バランス許容度を理解する
定義: バランス許容度とは何ですか?
公差のバランス 最大許容量です 残留アンバランス ローター内に残る可能性がある バランシング 完了です。これは、ローターが意図された用途において適切にバランス調整されているかどうかを定義する受入基準を表します。バランス調整公差は、所定の半径における特定のアンバランス質量（グラム・ミリメートルまたはオンス・インチ単位）または振動振幅（mm/sまたはミル単位）として表されます。.
許容範囲は国際規格によって定義されており、主に ISO 21940 ローターの種類、使用速度、用途に基づいてバランス品質グレードを規定するシリーズです。これらの規格は、あらゆる業界や機器の種類において、一貫性、安全性、そして効果的なバランス調整を保証します。.
許容度のバランスを取ることがなぜ重要なのか
適切なバランス許容値を確立することは、いくつかの理由から重要です。
- 安全だ： 残留不均衡が大きすぎると機械の故障につながり、作業員や周囲の機器の安全上の危険が生じる可能性があります。.
- 機器の寿命: 許容範囲内で動作することで、振動によるベアリング、シール、構造部品の摩耗が最小限に抑えられ、耐用年数が延長されます。.
- 品質保証： 許容範囲は、作業のバランスをとるための客観的な受け入れ基準を提供し、一貫した品質を保証します。.
- 経済バランス: 許容差は、完全なバランスを実現するためのコスト（不可能）と許容可能な動作パフォーマンスとの間の実際的な妥協点を表します。.
- 業界標準準拠: 認められた許容範囲を満たすことは、業界のベスト プラクティスに準拠していることを証明し、規制や保証によって要求される場合もあります。.
ISO 21940-11: 主要規格
ISO 21940-11（旧ISO 1940-1）は、天びんの品質要件に関する国際的に認められた規格です。この規格では、G級と呼ばれる一連の天びん品質等級が定義されています。Gは「天びん品質等級」の略で、数値はミリメートル/秒単位で表された特定の不釣合い偏心を表します。.
共通バランス品質等級（G等級）
この規格では、G 0.4（最高精度）からG 4000（最低精度）までのGグレードが定義されています。一般的なグレードには以下のものがあります。
- G 0.4: 精密研削盤スピンドル、ジャイロスコープ（最高精度）
- G 1.0: 高精度工作機械スピンドル、ターボチャージャー
- G 2.5: ガスタービン、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
- G 6.3: 最も一般的な機械、電動モーターローター（2極）、遠心分離機、ファン、ポンプ
- G 16: 農業機械、破砕機、多気筒ディーゼルエンジン
- G40: 低速運転の装置、固定された4気筒ディーゼルエンジン
G 番号が低いほど許容範囲が狭く (許容されるアンバランスが少ない)、G 番号が高いほど許容される残留アンバランスが大きくなります。.
バランス許容差の計算
許容残留アンバランスは、ローターの質量、使用速度、および選択されたバランス品質等級という3つの要素によって決まります。計算は次の関係に従います。
オンライン許容差計算機
許容残留アンバランスを迅速かつ正確に計算するには、 残留アンバランス公差計算機. 計算機は、さまざまな機械タイプ、ローター質量、動作速度について、ISO 1940/21940 規格に基づいて許容値を自動的に計算し、単一平面または 2 平面のバランス調整オプションも用意しています。.
許容残留アンバランスの計算式
あなたあたり = (G × M) / (ω / 1000)
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またはg·mm）
- G = バランス品質等級（例：G 6.3の場合は6.3）
- M = ローター質量（キログラム）
- ω = 角速度（ラジアン/秒） = (2π × RPM) / 60
RPMを使用した簡略化された式
実用上、この式は次のように簡略化できます。
あなたあたり (g·mm) = (9549 × G × M) / RPM
どこ：
- 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
- G = バランス品質等級番号
計算例
次の仕様のモーターローターを考えてみましょう。
- 質量: 50 kg
- 動作速度: 3000 RPM
- 必要なバランス品質：G 6.3
あなたあたり = (9549 × 6.3 × 50) / 3000 = 100.4 g·mm
これは、このローターの最大許容残留アンバランスが約100 g·mmであることを意味します。補正面の半径が100 mmの場合、その半径における残留アンバランスは1.0 gに相当します。.
