フレールモアと林業用マルチャーのローターの動的バランシング

あなたのフレイル芝刈り機または芝刈り機は振動して壊れてしまうことがありますか? あなたは一人ではありません。研究によると、およそ 機械振動の問題の50%はローターのアンバランスによって引き起こされますこれらの振動は単に不快なだけでなく、機器や予算に大きな損害を与える可能性があります。この記事では、ローターバランス調整とは何か、なぜ重要なのか、そしてフレイルモアや林業用マルチャーのローターバランス調整方法を説明します。 破壊的な振動を排除するまた、よくある質問に回答し、コストと時間を節約し、マシンの信頼性の高い稼働を維持するための役立つヒントを紹介します。

ローターバランスとは？

ローターバランシング ローターの回転時に発生する振動を低減または除去するために、ローターの質量配分を調整するプロセスです。簡単に言えば、ローターの重量が軸の周りに均等に分散されるように、重量を追加または削減することを意味します。適切なバランス調整を行うことで、機械の寿命が延び、騒音や振動が低減し、ベアリングなどの部品の早期摩耗を防ぐことができます。

バランス調整が重要な理由：フレイルモアの振動の危険性

フレイルモアやマルチャーの過度の振動は、オペレーターによって軽視されることがよくあります。しかし、ローターのアンバランスを無視すると、深刻な問題につながる可能性があります。以下に、よくある振動の例を挙げます。 ローターのアンバランスの兆候と結果:

• 機器の摩耗の増加： 継続的な振動は、ベアリング、ギア、シャフトなどの機械部品の摩耗を加速させます。その結果、修理や部品交換の頻度が増加し、運用コストが上昇する可能性があります。
• ベアリングの故障とハウジングの損傷: 振動はベアリングを過熱させ、急速に故障させます。摩耗したベアリングに生じる「遊び」によって、振動がさらに増大します。ベアリングを頻繁に交換しなければならない場合もあります。さらに悪いことに、ベアリング座（ハウジング）が押し出されて損傷し、大規模な修理（ローターの取り外し、ハウジングの機械加工または溶接など）が必要になる場合もあります。これは、コストと時間のかかるダウンタイムにつながります。
• ひび割れや漏れ： 長時間の振動は、芝刈り機やマルチャーのフレームや本体の溶接部に亀裂を生じさせ、全体の位置ずれを引き起こす可能性があります。また、振動は油圧継手を緩め、液漏れやそれに伴う頭痛の原因にもなります。
• 緩んだボルトとファスナー: ナット、ボルト、ネジは振動によって緩み続けます。重要な部品が突然外れたり故障したりすると、危険な状況につながる可能性があります。
• 非効率的な操作: ローターのバランスが崩れるとエネルギーが無駄になります。エンジンやPTOはローターを回転させるためにより多くの力を必要とし、同じ作業量でも燃料消費量が増加します。
• オペレーターの不快感と疲労: 過度の振動は機械の操作を不快にします。オペレーターは継続的な振動によって痺れや疲労を感じる可能性があり、集中力が低下し、ミスや事故につながる可能性があります。
• 事故のリスク増加： 振動が激しい場合、制御不能に陥ったり、部品の重大な故障につながる可能性があります。マルチャーや芝刈り機などの高速機械は、応力によって部品が破損すると危険を伴う場合があります。
• トラクターの損傷: 振動はアタッチメントに留まらず、ヒッチやPTOを介してトラクターに伝わります。時間が経つと、トラクターのボルト、ジョイント、マウントが緩み、芝刈り機本体だけでなく、他の部分にも損傷を与える可能性があります。
• 予期しないダウンタイム: 最終的には、ローターのバランスが崩れると、予期せぬ事態で機器が使用不能になる可能性があります。作業中に故障が発生すると、コストのかかるダウンタイムやプロジェクトの遅延につながります。

本質的に、アンバランスなローターでフレイルモアを運転すると、摩耗や損傷が促進されます。わずかなアンバランスでも、大きな力に変換される可能性があります。例えば、 2,000 RPMで回転する半径6インチで1.25オンス（35グラム）の重量アンバランスは、ベアリングに50ポンド以上の余分な力をかける可能性があります。ベアリング寿命が約 30%時間が経つにつれて、そのようなストレスによりマシンの一部が破損してしまいます。

