残留アンバランスを理解する
残留不平衡 の量です アンバランス ロータ内に残る ローター その後 バランシング この工程が完了した時点でローター内に意図的に残される、わずかな不均衡であり、これ以上低減しても実用上のメリットはないためです。言い換えれば、残留不均衡はバランス調整の失敗ではなく、 ターゲット of balancing.
1. 定義: 残留アンバランスとは何ですか?
実際のローターには、すべて何らかの不均衡が存在します。質量軸がシャフト軸と完全に一致するという「完全なバランス」は実現不可能であり、それを追求しても経済的な意味はありません。したがって、バランス調整の目的は不均衡を完全に除去することではなく、それを 振動 それが生み出す不均衡は、機械にとって無害です。そのレベルに達した後に残る不均衡が、残留不均衡です。
残留不均衡は、質量に半径を乗じた値として表され、通常は グラム・ミリメートル (g·mm) あるいはグラム・インチ――というのも、ローターにかかる遠心力は、質量が中心からどれだけずれているか、そして軸からどれだけ離れているかの両方に依存するからです。半径100 mmの位置にある1 gの質量（100 g・mm）は、その効果において、半径50 mmの位置にある2 gの質量に相当します。
2. バランス許容値 ― どこまで許容されるのか？
許容される最大残留不平衡は、 バランス許容度. 国際的に認められている方法は、 ISO 1940-1、現在は現代の ISO 21940-11 シリーズ。これは バランス品質等級（G等級） — G6.3、G2.5、G1.0 など — ここで、この数値はローターの重心における許容軌道速度（mm/s）を表す。
- A G値が小さいほど、公差が厳しくなる また、許容される残留不均衡もより小さくなります。ポンプやファンのローターは通常G6.3ですが、精密工作機械のスピンドルにはG1.0以上が求められます。
- 許容される残留不平衡量は、ロータの質量とともに増大し、運転速度の上昇とともに減少する。つまり、同じ質量のロータであっても、回転速度が速いものほど、はるかに精密なバランス調整が必要となる。
計算手順は、G値とサービス速度を許容g・mm値に変換し、それを2つに分割するというものです 修正面 — 手計算では間違えやすいものです。当社の無料ツールを使えば、瞬時に計算できます。 残留アンバランス計算機 (ISO 21940-11)これは、G値とサービス速度を、各機体ごとに許容されるg・mm値に直接換算するものです。
3. なぜ残留不平衡が常に存在するのか
いくつかの現実的な事情により、常に何らかの不均衡が残ることは避けられない：
- 測定器の分解能： どのバランス調整機や現場用分析器にも、確実に検出できる最小のアンバランスが存在します。
- 金型および取付の誤り： アーバー、マンドレル、アダプターは、それ自体にわずかな偏心をもたらします。
- 組付けずれ： バランス調整後に機械を再組み立てする際、キー、カップリング、および締結部品によってローターの質量がわずかに移動することがあります。
- 業務上の変更： 熱膨張、摩耗、侵食、および堆積物はすべて、稼働中のローターのバランス状態に影響を及ぼします。
- 限界効用の逓減： 残留不平衡を半分にすると、バランス調整の時間が2倍になるため、そこで止めるのが賢明です。
4. 残留アンバランスの測定と検証
バランス調整は反復ループです。現在の不均衡を測定し、追加または除去して 修正重量、再測定を行い、測定値が許容範囲を下回るまでこの手順を繰り返します。完全なバランス調整報告書には、常に以下の両方が記載されていなければなりません。 初期 初期不均衡と最終 残留 各面ごとのアンバランス — 例えば、「左面：0.5 g・mm、右面：0.8 g・mm、3000 rpm時でG2.5以内」
組み立て済みの機械では、この検証はバランス調整機ではなく現場で行われます。例えば、次のようなポータブルな2チャンネルアナライザー バランセット-1A は1× 振幅と位相 補正前後のデータを比較し、ローターの影響係数を算出することで、残留振動（ひいては残留アンバランス）が、選定されたISO 21940-11の等級範囲内にあることを確認します。本手法は、機械本体のベアリング内で運転速度下で実施されるため、バランス調整機では把握できない組立や熱の影響を含め、ローターが実際に稼働する際の真の残留状態を正確に捉えることができます。
5. 残留不平衡と初期不平衡
この2つの用語を区別しておくことが役立ちます。 初期アンバランス これは、補正を行う前のローターの状態を指します。多くの場合、この値は大きく、そもそも振動が感じられた原因となっています。 残留不平衡 これは、許容誤差に対して検証を行った上で、意図的に残された値です。この2つの値の比率は、バランス調整の有効性を測る有用な指標となります。例えば、ローターのバランス誤差を250 g・mmから4 g・mmに低減できた場合、これは98%以上の低減率に相当し、ほとんどの工業用規格において合格基準を満たすことになります。
