 신뢰성을 유지하기 위한 중요한 작업이다. 이를 통해 윤활유의 이상을 감지하고, 온도 상승, 혹은 소음·진동의 증가와 같은 다른 악화 징후가 나타나기 이전에 잠재적 문제를 찾아내 조치할 수 있게 된다. 또한 그리스의 품질, 수행 방법, 재구성 간격 조정 등에 대한 정보를 얻을 수도 있다.
다음은 분석의 정확성을 높이기 위해 장비 또는 부품에서 그리스 시료를 얻을 때 따라야 할 일반적인 지침이다. 시료 채취에는 특별한 주의가 요구되며, 환경에 맞춰 가장 안전한 방법을 결정해야 한다.
■ 샘플링 컨테이너
용기의 크기는 필요한 모든 분석을 완료할 수 있을 만큼 시료를 충분히 담을 수 있는 크기를 사용해야 한다.
■ 청결
샘플의 오염은 가장 피해야 할 부분이다. 따라서 오염을 회피하기 위해 다음과 같은 예방 조치가 필요하다. - 개인 보호 및 시료의 오염을 최소화하기 위한 장갑의 착용.
- 샘플링 용기와 샘플링 장비의 점검 및 청소.
- 분석 결과에 영향을 줄 수 있는 먼지 및 기타 오염 물질로부터 샘플링할 구성 요소의 청소.
- 샘플 채취 이후 누출과 오염을 방지하기 위한 용기의 밀봉.
- 여러 개의 샘플 운송 시 누출 및 교차 오염을 방지하기 위해 각 컨테이너를 별도의 기밀 봉지에 봉인.
■ 샘플 라벨링
적절한 라벨 표시는 분석이 제대로 완료되도록 하는 데 중요하다. 각 구성 요소와 장비에 고유한 ID를 부여하여 추적 및 동향을 파악하는 데 활용해야 하며, 한 번에 하나씩 시료를 채취하여 수집 즉시 표시해야 한다. 이때 샘플 컨테이너에는 다음과 같은 정보가 기록되어야 한다.
- 샘플 날짜와 시간, 시료의 물리적 성분
- 장비의 위치·제조사·모델 등 시설 및 장비에 대한 간략한 요약
- 채취된 그리스의 실행 시간
- 베이스 라인 그리스의 명칭
- 시설 위치 및 샘플 채취자의 연락처
ⓐ 주걱 활용법 : 구성 요소가 개방되어 그리스에 쉽게 접근할 수 있으면 주걱을 사용하여 시료를 추출할 수 있다. 주걱을 활용할 때의 절차는 다음과 같다.
- 장비가 작동 중일 때에는 적절한 양의 신선한 그리스로 다시 윤활하도록 한다. 이때 신선하게 추가된 그리스가 사용되고 있는 그리스를 대체할 수 있는 시간을 허용한다.
- 장비를 끄고 안전한 상태로 둔다.(필요한 경우, 잠금 해제)
- 환경에 의해 오염된 그리스의 가장 바깥층을 주걱으로 긁어내어 버린다.(이 주걱을 샘플링에 다시 사용할 경우에는 완전히 닦아야 한다.)
- 깨끗한 주걱을 사용하여 그리스 시료를 부품에서 꺼낸다. 베어링에서 샘플은 롤링 요소 및 케이지에 가장 가까운 영역에서 가져와야 한다. 이때 샘플 용기의 측면으로 그리스를 긁어담음으로써 외부 오염 물질이 용기에 들어가거나 그리스와 접촉하지 않도록 해야 한다.
- 용기를 밀봉하고 레이블을 붙인 후 확인한다. 누출이나 교차 오염을 방지하기 위해 샘플 용기를 집락백에 넣어 배송하는 것이 좋다.
ⓑ 진공관(주사기) 추출 : 구성 요소가 밀폐되어 내부의 그리스에 접근할 수 없는 경우, 플라스틱 튜브와 주사기를 사용하여 검사 포트, 충진 포트, 혹은 배수 포트에서 시료를 추출할 수 있다. 진공관 활용 절차는 다음과 같다.
- 주걱으로 연결할 수 없는 지점에서 그리스의 샘플을 가져올 수 있는 플라스틱 튜브 조각을 구한다. 이때 튜브의 최소 ID는 1/8인치 이상이어야 한다.
- 튜브의 내부와 외부 모두 깨끗하고, 그리스 샘플을 오염시킬 수 있는 먼지나 이물질이 없는지를 확인한다. 특히 구성 요소에 쉽게 접근하기 위해 공구로 튜브를 절단할 경우, 튜브 끝단이 오염되지 않도록 주의해야 한다.
- 구성 요소에 이물질이 들어 가지 않도록 접근 지점의 먼지와 오물·파편을 제거한다.