実例として、ある会社の整備士がほぼ毎朝芝刈り機のベアリングを交換していました。彼らは、安価なベアリングを買って毎日交換するという手段に頼っていました。なぜなら、高品質のベアリングでさえ、安価なベアリングと同様に、激しい振動によって数日で壊れてしまうからです。彼らのマルチング機械の状態は衝撃的でした。まるでフランケンシュタインの怪物のように、溶接された補強材（鋼鉄のチャンネルとプレートをボルトで固定したもの）で組み立てられ、まるで組み立てられたままの状態でした。トラクターのキャビン内のプラスチックパネルは振動で波のように揺れ、気の毒なオペレーターは機械から降りた後もしばらく振動が続いているように感じました。このような状況は避けたいものです。ローターのバランスをきちんと取ることが重要です。

特別な機械を使わずにフレイルモアのローターのバランスをとることはできますか?

つまり、ローターを手作業で部分的にバランス調整することはできますが (静的バランス調整)、特殊な動的バランス調整装置がなければフレイル芝刈り機のローターを完全にバランス調整することはできません。 多くの人がローターのバランス調整に「昔ながらの」方法を試してきました。ローターをナイフエッジ型の支柱に乗せて自由に回転させ、重い側が下向きになったら反対側に重りを溶接して、ローターが勝手に回転しなくなるまで続けます。この伝統的な方法は、 静的不均衡単純なケースでは有効です。静的不均衡とは、ローターが単一平面内でバランスを崩している状態を指します。ローターを全速力で回転させなくても、重い部分は重力によって必ず底に転がるため、静的不均衡を検出できます。

ローターの静的バランス調整において、この手法はローターが比較的細い（直径に比べて長さが短い）場合に有効です。例えば、ブレーキディスク、研削ホイール、シングルベルトプーリーなどの静的バランス調整にこの手法を使用できます。重心位置を特定し、ローターが支持部上でどの角度でも固定されるまでカウンターウェイトを追加します。

しかし、長いローター（フレイルモアや林業用マルチャーのドラムシャフトなど）の場合、静的バランス調整だけでは不十分です。ローターの片端の上部に重い部分があり、もう片端の下部に重い部分があると想像してみてください。ローターが支持台上に静止しているときは、これらの反対方向の力は釣り合い、ローターは全く回転しない可能性があります。つまり、静的な意味で「バランスが取れている」ように見えます。しかし、ローターを動作速度で回転させると、 遠心力 これらの重い部分を異なる平面で外側に引っ張ると、ローターは激しく振動します。ローターが回転しているときにのみ現れるこのタイプの不均衡は、 動的不均衡ローターの長さに沿った 2 つ以上の平面で不均衡が発生するため、静的方法ではこれを修正できません。

動的不均衡を修正する唯一の方法は、適切な動的バランス調整装置を使用することです。 ダイナミックバランサー （ポータブル機器またはフルサイズのバランス調整機）は、ローターの両端（各面）のアンバランスを特定し、アンバランスを解消するためにどこにどれだけの重量を追加または削減すればよいかを正確に教えてくれます。まとめると、DIYの方法で基本的な静的アンバランスは対処できますが、長いフレイル芝刈り機のローターには 2平面動的バランス 特殊なツールを使用することで、振動を完全に排除します。

Balanset-1Aデバイスを使用した動的バランス調整プロセス

では、ダイナミックバランシングは実際にはどのように行われるのでしょうか？現場では、ポータブルバランシングキット（ バランセット-1A）を使用して、ローターのバランスを調整します。以下は、 ステップバイステップのプロセス このような装置を使用してフレイルモアのローターを動的にバランスさせるには、

