バランス感度を理解する
定義: バランス感度とは何ですか?
感度のバランスをとる （最小達成可能残留不均衡またはMARUとも呼ばれる）は、 アンバランス 確実に検出、測定、修正できる バランシング 手順。これは、測定機器の性能、ローターベアリングシステムの特性、および環境要因を考慮して、ローターをどの程度正確にバランス調整できるかという実際的な限界を表しています。.
バランス感度は、特定の バランス許容度 実際には達成できません。必要な許容誤差がシステムの感度よりも小さい場合、どれだけ慎重に作業を行ったとしても、天びんの仕様を満たすことはできません。.
感度のバランスを取ることが重要な理由
バランス感度を理解し定量化することは、いくつかの理由から重要です。
- 実現可能性評価: バランス調整作業を開始する前に、必要なバランス品質が現実的に達成できるかどうかを感度によって判断します。.
- 機器の選択: アプリケーションに適した感度を持つバランス調整装置とセンサーを選択します。.
- 費用便益分析: 極めて高い感度を達成するには、高価な機器と時間のかかる手順が必要です。感度要件は運用上のニーズに適合する必要があります。.
- トラブルシューティング: バランス品質が期待を満たさない場合、感度分析は、問題がバランス調整手順、機器の制限、またはローター システムの機械的な問題にあるかどうかを判断するのに役立ちます。.
- 品質保証： 文書化された感度は、バランス調整システムの機能に関する客観的な証拠を提供します。.
バランス感度に影響を与える要因
達成可能なバランス感度には複数の要因が影響します。
1. 測定システムの要因
- センサー解像度: 最小の振動変化は 加速度計 またはセンサーが検出できます。.
- 信号対雑音比: 他の発生源（隣接する機械、電気ノイズ、床の振動）からの背景振動により、不均衡によって生じる小さな変化が隠れてしまうことがあります。.
- 計測精度: の精度 振動分析装置 測定において 振幅 そして 段階.
- タコメーター精度: 位相測定の精度は、1 回転ごとに 1 回の基準信号の精度に依存します。.
- デジタル解像度: A/D コンバータの解像度と FFT ビン幅は測定精度に影響します。.
2. ローターベアリングシステムの特性
- 動的応答: システムが不均衡にどの程度強く反応するか（影響係数の大きさ）。反応の弱いシステムでは、測定可能な振動を発生させるためにはより大きな不均衡が必要になります。.
- ベアリングの種類と状態: 過度のクリアランスや非線形動作を伴う摩耗したベアリングは感度を低下させます。.
- 構造共鳴: 近くで営業中 共振 感度（振動応答の向上）は向上しますが、共振から遠いと感度は低下します。.
- ダンピング: 高度に減衰されたシステムは振動を減衰し、感度を低下させます。.
- 基礎の剛性: 柔軟または順応性のある基礎は振動エネルギーを吸収し、特定の不均衡に対する測定可能な振動を低減します。.
3. 運用および環境要因
- 動作速度: 不平衡力は速度の二乗に比例して増加するため、速度が速いほど感度が向上します。.
- プロセス変数: 流量、圧力、温度、負荷により、不均衡の影響を隠す振動が発生する可能性があります。.
- 周囲条件: 温度変化、風、地面の振動が測定に影響します。.
- 再現性: 測定実行間の動作条件の変動により、有効な感度が低下します。.
4. 重量配置の精度
- 質量解像度: 使用可能な最小の重量増分 (例: 1 グラム単位でのみ重量を追加できます)。.
- 角度位置決め精度: どのくらい正確に 修正重み 角度を付けて配置できます。.
- ラジアル位置の一貫性: 重りを配置する半径の変化。.
バランス感度の決定
感度は、テスト手順を使用して実験的に決定できます。
手順
- ベースラインを確立する: 通常の方法で達成可能な残留アンバランスが最小になるようにローターのバランスを調整します。.
- 既知の小さな重量を追加: 小さくて正確に知られている 試用重量 既知の角度で（例：0°で5グラム）。.
