初期アンバランスの理解
定義: 初期アンバランスとは何ですか?
初期の不均衡 （オリジナルアンバランスまたはアズファウンドアンバランスとも呼ばれる）は アンバランス ローター内に何らかの バランシング 補正が適用された状態。これはローターの基準状態を表し、バランス調整手順の最初の実行時に測定されます。初期のアンバランスの大きさと角度位置は、測定によって決定されます。 振動 振幅と 段階 ローターはバランス速度で動作します。.
初期アンバランスは、すべてのバランス計算の出発点であり、バランス調整手順の有効性を測る基準となります。バランス調整が完了した後、残存するアンバランスは 残留アンバランス.
初期の不均衡の原因
初期の不均衡は、製造、組み立て、および操作中にさまざまな原因で発生する可能性があります。
1. 製造公差
精密な製造技術を用いても、完璧な対称性は不可能です。出典：
- 材料密度の変動: 不均質な材料や内部の空隙および介在物により、質量の非対称性が生じます。.
- 加工公差: 振れや偏心など、完全な同心度からの小さな偏差により、不均衡が生じます。.
- 壁の厚さのバリエーション: 鋳造または加工されたローターでは、壁の厚さのばらつきにより質量分布が不均一になります。.
- 気孔と鋳造欠陥: 鋳物内の気泡、収縮、またはスラグの混入は質量分布に影響します。.
2. 組み立てエラーとバリエーション
ローターが複数の部品から組み立てられると、アンバランスが生じる可能性があります。
- 許容誤差の積み重ね: 個々のコンポーネントはバランスが取れているかもしれませんが、組み立てると、小さな不均衡がベクトル的に加算され、全体的な不均衡が生じる可能性があります。.
- キー付き接続: キー、キー溝、およびスプラインは本質的に非対称性を生み出します。.
- ボルト穴とファスナー: ボルト穴が不均等に分布していたり、留め具が欠けていたり、留め具が異なっていたりすると、不均衡が生じます。.
- 熱嵌合と圧入: 焼きばめまたは圧入されたコンポーネントは、完全に同心円にならない場合があります。.
3. 運用上の原因
使用中にアンバランスが発生し、ローターの元のバランス状態から増加する可能性があります。
- 材料の蓄積: ファンブレード、インペラ、またはローター表面に汚れ、ほこり、スケール、またはプロセス材料が蓄積します。.
- 侵食と摩耗: 摩耗、腐食、またはキャビテーションによる不均一な材料損失。.
- 破損または欠品のある部品: ファンブレードの紛失、インペラの羽根の破損、またはコンポーネントの脱落。.
- 変形： 衝撃、過熱、過負荷による曲がり、反り、または塑性変形。.
- ルーズコンポーネント: 緩んで位置がずれてしまった部品。.
4. 保守・修理活動
皮肉なことに、メンテナンス作業によって不均衡が生じることもあります。
- 質量または質量分布が異なる部品への部品の交換
- 非対称に質量を追加する溶接修理
- 材料を不均一に除去する再加工または機械加工
- 塗装またはコーティングが均一に塗布されていない
初期アンバランスの測定方法
初期アンバランスは、バランス調整手順の最初の測定実行中に定量化されます。
測定パラメータ
- 振動振幅: 1X（1回転につき1回）の振動成分の振幅。通常はmm/s、in/s、またはmilsで測定されます。これはアンバランスの程度と直接相関します。.
- 位相角: 基準マーク（通常は キーフェーザー または タコメーター位相角は、不平衡質量がどこにあるかを示します。.
- スピードだ： 不均衡力は速度に依存するため、測定が行われる回転速度。.
ベクトル表現
初期不釣合いは、大きさと方向を持つベクトル「O」（「Original」の略）として表されます。このベクトルは通常、 極座標, 、 どこ：
- ベクトルの長さは振動振幅を表す
- ベクトルの角度は位相（重心の位置）を表します
バランス調整プロセスにおける重要性
初期の不平衡測定には、いくつかの重要な機能があります。
1. 修正の基準
すべてのバランス計算は、初期のアンバランスを基準とします。バランス調整の目的は、 修正重み これにより、初期の不均衡ベクトルと等しく反対の振動ベクトルが生成され、それによって不均衡が打ち消されます。.
2. 重症度評価
初期の不均衡の大きさは、問題の深刻度を示し、次のことを判断するのに役立ちます。
- バランス調整が必要か、それとも他の機械的な問題を先に解決すべきか
- 適切なサイズの 試用重量 使用する
- アンバランスが1回のバランス調整で修正できるか、複数回の反復作業が必要か
3. 進捗状況の追跡
初期の不均衡を 残留アンバランス 修正後、バランス調整手順の有効性を定量化できます。良好なバランス調整作業では、通常、初期レベルから70～90%以上の振動が低減します。.
4. 影響係数の計算
の中で 影響係数法, 、試験用重量実行中に測定された振動ベクトルから初期アンバランスベクトルを差し引いて、試験用重量の影響を分離します。T = (O+T) – O、ここで O は初期アンバランス、T は試験用重量の影響です。.
残留アンバランスとの関係
バランス調整の最終目標は、初期の不均衡を許容できる低いレベルまで減らすことです。 残留アンバランス. 関係は次のようになります。
- 初期アンバランス: 「前」の条件
- 修正： バランス調整手順とウェイトの取り付け
- 残留アンバランス: 「後」の状態
理想的には、残留アンバランスは初期アンバランスの10-30%未満であるべきであり、具体的な目標は、次のような規格ごとのローターのバランス品質要件によって異なります。 ISO 21940-11.
典型的な初期不均衡レベル
初期アンバランスの大きさは、機器の種類とサービス履歴によって大きく異なります。
新品または最近バランス調整されたローター
産業機械の振動は通常、0.5～2.0 mm/s（0.02～0.08 in/s）の範囲です。これは、良好または許容可能なバランス状態を表します。.
中程度のアンバランスローター
振動が2.0～7.0 mm/s（0.08～0.28 in/s）の範囲にある場合、ローターのバランス調整が早急に必要であることを示します。これは、定期メンテナンスが必要な機器によく見られる状態です。.
極度にアンバランスなローター
振動が7.0 mm/秒（0.28インチ/秒）を超える場合は、深刻なアンバランスが発生しており、直ちに対処する必要があります。これは、ブレードの欠損、ひどい汚れ、または主要部品の損傷が原因である可能性があります。.
注：これらの値は、一般的な産業機械における一般的なガイドラインです。具体的な許容レベルは、ISO 20816などの規格で定義されているように、機械の種類、サイズ、速度、取り付け方法によって異なります。.
文書化と報告
初期のアンバランス測定は、常にバランス調整記録の一部として文書化する必要があります。
- 各測定点における振動振幅と位相
- 測定時の動作速度
- 日付と機器の識別
- 検査中に確認された目に見える不均衡の原因
このドキュメントは、ローターの状態の履歴記録を提供し、動作上の原因によりアンバランスが徐々に増加しているかどうかなど、時間の経過に伴う傾向を特定するのに役立ちます。.
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