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2プレーン(ダイナミック)バランシング-方法、物理学、現場手順

ローターの幅が広く、アンバランスが両端で異なる場合、単一の補正平面では十分ではありません。2プレーンダイナミックバランシングは、静的成分とカップル成分の両方を同時に補正します。 影響係数法 - そのため、ローターは中心部だけでなく、全長にわたってスムーズに動く。.

影響係数法を用いた幅広ローターの2平面動的バランシング

要するにだ: ローターが静的アンバランスとカップルコンポーネントの両方を持つ場合、2プレーン(ダイナミック)バランシングが必要になります。各ベアリングハウジングの振動センサーとシャフトのレーザータコメーターは、各平面に順番に置かれたトライアルウェイトに対するローターの反応を測定するために使用されます。その後、Balanset-1Aは、両方の平面で同時に正確な補正質量と角度を求めます。機械から取り外す必要はなく、ローターのベアリングの中で、運転速度で、ほとんどのローターで1時間以内に4回の測定が完了します。.

ローターに2プレーンバランシングが必要な兆候

シングルプレーン矯正では、片方のベアリングは静まるが、もう片方はまだ揺れている。これらのパターンのいずれかが見られる場合は、2プレーン治療が正しい答えである:

両ベアリングハウジングの振動 ローターの両端で異なる振幅または位相は、1つの補正平面では修正できない分散アンバランスを示す。.
バランスが片方を改善し、もう片方を悪化させる 一方のプレーンにウェイトを加えると、反対側のベアリングの方にブレが移動する。.
ワイドまたはロング・ローター ドラム、幅広のインペラ、ドライブシャフト、多段ローターは、シャフトに沿った複数の軸方向位置に質量を集中させる。.
ベンディング付き高速ローター 高回転では、曲げモードがアンバランスの分布を分離するため、シングルプレーン補正は実際には反対側の問題を増幅する可能性がある。.
片側のベアリングが繰り返し破損 事前にバランシングを行ったにもかかわらず、1つのベアリングだけが不具合を起こし続けている場合、補正は間違った平面で行われたか、2つのベアリングが必要なときに1つのベアリングで行われた可能性が高い。.
シングルプレーン作業後の残留振動の持続 シングルプレーン走行後も揺れるローターは、ほとんどの場合、カップルのアンバランスがあり、2プレーンでの治療が必要である。.

シングル・プレーンとツー・プレーン:どんな場合にツー・プレーンが必要なのか?

補正面を1つにするか2つにするかは、ローターの形状とアンバランスの性質によって決まります。アンバランスの3つのタイプを理解することで、即座に決めることができます。.

3種類のアンバランス

静的アンバランス - 質量中心は回転軸から外れているが、主慣性軸は回転軸に平行である。補正面は1つで十分で、重い側に質量を加えればローターはバランスする。典型的なローター:細いプーリー、細い砥石、シングルプレーン・ファン・ディスク。.

カップルのアンバランス - 質量中心は軸上にあるが、主慣性軸は傾いている。ローターはふらつくというより揺れる。ロッキングモーメントを打ち消すには、180°離れた2つの平面に等しく対向する2つの質量が必要である。典型的なローター:長い円筒形ドラム、モーターアーマチュア、シャフトアセンブリ。.

ダイナミック(複合)アンバランス - 一般的な場合:静的成分とカップル成分の両方が存在する。補正には、シャフトに沿って任意に選んだ2つの平面が必要です。実際の生産ローターはすべてこのカテゴリーに入る。.

