KR102020954B1 - 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치 및 이를 이용한 시험 방법 - Google Patents

터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치 및 이를 이용한 시험 방법 Download PDF

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두산중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치 및 이를 이용한 시험 방법에 관한 것으로서, 너브의 특성을 대표하되 너브와 상이한 제1 시편; 슬리브의 특성을 대표하되 슬리브와 상이한 제2 시편; 및 상기 제1 시편과 상기 제2 시편을 접촉시키고 상기 제1 시편과 상기 제2 시편 사이 접촉 부위에 노멀 하중과 탄젠셜 하중을 인가하며 프레팅(fretting) 마모를 발생시키는 프레팅 장비;를 포함함으로써, 시편을 제작하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 시편에 인가되는 하중이 실제 하중과 유사하여 정확한 평가를 할 수 있다.

Description

터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치 및 이를 이용한 시험 방법{FRETTING TEST APPARATUS FOR BLADE MID SPAN DAMPER OF TURBINE AND TEST METHOD USING THE SAME}
본 발명은, 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치 및 이를 이용한 시험 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 터빈 장치는 물, 가스, 증기 등과 같은 작동 유체가 가지는 에너지를 기계적 일로 변환시키는 기계로서, 보통 회전체의 원주에 여러 개의 깃 또는 날개를 심고 거기에 증기 또는 가스를 내뿜어 충동력 또는 반동력으로 고속회전시키는 터보형의 기계를 말한다.
이러한 터빈의 종류로는, 높은 곳의 물이 가지는 에너지를 이용하는 수력 터빈, 증기가 가지는 에너지를 이용하는 증기 터빈, 고온·고압의 가스가 가지는 에너지를 이용하는 가스 터빈, 고압의 압축공기가 가지는 에너지를 이용하는 공기 터빈 등이 있다.
이 중, 예를 들어, 증기 터빈은, 하우징, 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 구비되는 로터, 증기를 분사하는 노즐 및 상기 노즐에서 분사되는 증기로부터 회전력을 얻어 상기 로터를 회전시키는 블레이드를 포함하고, 상기 블레이드는 상기 로터의 회전축 방향으로 다단으로 형성되며, 상기 다단의 블레이드는 증기의 유동 방향 상 최하류 측에 구비되는 최종단 블레이드(LSB: Last Stage Blade)에 그 최종단 블레이드의 진동을 감쇄시키는 블레이드 미드 스팬 댐퍼를 포함한다. 여기서, 상기 블레이드 미드 스팬 댐퍼는 통상적으로 사이즈가 커서 진동 측면에서 불리한 최종단 블레이드에 적용되나 다른 단의 블레이드에도 적용될 수 있다.
한편, 상기 최종단 블레이드는 복수로 형성되고, 상기 복수의 최종단 블레이드는 상기 로터의 회전 방향을 따라 방사형으로 배열되며, 상기 블레이드 미드 스팬 댐퍼는 상기 복수의 최종단 블레이드 사이마다 개재된다.
그리고, 상기 블레이드 미드 스팬 댐퍼는, 도 1 및 도 2를 참조하면, 각 블레이드로부터 돌출되는 너브(nub) 및 서로 인접한 두 너브를 수용하는 슬리브(sleeve)를 포함한다.
상기 너브는 상기 슬리브에 접촉 가능한 너브 외주면을 포함하고, 상기 너브 외주면은 제1 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 너브 제1 곡면, 상기 제1 곡률반경보다 작은 제2 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 너브 제2 곡면 및 상기 너브 제1 곡면으로부터 상기 너브 제2 곡면까지 연장 형성되는 너브 평면을 포함한다.
상기 슬리브는 상기 너브에 접촉 가능한 슬리브 내주면을 포함하고, 상기 슬리브 내주면은 상기 제1 곡률반경보다 큰 제3 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 슬리브 제1 곡면, 상기 제2 곡률반경보다 크고 상기 제3 곡률반경보다 작은 제4 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 슬리브 제2 곡면 및 상기 슬리브 제1 곡면으로부터 상기 슬리브 제2 곡면까지 연장 형성되는 슬리브 평면을 포함한다.
이러한 구성에 따른 상기 블레이드 미드 스팬 댐퍼는 운전 중 상기 너브의 일부가 상기 슬리브의 일부와 접촉되며 상기 블레이드의 진동(로터의 회전 방향 상 진동과 로터의 회전 반경 방향 상 진동)을 감쇄시킨다.
한편, 상기 블레이드 미드 스팬 댐퍼는 상기 너브와 상기 슬리브 사이에서 손상이 발생되기 쉬우므로, 상기 블레이드 미드 스팬 댐퍼의 내구성 검증을 위해, 상기 너브와 동일한 시편과 상기 슬리브와 동일한 시편을 제작하고, 두 시편 중 하나의 시편을 일 방향으로 진동시켜 두 시편 사이에 프레팅(fretting) 마모를 발생시키는 시험을 실행한다.
그러나, 이러한 종래의 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치 및 이를 이용한 시험 방법에 있어서는, 시편을 제작하는데 상당한 비용이 발생되고, 시편에 인가되는 하중이 실제 하중(너브와 슬리브 사이에 다방향으로 인가되는 하중)과 상이하여 정확한 평가가 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은, 시편을 제작하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 시편에 인가되는 하중이 실제 하중과 유사하여 정확한 평가를 할 수 있는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치 및 이를 이용한 시험 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 회전 가능하게 구비되는 로터, 작동 유체로부터 회전력을 얻어 상기 로터를 회전시키는 복수의 블레이드 및 상기 복수의 블레이드 사이마다 개재되는 블레이드 미드 스팬 댐퍼를 포함하고, 상기 블레이드 미드 스팬 댐퍼는 각 블레이드로부터 돌출되는 너브(nub) 및 서로 인접하는 두 너브를 수용하는 슬리브(sleeve)를 포함하는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치에 있어서, 상기 너브의 특성을 대표하는 제1 시편; 상기 슬리브의 특성을 대표하는 제2 시편; 및 상기 제1 시편과 상기 제2 시편을 접촉시키고 상기 제1 시편과 상기 제2 시편 사이 접촉 부위에 프레팅(fretting) 마모를 발생시키는 프레팅 장비;를 포함하는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치를 제공한다.
