複数階建ての建物の排気ファンのバランス調整 • ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、コンバインの破砕機、ファン、粉砕機、オーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用します。 複数階建ての建物の排気ファンのバランス調整 • ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、コンバインの破砕機、ファン、粉砕機、オーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用します。
産業用排気ファンのバランス調整:理論から実践までの完全ガイド

産業用排気ファンのバランス調整:理論から実践までの完全ガイド

セクション1:不均衡の基本原則 - 「なぜ」を理解する

回転質量のバランス調整は、産業機器のメンテナンスと修理における重要な作業の一つであり、特に 排気バランス アプリケーション。過度の振動に関連する問題を効果的かつ情報に基づいた方法で解消するには、不均衡の根底にある物理的プロセス、その種類、原因、そして破壊的な結果を深く理解することが必要です。

1.1. 不均衡の物理学:振動の科学

理想的な世界では、排気ファンのインペラのような回転体は完全にバランスが取れているはずです。機械的な観点から言えば、これは回転体の慣性中心軸が幾何学的な回転軸と完全に一致することを意味します。しかし実際には、製造上の欠陥や動作上の要因により、ローターの重心が回転軸に対してオフセットする「アンバランス」と呼ばれる状態が発生します。

このようなアンバランスなローターが回転し始めると、この質量オフセットによって遠心力が発生します。この力は回転軸に対して垂直に作用し、絶えず方向を変えながらシャフトを介してベアリング支持部へ、そして構造全体に伝達されます。この周期的な力が振動の根本的な原因です。

F = m × ω² × r

ここで、F は遠心力、m は不平衡質量の大きさ、ω は角速度、r は回転軸から不平衡質量までの距離 (偏心度) です。

この関係の重要な点は、慣性力が回転速度の2乗(ω²)に比例して増加することです。これは、 排気バランス 手順。例えば、排気ファンの速度を2倍にすると、振動力は4倍に増加します。この非線形な増加は、低速では問題なく動作する排気ファンが、周波数変換器を介して制御されるなど、公称速度または高速度に達すると壊滅的な振動レベルを示す理由を説明しています。

1.2. 不均衡の分類:3つの問題の種類

ローターのアンバランスは、慣性軸と回転軸の相互配置に応じて、主に 3 つのタイプに分けられます。

静的不均衡(力/静的不均衡)

スタンドに電動モーター、振動センサー、測定装置、ソフトウェアディスプレイ付きラップトップを備えたローターバランスセットアップ

回転する電気モーター部品の不均衡を検出するために静的および動的力を測定するためのコンピュータ制御の監視システムを備えたローターバランス調整マシンのセットアップ。

意味: 慣性軸が回転軸と平行にずれると発生します。これは、ローター上に「重い点」が1つあると視覚的に表現できます。

診断: このタイプの不均衡は、静止状態でも発生するという点で独特です。このようなローターを摩擦の少ない水平の支持台(「ナイフエッジ」と呼ばれる)に置くと、常に重力によって回転し、重い部分が下向きの状態で停止します。

修正: 特定された重心点の180度反対側の平面に補正質量を追加(または除去)することで、比較的簡単に解消できます。静的不均衡は、長さ対直径比(L/D)が低い(例えば0.5未満)狭いディスク形状のローターに特徴的に見られます。

カップルの不均衡

意味: 慣性軸がローターの重心で回転軸と交差するときに発生します。物理的には、ローターの長さ方向に沿って2つの異なる平面に、互いに180度離れた位置に2つの等しい不均衡な質量が存在するのと同じです。

診断: このようなローターは静止状態ではバランスが取れており、特定の位置を占めることはありません。しかし、回転時には、この一対の質量が「ロッキング」または「ぐらつき」モーメントを生み出し、ローターを回転軸に対して垂直に回転させようとするため、支持部に強い振動が発生します。

修正: このモーメントを補正するには、少なくとも 2 つの平面で修正が必要です。

ダイナミックアンバランス

ベアリングスタンド、振動センサー、ケーブル、およびVibromeraアナライザーのラップトップディスプレイを備えた電動モーターを備えたローターバランスセットアップ

精密ベアリングに銅巻線が取り付けられ、回転ダイナミクスを測定するための電子監視装置に接続された電気モーター回転子試験装置の技術図。

       

意味: これは実務上最も一般的かつ頻繁に遭遇するケースであり、慣性軸が回転軸と平行でも交差もせず、空間的に回転軸に対して斜めに傾いています。動的アンバランスは、常に静的アンバランスと偶力アンバランスの組み合わせです。

診断: ローターの回転中にのみ現れます。

修正: 力とモーメントの両方の成分を同時に補正するには、常に少なくとも 2 つの補正平面でバランスを取る必要があります。

1.3. 問題の根本原因: 不均衡はどこから来るのか?

