バランシンググレードとは？ ISO規格と分類 • ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、破砕機、ファン、粉砕機、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランシングに使用されます。 バランシンググレードとは？ ISO規格と分類 • ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、破砕機、ファン、粉砕機、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランシングに使用されます。

バランスグレードとは？ ISO規格と分類

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バランスの取れた等級分類の理解

定義: バランスグレードとは何ですか?

A バランスグレード （バランス品質グレードまたは G級）は、様々な種類の回転機械に必要なバランス品質を規定する標準化された分類システムです。主に ISO 21940-11 標準（旧ISO 1940-1）では、バランス等級は機器の動作特性に基づいて分類し、適切な等級を割り当てます。 バランス許容差.

グレード システムにより、製造元、保守技術者、エンド ユーザーなどすべての関係者が、ローター バランス品質を指定および検証する際に、一貫した国際的に認められた標準に従って作業できるようになります。.

Gグレードシステム

バランスグレードは「G」に数値が続く形で示され、例えばG 2.5、G 6.3、G 16などです。数値は許容残留応力と アンバランス 偏心（ミリメートル）と角速度（ラジアン/秒）。簡単に言えば、許容される不釣合い振動速度（mm/s）を表します。.

主要原則

G値が低いほどバランス要件が厳しく（許容残留アンバランスが少ない）、G値が高いほど残留アンバランスが許容されます。システムは、機器の種類によって、速度、質量、用途、動作環境に応じてバランス品質の要件が大きく異なることを認識しています。.

一般的なバランス調整グレードとその用途

ISO 21940-11では、G 0.4（最高精度）からG 4000（最低精度）までの等級が定義されています。最もよく見られる等級は以下のとおりです。

G 0.4 – 超高精度

アプリケーション

  • 研削盤スピンドル
  • ジャイロスコープ
  • 精密測定機器

特徴: 特殊なバランス調整装置と管理された環境が必要です。通常は、専用の精密バランス調整工場で実施されます。.

G 1.0 – 高精度

アプリケーション

  • 高精度工作機械スピンドル
  • ターボチャージャー
  • 高速遠心分離機
  • コンピュータのディスクドライブ

特徴: すべてのバランスパラメータの慎重な制御と高品質の計測機器が求められます。.

G 2.5 – 精密産業

アプリケーション

  • ガスタービンおよび蒸気タービン
  • 剛性ターボ発電機ローター
  • コンプレッサー
  • 工作機械駆動装置
  • 中型および大型電気モーター（特別な要件あり）
  • 遠心分離機

特徴: 高品質、高速産業機器の標準。優れた性能で実現可能 フィールドバランシング 実践。.

G 6.3 – 一般産業（最も一般的）

アプリケーション

  • 汎用電動モーター
  • プロセス産業機械
  • 遠心ポンプ
  • ファンと送風機
  • ギアユニット
  • 一般機械用ローター
  • 中速コンプレッサー

特徴: ほとんどの産業機械の「標準」グレードです。達成可能性と性能のバランスが良好です。ポータブルバランシング装置で容易に達成できます。.

G 16 – 重工業

アプリケーション

  • ドライブシャフト（プロペラシャフト、カルダンシャフト）
  • 6気筒以上の多気筒ディーゼルエンジン
  • 粉砕機
  • 農業機械
  • エンジンの個々のコンポーネント

特徴: 振動耐性が高い、堅牢で低速の機器に適しています。.

G 40以上 – 超重工業

アプリケーション

  • 4気筒ディーゼルエンジン（G 40）
  • 固定された低速機械
  • 非常に大きく、回転が遅い装置

特徴: 高精度のバランスが経済的に正当化されない、または技術的に必要のない、大規模で低速の機器に適用されます。.

適切なバランスグレードの選択方法

適切なバランスグレードを選択するには、いくつかの要素を考慮する必要があります。

1. 機器の種類と設計

ISO 21940-11には、機器の種類と推奨グレードを対応させた詳細な表が記載されています。これはグレード選択の基本的な出発点となります。.

2. 動作速度

遠心力は速度の二乗に比例して増加するため、一般的に、速度が速い機器では、より厳しいバランス（より低い G 数）が必要になります。.

