ダイナミックバランシング(2面バランシング)の説明
定義: ダイナミック バランシングとは何ですか?
ダイナミックバランシング 最小限の質量補正を行うことでローターのアンバランスを修正する手順です。 2つの別々の飛行機 長さに沿って。これは、2種類の不均衡を同時に解消するため、最も包括的なバランス調整方法です。 静的(または力)不均衡 そして カップルのアンバランス動的バランス調整されたローターは、回転時に重い部分や揺れによって振動したり「ぐらついたり」する傾向がありません。
静的アンバランスと動的アンバランス:主な違い
動的バランスを理解するには、次の 2 つの形式のアンバランスを区別することが重要です。
- 静的アンバランス: これは、ローターの重心が回転軸からずれている状態です。これは、単一の重りが点在しているかのように作用します。これは、単一の平面に単一の重りを置くことで修正でき、ローターが静止している状態(静的)でも検出可能です。
- カップルのアンバランス: これは、ローターの両端に180°離れた位置に、同じ重さの点が2つある場合に発生します。この状態は静的にはバランスが取れています(静止時には重い点に転がることはありません)。しかし、回転すると、2つの重い点が回転力、つまり「偶力」を生み出し、ローターが左右に揺れるようになります。偶力不均衡はローターが回転している時に*のみ*検出され、2つの異なる平面に重りを配置して反対の偶力を発生させることによってのみ修正できます。
動的アンバランス実世界の機械において最も一般的な状態である不釣合いは、静的不釣合いと偶力不釣合いの両方が組み合わさった状態です。したがって、これを修正するには、少なくとも2つの平面での調整が必要であり、これが動的バランシングの本質です。
動的バランス調整はいつ必要ですか?
幅の狭い円盤状の物体の場合は単面(静的)バランス調整で十分ですが、ほとんどの産業用ローターでは、特に次のような場合に動的バランス調整が不可欠です。
- ローターの長さはその直径に比べて重要です。 一般的な経験則としては、長さが直径の半分を超える場合は動的バランス調整が必要であるということです。
- ローターは高速で動作します。 回転速度が増加すると、偶力不均衡の影響はさらに深刻になります。
- 質量はローターの長さに沿って不均一に分散されます。 多段ポンプのインペラや長いモーターアーマチュアなどのコンポーネントには、2 平面補正が必要です。
- 高い精度が求められます。 厳格なバランス品質グレード (G2.5 以上など) を満たすには、ほとんどの場合、動的バランス調整が必要になります。
常に動的バランス調整が必要なローターの例としては、モーターアーマチュア、産業用ファン、タービン、コンプレッサー、ロングシャフト、クランクシャフトなどがあります。
2平面バランス調整手順
動的バランス調整は、バランス調整機上または現場でポータブル振動分析装置を用いて実施されます。このプロセスは、通常、影響係数法を用いて行われ、以下の手順が含まれます。
- 初回実行: 両方のベアリング位置で初期振動(振幅と位相)を測定します。
- 最初の試運転: 最初の補正平面 (平面 1) に既知の試験重量を追加し、両方のベアリングで新しい振動応答を測定します。
- 2回目の試運転: 最初の試験用ウェイトを取り除き、2番目の補正面(平面2)に新しい試験用ウェイトを追加します。両方のベアリングにおける振動応答を再度測定します。
- 計算: これら3回の測定結果から、バランス調整装置は4つの「影響係数」を計算します。これらの係数は、平面1の錘が両軸受の振動にどのように影響するか、また平面2の錘が両軸受の振動にどのように影響するかを表します。この情報を用いて、バランス調整装置は一連の連立方程式を解き、初期の不均衡を解消するために両平面に必要な補正錘の正確なサイズと位置を決定します。
- 修正と検証: 試験用ウェイトが取り外され、計算された永久補正ウェイトが両方の平面に設置され、最終実行が実行され、振動が指定された許容範囲内に低減されたことを確認します。