不均衡の原因は、特に以下の2つのグループに分けられます。 排気バランス アプリケーション:

運用上の要因(最も一般的):

  • 物質の蓄積: 排気ファンが汚染された環境で稼働する最も一般的な原因。インペラブレードに埃、汚れ、塗料、プロセス生成物、または水分が不均一に蓄積すると、質量分布が変化します。
  • 摩耗と腐食: ブレードの不均一な摩耗、液体の侵入による液滴侵食、または化学腐食により、一部の領域で質量損失が発生し、結果として不均衡が生じます。
  • 熱変形: 特に高温の機器を長時間停止している場合、ローターの加熱や冷却が不均一になると、シャフトやインペラが一時的または永久的に曲がってしまうことがあります。
  • バランスウェイトの損失: 以前に取り付けられた補正ウェイトは、振動、腐食、または機械的衝撃により外れる場合があります。

製造および組み立て欠陥:

  • 製造上の欠陥: 材料の不均一性(例:鋳造の多孔性)、機械加工の不正確さ、またはインペラへのブレードの組み立て品質の悪さ。
  • 組み立ておよび設置エラー: インペラのシャフトへの不適切な取り付け、位置ずれ、ハブ固定の緩み、モーターとファン シャフトの位置ずれ。
  • 関連コンポーネントの問題: 標準外または摩耗したドライブ ベルトの使用、ベアリングの欠陥、基礎へのユニット取り付けの緩み (「ソフト フット」と呼ばれる状態)。

1.4. 不均衡の結果:破壊の連鎖反応

不均衡の問題を無視すると、機械設備のコンポーネントと経済的なパフォーマンスの両方に影響を及ぼす破壊的な結果の連鎖反応を引き起こし、特に排気システムでは重大な影響を及ぼします。

機械的な結果:

  • 振動と騒音: 振動と騒音の急激な増加は最も明白な結果であり、作業環境の悪化につながり、故障の最初の信号となります。
  • 加速ベアリング摩耗: 最も頻繁に発生し、費用がかさみ、危険な結果です。遠心力による周期的な荷重は、転動体と軌道面の疲労と破壊を加速させ、ベアリング寿命を数十分の1に短縮します。
  • 疲労破壊: 振動に長時間さらされると金属に疲労が蓄積し、シャフト、支持構造、溶接部の破壊、さらにはユニットを基礎に固定するアンカーボルトの破損を引き起こす可能性があります。
  • 隣接コンポーネントへの損傷: 振動はカップリング接続、ベルトドライブ、シャフトシールも破壊します。

経済的および運用上の結果:

  • エネルギー消費量の増加: モーターエネルギーの大部分は空気を動かすことではなく振動を生み出すことに費やされ、直接的な経済的損失につながります。
  • パフォーマンスの低下: 振動により、インペラの空気力学的特性が乱れ、排気ファンによって生成される空気の流れと圧力が減少する可能性があります。
  • 緊急ダウンタイム: 最終的に、不均衡により緊急の設備停止につながり、高額な修理費と生産ラインの停止による損失が発生します。
  • 安全上の脅威: 重大な場合には、高速回転時にインペラが破壊される可能性があり、人命と健康に直接的な脅威をもたらします。

第2章 振動診断 - 精密診断の技術

適切な診断は、バランス調整を成功させるための基礎です。質量補正に進む前に、アンバランスが過度の振動の主原因であることを高い確度で確認する必要があります。このセクションでは、問題の検出だけでなく、その性質を正確に特定できる機器を用いた手法について説明します。