シングル・プレーンとツー・プレーンのバランシング:決定ガイド
要素シングルプレーン(静的)2プレーン(ダイナミック)
ローター形状薄い円板、軸方向の幅は直径よりはるかに小さいワイドローター;軸方向の幅が直径と同等かそれ以上
アンバランスタイプ静的アンバランスのみカップルまたは複合(ダイナミック)アンバランス
L/D比(軸長/直径)L/D < 0.5(おおよそ)L/D ≥ 0.5、またはローターが第一臨界速度を超える。
センサー数振動センサー×1+レーザータコ×1振動センサー2個+レーザータコ1個
測定実行回数3本(ベースライン+トライアル+補正)4ラン(ベースライン+1面トライアル+2面トライアル+補正)
修正面12
代表的な設備狭いファンインペラ、プーリー、単段ディスクドラム、ドライブシャフト、ワイドインペラ、多段ロータ、モータロータ
標準参照ISO 21940-11(1面リジッドローター)ISO 21940-11(2面リジッドローター)

経験則: 一方のベアリングで測定されたローターの振動が、もう一方のベアリングで測定された振動と反対方向に変化する場合、トライアルウェイトを動かしたときにカップル成分が発生し、2つのプレーンが必要になります。.

ワイドローターがダイナミックバランスを失う理由とその代償

ローターが製造または修理されるとき、質量がその軸に沿って対称に配分されることはめったにない。侵食はインペラの一端を他端よりも速く噛み込み、溶接修理は軸方向の一箇所に材料を追加し、製品蓄積はドラムに沿って不均一に蓄積する。その結果、静的なアンバランスだけでなく、次のような問題が生じる。 カップル ロッキングモーメントを発生させる成分。2つの面で同時に修正することだけが、その両方を排除する。なぜなら、遠心力は 四角 回転速度の場合、500RPMではささやかなカップルのアンバランスが、3,000RPMでは破壊的な力になる。.

カップルのコンポーネントを無視することは、両方のベアリングが毎回高い動荷重を受けることを意味します。ベアリングの疲労は蓄積し、シールは破損し、ファスナーは緩み、構造的な亀裂は取り付け脚から外側に伝播します。経済的損失(ベアリング、シール、生産損失、緊急時の労働力)は、通常、適切な2プレーン作業にかかるコストの何倍も上回ります。.

×10振動が半減した場合のベアリング寿命
-70%1回のセッションで振動が減少する典型的な例
21回の訪問で修正されたプラン
4ベースライン、P1トライアル、P2トライアル、ベリファイ

振動を半減させるとベアリングの寿命が延びる理由

ISO 281 転がり軸受の定格寿命は L10 = (C/P)p, ここで、Pは軸受によって運ばれる動荷重であり、指数pは玉軸受の場合は3、ころ軸受の場合は10/3である。残留アンバランス 回転負荷Pと振動振幅は、直接それに追従する。つまり、振動を半分にするとPは半分になり、ベアリングの寿命は2倍になる。pについて 玉軸受は8倍、ころ軸受は~10倍 (210/3 ≈ 10).私たちの ベアリング寿命計算機.

2プレーンバランシング-ステップバイステップの現場手順

Balanset-1Aは影響係数法を採用しています。2つの振動センサーと1つのレーザータコがローターを完全に特徴付け、1回の現場作業で両方の補正面を解決します:

  1. センサーを取り付ける。 振動加速度計を各ベアリングハウジング(プレーン1と2)に固定し、レーザータコメーターをシャフト上の反射ストリップに向ける。分解する必要はありません。ローターは、この手順の間中、通常の運転条件下で作動します。.
  2. ベースラインを測定する。. 全運転速度での1回の運転で、両方のベアリング位置の振動振幅と位相角を同時に記録し、両平面の初期アンバランス状態を定義する1×RPMの開始ベクトルを与えます。.
  3. プレーン1にトライアルウェイトを追加する。. 既知の質量を第一補正面内の指定された角度位置でクランプする。2回目の測定では、この質量が以下の位置の振動にどのような影響を与えるかを測定します。 両方 4つの影響係数のうち2つは、ベアリングの位置である。.
  4. トライアルウェイトをプレーン2に移動する。. 同じ質量を2番目の補正平面に再配置し、もう1回実行することで、両方のセンサーの相互影響を記録する。これで、2×2システムに必要な4つの影響係数がすべて揃ったことになる。.
  5. デバイスに計算させる。. Balanset-1Aは、2平面影響係数方程式を解き、各平面の正確な補正質量と角度位置を同時に出力します。.
  6. 修正と検証を行う。. 補正ウェイトは、両方の平面の計算された位置に置かれます。最終ランでは、残留アンバランスが指定されたGグレードのISO 21940-11の許容範囲内であることが確認され、Balanset-1Aは文書化されたバランシングレポートを保存します。.