상기 제1 시편은 상기 너브와 상이한 형상으로 형성되고, 상기 제2 시편은 상기 슬리브와 상이한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 너브는 상기 슬리브에 접촉 가능한 너브 외주면을 포함하고, 상기 너브 외주면은 제1 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 너브 제1 곡면, 상기 제1 곡률반경보다 작은 제2 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 너브 제2 곡면 및 상기 너브 제1 곡면으로부터 상기 너브 제2 곡면까지 연장 형성되는 너브 평면을 포함하고, 상기 제1 시편은 상기 제2 시편에 접촉 가능한 제1 시편 외주면을 포함하고, 상기 제1 시편 외주면은 상기 제1 곡률반경과 동일한 반지름을 갖는 곡면으로 형성되는 제1 시편 곡면을 포함할 수 있다.
상기 슬리브는 상기 너브에 접촉 가능한 슬리브 내주면을 포함하고, 상기 슬리브 내주면은 상기 제1 곡률반경보다 큰 제3 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 슬리브 제1 곡면, 상기 제2 곡률반경보다 크고 상기 제3 곡률반경보다 작은 제4 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 슬리브 제2 곡면 및 상기 슬리브 제1 곡면으로부터 상기 슬리브 제2 곡면까지 연장 형성되는 슬리브 평면을 포함하고, 상기 제2 시편은 상기 제1 시편에 접촉 가능한 제2 시편 내주면을 포함하고, 상기 제2 시편 내주면은 상기 제1 곡률반경과 동일한 반지름을 갖는 곡면으로 형성되는 제2 시편 곡면을 포함할 수 있다.
상기 제1 시편 외주면은 볼록한 원통형으로 형성되고, 상기 제2 시편 내주면은 상기 제1 시편 외주면에 대응되는 오목한 원통형으로 형성될 수 있다.
프레팅 마모를 위해 상기 제1 시편은 일 축 방향으로 진동되고, 상기 제1 시편 외주면과 상기 제2 시편 내주면은 상기 제1 시편 외주면의 중심축과 상기 제2 시편 내주면의 중심축이 상기 제1 시편의 진동축과 동축을 이루도록 형성될 수 있다.
상기 프레팅 장비는, 지면에 설치되는 베이스; 상기 베이스로부터 중력 반대 방향으로 연장되는 제1 컬럼; 상기 제1 컬럼에 지지되고 상기 베이스에 대향되는 제2 컬럼; 상기 제2 컬럼에 지지되는 제1 액추에이터; 상기 제1 시편 외주면의 중심축이 중력 방향과 평행하게 상기 제1 시편을 파지하고, 상기 제1 액추에이터에 의해 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 왕복 운동되는 제1 그립; 상기 베이스에 안착되는 로드 셀; 상기 로드 셀에 안착되는 제2 그립; 상기 제2 그립에 파지되는 고정 프레임; 및 상기 고정 프레임에 지지되고, 상기 제2 시편 내주면의 중심축이 중력 방향과 평행하게 상기 제2 시편을 파지하고, 상기 제2 시편을 중력에 수직되는 방향으로 왕복 운동시켜 상기 제1 시편에 접촉 및 이격시키는 제2 액추에이터;를 포함할 수 있다.
상기 프레팅 장비는, 상기 제1 시편은 상기 제2 액추에이터에 의해 상기 제2 시편과 접촉된 상태에서 상기 제1 액추에이터에 의해 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동되게 형성될 수 있다.
상기 제2 시편은, 상기 제1 시편의 일측에 구비되는 제2 시편 제1 패드; 및 상기 제1 시편을 기준으로 상기 제2 시편 제1 패드의 반대측에 구비되는 제2 시편 제2 패드;를 포함할 수 있다.
상기 제2 액추에이터는, 상기 제2 시편 제1 패드를 상기 제1 시편의 일측에 접촉 및 이격시키는 제2 액추에이터 제1 파트; 및 상기 제2 시편 제2 패드를 상기 제1 시편의 타측에 접촉 및 이격시키는 제2 액추에이터 제2 파트;를 포함할 수 있다.
상기 제2 액추에이터는 상기 제2 시편 제1 패드가 상기 제1 시편의 일측에 가하는 하중과 상기 제2 시편 제2 패드가 상기 제1 시편의 타측에 가하는 하중이 서로 동일하게 형성될 수 있다.