2.1. 振動が必ずしも不均衡とは限らない理由:鑑別診断

すべてのメンテナンス担当者が理解すべき重要な原則:過度の振動は症状であり、診断ではありません。排気ファンの振動の最も一般的な原因の一つはアンバランスですが、他にも同様のパターンを引き起こす可能性のある欠陥がいくつかあり、作業を開始する前にそれらを除外する必要があります。 排気バランス 仕事。

不均衡を装う主な欠陥:

  • ずれ: モーターとファンのシャフトのずれ。振動スペクトルにおいて、特に軸方向において、動作周波数の2倍(2倍)で顕著なピークが現れる。
  • 機械的な緩み: ベアリング支持ボルトの緩み、基礎フレームの亀裂。一連の動作周波数高調波(1倍、2倍、3倍など)として現れ、深刻な場合には低調波(0.5倍、1.5倍)として現れる。
  • 転がり軸受の欠陥: 軌道面または転動体の剥離、亀裂。ベアリングの形状から算出された、特性高周波、非同期(回転周波数の倍数ではない)成分で振動を生成します。
  • 曲がったシャフト: 実行周波数(1x)と二重実行周波数(2x)の両方で振動を生成するため、診断が非常に複雑になり、不均衡と不整合を区別するために必須の位相分析アプリケーションが必要になります。
  • 共振: 動作回転周波数が構造物の固有振動数の一つと一致すると、鋭く多重に振動が増幅されます。この極めて危険な状態は、バランス調整によっても解消されません。

2.2. スペシャリストのツールキット:エンジニアの目と耳

正確な振動診断とそれに続く 排気バランス 特殊な機器が必要:

  • 振動センサー(加速度計): 主要なデータ収集手段。機械の振動を3次元的に完全に把握するために、ベアリングハウジングに水平、垂直、軸方向の3つの互いに直交する方向にセンサーを設置します。
  • ポータブル振動アナライザー/バランサー: 現代の楽器のような バランセット-1A 振動計(総合振動レベル測定)、高速フーリエ変換(FFT)スペクトルアナライザ、位相計、バランス調整機能を組み合わせた装置です。機器の運転現場で直接、完全な診断とバランス調整を行うことができます。
  • タコメーター(光学式またはレーザー式): あらゆるバランシングキットの必須部品です。正確な回転速度測定と位相測定の同期に不可欠です。操作には、シャフトなどの回転部に小さな反射テープを貼り付けます。
  • ソフトウェアだ: 専用ソフトウェアを使用すると、機器のデータベースを維持し、時間の経過に伴う振動の傾向を分析し、詳細なスペクトル診断を実施し、作業レポートを自動的に生成することができます。

2.3. 振動スペクトルの読み取り(FFT分析):機械信号の解読

加速度計で測定された振動信号は、複雑な振幅と時間の関係を示します。診断において、このような信号から得られる情報はあまり役に立ちません。重要な分析手法は高速フーリエ変換(FFT)です。これは、複雑な時間信号を数学的に周波数スペクトルに分解します。スペクトルは、どの周波数に振動エネルギーが含まれているかを正確に示し、振動源を特定することができます。

振動スペクトルにおける重要なアンバランス指標は、ローターの回転周波数と正確に等しい周波数に支配的なピークが存在することです。この周波数は1xと表記されます。このピークの振幅(高さ)は、アンバランスの程度に正比例します。

欠陥 スペクトルの特性周波数 位相測定機能 推奨されるアクション
静的不均衡 放射状方向(水平、垂直)における優勢な1倍のピーク 安定した位相。同じ方向の支持間の位相差は約0°(±30°) インペラを清掃する。単面バランス調整を実施する。
カップル/ダイナミックアンバランス 半径方向および多くの場合軸方向に優勢な1倍ピーク 安定した位相。同じ方向の支持間の位相差は約180°(±30°) 変形(「8の字」)がないか確認する。2面バランス調整を行う。
ずれ 2倍のピークが高く、1倍や3倍のピークを伴うことが多い。特に軸方向で顕著である。 カップリングを挟んだ軸方向の位相差は約180° モーターとファンシャフトのレーザーアライメントを実行する
機械的な緩み 1倍、2倍、3倍の高調波の系列... 多くの場合、低調波も存在します(0.5倍、1.5倍) 不安定な「ジャンプ」段階 すべてのボルト接続部(支柱、基礎)を締めます。ひび割れがないか確認します。
転がり軸受の欠陥 特徴的な欠陥周波数における高周波の非同期ピーク - 潤滑油を確認してください。ベアリングを交換してください。
共振 動作周波数が固有周波数と一致する非常に高いピーク 共振周波数を通過すると位相が180°急激に変化する 動作速度または構造剛性を変更する。バランス調整が効果的ではない