1. センサーを取り付けます。 振動センサーはローターの両端、ベアリング支持部のできるだけ近くに設置します。各センサーはローターの軸に対して垂直に向ける必要があります（ラジアル方向の振動を測定するため）。
2. 反射マーカーを取り付ける: 反射テープなどの小さなマーカーをローター（例えばベルトプーリーやローター自体）に貼り付けます。これはタコメーターで回転速度と位相を測定するために使用されます。
3. レーザータコメータをセットアップします。 フォトタコメータを磁気ベース上に置き、ローターが回転するたびにレーザービームが反射マーカーを検出できるように配置します。
4. ハードウェアを接続します。 振動センサーをバランス調整装置（例えば、 バランセット-1A ユニット）。専用のバランス調整ソフトウェアを実行しているラップトップまたはタブレットにデバイスを接続します。
5. ソフトウェアを構成します。 バランス調整プログラムを起動し、2 つの平面でバランス調整するオプションを選択します (これは長いローターなので、2 つの平面の動的バランス調整が必要です)。
6. 入力校正重量: 校正に使用する小さな試し重り（例えば、数オンスの金属）を計量します。その正確な重量と、ローターに取り付ける半径をソフトウェアに入力します。
7. 最初の読み取りを行います。 ローターを始動し、動作速度（または安全な試験速度）で回転させます。センサーは、両端の初期振動振幅と位相角を測定します。基準振動レベルを記録します。
8. 平面1に試用重量を取り付けます。 ローターを停止します。校正用（試用）ウェイトをローターの最初の平面（平面1、ローターの一端、最初のセンサーの位置付近）に固定します。ウェイトを置いた正確な角度位置をマークします。
9. 試し重りで振動を測定: 試験用の重りを取り付けた状態でローターを再度回転させます。重りを追加したことにより、振動の測定値は変化します。大きな変化（少なくとも振動振幅が約20%変化するか、位相が明確にシフトする）が得られることを確認してください。これにより、計算に有用なデータが得られます。
10. 試験用重量を平面 2 に移動する: ローターを停止し、同じ試験用重りを2番目の平面（平面2、ローターの反対側の端、2番目のセンサー付近）に移動します。重りの向き（角度）を、基準点（上死点やローター上のマークなど）を基準として記録します。
11. 平面2で再度測定します。 2 番目の平面で試験用重量を載せたローターを起動し、この実行中の振動の読み取り値を記録します。
12. 補正重量を計算します。 ソフトウェアには、初期アンバランス、平面1への重量の影響、平面2への影響という3つのデータポイントがあります。各平面でローターのバランスをとるために必要な正確な重量と、各重量を配置する正確な角度を計算します。（角度は通常、試験的な重量の位置と回転方向を基準として与えられます。）
13. 試用重量を削除します: 目的を果たしたので、ローターを停止し、校正用ウェイトを取り外します。
14. 補正重量を適用する: ソフトウェアの推奨に従って、実際の補正ウェイトを準備します（例えば、指定の質量の鋼板を切断するなど）。これらのウェイトを、平面1と平面2の指定された位置に溶接またはしっかりと固定します。
15. バランスをテストします: 最後に、ローターをもう一度動作速度で回転させ、補正ウェイトを追加した後の振動レベルを確認します。振動は大幅に低下しているはずです。デバイスのソフトウェアがわずかな残留アンバランスを示している場合は、必要に応じて少量のウェイトを追加したり、位置を調整したりすることで微調整できます。測定値が振動を許容範囲内に抑えれば、ローターのバランス調整は完了です。

やったー、私たちのフレイル芝刈り機のローターのバランスが取れました! 機械は振動を最小限に抑え、よりスムーズに動作するはずです。

バランス調整後もフレイル芝刈り機が振動し続けるのはなぜですか?

バランス調整を終えても、ローターが振動したり、以前よりも振動が悪化したりすることがあります。理想的には、上記の手順に従うことで振動は完全に解消されます。しかし、現実には様々な問題により、バランス調整がうまくいかない場合があります。ローターのバランス調整を試みた後もフレイルモアが振動する場合は、以下のいずれかの要因（または複数）が原因である可能性があります。 機械の機械的な問題、バランス調整プロセス中の不適切な状況、またはバランス調整の実行方法の誤り.