상기 제2 액추에이터는, 상기 제2 시편 제1 패드와 상기 제2 시편 제2 패드가 상기 제1 시편으로부터 이격된 상태에서, 상기 제2 액추에이터 제1 파트가 상기 제2 시편 제1 패드를 상기 제1 시편 측으로 이송하고, 상기 제2 액추에이터 제2 파트가 상기 제2 시편 제2 패드를 상기 제1 시편 측으로 이송하도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 액추에이터는, 상기 제2 시편 제1 패드가 상기 제2 시편 제2 패드보다 먼저 상기 제1 시편에 접촉되면, 상기 제2 액추에이터 제1 파트가 상기 제2 시편 제1 패드를 상기 제1 시편 측으로 이송하던 것을 중지하고, 상기 제2 액추에이터 제2 파트가 상기 제2 시편 제2 패드를 상기 제1 시편 측으로 계속 이송하도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 액추에이터는, 상기 제2 시편 제2 패드가 상기 제2 시편 제1 패드보다 먼저 상기 제1 시편에 접촉되면, 상기 제2 액추에이터 제2 파트가 상기 제2 시편 제2 패드를 상기 제1 시편 측으로 이송하던 것을 중지하고, 상기 제2 액추에이터 제1 파트가 상기 제2 시편 제1 패드를 상기 제1 시편 측으로 계속 이송하도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 액추에이터는, 상기 제2 시편 제1 패드와 상기 제2 시편 제2 패드가 모두 상기 제1 시편에 접촉되면, 상기 제2 액추에이터 제1 파트가 상기 제2 시편 제1 패드를 상기 제1 시편 측으로 사전에 결정된 거리만큼 더 이송하고, 상기 제2 액추에이터 제2 파트가 상기 제2 시편 제2 패드를 상기 제1 시편 측으로 상기 사전에 결정된 거리만큼 더 이송하도록 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명은, 상기 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치를 구비하는 제1 단계; 상기 제1 시편과 상기 제2 시편을 상기 프레팅 장비에 장착시키는 제2 단계; 상기 프레팅 장비의 제2 액추에이터로 상기 제2 시편을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 제1 시편과 상기 제2 시편 사이에 사전에 결정된 제1 노멀 하중(normal load)을 인가한 후 상기 프레팅 장비의 제1 액추에이터로 상기 제1 시편을 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동시켜 상기 제1 시편과 상기 제2 시편 사이에 사전에 결정된 제1 탄젠셜 하중(tangential load)을 인가하는 제3 단계; 상기 제1 액추에이터를 정지시키고, 상기 제2 액추에이터로 상기 제2 시편을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 제1 시편으로부터 이격시키는 제4 단계; 및 상기 제1 시편과 상기 제2 시편을 상기 프레팅 장비로부터 탈거한 후 프레팅 마모 상태를 평가하는 제5 단계;를 포함하는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 시험 방법을 제공한다.
상기 시험 방법은, 상기 제1 시편과 동일하되 새로운 제1 시편과 상기 제2 시편과 동일하되 새로운 제2 시편을 상기 프레팅 장비에 장착시키는 제6 단계; 상기 제2 액추에이터로 상기 새로운 제2 시편을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 새로운 제1 시편과 상기 새로운 제2 시편 사이에 상기 제1 노멀 하중과 상이한 제2 노멀 하중을 인가한 후 상기 제1 액추에이터로 상기 새로운 제1 시편을 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동시켜 상기 새로운 제1 시편과 상기 새로운 제2 시편 사이에 상기 제1 탄젠셜 하중을 인가하거나, 상기 제2 액추에이터로 상기 새로운 제2 시편을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 새로운 제1 시편과 상기 새로운 제2 시편 사이에 상기 제1 노멀 하중을 인가한 후 상기 제1 액추에이터로 상기 새로운 제1 시편을 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동시켜 상기 새로운 제1 시편과 상기 새로운 제2 시편 사이에 상기 제1 탄젠셜 하중과 상이한 제2 탄젠셜 하중을 인가하거나, 상기 제2 액추에이터로 상기 새로운 제2 시편을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 새로운 제1 시편과 상기 새로운 제2 시편 사이에 상기 제2 노멀 하중을 인가한 후 상기 제1 액추에이터로 상기 새로운 제1 시편을 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동시켜 상기 새로운 제1 시편과 상기 새로운 제2 시편 사이에 상기 제2 탄젠셜 하중을 인가하는 제7 단계; 상기 제1 액추에이터를 정지시키고, 상기 제2 액추에이터로 상기 새로운 제2 시편을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 새로운 제1 시편으로부터 이격시키는 제8 단계; 및 상기 새로운 제1 시편과 상기 새로운 제2 시편을 상기 프레팅 장비로부터 탈거한 후 프레팅 마모 상태를 평가하는 제9 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 시험 방법은, 상기 제5 단계 및 상기 제9 단계에서의 평가 결과를 반영한 프레팅 맵을 작성하고, 상기 블레이드 미드 스팬 댐퍼의 설계 가이드로 활용하는 제10 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치 및 이를 이용한 시험 방법은, 너브의 특성을 대표하되 너브와 상이한 제1 시편; 슬리브의 특성을 대표하되 슬리브와 상이한 제2 시편; 및 상기 제1 시편과 상기 제2 시편을 접촉시키고 상기 제1 시편과 상기 제2 시편 사이 접촉 부위에 노멀 하중과 탄젠셜 하중을 인가하며 프레팅(fretting) 마모를 발생시키는 프레팅 장비;를 포함함으로써, 시편을 제작하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 시편에 인가되는 하중이 실제 하중과 유사하여 정확한 평가를 할 수 있다.
도 1은 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼를 도시한 정면도,
도 2는 도 1의 A-A선 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치를 도시한 정면도,
도 4는 도 3의 프레팅 시험 장치에서 제1 시편과 제2 시편을 도시한 사시도,
도 5는 도 3의 프레팅 시험 장치를 이용한 시험 방법을 도시한 순서도,
도 6은 도 5의 시험 방법에 의해 작성되는 프레팅 맵의 사례를 도시한 도표이다.
이하, 본 발명에 의한 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치 및 이를 이용한 시험 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼를 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치를 도시한 정면도이고, 도 4는 도 3의 프레팅 시험 장치에서 제1 시편과 제2 시편을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 3의 프레팅 시험 장치를 이용한 시험 방법을 도시한 순서도이며, 도 6은 도 5의 시험 방법에 의해 작성되는 프레팅 맵의 사례를 도시한 도표이다.
첨부된 도 1 및 도 2를 참조하면, 터빈 장치는, 회전 가능하게 구비되는 로터, 작동 유체(예를 들어, 증기 터빈의 경우 증기, 가스 터빈의 경우 공기 또는 연소 가스)로부터 회전력을 얻어 상기 로터를 회전시키는 복수의 블레이드(120) 및 상기 복수의 블레이드(120) 사이마다 개재되는 블레이드 미드 스팬 댐퍼(130, 140)를 포함할 수 있다.