2.4. フェーズ分析の重要な役割:診断の確定

位相分析は、「アンバランス」診断を決定的に確認し、それを実行周波数 1x でも現れる他の欠陥と区別することを可能にする強力なツールです。

位相とは、本質的には同一周波数の2つの振動信号間の時間関係であり、度数で測定されます。機械の異なる点が互いに、そしてシャフト上の反射マークに対してどのように移動するかを示します。

フェーズによる不均衡タイプの決定:

  • 静的不均衡: 両方のベアリング支持部は同期して、「同位相」で動きます。したがって、同じ半径方向にある2つの支持部で測定された位相角の差は、0°(±30°)に近くなります。
  • カップルまたはダイナミックアンバランス: 支持部は「逆位相」で振動運動を行います。したがって、支持部間の位相差は180°(±30°)に近くなります。
重要だ: 位相角の安定性は、それ自体が重要な診断基準です。バランス調整を開始する前に、振幅と位相の測定値が再現可能であることを確認するために、2~3回の制御始動を実施する必要があります(例:位相が10~15°以上ずれていないこと)。繰り返し始動中に位相が不規則に「浮遊」したり、大幅に変化したりする場合は、単なる不均衡ではなく、より複雑な問題が存在することを示す「危険信号」です。

セクション3:実践的なバランス調整ガイド - ステップバイステップの方法と専門家のヒント

このセクションでは、以下の手順を詳しく説明します。 排気バランス 準備作業から、さまざまなタイプの排気ファンの特殊な技術まで、さまざまな作業を行います。

3.1. 準備段階 - 成功の50%

質の高い準備が成功と安全の鍵です 排気バランスこの段階を無視すると、間違った結果や時間の損失につながることがよくあります。

安全第一:

作業を開始する前に、機器の電源を完全に切断してください。誤作動を防ぐため、標準のロックアウト/タグアウト(LOTO)手順を適用してください。モーター端子に電圧がかかっていないことを確認してください。

清掃と目視検査:

これは予備作業ではなく、基本的な作業です。インペラは、汚れ、埃、生成物などの蓄積物をすべて徹底的に洗浄する必要があります。多くの場合、質の高い洗浄のみでアンバランスは完全に解消されるか、大幅に軽減されるため、更なるバランス調整は不要になります。洗浄後、ブレード、ディスク、溶接部に亀裂、へこみ、変形、摩耗の兆候がないか、注意深く目視検査を行います。

機械的チェック(「介入階層」):

質量分布を修正する前に、アセンブリ全体の機械的な健全性を検証する必要があります。

  • ボルト接続の締め付け: インペラをハブに固定するボルト、ハブをシャフトに固定するボルト、ベアリングハウジングをフレームに固定するボルト、およびフレームのアンカーボルトを基礎に固定するボルトを確認し、必要に応じて締めます。
  • ジオメトリチェック: ダイヤルインジケータを使用して、シャフトとインペラのラジアルおよびアキシャル振れを点検します。また、目視、テンプレート、測定工具を用いて、ブレードの位置合わせと迎え角の均一性も点検します。

3.2. 静的バランス調整:単純なケースのための単純な手法

動的バランス調整が技術的に不可能または経済的に非現実的な場合に、幅の狭いディスク型ローター(L/D 比が小さいインペラなど)に静的バランス調整が適用されます。

ナイフエッジ法:

古典的かつ非常に精密な方法です。ユニットから取り外されたローターを、完全に水平で平行かつ滑らかな2つの柱状体または低摩擦支持台の上に置きます。重力下では、ローターの「重心」は常に下側になる傾向があります。補正用の重りは、この点のちょうど反対側(180°)に設置します。ローターがどの位置でも中立平衡状態を維持するまで、このプロセスを繰り返します。