それぞれの潜在的な問題領域を分析してみましょう。

バランス調整を妨げる機械的な問題

• 紛失または破損したフレイル: 全てのフレイルブレードまたはハンマーが揃っていて、正しく取り付けられており、同様の状態であることを確認してください。1枚以上のフレイルが欠けている場合、または一部のフレイルが他のフレイルよりも著しく摩耗していたり、軽かったりする場合、ローターのバランスが崩れる原因となります。ローターのバランスを保つため、フレイルは必ずセットで交換してください。
• ベアリングの損傷または摩耗： ローターのベアリングが摩耗していたり、遊び（緩み）が大きすぎたり、締めすぎたり、損傷していたりすると、ローターは真直ぐに回転しません。ベアリングの状態が良好になるまでは、バランス調整は無駄になります。摩耗したベアリングは、ガタツキや振動を引き起こす可能性があります。
• 曲がったシャフト: ローターのシャフトが曲がっている場合、重量をいくら調整しても振動は治りません。曲がったローターは、回転するたびに一定の揺れが発生するため、まっすぐにするか交換する必要があります。
• 緩い取り付けポイント: フレイルモアまたはマルチャーの取り付けポイント（トラクターまたはフレームへの接続方法）を確認してください。ボルトが緩んでいたり、取り付けブラケットが摩耗していたりすると、機械全体が振動し、ローターのバランスが崩れているように見えることがありますが、実際には接続部分の緩みが原因です。同様に、モアの前部エプロン（カーテン）やマルチャーのプッシュバー／フレームなどの部品に緩みがあると、振動や騒音が発生し、バランス調整が困難になることがあります。
• ローターが他の部品に衝突する: ローターが機械の固定部分（ゴムガード、側壁、フレームなど）に接触していないことを確認してください。高速回転時に軽く接触するだけでも、ノイズや振動が発生し、バランスを取ることができなくなります。
• 芝刈り機本体の亀裂： 芝刈り機の構造に亀裂が生じると、ローターの振動が亀裂部を通して共鳴し、増幅される可能性があります。構造自体が単独で曲がったり振動したりする可能性があります。このような亀裂は、バランス調整を行う前に修理し、機械の健全性（および適切な剛性）を回復する必要があります。
• ローター内部の破片: 中空のロータードラム内に、汚れや砂などの物質が蓄積することがあります。この緩んだ重りが移動すると、ローターを回転させるたびにアンバランスが変化します。テスト運転のたびに振動が大きく異なる場合は、その兆候が見られます。このような場合は、バランス調整を行う前にローター内部を清掃する必要があります。

不適切なバランシング条件

• 共鳴の問題: ローターの運転速度が機械またはトラクターの固有共振周波数またはその付近にある場合、わずかなアンバランスでも不釣り合いに大きな振動が発生する可能性があります。機械が共振によって振動を増幅させないようにすることが重要です。場合によっては、支柱を追加または取り外したり、速度をわずかに変更したりすることで、バランス調整中に共振を回避できることがあります。
• プロセスの途中で条件を変更する: バランス調整中は、機械の状態を一定に保つ必要があります。テスト実行の合間に、芝刈り機をジャッキアップしたり、サポートを追加したり、パネルを取り外したり、セットアップに何らかの変更を加えたりすると、測定値が変化する可能性があります。例えば、芝刈り機のデッキを地面に置いた状態でローターのバランス調整を行うと、システムの剛性が変化するため、結果が異なる場合があります。すべての測定実行において、常に同じ状態を維持してください。
• 速度またはスロットルの不均一: 各測定において、ローターを同じ回転数で運転するようにしてください。運転間で回転数が大きく変動すると、振動データの一貫性が損なわれる可能性があります。理想的には、各テスト中にエンジン回転数を一定に保つために、一定のエンジン回転数（または電子ガバナー）を使用してください。

バランス調整装置の使用におけるよくある間違い

• センサー取り付けエラー: 取り付ける 振動センサー 機械の清潔で平らな面にしっかりと固定してください。センサーが傾いていたり、汚れや油脂の上にあったり、しっかりと磁化されていなかったりすると、誤った測定値を示す可能性があります。また、センサーが本体構造とは異なる振動をする可能性のあるエッジやフレキシブルパネルの近くに設置されていないことを確認してください。
• タコメーターのずれ: レーザータコメーターが作業中に動いたりずれたりすると、位相の読み取り値がずれてしまいます。タコメーターはしっかりと固定し、ぶつけないようにしてください。回転ごとにレーザーが反射マークに確実に当たることを再確認してください。
• 角度計算の間違い: 試験用ウェイトを用いたテスト実行後、ソフトウェアは補正ウェイトを配置する場所を指定し、多くの場合、基準点からの角度（度）を示します。よくある間違いは、この角度を誤解することです。例えば、ローターの周りの間違った方向で測定してしまうなどです。角度は、特に指定がない限り、常に基準点（通常は試験用ウェイトの位置、またはマークされた0°点）から回転方向に向かって測定してください。
• 試用重量が軽すぎる: ローターの質量に対して試験用重りが小さすぎると、振動に顕著な変化が見られない可能性があり、データの信頼性が低下します。試験用重りを追加しても振動の測定値に変化が見られない場合は、安全範囲内で、振動振幅に少なくとも20%の変化が生じる、より重い試験用重りを追加してみてください。
• タコメーターセンサーへの干渉： 直射日光や反射光は、光学式タコメーターのマーカー検出能力に影響を与える可能性があります。晴れた日に屋外でバランス調整を行う場合、特に回転数や位相の測定値が不安定な場合は、センサーを遮光するか、薄暗い場所でバランス調整を行う必要があるかもしれません。