2つの面でバランスを取る

  • ワイドな遠心ファンインペラとダブルインレットブロワー
  • コンバイン脱穀・チョッピングドラム
  • ドライブシャフトとカルダンシャフト
  • 多段ポンプローターとコンプレッサーインペラスタック
  • 抄紙機用ロールおよび印刷/コーティング用シリンダー
  • 500mmを超えるスクリューコンベヤとオーガ
  • 軸方向の長さが大きいモーター・ローターとジェネレーター・ローター
  • ターボチャージャーローターと蒸気タービンローター(フィールド振動検証)
  • シングルプレーン補正で片方のベアリングが揺れたままのローター

公差と規格

ISO 21940-11 (旧ISO 1940-1)は、剛性ローターのバランス品質等級G0.4からG4000を定義している。2面バランシングは、ローターの軸方向長さ対直径比がおよそ0.5を超える場合、またはローターが第一臨界速度を超えて運転される場合に要求される方法である。面あたりの許容残留アンバランスは、次のように計算される:

あなたあたり (g・mm)=eあたり × m / 2, ここで、eあたり = G × 9549 / n (mm/s × rpm → μm eccentricity)、mはkg単位のローター質量、ファクター2は2つの平面間の公差を分配する。.

ファンローターのバランスは一般的に G6.3 または G2.5 あたり ISO 14694; 精密工作機械用スピンドル、高速ターボ装置ターゲット G1.0 またはそれよりも細かい。私たちの 残留アンバランス計算機 作業を始める前に、Gグレード、ローター質量、使用回転数の許容公差を調べてください。.

バランセット-1A-完全なフィールドバランシングキット

ファン、ドラム、ドライブシャフト、多段ポンプアセンブリなど、あらゆる剛性ローターの2プレーンダイナミックバランシングは、1台のポータブル機器で行うことができます。 バランセット-1A. .ローターのバランスをとる2チャンネルのダイナミック・バランサーと振動アナライザーです。 それぞれの軸受で、運転速度で, 影響係数法を使用し、1つのプレーンを3回、2つのプレーンを4回実行する。このソフトウェアは、両プレーンの正確な補正質量と補正角度を計算し、レポートを保存します。.

センサー、レーザータコメーター、スケール、ケースを備えた完全なBalanset-1Aバランシングキット

フルキットの内容

1,975ユーロ - フルキット, 在庫あり, VATインボイス

  • インターフェース測定ユニット(USB、2チャンネル)
  • 振動加速度ピックアップ2個(ケーブル4m、オプション10m)
  • レーザータコメーター/光学式位相センサー (50-500 mm)
  • センサー用マグネットスタンド
  • 試用・補正用デジタルスケール
  • Windowsバランシング&分析ソフトウェア
  • プラスチック輸送ケース
おすすめ

フルキット

ユニット - センサー2個 - レーザータコメーター - マグネットスタンド - デジタルスケール - ソフトウェア - 運搬ケース。箱から出してバランシングを始めるために必要なものすべて。.

OEM

OEMセット

ユニット - 2つのセンサー - レーザータコメーター - ソフトウェア。スタンド、スケール、ケースをすでにお持ちのインテグレーター、またはバランシングマシンにユニットを組み込むインテグレーター向け。.

主な技術仕様
パラメータ価値
測定チャンネル2(シングル&2プレーンバランシング)
振動速度範囲0.05-100 mm/s
周波数範囲5-300 Hz
測定精度フルスケールの±5%
方法3ランの影響係数(1面または2面)
分析1×での振幅と位相、FFTスペクトラムと波形、保存されたレポート
ラップトップ付属していません(Windows PC、ご要望に応じてご利用いただけます)
在庫あり DHLポルトガル航空 €35 DHLワールドワイド 110ユーロ 2年保証 付加価値税インボイス エンジニアサポート

2プレーン・バランシング - 現場から

バランセット-1Aによる2面影響係数測定セットアップ(両センサーの位置を示す

影響係数設定

2つのセンサーと1つのレーザータコで両方の補正面を同時に測定。.