自由回転法(「鉛直線」):

羽根が直接取り付けられているファンに適用できる簡略化された方法です。駆動ベルト(ある場合)を外した後、羽根車をゆっくりと回転させ、放します。最も重い羽根車が下方に落ちます。最も軽い羽根車に小さな重り(粘着テープや磁石など)を付けることで補正し、羽根車が特定の位置を探さなくなるまで続けます。

3.3. ダイナミックフィールドバランシング:専門家のアプローチ

これは産業用の主な方法です 排気バランス、のような特殊な楽器を使用して行われます バランセット-1A 機器の分解は不要です。このプロセスはいくつかの必須ステップで構成されています。

ステップ1:初期測定(初期実行)

  • 振動センサーはベアリングハウジングに設置され、タコメーターのシャフトには反射テープが貼られています。
  • 排気ファンが始動し、公称動作速度に達します。
  • 振動アナライザを用いて、動作周波数1倍における振動の振幅(通常はmm/s)と位相角(度)の初期データを記録します。このデータは、初期の不均衡ベクトルを表します。

ステップ2:試しの重量測定

論理: 機器が不均衡を正確に補正する方法を計算するには、システムに既知の変化を導入し、その反応を観察する必要があります。これが試し重りを設置する目的です。

  • 質量と場所の選択: 試験用ウェイトは、振動ベクトルに顕著かつ安全な変化(例えば、振幅の変化が20~30°/TP3T、位相が20~30°)を生じさせるように選定されます。ウェイトは、選択された補正面において、既知の角度位置に仮固定されます。
  • 測定: 起動と測定を繰り返し、新しい振幅と位相の値を記録します。

ステップ3:修正重量の計算と取り付け

現代の釣合計のような バランセット-1A 試験用錘で得られたベクトルから初期振動ベクトルを自動的に減算します。この差(影響ベクトル)に基づいて、装置は初期の不均衡を補正するために恒久的な補正錘を設置する必要がある正確な質量と角度を計算します。

修正は、質量を追加する(金属板の溶接、ボルトとナットの取り付け)か、質量を除去する(穴あけ、研磨)ことで行うことができます。質量を追加する方法は、可逆的でより制御されたプロセスであるため、好ましい方法です。

ステップ4:検証実行とトリムバランス調整

  • 永久補正重量を取り付け(試用重量を除去し)、検証実行を実行して結果を評価します。
  • 振動レベルが低下しても依然として許容基準を超えている場合は、トリムバランス調整を実施します。手順は繰り返されますが、検証実行の結果を初期データとして使用します。これにより、必要なバランス品質への反復的な段階的なアプローチが可能になります。

3.4. 単面バランスか二面バランスか?実用的な選択基準

単一面バランスと2面バランスのどちらを選択するかは、手順全体の成功に影響を与える重要な決定であり、特に 排気バランス アプリケーション。

主な基準: ローターの長さ (L) と直径 (D) の比。

  • L/Dの場合 < 0.5 かつ回転速度が 1000 RPM 未満の場合は、通常は静的不均衡が支配的となり、単一平面のバランス調整で十分です。
  • L/D > 0.5 または回転速度が高い場合 (> 1000 RPM)、偶力不均衡が重要な役割を果たし始め、それを排除するために 2 平面バランス調整が必要になります。
実用的なヒント: 単面バランス調整中に、片方の支持部(修正箇所)の振動が減少し、反対側の支持部で著しく増加する場合、これは明らかに強い偶力不均衡成分の兆候です。この場合、単面バランス調整を直ちに中止し、二面バランス調整に切り替えてください。

3.5. オーバーハングファンのバランス調整の特殊性

オーバーハング型排気ファンでは、作動ホイール(インペラ)がベアリング支持部を超えて配置されているため、バランス調整が特に複雑になります。

問題: このようなシステムは本質的に動的に不安定であり、特に偶力型においては不均衡に対して極めて敏感です。これはしばしば異常に高い軸方向振動として現れます。

合併症: 標準的な2平面法をオーバーハングローターに適用すると、満足のいく結果が得られないことが多く、あるいは不適切な大きさの補正用ウェイトの設置が必要になることもあります。試験用ウェイトに対するシステムの反応は直感的ではない場合があります。例えば、インペラにウェイトを設置すると、近い支持部よりも遠い支持部(モーター側)で振動変化が大きくなる可能性があります。