この計算を検証したり、さまざまな機械タイプの許容誤差を計算するには、 オンライン計算機.
単一平面公差と二平面公差
計算された許容値は、単一平面における総不釣合い量に適用されます。 単面バランス. 。 のために 2平面（動的）バランス, ISO 21940-11 は、2 つの補正面間の合計許容誤差を分配するためのガイドラインを提供し、通常は面間の距離とローターの形状に基づいて各面に許容誤差を割り当てます。.
振動ベースの許容範囲
ISO 21940-11では不釣合い質量の許容値を規定していますが、現場でのバランス調整では、振動振幅が直接測定されるため、振動振幅を許容基準として用いることがよくあります。振動に基づく許容値は通常、以下のように定義されます。
ISO 20816シリーズ
これらの規格は、RMS速度（mm/sまたはin/s）に基づいて、様々な機械タイプの許容振動限界を規定しています。一般的な振動ゾーンには以下が含まれます。
- ゾーンA： 新しく稼働した機械（非常に低い振動）
- ゾーンB: 長期運用に耐えられる
- ゾーンC: 限られた期間のみ許容されるが、是正措置を計画する必要がある
- ゾーンD: 容認できないため、直ちに是正措置が必要です
実践分野の基準
多くのバランス調整技術者は次のような経験則を使用します。
- 振動が初期レベルの25%未満に減少 = バランス成功
- 絶対振動が2.8 mm/s（0.11 in/s）未満 = ほとんどの産業機器で一般的に許容されます
- 残留振動が1.0 mm/s（0.04 in/s）未満 = 優れたバランス
達成可能な許容範囲に影響を与える要因
バランス許容値を満たす能力は、いくつかの実際的な要因によって決まります。
1. 設備能力
- 釣合計の測定精度
- 振動センサーの感度
- 重量配置の解像度（重量をどれだけ正確に配置できるか）
2. ローターと機械の特性
- 機械的状態（緩み、ベアリングの摩耗、基礎の問題により、厳しい公差を達成できない場合があります）
- またはその付近で動作 臨界速度 正確なバランス調整が難しくなる
- システム応答の非線形性
3. 実用的な制約
- アクセシビリティ 修正面
- 利用可能な重量増分（重量は個別の量でのみ追加可能）
- 取り付け穴または取り付けポイントの角度分解能
寛容性とバランス能力
次の点を区別することが重要です。
- 指定された許容範囲: 規格または仕様で定義された最大許容残留不均衡
- 達成可能なバランス: 機器の能力と制約を考慮して実際に達成できるバランスの実際のレベル
- 経済バランス: それ以上の改善が費用対効果の面で不可能になる点
ほとんどの産業現場でのバランス調整では、必要な許容範囲の 2 ～ 3 倍の不均衡レベルを達成することが優れた作業であり、測定の不確実性と動作の変動に対する余裕が確保されます。.
文書化と承認
バランス許容差の適切な文書化には次のものが含まれます。
- 指定された G級 または許容値
- 計算された許容残留アンバランス（Uあたり)
- バランス調整後の残留アンバランスの測定
- コンプライアンスを示す比較: 測定値 ≤ 許容値
- 承諾の署名または記名
この文書は、バランス調整作業が仕様を満たしていることの客観的な証拠を提供し、将来の保守評価の基準として役立ちます。.
より厳しい許容範囲とより緩い許容範囲を使用する場合
より厳しい許容範囲が正当化されるのは次のような場合です:
- 高速動作（安全性とベアリング寿命にとって重要）
- 最小限の振動を必要とする精密機器
- 振動に敏感な軽量または柔軟な構造
- 振動に敏感なプロセスまたは機器の近くにある機器
より緩い許容範囲が許容されるのは次の場合です:
- 低速・高負荷機器
- 高い振動耐性を備えた堅牢な構造
- 短期使用または使用頻度の低い機器
- 経済的な考慮はパフォーマンスの増分的向上よりも重要
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 