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抄紙機ロールバランス計算機
表面速度から動作RPM、ISO 21940による許容残留アンバランス、アンバランスからの遠心力、および製紙ロールの補正質量を計算します。
結果
表面速度からのRPM
抄紙機の速度は、ウェブ表面速度（m/分）で指定されます。ロール回転数はロール径によって異なります。
抄紙機ロールの一般的なバランスグレード
| ロールタイプ | 推奨グレード | 備考 |
|---|---|---|
| カレンダーロール | G1.0 ～ G2.5 | 最高の精度が必要 |
| プレスロール（ソリッド/ベント） | G2.5 | ほとんどのプレス部の標準 |
| 吸引ロール | G2.5 ～ G6.3 | シェルの穴がバランスを難しくする |
| 乾燥機シリンダー | G2.5 ～ G6.3 | 凝縮液の移動はバランスを変える |
| ワイヤー/ファブリックガイドロール | G2.5 | 直径が小さく、速度が中程度 |
| フェルトロール | G6.3 ～ G16 | 低速、それほど重要ではない |
| リールスプール | G2.5 | 高速、巻き取り品質に影響 |
製紙業界ノート: 1000 m/分以上で運転するロールには、G2.5以上のグレードが適しています。凝縮水管理装置（サイフォン、タービュランスバー）を備えた乾燥機シリンダーでは、凝縮水の再分配により、運転中に見かけ上のアンバランス変化が現れる場合があります。
不均衡による遠心力
許容限界における不均衡によって発生する遠心力は次のとおりです。
ここで、U_perの単位はg・mm、ωの単位はrad/sです。この力はシャフト回転速度で回転し、軸受と支持構造に伝達されます。
補正質量計算
特定の半径で追加または削除される補正質量は次のとおりです。
ここで、r は mm 単位の補正半径です（通常はロール OD または特定の補正平面の位置）。
ロール紙に関する特別な考慮事項
- 吸引ロール: シェルの穿孔により、周期的な質量変化が生じます。再穿孔またはシェル交換後は、バランスを確認してください。
- カバーロール（ゴム/ポリウレタン）： カバーの厚さによってバランスが変わります。カバーを張り替えた後はバランスを調整してください。
- 乾燥機シリンダー: 起動時の凝縮水の再分配により、一時的な不均衡が発生します。測定前に安定するまでお待ちください。
- 可変クラウンロール: 油圧クラウン圧力の変化はバランス状態に影響を与える可能性があります。
- サーマルクラウン： 加熱が不均一だと一時的な湾曲が生じる可能性があります。バランスを取る前に、熱が安定していることを確認してください。
抄紙機ロールの振動限界
抄紙機では、紙の品質を保つために非常に低い振動レベルが求められます。一般的なベアリングハウジングの速度制限は次のとおりです。
- カレンダーロール: < 1.0 mm/s RMS (紙の表面品質に影響)
- プレスロール: < 2.0 mm/s RMS
- 乾燥機シリンダー: < 2.5 mm/s（実効値）
- ワイヤー/フェルトガイドロール: < 2.0 mm/s RMS
- リールスプール: < 1.5 mm/s RMS (巻き取り品質に影響)
It depends on the roll position. Calender and press rolls in high-speed machines (>1000 m/min) benefit from G2.5. Dryer cylinders typically use G6.3. Guide and felt rolls use G6.3. The general rule: the closer the roll is to the paper web forming and finishing, the tighter the balance requirement.
Paper machine speeds are universally specified as surface (line) speed in m/min, not as RPM. Different diameter rolls all run at the same surface speed (the machine speed), but at different RPMs. This calculator converts for you.
Steam-heated dryer cylinders contain condensate that redistributes based on speed and siphon operation. At low speeds, condensate pools at the bottom (cascading regime) causing vibration. At higher speeds, it forms a uniform ring (rimming regime). Transition between regimes during ramp-up can cause temporary high vibration. Allow the machine to reach steady state before drawing balance conclusions.
Yes, in-situ (field) balancing is common for paper machine rolls, especially for dryer cylinders that are difficult to remove. Use vibration sensors on the bearing housings and a keyphasor on the shaft. Two-plane balancing is typically needed for long rolls (L/D > 0.5). Correction masses are added at dedicated balance weight locations on the roll heads.
Common causes include: cover wear or damage (rubber/polyurethane), corrosion pitting on the shell, condensate system issues in dryer cylinders, thermal distortion, buildup of paper fiber or coating material, and cracking of the shell or heads. Regular vibration monitoring catches these issues early.
Very critical. Unbalance-induced vibration causes barring (regularly spaced marks) on calender and press rolls, uneven moisture profiles in press and dryer sections, and reel defects (corrugation, starring). Balance quality directly impacts paper surface quality and printability.
このページで説明されている手順は、Vibromeraチームが、現場でのロータバランシング用ポータブル2チャンネルバランサー兼振動アナライザーであるBalanset-1Aを使用して開発し、実地試験を行ったものです。
プロフェッショナルなフィールドバランシング機器とソフトウェア。50か国以上で使用されています。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenkoは、振動解析エンジニアであり、Vibromeraの創業者兼CEOです。 15年以上にわたり、彼は試験台上ではなく現場で回転機械のバランシングを行ってきました——マルチャー、産業用ファン、クラッシャー、遠心分離機、シャフト、スピンドルなど。この経験から生まれたのがBalanset計測器であり、専門家が機械のもとへ持ち運び、現場で単独で使用できる道具として設計されています。実験室用の機器ではありません。 Vibromeraは2017年に設立され、2023年以降はポルトガル・ポルトを拠点としています。Balansetシリーズの開発、組み立て、サポートはすべてここで行われています。フラッグシップ機器はBalanset-1Aであり、単一平面および二平面バランシングと振動診断のための可搬式アナライザーです。 Nikolaiは、カスタマーサポート、困難なバランシング案件への対応、そしてソフトウェアの開発に自ら携わっています。世界中の顧客と、どの言語でも対応しています。