推薦する: オーバーハング排気ファンのバランス調整には、高度な専門家の経験と力学に関する深い理解が必要です。多くの場合、振動解析装置では、静的/偶力分離法を適用した専用のソフトウェアモジュールを使用し、より正確な補正質量計算を行う必要があります。

第4章 複雑なケースと専門的な技術

専門家は、手順を厳格に遵守していても、標準的なアプローチでは結果が得られない状況に遭遇することがあります。このようなケースでは、より深い分析と標準的でない技術の適用が必要になります。

4.1. よくある間違いとその回避方法

間違い1:誤った診断

最も頻繁かつコストのかかるミスは、位置ずれ、機械の緩み、または共振によって引き起こされる振動のバランスを取ろうとすることです。

解決策 必ず完全な振動解析(スペクトルと位相解析)から始めてください。スペクトルに明確な1倍ピークの優位性が見られず、他の周波数に顕著なピークが存在する場合は、主原因が除去されるまでバランス調整を開始できません。

間違い2:準備段階を無視する

インペラの洗浄またはボルト接続の締め付けチェック段階を省略します。

解決策 セクション3.1に記載されている「介入の階層」を厳守してください。清掃と締め付けはオプションではなく、必須の最初のステップです。

間違い3:古いバランスウェイトをすべて取り外す

このアクションにより、以前の(おそらく工場での)バランス調整結果が破壊され、初期の不均衡が非常に大きくなる可能性があるため、作業が大幅に複雑になることがよくあります。

解決策 正当な理由がない限り、すべてのウェイトを取り除かないでください。インペラに以前のバランス調整で小さなウェイトが多数付着している場合は、それらを取り外してから、それらのベクトル和を1つの等価ウェイトとして統合し、元の位置に取り付けてください。

間違い4:データの再現性をチェックしない

不安定な初期の振幅と位相の読み取り値でバランス調整を開始します。

解決策 試運転用ウェイトを取り付ける前に、2~3回のコントロールスタートを実施してください。振幅または位相がスタートからスタートまで「変動」する場合は、より複雑な問題(共振、熱反り、空力不安定性)が発生していることを示しています。このような状況でバランス調整を行っても、安定した結果は得られません。

4.2. 共振付近のバランス:位相がずれている場合

問題: 排気ファンの運転速度がシステムの固有振動周波数(共振)に非常に近づくと、位相角は極めて不安定になり、わずかな速度変動にも非常に敏感になります。そのため、位相測定に基づく標準的なベクトル計算は不正確になるか、完全に不可能になります。

解決策: 4回実行法

エッセンス: この独自のバランス調整方法では位相測定は使用されません。補正重量の計算は、振動振幅の変化のみに基づいて行われます。

プロセス この方法では、次の 4 つの連続実行が必要です。

  1. 初期振動振幅を測定する
  2. 条件付き0°位置に試験用重りを設置して振幅を測定する
  3. 同じ重量を120°に移動して振幅を測定する
  4. 同じ重量を240°に移動して振幅を測定する

得られた 4 つの振幅値に基づいて、グラフィカル ソリューション (円交差法) が構築されるか、数学的計算が実行され、補正重量の必要な質量と取り付け角度を決定できます。

4.3. 問題がバランスではない場合:構造力と空気力

構造上の問題:

基礎が弱かったりひび割れていたり、支えが緩んでいたりすると、排気ファンの動作周波数と共振し、振動が何倍にも増幅される可能性があります。

診断: オフ状態における構造固有振動数を決定するには、衝撃試験(バンプ試験)が適用されます。これは、特殊なモーダルハンマーと加速度計を用いて実施されます。測定された固有振動数のいずれかが動作回転周波数に近い場合、問題は共振であると考えられます。

空気力学:

入口(障害物または過度に閉じたダンパーによる、いわゆる「ファン不足」)または出口での気流の乱れにより、質量の不均衡とは関係のない、低周波で不安定な振動が発生することがあります。