ワイドなローターを取り外すことなく、現場でベアリングでバランス調整

定位置でのバランス

ローターはベアリングに固定され、運転速度で補正される。.

バランセット-1Aソフトウェアの画面(2面補正の質量と角度の結果

両プレーンとも解決

1回のセッションで、プレーン1とプレーン2の補正質量と補正角度を同時に計算。.

2プレーン・バランシング後のBalanset-1A残留アンバランス検証レポート

検証結果

最終ランでは、両プレーンでISO 21940-11の許容範囲内の残留アンバランスが確認された。.

よくある質問

シングル・プレーン・バランシングで十分な場合とは?
軸方向の質量分布が基本的に均一で、L/D比が約0.5以下である薄型のディスク状ローター(幅の狭いインペラー、プーリー、または研削砥石)には、1面補正で十分です。ローターが直径に対して幅が広くなったり、片方のベアリングが改善される一方でもう片方のベアリングが悪化したりすると、カップルコンポーネントに対処するために2プレーンバランシングが必要になります。.
影響係数法は2つの平面に対してどのように機能するのか?
この装置では、両方のベアリング位置にセンサーを取り付け、それぞれの試行的なウェイト配置によって生じる振動ベクトル(振幅+位相)を順番に測定します。つの平面と2つのセンサーにより、2つの直接(同一平面)と2つの交差平面の4つの影響係数が得られます。Balanset-1Aは次に2×2の線形方程式を解き、両方の振動ベクトルを同時にゼロにするか、または指定されたISO許容範囲内に収める補正質量を求めます。.
2プレーンの仕事には何回の測定が必要ですか?
通常4回:ベースライン走行を1回、プレーン1にトライアルウェイトを入れた走行を1回、プレーン2にトライアルウェイトを入れた走行を1回、そして補正ウェイトをフィッティングした後の最終検証走行を1回。最初の補正が完璧に近い場合は、4回の実行で完了する。複雑なローターやトライアルウェイトの配置が不正確な場合、2回目の補正が必要になることがありますが、バランセット-1Aでこの手順を正しく行えば、このようなことはまずありません。.
マシンからローターを取り外す必要がありますか?
いいえ、影響係数法は、運転速度でローター自身のベアリングに作用します。Balanset-1Aは、持ち運び可能なフィールド機器です-バランシングマシンは必要ありません。取り外しが必要なのは、ローターがトライアルウエイトを取り付けたまま安全に運転できない場合、または他のメンテナンス作業で分解が避けられない場合だけです。.
ローターにはどのようなバランスのグレードを選ぶべきですか?
ISO 21940-11等級G6.3は、ほとんどの一般産業用ローターをカバーします。ファンと送風機は、ISO 14694に従ってG6.3またはG2.5にバランスされるのが一般的です。高速スピンドルと精密ターボ装置は、G1.0またはそれ以上を目標としています。当社の 残留アンバランス計算機 は、あらゆるGグレードとローターの質量を、両平面にまたがるグラム・ミリ単位の許容残留アンバランスに変換する。.
メンテナンス・チームはバランセット-1Aで2プレーン・バランシングができますか?
バランセット-1Aは、メンテナンスチームが専門的なトレーニングなしに操作できるように設計されています。ステップ・バイ・ステップのソフトウェアが各測定をガイドし、影響係数アルゴリズムを自動的に適用し、各平面の補正質量と角度を平易な数値で出力します。珍しいローター形状に遭遇した場合や、開始前にアプローチを確認したい場合は、当社のコミュニティフォーラムをご利用いただけます。.

一度の訪問で両プレーンを解決 - 運転速度で、取り外すことなく

バランセット-1Aは、ベースライン、プレーン1トライアル、プレーン2トライアル、補正、検証という2プレーン影響係数の完全な手順をガイドします。ISO 21940-11、ISO 14694、API 610に準拠した残留アンバランスを文書化。出荷準備完了。.

ワッツアップ
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