実際のテクニカルサポートによる説明をそのまま掲載しています(日付はチャットの記録に基づきます)。リファレンスとしてだけでなく、同僚のトレーニング用にそのまま使える説明文としても役立ちます。
振動計で確認すべきポイント
“全体振動 — アンバランス、軸受、緩み、その他すべての要因を合わせた振動の総量です。1×RPM成分 — 振動のうち、回転周波数の部分だけを指します。これがアンバランスによって生じる部分であり、バランス調整が実際に働きかける対象です。FFTグラフは振動を周波数ごとに分解して示します…最大のピークが1×RPMにあれば、それはアンバランスです。他の周波数に大きなピークがある場合、振動の原因は別のもの(軸受、緩み、共振など)です。”
測定値が不安定になる3つの原因
“1. ガタのある摩耗した軸受。2. 構造上の弱さ — 亀裂、ボルトの緩み、取付部の緩み。3. 稼働回転数における構造共振。これを確認するには、回転数をわずか50〜100 RPMだけ変化させて、振動がどれだけ変わるかを見てください。例えば10倍にも跳ね上がるようであれば、共振域にあるか、その近くにいるということです。”
共振か緩みか — スペクトルによる見分け方
“共振は通常、狭い周波数帯域を増幅させます。一方、3×、5×、6×といった複数の整数次高調波は、機械的な緩みの典型的な兆候です。”
バランス調整技術者に最も重要なスキル
“バランス調整において最も重要なスキルは、機械的な問題を見極めることです。バランスが取れない原因の約90%は、機械自体の不具合か共振によるものです。ですから、ボルトの緩み、亀裂、ガタ/緩みを探す必要があります。”
ロータのバランスが取れない3つのケース
“ロータのバランスが取れないケースは3つあります:軸受が摩耗していてガタがある場合、粉砕機のハウジングに亀裂がある場合(小さなものでも)、そしてロータ自体が変形している場合です。”
“粉砕機の実に半数近くは、両方の軸受セットを交換して初めてバランスが取れます。次いで多いのがハウジングの亀裂です。”
“必ずベルトを外し、バールを使って粉砕機のロータを左右に揺すってみてください。軸受にわずかなガタつきもあってはいけません。これがバランス調整の問題で最も多い原因です — 事例の約80%を占めます。”
半分の質量ルール
“装置が初めて修正質量を表示したときは、必ずその半分だけを取り付けてください。その後、結果に応じて — 同じ場所にもう半分を追加するよう提案された場合は、残りの半分を追加すればバランス調整は完了です。しかし、重りの位置が円周上であちこち変わっていったり、質量が最初の半分と釣り合わなくなったりする場合は、調整が必要です。最初は必ず質量の半分だけを取り付けてください。”
“半分の質量を取り付けるという推奨は、系の挙動を確認するためのものです。装置自体は正確ですが、機械が非線形である可能性があります。半分を取り付けた後、プログラムがまったく同じ場所に残りを提案するのであれば、計算は正しいということです。より少ない質量を提案してきたり、角度が変わり始めたり、振動が増加したりする場合は — 原因を探してください:軸受、亀裂、または共振です。”
“ゼロに近づくほど、取り付ける質量は少なくしていきます…その段階になったら、もはや半分ではなく、3分の1でも構いません。”
試し重り
“試し重りを追加すると、振動レベルと位相は明確に変化しなければなりません。理想的には約30%です。変化がわずかな場合、装置には計算の根拠となるデータがありません。”
“面2にほぼ300 gの試し重りを取り付けましたが、ほとんど変化がありませんでした — 振動は34.5から36.2 mm/sになり、位相もほぼ動きませんでした。このシステムは重りにほとんど反応しておらず、そのためプログラムは2664 gという不合理な修正質量を計算してしまいます。”
“初期振動が高ければ — 例えば5〜10 mm/sであれば — 4 kgの重りも妥当だったかもしれません。しかし振動がほぼゼロに近い場合、わずか100〜200グラムでも顕著な急上昇を引き起こすことがあります。”
“試し重りと最終的な修正重りは、同じ半径上に取り付けなければなりません。”
測定の手順
“Run#0 — 重りをまったく取り付けずにロータを起動します…Run#1 — 面1に試し重りを取り付けます…Run#2 — 試し重りを面1から面2へ移動します。重要:試し重りは移動させるのであって、追加するのではありません。Run#2の後、すべての試し重りを外し、ソフトウェアが計算した修正重りのみを取り付けます。”
“測定はできるだけ同じ回転数で行うのが望ましいです。差は100 rpm以内にしてください。”
角度の数え方
“試し重りは都合の良い場所に取り付けて構いません — この位置が基準位置になります。この位置から、回転方向に角度を測ってください。”
“時計の文字盤のようなものだとイメージしてください — あなたが時計回りに文字盤の周りを移動するのではなく、あなたは動かずに、文字盤全体が時計回りに回転しているのです。”