- 장비를 끄고 안전한 상태로 둔다. (필요한 경우에 잠금 해제)
- 접근 포트를 제거하고, 튜브가 구성 요소와 직접 접촉하는 그리스(예 : 베어링의 전동 요소와 케이지 사이)에 직접 접촉할 수 있도록 충분히 삽입한다.
- 주사기에 플런저를 당겨 그리스의 샘플을 추출한다. 이때 그리스와 주사기의 오염을 방지하기 위해 그리스가 주사기에 도달하기 전(약 2인치 가량)에 추출을 종료한다.
- 구성 요소에서 튜빙을 제거하고 튜브의 외부 표면을 청소한 후 샘플을 담을 깨끗한 용기를 열고 그리스를 주입한다. 이때 외부 오염 물질이 용기에 들어가거나 그리스가 오염물질에 닿지 않도록 해야 한다.
분석하기에 충분한 그리스의 양을 얻기 위해 5~7단계를 여러 번 반복한다.
- 용기를 밀봉하고 레이블을 붙인 후 확인한다. 누출이나 교차 오염을 방지하기 위해서는 샘플이 담긴 용기를 집락백에 넣어 배송하는 것이 좋다.
⑧ 윤활유의 교체Grease Change-Over Procedure
윤활유의 교체는 그리스의 유형 변경하거나 윤활유 제조업체간의 변경이 필요할 경우, 실행된다. 새로운 그리스를 사용하여 베어링을 다시 윤활하기 위해서는 이전 그리스의 제거는 물론 올바른 절차를 따라야 한다.
■ 초기 요구 사항
새 윤활유와 이전 윤활유의 호환성을 확인한다. 호환되지 않는 두 가지 제품이 혼합될 경우, 부적절한 윤활로 이어질 수 있는 화학적 또는 물리적 변화가 발생할 수 있다. 호환성의 확인은 윤활유 제조업체에게 문의하는 것이 권장된다.
제품을 전환하기 전에 해당 베어링이 올바르게 작동하는지 확인한다. 부적절한 변형이나 헐거움, 베어링의 구성이나 기존 베어링의 손상은 윤활의 변경으로 보정될 수 없다.
베어링의 작동 상태가 100% 충진 조건을 받아들일 수 있음을 확인한다. 제한된 양의 그리스로 작동하도록 설계된 베어링에는 이 절차를 적용하면 안된다. 과도한 베어링 작동 온도가 발생할 수 있기 때문이다.
■ 윤활유 교체 방법
- 베어링을 작동시켜 베어링에서 나오는 여분의 그리스의 일관성 또는 색상이 변할 때까지 천천히 새 그리스를 주입한다.
- 1~2시간 후 또는 베어링이 정상 작동 상태에 도달한 후 1단계를 반복한다.
- 1주일 동안 베어링을 작동(이전의 재순환율이 1주일 이상인 경우)시킨다. 이후 일반적인 재윤활 절차를 - 사용하여 재윤활을 진행한다.
- 처음 2회의 재충진 기간에는 더 자주 충진한다.
- 테스트 진행(전력 소비, 재순환율 등)
⑨ 윤활유의 보관 및 유통기한Lubricant Storage and Shelf Life
윤활유는 항상 깨끗하고 시원하며 건조한 곳에 보관되어야 한다. 용기가 열리게 되면 윤활유는 습기·먼지 및 공기 중의 입자에 의해 오염될 수 있다. 따라서 윤활유는 원래 용기에 보관해야하며, 다른 용기로 옮겨서는 안 된다.
대부분의 윤활 회사는 다양한 크기로 포장된 윤활유를 제공하며, 특정 윤활 작업을 수행하는 데 필요한 제품의 양에 가깝게 윤활유 구입이 권장된다. 너무 많이 구매할 경우에는 남은 윤활유가 부적절하게 저장될 수 있는데, 이는 오염된 윤활유, 혹은 권장 수명을 초과한 윤활유의 사용으로 이어질 수 있기 때문이다.
■ 유통 기한
윤활 그리스의 유효 기간은 윤활제가 특성의 변화없이 보관될 수 있는 기간을 의미한다. 윤활유의 수명은 제품의 배합, NLGI 등급(그리스), 보관 상태에 따라 다를 수 있으며, 사전 윤활 처리된 베어링의 유효 기간도 존재한다. 베어링의 윤활제가 베어링의 제조 날짜에 가깝게 도포됐다고 가정하면, 베어링/윤활제의 조합은 동일한 유효 기간을 갖는다.
그리스의 유효 기간을 초과하여 윤활 베어링(또는 윤활 장치)을 보관해야 하는 경우에는 베어링을 주기적으로 작동시켜야 한다. 주기적 작동을 통해 윤활유를 균일하게 유지할 수 있게 된다.