상기 블레이드 미드 스팬 댐퍼(130, 140)는, 각 블레이드(120)로부터 상기 로터의 회전 방향(도 1 상 좌우측 방향)으로 돌출되는 너브(nub)(130) 및 서로 인접하는 두 너브(130)를 수용하는 슬리브(sleeve)(140)를 포함할 수 있다.
상기 너브(130)는 상기 슬리브(140)에 접촉 가능한 너브 외주면(132)을 포함하고, 상기 너브 외주면(132)은 제1 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 너브 제1 곡면(132a), 상기 제1 곡률반경보다 작은 제2 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 너브 제2 곡면(132b) 및 상기 너브 제1 곡면(132a)으로부터 상기 너브 제2 곡면(132b)까지 연장 형성되는 너브 평면(132c)을 포함할 수 있다.
상기 슬리브(140)는 상기 너브(130)에 접촉 가능한 슬리브 내주면(142)을 포함하고, 상기 슬리브 내주면(142)은 상기 제1 곡률반경보다 큰 제3 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 슬리브 제1 곡면(142a), 상기 제2 곡률반경보다 크고 상기 제3 곡률반경보다 작은 제4 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 슬리브 제2 곡면(142b) 및 상기 슬리브 제1 곡면(142a)으로부터 상기 슬리브 제2 곡면(142b)까지 연장 형성되는 슬리브 평면(142c)을 포함할 수 있다.
이러한 구성에 따른 상기 블레이드 미드 스팬 댐퍼(130, 140)는 운전 중 상기 너브 외주면(132)의 일부가 상기 슬리브 내주면(142)의 일부와 접촉되며 상기 블레이드(120)의 진동(로터의 회전 방향 상 진동과 로터의 회전 반경 방향 상 진동)을 감쇄시킬 수 있다.
그런데, 상기 블레이드 미드 스팬 댐퍼(130, 140)는 그 블레이드 미드 스팬 댐퍼(130, 140)의 내구성 검증을 위해 상기 너브(130)와 상기 슬리브(140) 사이 프레팅(fretting) 시험을 필요로 하고, 본 실시예의 경우 도 3 및 도 4에 도시된 터빈 장치의 블레이드(120) 미드 스팬 프레팅 시험 장치(이하, 시험 장치) 및 도 5에 도시된 터빈 장치의 블레이드(120) 미드 스팬 프레팅 시험 방법(이하, 시험 방법)을 이용하여 상기 너브(130)와 상기 슬리브(140) 사이 프레팅 시험을 실시할 수 있다.
구체적으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시험 장치는, 상기 너브(130)에 대응되는 제1 시편(210), 상기 슬리브(140)에 대응되는 제2 시편(220) 및 상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220)을 접촉시키고 상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220) 사이 접촉 부위에 프레팅 마모를 발생시키는 프레팅 장비(230)를 포함할 수 있다.
상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220)은, 형상 단순화를 위해, 상기 제1 시편(210)이 상기 너브(130)의 특성을 반영하되 상기 너브(130)와 상이한 형상(너브(130)보다 단순한 형상)으로 형성되고, 상기 제2 시편(220)은 상기 슬리브(140)의 특성을 반영하되 상기 슬리브(140)와 상이한 형상(슬리브(140)보다 단순한 형상)으로 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 너브(130)와 상기 슬리브(140)는 상기 터빈 장치의 운전 상태에 따라 접촉 부위가 달라지기 때문에 정확한 시험을 위해서는 상기 제1 시편(210)이 상기 너브(130)와 동일하게 형성되고 상기 제2 시편(220)이 상기 슬리브(140)와 동일하게 형성되어야 한다고 판단할 수 있다.
하지만, 실험 결과, 주된 운전 영역인 정상 상태(steady state)에서는, 상기 너브 제1 곡면(132a)의 일부와 상기 슬리브 제1 곡면(142a)의 일부가 접촉되고, 이러한 접촉 상태가 유지되는 것으로 파악되었다. 이에 따라, 상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220)이 각각 상기 너브(130) 및 상기 슬리브(140)와 동일하게 형성되지 않고, 상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220)이 각각 상기 너브 제1 곡면(132a)의 일부 및 상기 슬리브 제1 곡면(142a)의 일부를 구현하도록 형성되더라도 충분히 상기 너브(130)와 상기 슬리브(140)의 특성을 대표할 수 있는 것으로 파악되었다.
이를 고려하여, 본 실시예의 경우, 상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220)은 정상 상태에서 접촉 위치를 고려한 형상으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 제1 시편(210)은 상기 제2 시편(220)에 접촉 가능한 제1 시편 외주면(212)을 포함하고, 상기 제1 시편 외주면(212)은 상기 제1 곡률반경과 동일한 반지름을 갖는 곡면으로 형성되는 제1 시편 곡면(212a)을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제2 시편(220)은 상기 제1 시편(210)에 접촉 가능한 제2 시편 내주면(222)을 포함하고, 상기 제2 시편 내주면(222)은 상기 제1 곡률반경과 동일한 반지름을 갖는 곡면으로 형성되는 제2 시편 곡면(222a)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 시편 외주면(212)은 상기 제1 곡률반경과 상이한 반지름을 갖는 곡면 및 평면을 포함하지 않고, 상기 제1 시편 곡면(212a)만을 포함하여, 대략 볼록한 원통형으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2 시편 내주면(222)은 상기 제1 곡률반경과 상이한 반지름을 갖는 곡면 및 평면을 포함하지 않고, 상기 제2 시편 곡면(222a)만을 포함하여, 상기 제1 시편 외주면(212)에 대응되는 오목한 원통형으로 형성될 수 있다.