共振と回転数の選び方
“見てください:最初の写真では1300 rpmで振動が70です。そして1400では50です。わずか100 rpmの変化でここまで急激に振動が変わるということは、約1300付近に共振があることを示しています。まずは800 rpmでバランス調整することをお勧めします。”
“例えば400 rpmから始めて、50または100 rpmずつ回転数を上げながら振動レベルを観察してください。ある時点で振動が急激に増加し始めたら、その周波数に共振があるということです。共振周波数、またはその付近でのバランス調整は不可能です。”
“RunDown機能は、ロータが作業回転数から停止するまで減速する間の振動を記録します…このチャート上のピークが共振領域を示します。共振領域では位相が急激に変化し、曲線に急な折れ曲がりとしてはっきり現れます。”
“共振付近では、系はわずかな回転数の変化にも極めて敏感になります。わずか2〜3 rpmのずれでも、振幅と位相の両方が顕著に変化することがあります…構造物の固有振動数より十分低いか、十分高い回転数でバランス調整を行ってください。”
“共振点以上で使用するリグの場合、作業周波数は固有振動数の2〜3倍にすべきです。共振点以下で使用するリグの場合は、その2〜3分の1にしてください。”
“お客様がリグを自作される際は、必ずスプリングの取り付けをお勧めしています。スプリングは、リグがわずかに沈み込み、手で揺らせる程度のものを選びます。これにより、バランス調整を妨げる共振を取り除くことができます。”
粉砕機の準備(完全版メモ)
“1)すべての接合部、ハウジング、支持部、軸受を点検し、亀裂やガタがないことを確認してください。2)すべてのボルトと締結部品を締め付けてください。3)タコメータは常にまったく同じ位置を狙うようにし、作業中に動かさないでください。4)バランス調整の間、前面フラップとプッシャーフレームをハウジングに溶接してください — これにより余計な振動が抑えられます。5)粉砕機はわずかに持ち上げ、地面に接触しないようにしてください。”
“モアーのシャフトをナイフなしでバランス調整してほしいと依頼されることがよくあります。それはやめてください…お客様がナイフを取り付け直すと、非対称に質量が加わってしまいます。”
“新品と摩耗したハンマーの質量差は約100グラムにも達することがあります…交換する際はペアで行ってください:交換対象のハンマーと、その180度反対側のハンマーです。”
“振動が40〜50 mm/sを超える場合、常に回転数を下げて2段階でバランス調整することをお勧めしています:まず低い回転数で行い、最初の補正の後に作業回転数まで上げて2段階目を行います。”
許容値と“十分と言える基準”
“7 mm/s未満であれば、すでに良好と言えます。理想は4.8 mm/sです…装置が示す質量が50グラムを下回ったら、それ以上追加しても実用上の意味はもはやありません。”
“粉砕機は剛性の高い支持ではなく、軟らかい支持を持っています…そのため許容される振動値も高くなり、約7.1 mm/sです…8 mm/s未満であれば、すでに良好な結果と言えます。振動速度が約2 mm/sになると、稼働中の粉砕機の上でコインを立てることができます。”
“重りは半分しか取り付けていないのに、振動は2倍をはるかに超えて低下しました。これは、この振動系が非線形であることを示しています…これは装置の誤差ではなく、現象そのものの物理的性質です。”
平均化
“測定値の安定性を診断する際は、平均化回数を少なく[8回]する方が良いですが、バランス調整そのものでは32回に設定してください。”
“近くで別のロータがわずかに異なる回転数で回っている場合 — 平均化回数を最大に設定してください:平均化処理は対象ロータのタコマークに同期しているため、それと同期していない信号は抑制されます。”
構造共振とアンバランスの見分け方
“通常、ロータから離れるほど振動は減衰していきます。逆に、離れるほど振動が増加する場合、それは明確に共振現象を示しています。”
タコメータ
“タコメータには回転数が表示されているのに、プログラムがタコメータエラーを出し続ける場合 — 設定でTacho Unevennessを200に設定してください。それでも改善しない場合は接触不良の可能性があります:コネクタを数回抜き差ししてください。”
“ほとんどの問題はロータ上の光沢のある部分が原因です — それらが反射マークのように振る舞います。8695と2856 rpm — これは3つのマークを検出しているということです:8695 / 2856 = 3。”
“レーザービームが直射日光にさらされると、センサーはテープからの反射を検出できなくなり、回転数0を表示します。そのため、指には反応するのにテープには反応しない、という状況が起こります。解決策は簡単です:タコメータに日陰を作ってください。”
