フィールドバランシング（現場バランシング）の理解
フィールド・バランシングとしても知られている。 インサイチューバランス…とは、…を修正するプロセスである アンバランス の ローター 通常の運転速度またはそれに近い速度で、独自の軸受および支持構造の中で回転している状態。これは、ローターを取り外して専用の装置に取り付けて行う工場でのバランス調整とは異なり、 バランスマシン、フィールド・バランシングは、機械を完全に組み立てた状態で現場で行われます。これは、実用的で日常的な ローターバランシング 保守および信頼性担当チームにとって、これは機械が実際に稼働している最中に不具合を修正できるため、非常に有用です。
1. 定義：フィールド・バランシングとは何か？
このプロセスでは通常、ポータブルな 振動分析装置 を測定する。 振幅 そして 段階 の1×(走行速度) 振動、取り付ける 試用重量 既知の質量について、新たな振動応答を再測定し、その後、必要な 修正重量 およびその角度位置。ローターは独自の軸受に固定されたままであるため、その結果は、バランス試験台上の理想的な状態ではなく、機械の実際の稼働状態を反映したものとなります。
位相基準は不可欠です。アナライザはそれを把握していなければなりません どこ シャフトは、あらゆる瞬間に振動のピークを重心の角度に変換する。その基準は、 タコメーター 1回転につき1回作動し、通常はストリップから 反射テープ.
2. フィールド・バランシングはなぜ必要なのか？
工場でのバランス調整は非常に正確ですが、機械の動作環境におけるバランスに影響を与えるすべての要因を考慮することはできません。現場でのバランス調整は、機械全体のバランス調整によってアンバランスが発生した場合、または機械全体のバランス調整によってのみアンバランスを修正できる場合に必要です。一般的な理由としては、以下のようなものが挙げられます。
- 組立時の不均衡： 機械の最終的な不平衡は、そのすべての回転部品（インペラ、シャフト、 カップリング（プーリー、キー、締結部品など）。現場でのバランス調整では、機械の再組み立て時に生じたわずかなズレも含め、アセンブリ全体の不均衡を一度に補正します。
- 運用上の影響： 不均衡は、通常の運転時のみ発生する状況によって生じることがあります。例えば、 熱変形 ローターの, 空力力、 または 水力これらは、一般的なショップ用バランス調整機では再現できません。
- 材料の堆積または摩耗： ファン、送風機、遠心分離機において、製品の堆積が不均一であったり、 着る 時間の経過とともに不均衡が生じます。完全なオーバーホールを行わずにこれを修正する実用的な方法は、現場でのバランス調整だけです。
- 撤去の困難さ： 大型機械（大型産業用ファンやタービン発電機など）の場合、工場でのバランス調整のためにローターを取り外す作業は、非常にコストがかかり、時間もかかります。現場でのバランス調整は、はるかに経済的で迅速な解決策であり、これは ISO 21940-13.
3. フィールド・バランシング・プロセス（影響係数法）
フィールドバランスの最も一般的な方法は、 影響係数法これは、論理的で再現性のある手順に従ったものです：
- 初回実行: 機械は通常の運転速度で稼働し、初期の振動振幅と位相は1×であり―― 初期の不均衡 ベクトル — が測定され、記録される。
- 試験的な重量配置： 機械を停止させ、既知の質量を持つ試験用おもりを、既知の角度位置でローターにしっかりと取り付ける。
- 試運転： 機械を同じ速度で再び運転する。新しい振動の振幅と位相（応答ベクトル）を測定し、記録する。
- 計算： 試料の重量によって生じる振動ベクトルの変化は、 影響係数、特定の不平衡が生じた際に、補正位置における測定点の振動がどの程度変化するかを表す。このアナライザーは、この係数を初期ベクトルと組み合わせ、 ベクトル加算 — 必要な補正の正確な質量と角度を算出するため。
- 補正重みの配置： 機械を停止させ、試験用おもりを外し、算出された補正用おもりを指定された角度で恒久的に取り付ける。
- 検証実行: 振動が許容レベルまで低下したことを確認するため、以下の規格などに基づき、機械を最終確認として再度稼働させます。 ISO 20816-1, そして 残留アンバランス 指定された許容範囲内にある。
単純なローターは、次のように処理されます 単面バランス; トルク成分を示すより長いローターには、 2平面（動的）バランス. .A 試用版重量計算機 初回試運転において、安全かつ効果的な初期負荷を選択するのに役立ちます。
4. ポータブルアナライザを用いた現場でのバランス調整の実践
現場では、上記のループ全体が、バランススタンドではなく、手持ちの単一の測定器を使って実行されます。例えば、次のようなポータブルな2チャンネルアナライザ バランセット-1A 各ベアリングの振幅と位相を測定し、影響係数を自動的に算出するとともに、単一平面および二平面の補正をガイドし、その後、残留アンバランスを ISO 21940-11 バランス・品質等級。本機は稼働速度で機械自身の軸受内で動作するため、組立状態、熱的影響、空力影響を含めた実際の稼働状態を捉えることができ、これは一般的な作業場用機械では再現不可能です。付属の光学式レーザータコメーターは、反射テープの小さな片から1回転ごとの位相基準を取得するため、テープを貼る以外の軸の準備作業は一切必要ありません。
5. 主な考慮事項と安全対策
現場でのバランス調整には、熟練した技術と綿密な計画が必要です。以下のような規格で概説されているように、 ISO 21940-13安全は何よりも重要です。
- 安全だ： 試験用および補正用おもりは、以下の負荷に耐えられるよう、十分にしっかりと取り付ける必要があります。 遠心力 運転速度では、機械の稼働中は立ち入りを制限しなければなりません。
- 前提条件: バランス調整を行う前に、1×振動が高くなる他の原因を排除してください — ずれ, 共振, a ベントシャフト, または機械式 緩み — なぜなら、実際には不均衡ではない問題を、バランス調整では解決できないからだ。
- 計装: この作業には、振幅と位相を測定できるアナライザに加え、位相基準用センサー（タコジェネレータ）が必要です。測定結果の再現性は、センサーの取り付けが常に一定であること、およびクリーンで信頼性の高いタコジェネレータパルスに依存します。
- 速度の安定性： 機械は各運転中、一定の速度を維持しなければならない。速度の変動は、計算全体の基礎となる位相データを狂わせてしまう。