한편, 후술할 바와 같이 프레팅 마모를 위해 상기 제1 시편(210)은 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동되는데, 상기 제1 시편 외주면(212)과 상기 제2 시편 내주면(222)은 프레팅 파라미터 및 예상 균열 진전 방향을 고려하여 상기 로터의 회전 방향 진동이 상기 너브(130)에 작용되는 것을 전제로 형성될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 시편 외주면(212)과 상기 제2 시편 내주면(222)은 상기 제1 시편 외주면(212)의 중심축과 상기 제2 시편 내주면(222)의 중심축이 상기 제1 시편(210)의 진동축과 동축을 이루도록 형성될 수 있다.
상기 프레팅 장비(230)는, 지면에 설치되는 베이스(231), 상기 베이스(231)로부터 중력 반대 방향으로 연장되는 제1 컬럼(232), 상기 제1 컬럼(232)에 지지되고 상기 베이스(231)에 대향되는 제2 컬럼(233), 상기 제2 컬럼(233)에 지지되는 제1 액추에이터(234), 상기 제1 시편 외주면(212)의 중심축이 중력 방향과 평행하게 상기 제1 시편(210)을 파지하고 상기 제1 액추에이터(234)에 의해 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 왕복 운동되는 제1 그립(235), 상기 베이스(231)에 안착되는 로드 셀(236), 상기 로드 셀(236)에 안착되는 제2 그립(237), 상기 제2 그립(237)에 파지되는 고정 프레임(238), 상기 고정 프레임(238)에 지지되고 상기 제2 시편 내주면(222)의 중심축이 중력 방향과 평행하게 상기 제2 시편(220)을 파지하고 상기 제2 시편(220)을 중력에 수직되는 방향으로 왕복 운동시켜 상기 제1 시편(210)에 접촉 및 이격시키는 제2 액추에이터(239)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프레팅 장비(230)는, 상기 제1 시편(210)이 상기 제2 액추에이터(239)에 의해 상기 제2 시편(220)과 접촉된 상태에서 상기 제1 액추에이터(234)에 의해 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동되도록 형성될 수 있다.
한편, 후술할 바와 같이 상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220) 사이 노멀 하중을 가변 시켜가며 시험 가능하도록, 상기 제2 시편(220)은 상기 제1 시편(210)의 일측에 구비되는 제2 시편 제1 패드(220A) 및 상기 제1 시편(210)을 기준으로 상기 제2 시편 제1 패드(220A)의 반대측에 구비되는 제2 시편 제2 패드(220B)를 포함하고, 상기 제2 액추에이터(239)는 상기 제2 시편 제1 패드(220A)를 상기 제1 시편(210)의 일측에 접촉 및 이격시키는 제2 액추에이터 제1 파트(239A) 및 상기 제2 시편 제2 패드(220B)를 상기 제1 시편(210)의 타측에 접촉 및 이격시키는 제2 액추에이터 제2 파트(239B)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제2 액추에이터(239)는, 더욱 정확한 시험을 위해, 상기 제2 시편 제1 패드(220A)가 상기 제1 시편(210)의 일측에 가하는 하중과 상기 제2 시편 제2 패드(220B)가 상기 제1 시편(210)의 타측에 가하는 하중이 서로 동일하게 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 액추에이터(239)는, 상기 제2 시편 제1 패드(220A)와 상기 제2 시편 제2 패드(220B)가 상기 제1 시편(210)으로부터 이격된 상태에서, 상기 제2 액추에이터 제1 파트(239A)가 상기 제2 시편 제1 패드(220A)를 상기 제1 시편(210) 측으로 이송하고, 상기 제2 액추에이터 제2 파트(239B)가 상기 제2 시편 제2 패드(220B)를 상기 제1 시편(210) 측으로 이송하도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2 액추에이터(239)는, 상기 제2 시편 제1 패드(220A)가 상기 제2 시편 제2 패드(220B)보다 먼저 상기 제1 시편(210)에 접촉되면, 상기 제2 시편 제2 패드(220B)가 마저 상기 제1 시편(210)에 접촉될 때까지, 상기 제2 액추에이터 제1 파트(239A)가 상기 제2 시편 제1 패드(220A)를 상기 제1 시편(210) 측으로 이송하던 것을 중지하고, 상기 제2 액추에이터 제2 파트(239B)가 상기 제2 시편 제2 패드(220B)를 상기 제1 시편(210) 측으로 계속 이송하도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2 액추에이터(239)는, 상기 제2 시편 제2 패드(220B)가 상기 제2 시편 제1 패드(220A)보다 먼저 상기 제1 시편(210)에 접촉되면, 상기 제2 시편 제1 패드(220A)가 마저 상기 제1 시편(210)에 접촉될 때까지, 상기 제2 액추에이터 제2 파트(239B)가 상기 제2 시편 제2 패드(220B)를 상기 제1 시편(210) 측으로 이송하던 것을 중지하고, 상기 제2 액추에이터 제1 파트(239A)가 상기 제2 시편 제1 패드(220A)를 상기 제1 시편(210) 측으로 계속 이송하도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2 액추에이터(239)는, 상기 제2 시편 제1 패드(220A)와 상기 제2 시편 제2 패드(220B)가 모두 상기 제1 시편(210)에 접촉되면, 상기 제2 액추에이터 제1 파트(239A)가 상기 제2 시편 제1 패드(220A)를 상기 제1 시편(210) 측으로 사전에 결정된 거리만큼 더 이송하고, 상기 제2 액추에이터 제2 파트(239B)가 상기 제2 시편 제2 패드(220B)를 상기 제1 시편(210) 측으로 상기 사전에 결정된 거리만큼 더 이송하도록 형성될 수 있다.
이러한 구성에 따른 시험 장치는 도 5에 도시된 시험 방법에 따라 운영되어 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼(130, 140)의 내구성 검증 및 설계에 활용될 수 있다.