3. 取り付けタイプ

柔軟な基礎または分離システム上に設置された機器は、多くの場合、固定された機器よりも高い G 値に耐えることができます。.

4. 従業員との距離

人が居住する空間内の機械では、騒音や安全上の理由から、より厳密なバランスが求められる場合があります。.

5. 特別な要件

一部のアプリケーション (医療機器、精密製造、航空宇宙) では、標準的な産業慣行よりも厳密なバランスが求められます。.

6. 経済的考慮

グレードを高くするほど、バランス調整コストが増加します。選定するグレードは、過剰な仕様設定を避け、運用ニーズに適合するものでなければなりません。.

勾配と許容アンバランスの関係

バランスグレードは最大許容値を計算するために使用される。 残留アンバランス 特定のローターの場合:

式

あなたあたり (g·mm) = (9549 × G × M) / RPM

どこ：

  • あなたあたり = 許容残留アンバランス（グラム・ミリメートル）
  • G = バランス品質等級番号（例：G 6.3の場合は6.3）
  • M = ローターの質量（キログラム）
  • 回転数 = 毎分回転数でのサービス速度

例

グレード G 6.3、1500 RPM で動作する 100 kg のファンのローター:

あなたあたり = (9549 × 6.3 × 100) / 1500 = 401 g·mm

修正面の半径が 200 mm の場合、許容残留アンバランスは 2.0 グラムになります。.

多段変速と可変速に関する考慮事項

さまざまな速度で動作する機械の場合:

  • 定速運転: 通常の運転速度でグレードを適用する
  • 可変速度: 最大連続運転速度でグレードを適用する
  • 危険速度の通過: のために フレキシブルローター, 、臨界速度でのバランスの特別な考慮が必要になる可能性があり、モーダルバランス技術が必要になる可能性がある。

検証と承認

後 バランシング 完了したら、達成されたバランス品質を指定されたグレードに対して検証する必要があります。

測定方法

  • 直接不平衡測定: バランスマシンでは、残留アンバランスが直接測定され、Uと比較されます。あたり
  • 振動測定: 現場バランス調整では、振動振幅はバランス品質の間接的な指標として使用されます。

受け入れ基準

ローターが許容可能とみなされるのは次の場合です。

  • 測定残留不釣合い≤計算Uあたり, 、 または
  • 振動レベルはISO 20816またはその他の該当する振動規格を満たしています

歴史的背景: ISO 1940 から ISO 21940

Gグレードシステムは、ISO 1940-1（1986年初版発行）で初めて確立されました。2016年にISO 1940シリーズは改訂され、ISO 21940シリーズに改番され、ISO 21940-11がISO 1940-1に取って代わりました。基本原則とグレード値は基本的に変更されていませんが、新しい規格では以下の規定が設けられています。

  • 機器の分類を更新しました
  • グレード選択に関するより明確なガイダンス
  • 他のローターダイナミクス規格との統合強化
  • フレキシブルローターの手順の改善

よくある誤解

誤解1：「きつい方が常に良い」“

現実： バランス品質を過度に指定すると、それに見合ったメリットがなくコストが増加します。G 6.3 が適切なアプリケーションにおいて、G 2.5 機器が必ずしも G 6.3 機器よりも優れた性能を発揮するとは限りません。.

誤解2：「グレードは振動レベルと直接等しい」“

現実： G値は許容される不釣合い偏心量を表すものであり、振動振幅を表すものではありません。実際の振動は、バランス品質以外にも多くの要因に左右されます。.

誤解3：「工場内のすべての機器に1つのグレードで対応できる」“

現実： 同じ施設内でも、機器の種類によって必要なグレードは異なります。精密研削盤と粉砕機では、バランス要件が大きく異なります。.

ドキュメントと仕様

バランス調整作業を指定する場合、ドキュメントには次の内容を明確に記載する必要があります。

  • 必要なバランス調整等級（例：「ISO 21940-11に従ってG 6.3にバランス調整」）
  • 許容範囲計算のためのサービス速度
  • 必要な補正面の数
  • 検証方法（工場バランスマシンまたは現場振動測定）

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