よくある質問

フレイル芝刈り機のローターがアンバランスかどうかはどうすればわかりますか?

過度の振動は最大の兆候です。その他の警告サインとしては、異常なガタガタ音、ベアリングの摩耗や故障が通常よりはるかに早い、ボルトやファスナーが頻繁に緩む、芝刈り機のフレームにひび割れが生じる、さらにはトラクターに振動が伝わってくるなど、様々な症状が見られます。これらの症状が複数見られる場合は、ローターのバランスが崩れている可能性があります。

バランシングマシンを使わずにフレイルモアのローターのバランスをとることはできますか?

簡単な修正ができます 静的不均衡 （ローターの重い側にカウンターウェイトをかけて水平を保つことで） できない 修正する 動的不均衡 特殊な機器なしでは不可能です。長いフレイルモアのローターには通常、動的な不均衡が生じますが、これは適切なダイナミックバランサー（またはバランシングマシン）によってのみ検出・修正可能です。

フレイル芝刈り機のローターを動的にバランスさせるにはどうすればよいでしょうか?

ダイナミックバランシングには特殊な工具や機械が必要です。実際には、機械にセンサーを取り付け、レーザータコメーターでローターの回転を追跡し、テストウェイトを追加して振動への影響を確認し、不均衡を解消するために恒久的なカウンターウェイトを溶接する位置を計算します。Balanset-1Aのような装置は、これらの測定と計算を自動化し、ローターのバランス調整に必要な正確な重量と位置をガイドします。

バランスの取れていないローターでフレイルモアを作動させるとどうなりますか?

機械は稼働中、常に激しく有害な振動にさらされます。この振動により、部品の摩耗が著しく早まります。例えば、ベアリングが繰り返し故障したり、ボルトなどの部品が緩んだり、破損したりする可能性があります。時間の経過とともに、このストレスにより芝刈り機の金属部品が破損したり、トラクターが損傷したりする可能性があります。つまり、ローターのバランスが崩れた状態で稼働すると、機械の寿命が大幅に縮まり、突然の故障や高額な修理費用につながる可能性があります（安全上のリスクは言うまでもありません）。

結論

フレイルモアと林業用マルチャーのローターの動的バランス調整は、スムーズで安全な操作を確保するための重要なメンテナンス作業です。ローターのアンバランスが静的か動的かを特定し、適切な機器を使用して対処することで、 破壊的な振動を排除する そして、それらが引き起こすあらゆる問題も解決します。ローターのバランス調整により、機器の摩耗が軽減され、ベアリングやその他の部品の寿命が延び、予期せぬ故障や安全上の問題のリスクも軽減されます。つまり、バランス調整は機械の寿命と信頼性への投資なのです。

バランス調整を行う前に、必ず機械的な問題（ベアリングの不具合や刃の欠損など）を解決し、適切な手順を厳守してください。正しく行えば、ダイナミックバランス調整によって芝刈り機の性能が劇的に向上します。多くのオペレーターは、バランス調整後、機械が「新品同様」に動くと実感しています。ガタガタと音がしたり、過度の振動がなくなり、頻繁な修理も不要になります。

フレイルモアの振動を軽減し、修理コストを節約する準備はできていますか? ポータブルダイナミックバランサーの使用を検討してください。 バランセット-1A 現場でローターの調整を行うのは大変に思えるかもしれませんが、そのメリットは、機械の動作がスムーズになり、メンテナンスの手間が減り、修理工場ではなく現場での生産性の高い作業時間が増えることです。ご質問や専門家のサポートが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。お客様の機器を最大限に活用できるようお手伝いいたします。