バランス調整のための機械の準備

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準備が成功の半分を占めます。“バランス調整に失敗した”事例のほとんどは、まさにここでつまずいています:軸受にガタがある、あるいはフレームに亀裂がある機械の振動を、装置は正直に測定するだけであり、その結果、計算が収束しなくなるのです。

共通チェックリスト(あらゆる機械に共通)

1. 軸受のガタ。 ベルトを外す、または駆動部を切り離し、バールでロータを揺すってみてください。目に見えるガタがあってはいけません。ガタがある場合は = まず軸受を交換してからバランス調整を行ってください。実例:2 mmのガタがあり、軸受を交換しシャフト座面を修復(肉盛り溶接+再加工)するまでバランス調整ができませんでした。
2. 亀裂。 ハウジング、フレーム、溶接部、プーリーを点検してください。亀裂は荷重がかかると“開閉”し、系を非線形にします。亀裂は溶接で補修してください。プーリーの亀裂がバランス調整を妨げていた事例も確認されています。
3. 締結部品。 支持部、モーター、フレームのすべてのボルトが締まっていること。
4. ロータが実稼働状態であること。 すべてのブレード/ハンマー/ナイフが取り付けられていること。摩耗した部品の交換は 180°反対側でペアにして行うこと — そうしないと、自らアンバランスを作り出してしまいます。
5. ロータが清潔であること。 こびりついた汚れ、材料、氷なども — それ自体がアンバランスの原因であり、しかも“変動する”アンバランスです。
6. 回転数が安定していること。 駆動部は回転数を一定に保つ必要があります。一連の測定間の差は約100 rpm以内としてください。

粉砕機・モアー特有の注意点

Balanset-1Aユーザーの間で最も多い機種です。特有の注意点は以下の通りです:

• 粉砕機を持ち上げる (油圧で機体を宙に浮かせる)— ロータが自由に回転でき、機体が作業部で接地していない状態にしてください。
• 前面フラップ/カーテンおよびプッシャーフレーム。 自由に垂れ下がった部品はガタつき、測定値を乱します。これらは 金属スペーサーを介してハウジングに仮溶接する か(バランス調整中のみ)、あるいは取り外してください。これはサポートが繰り返し推奨している内容です:林業用粉砕機の固定されていない油圧フラップは、バランス調整を台無しにします。経験上、フラップを溶接することで“ほぼ半数の事例で問題が解決します”。

• ハンマー/ナイフが取り付けられていること (できれば新品、または均等な摩耗状態のもの)。作業工具を外した“素の”ロータでバランス調整するのは誤りです:ナイフを取り付けるとバランスが変わってしまいます。
• 自由に揺動するナイフ (チェーン式、ヒンジ式)は、固着していない限りバランス調整の妨げにはなりません。固着したナイフ = アンバランスの原因です。
• センサー — 軸受ハウジングの上部または側面に取り付け、ロータの端面には取り付けないでください。
• 溶接跡の質量に注意してください:重りを溶接すると約100 gの溶接金属が追加されます — 仕上げのトリム段階では無視できない量です。

センサーの取付位置

• センサーは 軸受ハウジングに取り付け、できるだけ軸受に近い、清潔で平らな箇所を選んでください(マグネットが面で密着する必要があります)。
• 測定軸 — ラジアル (通常は水平方向、ロータ軸を横切る向き)。水平方向は通常“柔らかく”、より大きな信号が得られます。
• X1 — 面1 (例:左側の支持部)、 X2 — 面2 (右側の支持部)。どちらがどちらかを覚えておき、作業が終わるまで入れ替えないでください。
• ケーブルはロータに巻き込まれないよう固定してください — これがセンサーを壊す最も多い原因です。

片持ちロータ(モーター軸上の送風機)

片持ちロータ(多くの遠心送風機のように、インペラがシャフト先端に“吊り下がって”いる構造)の場合、修正面はインペラ自体 — 前面と背面のディスク — にあり、センサーはモーターの軸受ハウジングに取り付けます。センサーと面の対応関係は図中で色分けされています:センサー1は面1(外側のディスク)に、センサー2は面2(モーターに近い内側のディスク)に対応します。

タコメータとマーク

• 反射テープは ハブまたはシャフトに 貼り付けてください — ブレードや光沢のある面には貼らないでください。
• タコメータはマグネットスタンドに取り付け、マニュアルに従った距離で、わずかに角度をつけてマークにレーザーを照射してください。スタンドは振動しない面に設置してください。
• 確認:プログラムに表示される回転数は実際の値と一致し、安定している必要があります。よくある落とし穴(直射日光、反射、二重マーク)については — 第08章.
• 測定シリーズが始まったら、マークを貼り直したりタコメータを動かしたりしないでください。

振動計モードでの試運転

バランス調整の前に、機械を起動して振動計モードで確認してください:

1. 回転数が表示され、安定していること。
2. 全体振動と1x成分が測定ごとに安定していること(振幅のばらつきは10〜20%未満、位相のばらつきは10〜20°未満)。
   

   

3. 初期レベルを評価してください:全体振動が非常に大きい場合(30〜50 mm/s超)、機械的な問題または共振の可能性が高いです。50 mm/sを超える場合、サポートは低めの回転数から開始する2段階バランス調整を推奨しています。
4. スペクトルを確認してください:1xが支配的であれば良い兆候です — アンバランスであり、バランス調整が有効です。2x以上が支配的、または回転周波数以外にピークがある場合は — まず原因を突き止めてください(第07章).

バランス調整を行う回転数の選定

• 理想は作業回転数です。しかし作業回転数が共振域にある場合や、振動が測定範囲を超える場合は、より低い回転数から開始してください:粉砕機の場合は通常 600〜900 rpmから始め、徐々に上げていきます。
• RunDown(コーストダウン)チャートは“クリーンな”回転数を見つけるのに役立ちます:共振によるピークがすぐに視認でき、その間の回転数でバランス調整できます。実例:テストリグの共振が約420と約644 rpmにあった場合 → 約844 rpmでバランス調整。

  

  

• 1つのシリーズのすべての測定は、同じ回転数で行う必要があります。

試し重りの選定

試し重りは振動を変化させるものでなければなりません。そうでなければ装置には計算材料がありません。基準は: 振幅の20〜30%変化、または位相の20〜30°変化 試し重りを取り付けた後に。

現場での目安:

• モアー、軽量粉砕機:200〜300 g;
• 大型の林業用粉砕機:500〜700 g;
• 約600 kgのロータ:400〜600 g;
• 非常に大きなロータ(トン単位):キログラム単位(1.7 tのロータで約1 kg)。

サポートが提示する概算式(ロータ質量Mr[kg]、取付半径Rp[m]、回転数N):

Mp ≈ Mr / (Rp × (N/100))²   [kg]

ソフトウェアには試し重り計算ツールもあります(vibromera.eu/content/trial-weight-calculator/)。試し重りが small 小さすぎると — 変化がノイズに埋もれてしまいます(実例:タービンで3〜7 gではほとんど変化がありませんでしたが、背景ノイズを減らしたところ5 gで機能しました)。 大きすぎると — 系を非線形域に押しやってしまいます。

重りはしっかりと固定してください:クランプ、ボルト、低回転数であればマグネットでも構いませんが、飛んでいかないようにしてください。キット付属のはかりで計量してください。