즉, 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 시험 방법은, 상기 시험 장치(더욱 구체적으로, 제1 시편(210), 제2 시편(220) 및 프레팅 장비(230))를 구비하는 제1 단계(S1); 상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220)을 상기 프레팅 장비(230)에 장착시키는 제2 단계(S2); 상기 제2 액추에이터(239)로 상기 제2 시편(220)을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 제1 시편(210)에 접촉시키고 상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220) 사이에 사전에 결정된 제1 노멀 하중(normal load)을 인가한 후 상기 제1 액추에이터(234)로 상기 제1 시편(210)을 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동시켜 상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220) 사이에 사전에 결정된 제1 탄젠셜 하중(tangential load)을 인가하는 제3 단계(S3); 상기 제1 액추에이터(234)를 정지시키고 상기 제2 액추에이터(239)로 상기 제2 시편(220)을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 제1 시편(210)으로부터 이격시키는 제4 단계(S4); 및 상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220)을 상기 프레팅 장비(230)로부터 탈거한 후 프레팅 마모 상태를 평가하는 제5 단계(S5);를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 시험 방법은 상기 노멀 하중과 상기 탄젠셜 하중 중 적어도 하나를 가변시켜 다른 조건에서 프레팅 마모를 평가하는 추가 시험 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 시험 방법은, 상기 제1 시편(210)과 동일하되 새로운 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220)과 동일하되 새로운 제2 시편(220)을 상기 프레팅 장비(230)에 장착시키는 제6 단계(S6); 상기 제2 액추에이터(239)로 상기 새로운 제2 시편(220)을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 새로운 제1 시편(210)과 상기 새로운 제2 시편(220) 사이에 상기 제1 노멀 하중과 상이한 제2 노멀 하중을 인가한 후 상기 제1 액추에이터(234)로 상기 새로운 제1 시편(210)을 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동시켜 상기 새로운 제1 시편(210)과 상기 새로운 제2 시편(220) 사이에 상기 제1 탄젠셜 하중을 인가하거나, 상기 제2 액추에이터(239)로 상기 새로운 제2 시편(220)을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 새로운 제1 시편(210)과 상기 새로운 제2 시편(220) 사이에 상기 제1 노멀 하중을 인가한 후 상기 제1 액추에이터(234)로 상기 새로운 제1 시편(210)을 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동시켜 상기 새로운 제1 시편(210)과 상기 새로운 제2 시편(220) 사이에 상기 제1 탄젠셜 하중과 상이한 제2 탄젠셜 하중을 인가하거나, 상기 제2 액추에이터(239)로 상기 새로운 제2 시편(220)을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 새로운 제1 시편(210)과 상기 새로운 제2 시편(220) 사이에 상기 제2 노멀 하중을 인가한 후 상기 제1 액추에이터(234)로 상기 새로운 제1 시편(210)을 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동시켜 상기 새로운 제1 시편(210)과 상기 새로운 제2 시편(220) 사이에 상기 제2 탄젠셜 하중을 인가하는 제7 단계(S7); 상기 제1 액추에이터(234)를 정지시키고, 상기 제2 액추에이터(239)로 상기 새로운 제2 시편(220)을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 새로운 제1 시편(210)으로부터 이격시키는 제8 단계(S8); 및 상기 새로운 제1 시편(210)과 상기 새로운 제2 시편(220)을 상기 프레팅 장비(230)로부터 탈거한 후 프레팅 마모 상태를 평가하는 제9 단계(S9);를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 시험 방법은, 설계 검증 및 설계 개선을 위해, 상기 제5 단계(S5) 및 상기 제9 단계(S9)에서의 평가 결과를 반영한 프레팅 맵을 작성하고, 상기 블레이드 미드 스팬 댐퍼(130, 140)의 설계 가이드로 활용하는 제10 단계(S10)를 더 포함할 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 노멀 하중과 상기 탄젠셜 하중에 따라 균열 발생 여부를 기록하여 안전 범위와 위험 범위를 매핑화하고, 설계되거나 설계되고 있는 제품이 안전 범위에 속하는지 위험 범위에 속하는지 대조하고, 위험 범위에 속할 경우 예를 들어 슬리브(140) 무게를 변화시키는 등 설계 인자를 개선할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 시험 장치 및 시험 방법은, 상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220)이 각각 상기 너브(130) 및 상기 슬리브(140)의 특성을 대표하되 상기 너브(130) 및 상기 슬리브(140)보다 단순한 형상으로 형성됨에 따라, 시편을 제작하는데 소요되는 비용이 절감될 수 있다.
그리고, 상기 제1 액추에이터(234) 및 상기 제2 액추에이터(239)로 노멀 하중과 상기 탄젠셜 하중을 인가함에 따라 시편에 인가되는 하중이 실제 하중과 유사하여 정확한 평가가 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 노멀 하중과 상기 탄젠셜 하중을 가변시켜가며 시험을 수행하고 상기 프레팅 맵을 작성 및 활용하므로써 품질 향상 및 비용 감소를 도모할 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우 상기 시험 방법은 상기 제1 단계(S1) 내지 상기 제10 단계(S10)를 모두 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 필요에 따라, 상기 시험 방법은 상기 제1 단계(S1) 내지 상기 제9 단계(S9)를 포함할 수도 있고, 상기 제1 단계(S1) 내지 상기 제5 단계(S5)를 포함할 수도 있다.
