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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。
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プレーン処理が正しい答えである。
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。この状態は1つの平面では補正できず、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。
| 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（第1危険速度未満で運転される剛性ローター）。危険速度付近またはそれ以上では、まずフレキシブルローター（ISO 21940-12）として評価してください — 2面バランシングだけでは不十分な場合があります |
| 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 | 1 | 2 |
| 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、トライアルウェイトを動かしたときにもう一方のベアリングの振動と反対方向に変化する場合、カップル成分が存在しており、2つの補正面が必要です。
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2乗に比例して増大するため、500RPMではわずかなカップルアンバランスが、3,000RPMでは破壊的な力になります。
カップル成分を無視すると、両方のベアリングが毎回転ごとに高い動荷重を受けることになります。ベアリングの疲労は蓄積し、シールは破損し、締結具は緩み、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面バランシング作業のコストを大きく上回ります。
振動を半減させるとベアリングの寿命が延びる理由
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：
- 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ます。分解する必要はありません。この手順の間、ローターは通常の運転条件下で稼働し続けます。
- ベースラインを測定する。 全速運転中の1回の測定で、両方のベアリング位置における振動の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の基準ベクトルを得ます。
- プレーン1にトライアルウェイトを追加します。 既知の質量を、第一補正面内のマークされた角度位置にクランプします。2回目の測定で、このウェイトが以下の位置の振動にどのような影響を与えるかを記録します。 両方 両方のベアリング位置において、4つの影響係数のうち2つが得られます。
- トライアルウェイトをプレーン2に移動します。 同じ質量を第二補正面に再配置し、もう一度測定を行うことで、両方のセンサーにおける相互影響を記録します。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いました。
- デバイスに計算させる。 Balanset-1Aは、2面影響係数方程式を解き、各面の正確な補正質量と角度位置を同時に算出します。手作業での計算は不要です。
- 補正を取り付け、検証します。 補正ウェイトを、両方の面の計算された位置に取り付けます。最終測定で、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が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
- 軸方向長さが大きいモーターローターおよび発電機ローター
- 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、剛性ローター向けのバランス品質等級 G0.4 から G4000 を定義しています。剛性ローター — すなわち第1危険速度を十分下回って運転されるもの — では、軸方向長さと直径の比が概ね 0.5 を超える場合、通常は2面バランシングが必要です。危険速度付近またはそれ以上で運転されるローターは、まず ISO 21940-12に従ってフレキシブルローターとして評価する必要があります。複数の速度、かつ2面を超える面でのバランシングが必要な場合があり、通常の2面剛性ローターバランシングでは不十分なことがあります。面ごとの許容残留アンバランスは次のように計算されます:
U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 偏心）、m はローター質量（kg）で、係数 2 は公差を2つの面に等分します。なお、この等分は補正面がベアリング近傍にある概ね対称なローターに対する実務上の近似であり、ISO の普遍的な配分規則ではありません。ISO 21940-11 では、非対称な面配置やベアリング配置に対して異なる配分を行います。
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、使用回転数から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面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-1ABalanset-1Aです。これは2チャンネルのダイナミックバランサー兼振動アナライザーで、ローターのバランスを それぞれの軸受で、運転速度で、影響係数法を用いて行います。1面は3回、2面は4回の測定で完了します。ソフトウェアが両方の面の正確な補正質量と角度を算出し、レポートを保存します。
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
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。.
| パラメータ | 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 | 0.2–80 mm/s RMS |
| 周波数範囲 | 5–1000 Hz（550 Hz 超では振幅誤差 ≤10%） |
| 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） |
実際の2プレーン・バランシングのケース
2プレーン・バランシング - 現場から
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。.
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。.
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。.
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。.
2プレーン・バランシングのための無料計算機
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？
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？
2プレーンの仕事には何回の測定が必要ですか？
マシンからローターを取り外す必要がありますか？
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？
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？
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。.