診断: 一定の回転速度で空力負荷を変化させる試験(例:ダンパーを徐々に開閉する)を実施します。振動レベルが大きく変化した場合、その性質は空力的なものと考えられます。

4.4. 実例分析(ケーススタディ)

例1(共鳴):

ある事例では、標準的な方法を用いた供給ファンのバランス調整では、位相の測定値が極めて不安定だったため、結果が得られませんでした。解析の結果、運転速度(29Hz)がインペラの固有振動数(28Hz)に非常に近いことが示されました。位相に依存しない4回連続運転法を適用することで、振動を許容レベルまで低減することができ、ファンをより信頼性の高いものに交換するまでの一時的な解決策となりました。

例2(複数の欠陥):

製糖工場の排気ファンの振動解析により、複雑な問題が明らかになりました。ファンのスペクトルの一つは角度のずれ(軸方向に高い1倍波と2倍波のピーク)を示し、もう一つは機械的な緩み(均一な1倍波、2倍波、3倍波)を示しました。これは、欠陥を段階的に排除することの重要性を示しています。まずアライメント調整と締め付けを行い、その後、必要に応じてバランス調整を実施しました。

第5章 標準、許容範囲、予防保守

あらゆる技術作業の最終段階は、規制要件に従って品質を評価し、機器を長期にわたって適切な状態に維持するための戦略を策定することです。

5.1. 主要規格の概要(ISO)

排気ファンのバランス品質と振動状態を評価するために、いくつかの国際規格が使用されています。

ISO 14694:2003:

産業用ファンの主要規格。ファンの用途カテゴリー(BV-1、BV-2、BV-3など)、電力、設置タイプに応じて、品質と最大許容振動レベルのバランスをとるための要件を規定します。

ISO 1940-1:2003:

この規格は、剛性ローターのバランス品質等級(G)を規定しています。品質等級は、許容される残留アンバランスを特徴づけます。ほとんどの産業用排気ファンには、以下の等級が適用されます。

  • G6.3: 標準的な工業品質で、ほとんどの一般的な工業用途に適しています。
  • G2.5: 振動要件がより厳しい高速または特に重要な排気ファンに必要な強化された品質。

ISO 10816-3:2009:

非回転部品(例:ベアリングハウジング)の測定に基づいて、産業機械の振動状態を評価する規格。この規格では、以下の4つの状態ゾーンが規定されています。

  • ゾーンA: 「良い」(新しい機器)
  • ゾーンB: 「満足」(無制限の操作が許可される)
  • ゾーンC: 「期間限定で許容」(原因の特定と排除が必要)
  • ゾーンD: 「不適格」(振動により損傷が発生する恐れがあります)

ISO 14695:2003:

この規格は、異なる時期や異なる機器で得られた結果の比較可能性と再現性を確保するために必要な、産業用ファンの振動測定のための統一された方法と条件を規定します。

5.2. 長期戦略:予知保全プログラムへの統合

排気バランス 一度限りの修理作業として捉えるべきではありません。これは現代の予知保全戦略に不可欠な要素です。

定期的な振動モニタリング(例:ポータブルアナライザーを用いたルートデータ収集)を実施することで、機器の状態を経時的に追跡できます。特に、運転周波数1倍における振動振幅の緩やかな増加などの傾向分析は、不均衡の発生を示す信頼性の高い指標となります。

このアプローチにより、次のことが可能になります。

  • 振動レベルが ISO 10816-3 規格で定められた臨界値に達する前に、事前にバランス調整を計画します。
  • 過度の振動を伴う長時間運転中に必然的に発生するベアリング、カップリング、サポート構造の二次損傷を防止します。
  • 修理作業を計画的な予防カテゴリに変換することで、計画外の緊急ダウンタイムを排除します。

主要な機器の振動状態と定期的な傾向分析の電子データベースを作成することで、技術的に健全で経済的に効果的なメンテナンスの決定を行うための基礎が形成され、最終的には信頼性と全体的な生産効率が向上します。

結論 プロ 排気バランス 現代の機器を使用して バランセット-1A 理論的な知識、実践的なスキル、そして適切な診断手順を組み合わせた体系的なアプローチが必要です。成功は、綿密な準備、問題の正確な特定、そして確立された基準と手順の遵守にかかっています。
jaJA