120: 블레이드 130: 너브
132: 너브 외주면 132a: 너브 제1 곡면
132b: 너브 제2 곡면 132c: 너브 평면
140: 슬리브 142: 슬리브 내주면
142a: 슬리브 제1 곡면 142b: 슬리브 제2 곡면
142c: 슬리브 평면 210: 제1 시편
212: 제1 시편 외주면 212a: 제1 시편 곡면
220: 제2 시편 220A: 제2 시편 제1 패드
220B: 제2 시편 제2 패드 222: 제2 시편 내주면
222a: 제2 시편 곡면 230: 프레팅 장비
231: 베이스 232: 제1 컬럼
233: 제2 컬럼 234: 제1 액추에이터
235: 제1 그립 236: 로드 셀
237: 제2 그립 238: 고정 프레임
239: 제2 액추에이터 239A: 제2 액추에이터 제1 파트
239B: 제2 액추에이터 제2 파트

Claims (15)

  1. 회전 가능하게 구비되는 로터, 작동 유체로부터 회전력을 얻어 상기 로터를 회전시키는 복수의 블레이드(120) 및 상기 복수의 블레이드(120) 사이마다 개재되는 블레이드 미드 스팬 댐퍼(130, 140)를 포함하고, 상기 블레이드 미드 스팬 댐퍼(130, 140)는 각 블레이드(120)로부터 돌출되는 너브(nub)(130) 및 서로 인접하는 두 너브(130)를 수용하는 슬리브(sleeve)(140)를 포함하는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치에 있어서,
    상기 너브(130)의 특성을 대표하는 제1 시편(210);
    상기 슬리브(140)의 특성을 대표하는 제2 시편(220); 및
    상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220)을 접촉시키고 상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220) 사이 접촉 부위에 프레팅(fretting) 마모를 발생시키는 프레팅 장비(230);를 포함하고,
    상기 제2 시편(220)은, 상기 제1 시편(210)의 일측에 구비되는 제2 시편 제1 패드(220A); 및 상기 제1 시편(210)을 기준으로 상기 제2 시편 제1 패드(220A)의 반대측에 구비되는 제2 시편 제2 패드(220B);를 포함하고,
    상기 프레팅 장비(230)는, 상기 제2 시편 제1 패드(220A)를 상기 제1 시편(210)의 일측에 접촉 및 이격시키는 제2 액추에이터 제1 파트(239A) 및 상기 제2 시편 제2 패드(220B)를 상기 제1 시편(210)의 타측에 접촉 및 이격시키는 제2 액추에이터 제2 파트(239B)를 갖는 제2 액추에이터(239);를 포함하고,
    상기 제2 액추에이터(239)는,
    상기 제2 시편 제1 패드(220A)와 상기 제2 시편 제2 패드(220B)가 상기 제1 시편(210)으로부터 이격된 상태에서, 상기 제2 액추에이터 제1 파트(239A)가 상기 제2 시편 제1 패드(220A)를 상기 제1 시편(210) 측으로 이송하고, 상기 제2 액추에이터 제2 파트(239B)가 상기 제2 시편 제2 패드(220B)를 상기 제1 시편(210) 측으로 이송하고,
    상기 제2 시편 제1 패드(220A)가 상기 제2 시편 제2 패드(220B)보다 먼저 상기 제1 시편(210)에 접촉되면, 상기 제2 액추에이터 제1 파트(239A)가 상기 제2 시편 제1 패드(220A)를 상기 제1 시편(210) 측으로 이송하던 것을 중지하고, 상기 제2 액추에이터 제2 파트(239B)가 상기 제2 시편 제2 패드(220B)를 상기 제1 시편(210) 측으로 계속 이송하고,
    상기 제2 시편 제2 패드(220B)가 상기 제2 시편 제1 패드(220A)보다 먼저 상기 제1 시편(210)에 접촉되면, 상기 제2 액추에이터 제2 파트(239B)가 상기 제2 시편 제2 패드(220B)를 상기 제1 시편(210) 측으로 이송하던 것을 중지하고, 상기 제2 액추에이터 제1 파트(239A)가 상기 제2 시편 제1 패드(220A)를 상기 제1 시편(210) 측으로 계속 이송하고,
    상기 제2 시편 제1 패드(220A)와 상기 제2 시편 제2 패드(220B)가 모두 상기 제1 시편(210)에 접촉되면, 상기 제2 액추에이터 제1 파트(239A)가 상기 제2 시편 제1 패드(220A)를 상기 제1 시편(210) 측으로 사전에 결정된 거리만큼 더 이송하고, 상기 제2 액추에이터 제2 파트(239B)가 상기 제2 시편 제2 패드(220B)를 상기 제1 시편(210) 측으로 상기 사전에 결정된 거리만큼 더 이송하도록 형성되는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 시편(210)은 상기 너브(130)와 상이한 형상으로 형성되고, 상기 제2 시편(220)은 상기 슬리브(140)와 상이한 형상으로 형성되는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 너브(130)는 상기 슬리브(140)에 접촉 가능한 너브 외주면(132)을 포함하고,
    상기 너브 외주면(132)은 제1 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 너브 제1 곡면(132a), 상기 제1 곡률반경보다 작은 제2 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 너브 제2 곡면(132b) 및 상기 너브 제1 곡면(132a)으로부터 상기 너브 제2 곡면(132b)까지 연장 형성되는 너브 평면(132c)을 포함하고,
    상기 제1 시편(210)은 상기 제2 시편(220)에 접촉 가능한 제1 시편 외주면(212)을 포함하고,
    상기 제1 시편 외주면(212)은 상기 제1 곡률반경과 동일한 반지름을 갖는 곡면으로 형성되는 제1 시편 곡면(212a)을 포함하는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 슬리브(140)는 상기 너브(130)에 접촉 가능한 슬리브 내주면(142)을 포함하고,
    상기 슬리브 내주면(142)은 상기 제1 곡률반경보다 큰 제3 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 슬리브 제1 곡면(142a), 상기 제2 곡률반경보다 크고 상기 제3 곡률반경보다 작은 제4 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 슬리브 제2 곡면(142b) 및 상기 슬리브 제1 곡면(142a)으로부터 상기 슬리브 제2 곡면(142b)까지 연장 형성되는 슬리브 평면(142c)을 포함하고,
    상기 제2 시편(220)은 상기 제1 시편(210)에 접촉 가능한 제2 시편 내주면(222)을 포함하고,
    상기 제2 시편 내주면(222)은 상기 제1 곡률반경과 동일한 반지름을 갖는 곡면으로 형성되는 제2 시편 곡면(222a)을 포함하는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 시편 외주면(212)은 볼록한 원통형으로 형성되고,
    상기 제2 시편 내주면(222)은 상기 제1 시편 외주면(212)에 대응되는 오목한 원통형으로 형성되는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    프레팅 마모를 위해 상기 제1 시편(210)은 일 축 방향으로 진동되고,