- 反応を測定する: 機械を稼働させて振動の変化を測定します。.
- 検出可能性を評価する: 変化が明らかに測定可能で、ノイズと区別できる場合 (通常、測定ノイズ レベルの少なくとも 2 ～ 3 倍の変化が必要)、不均衡は検出可能です。.
- 繰り返し: 変化が測定ノイズと区別できなくなるまで、徐々に小さい重みで繰り返します。.
経験則
検出可能な最小の不均衡は、一般的に、バックグラウンドノイズレベルまたは測定の再現性のいずれか大きい方の約 10-15% の振動変化を生じる量であると考えられます。.
標準的な感度値
バランス感度はシステムや機器によって大きく異なります。
高精度バランシングマシン（工場環境）
- 感度: ローター質量1kgあたり0.1～1g·mm
- 用途: タービンローター、精密スピンドル、高速機器
- 達成可能な Gグレード: G 0.4からG 2.5
ポータブル機器によるフィールドバランス調整
- 感度: ローター質量1kgあたり5～50g·mm
- 用途: ほとんどの産業機械、ファン、モーター、ポンプ
- 達成可能なGグレード：G 2.5～G 16
大型低速機械（現場）
- 感度: ローター質量1kgあたり100～1000g·mm
- 用途: 大型破砕機、低速ミル、大型ローター
- 達成可能なGグレード: G 16からG 40+
バランス感度の向上
より高い感度が必要な場合は、いくつかの戦略を採用できます。
装備のアップグレード
- 解像度が高くノイズが少ない高品質のセンサーを使用する
- より高精度な振動分析装置へのアップグレード
- タコメータまたは位相基準の精度を向上させる
測定技術の最適化
- ランダムノイズを減らすために複数の測定値を平均化する
- 不均衡力が大きくなる高速でバランス調整を行う
- センサーの取り付け位置を最適化（ベアリングに近づけ、より強固に取り付け）
- センサーを電磁干渉から保護する
- 環境条件（温度、振動絶縁）を制御する
システムの変更
- 振動減衰を減らすために基礎を強化する
- 摩耗したベアリングを交換して応答の直線性を改善します
- 機械を外部の振動源から隔離する
手順の改善
感受性と寛容性：重要な関係
バランスをうまく取るには、感度と許容度の関係が適切である必要があります。
必須条件
バランス感度 ≤ (指定許容値 / 4)
この「4:1 ルール」により、バランス調整システムは十分な安全マージンを確保しながら必要な許容誤差を確実に達成できる能力を備えていることが保証されます。.
例
指定された許容差が100 g·mmの場合:
- 必要な感度: ≤ 25 g·mm
- 実際の感度が30 g·mmの場合、許容範囲を一貫して達成することは難しいかもしれません。
- 実際の感度が10 g·mmであれば、許容誤差は余裕を持って容易に達成できる。
実用的な意味合い
バランス感度を理解することは、直接的な実用的な結果をもたらします。
- 求人見積り: 感度によって、バランス調整作業が既存の設備で実行できるか、または特殊な設備が必要かが決まります。.
- 仕様書の作成: 許容誤差仕様は、利用可能なバランス感度を考慮して現実的なものにする必要があります。.
- 品質管理: 文書化された感度は、バランス結果の悪さが機器の制限によるものか手順上の誤りによるものかを評価するための客観的な基準を提供します。.
- 機器の正当性: 定量化された感度要件により、必要に応じてより高精度のバランス調整システムへの投資が正当化されます。.
感受性の文書化
専門的なバランス調整作業には、感度の文書化を含める必要があります。
- 感度を決定するために使用される方法
- 測定された最小検出不平衡（MARU）
- 測定再現性（繰り返し測定の標準偏差）
- 規定許容範囲に対する感度の比較（能力比）
- 適合宣言:「X g·mmのシステム感度は、Y g·mmの規定許容範囲を達成するのに十分である」“
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 