    상기 제1 시편 외주면(212)과 상기 제2 시편 내주면(222)은 상기 제1 시편 외주면(212)의 중심축과 상기 제2 시편 내주면(222)의 중심축이 상기 제1 시편(210)의 진동축과 동축을 이루도록 형성되는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프레팅 장비(230)는,
    지면에 설치되는 베이스(231);
    상기 베이스(231)로부터 중력 반대 방향으로 연장되는 제1 컬럼(232);
    상기 제1 컬럼(232)에 지지되고 상기 베이스(231)에 대향되는 제2 컬럼(233);
    상기 제2 컬럼(233)에 지지되는 제1 액추에이터(234);
    상기 제1 시편 외주면(212)의 중심축이 중력 방향과 평행하게 상기 제1 시편(210)을 파지하고, 상기 제1 액추에이터(234)에 의해 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 왕복 운동되는 제1 그립(235);
    상기 베이스(231)에 안착되는 로드 셀(236);
    상기 로드 셀(236)에 안착되는 제2 그립(237); 및
    상기 제2 그립(237)에 파지되는 고정 프레임(238);을 더 포함하고,
    상기 제2 액추에이터(239)는 상기 고정 프레임(238)에 지지되고, 상기 제2 시편 내주면(222)의 중심축이 중력 방향과 평행하게 상기 제2 시편(220)을 파지하고, 상기 제2 시편(220)을 중력에 수직되는 방향으로 왕복 운동시키는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 시편(210)은 상기 제2 액추에이터(239)에 의해 상기 제2 시편(220)과 접촉된 상태에서 상기 제1 액추에이터(234)에 의해 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동되는 것을 특징으로 하는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 액추에이터(239)는 상기 제2 시편 제1 패드(220A)가 상기 제1 시편(210)의 일측에 가하는 하중과 상기 제2 시편 제2 패드(220B)가 상기 제1 시편(210)의 타측에 가하는 하중이 서로 동일하게 형성되는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치.
  12. 삭제
  13. 제1항 내지 제8항 및 제11항 중 어느 한 항에 따른 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 프레팅 시험 장치를 구비하는 제1 단계(S1);
    상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220)을 상기 프레팅 장비(230)에 장착시키는 제2 단계(S2);
    상기 프레팅 장비(230)의 제2 액추에이터(239)로 상기 제2 시편(220)을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220) 사이에 사전에 결정된 제1 노멀 하중(normal load)을 인가한 후 상기 프레팅 장비(230)의 제1 액추에이터(234)로 상기 제1 시편(210)을 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동시켜 상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220) 사이에 사전에 결정된 제1 탄젠셜 하중(tangential load)을 인가하는 제3 단계(S3);
    상기 제1 액추에이터(234)를 정지시키고, 상기 제2 액추에이터(239)로 상기 제2 시편(220)을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 제1 시편(210)으로부터 이격시키는 제4 단계(S4); 및
    상기 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220)을 상기 프레팅 장비(230)로부터 탈거한 후 프레팅 마모 상태를 평가하는 제5 단계(S5);를 포함하는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 시험 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 시편(210)과 동일하되 새로운 제1 시편(210)과 상기 제2 시편(220)과 동일하되 새로운 제2 시편(220)을 상기 프레팅 장비(230)에 장착시키는 제6 단계(S6);
    상기 제2 액추에이터(239)로 상기 새로운 제2 시편(220)을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 새로운 제1 시편(210)과 상기 새로운 제2 시편(220) 사이에 상기 제1 노멀 하중과 상이한 제2 노멀 하중을 인가한 후 상기 제1 액추에이터(234)로 상기 새로운 제1 시편(210)을 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동시켜 상기 새로운 제1 시편(210)과 상기 새로운 제2 시편(220) 사이에 상기 제1 탄젠셜 하중을 인가하거나, 상기 제2 액추에이터(239)로 상기 새로운 제2 시편(220)을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 새로운 제1 시편(210)과 상기 새로운 제2 시편(220) 사이에 상기 제1 노멀 하중을 인가한 후 상기 제1 액추에이터(234)로 상기 새로운 제1 시편(210)을 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동시켜 상기 새로운 제1 시편(210)과 상기 새로운 제2 시편(220) 사이에 상기 제1 탄젠셜 하중과 상이한 제2 탄젠셜 하중을 인가하거나, 상기 제2 액추에이터(239)로 상기 새로운 제2 시편(220)을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 새로운 제1 시편(210)과 상기 새로운 제2 시편(220) 사이에 상기 제2 노멀 하중을 인가한 후 상기 제1 액추에이터(234)로 상기 새로운 제1 시편(210)을 중력 방향 및 중력 반대 방향으로 진동시켜 상기 새로운 제1 시편(210)과 상기 새로운 제2 시편(220) 사이에 상기 제2 탄젠셜 하중을 인가하는 제7 단계(S7);
    상기 제1 액추에이터(234)를 정지시키고, 상기 제2 액추에이터(239)로 상기 새로운 제2 시편(220)을 중력에 수직한 방향으로 이동시켜 상기 새로운 제1 시편(210)으로부터 이격시키는 제8 단계(S8); 및
    상기 새로운 제1 시편(210)과 상기 새로운 제2 시편(220)을 상기 프레팅 장비(230)로부터 탈거한 후 프레팅 마모 상태를 평가하는 제9 단계(S9);를 더 포함하는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 시험 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제5 단계(S5) 및 상기 제9 단계(S9)에서의 평가 결과를 반영한 프레팅 맵을 작성하고, 상기 블레이드 미드 스팬 댐퍼(130, 140)의 설계 가이드로 활용하는 제10 단계(S10);를 더 포함하는 터빈 장치의 블레이드 미드 스팬 댐퍼 시험 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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