ダイナミックバランシング（2面バランシング）の説明
ローターのアンバランスを2平面で修正するための実践ガイド：1平面で足りないのはどんな時か、影響係数法の仕組み、補正角の計算方法、目指すべきトレランス。数百人の バランセット-1A ユーザーの現場経験に基づいています — マルチャーのドラムから24トンのローターまで。
1.定義ダイナミックバランシングとは？
ダイナミックバランシング は、修正するための手順です アンバランス ローターにおいて、質量補正を最小限に抑えることで 2つの独立した平面 は、ローターがその長さに沿って静的（力の）アンバランスと動的アンバランスを組み合わせることができるため、1つの平面での補正だけでは不十分な場合に使用される。 静的アンバランス そして カップルアンバランス.
Vibromeraのような2平面対応の携帯型機器は バランセット-1A この手順を現場で実行し、振動と 位相 各ベアリングでの位相を測定して、補正質量を 影響係数法.
動的バランス調整機と機器
現場作業には、据置型スタンドよりも携帯型動的バランシングマシンが適しています。次の バランセット-1A は、現場で2平面のアンバランスを修正するFFTスペクトル付きの携帯型2チャンネル動的バランサーです — ローター自身のベアリングにおいて、センタリング、ベアリング予圧、基礎の影響までを考慮します。実例は 現場でのドライブシャフトのバランス調整.
2.静的アンバランスと動的アンバランス：重要な違い
動的バランシングを理解するには、アンバランスの2つの主要な形態を区別することが重要です。
- 静的アンバランス： ローターの質量中心が回転軸からずれている状態です。単一の“重い箇所”のように振る舞い、自由支持されたローターを静止させると重い側が自然に下を向きます。1つの平面に1つの重錘を取り付けることで修正できます(静的バランス、別名 単面バランス).
- 動的アンバランス: 重い点はローターの異なる端、異なる側面にあります。静止状態ではこのようなローターは完璧にバランスしているように見えます — ローターを90°回すと、2つの重い点が互いに打ち消し合っているように見えます。しかし回転すると各重い点はそれぞれの方向に引っ張られ、2つの質量が回転力、すなわち“偶力”を生み出し、ローターを 端から端へ揺さぶります。偶力アンバランスは のみ 回転中に検出でき、 のみ 2つの異なる平面にウェイトを配置して逆向きの偶力を作ることで修正できます。
| 静的アンバランス | 動的アンバランス | |
|---|---|---|
| 静止状態で検出できますか？ | はい — 自由支持の上でローターは重い側を下にして回転します | いいえ — 回転時にのみ現れます |
| ローターの挙動 | 両方の支持点で“同位相”で振動する | 揺さぶられます：支持台が異なる位相で振動します |
| 修正 | ウェイト1個、平面1つ | 2平面のウェイト、まとめて計算 |
| 典型的なローター | 幅の狭いディスク、プーリー、幅の狭い羽根車 | マルチャーのドラム、長いシャフト、コンバインのローター、3000rpm超のファン |
3. 1平面か2平面か？ 実践ルール
ISO 21940-11の経験則：ローターの 幅が直径の半分未満であれば （比率は約1:2、実務では現場サポートは1:3を推奨）通常は1平面の補正で十分です。長いローターは2平面が必要です。なぜならローターの両端のアンバランスが 互いに影響し合うからです：平面1に加えたウェイトが両方の支持台の振動を変化させます。だからこそ2平面対応の機器は両方のチャンネルを 同時に測定し （センサーX1とX2）、各端を別々の1平面課題として扱う代わりに、2つの補正ウェイトを一度に計算します。
4. 補正面とセンサーの配置
2平面バランス これは次の3つの点に基づいています：
- ふたつ 修正面 （平面1と平面2）補正ウェイトを取り付ける場所は — ローターに沿ってできるだけ離れた位置にします。
- 2つの振動測定ポイント （通常はベアリングハウジング）はチャンネルX1とX2に接続されます。センサーX1は平面1、センサーX2は平面2に対応します — 作業の途中で入れ替えないでください。
- A 位相 基準 — 一種の タコメーター 次の方向を向けます： 反射マーク — 速度と位相を測定するためです。1回転につき1個のマークをハブまたはシャフトに貼り付け（羽根には貼らない）、 測定の間、決して動かしません.
一般的なローター構成における補正面とセンサー配置の典型的な例：
5. 2平面バランシングの手順
最初の運転の前に、バランシングする対象があること、そして測定を信頼できることを確認してください：
- ベアリングにガタがない（ベルトを外し、バールでローターを揺すって確認）、亀裂がない、すべての締結部品が締まっている。
- ローターは稼働時の構成になっている：羽根/ハンマー/ナイフがすべて取り付けられ、ローターは清浄。
- センサーはベアリングハウジングに半径方向に取り付け；タコメーターのマークはハブに；ケーブルはローターから離して固定。
- で 振動計 モード：回転数（RPM）は正しく安定して読み取れる；振幅は運転間で約10～20%以内、位相は約10～20°以内で再現する。
- スペクトルでは1×成分が支配的。2×以上の高調波が支配的な場合 — まず芯ずれ／ガタを修正してください。
現場での2平面バランシングでは、 影響係数法 ——測定器はマシンの応答を“学習”します。既知の 試用重量:
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Run #0 — 基準測定
トライアルウエイトなしで選択したバランシング回転数でローターを起動し、両チャンネルの初期振動（振幅と位相）を測定します。
シリーズの各運転で同じ回転数（RPM）を維持してください — 約100rpm以内。運転回転数が共振に近い、または振動が40～50mm/sを超える場合は、回転数を落として2段階でバランシングしてください。
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Run #1 — 平面1にトライアルウエイト
機械を止め、マークした位置の平面1にトライアルウエイトを取り付け、起動して再測定します。トライアルウエイトは振幅または位相を少なくとも 20～30％ 変化させる必要があります — さもないと機器は計算する材料がありません（質量を増やしてください）。次を使ってください： トライアルウェイト計算機 初期見積もりのため。
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Run #2 — トライアルウエイトを平面2へ移動
トライアルウエイトを平面1から平面2へ移動してください（移動であり、上乗せではありません！）そして再測定します。
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計算
ソフトウェアは両方の平面を同時に解いて、ローター両端の相互影響を考慮しながら、各平面の補正質量と角度を計算します。
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修正
すべてのトライアルウエイトを外し、補正ウェイトを 同じ半径に 取り付けます（トライアルウエイトと同じ位置）。溶接はドラムやファンでは標準的な方法です（溶接ビード自体に約100g見込んでください）；ボルト、リベット用ワッシャー、ホースクランプもローターによっては使えます。
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確認と最終調整
確認運転を行います（トリムラン）。1～2回の反復で振動が3～10倍下がるのは、機械的に健全な機械では正常です。プログラムは小さな追加ウェイトを計算します；トレランス内に入るまで繰り返してください。
計算された補正角が2つの利用可能な取り付け点（羽根、ボルト穴）の間に落ちる場合、必要な質量は利用可能な位置に 2平面補正質量分解計算機分配でき、その基礎となる1平面感度は 影響係数計算機.
6. 補正角の計算 — 最も重要なポイント
補正角は トライアルウエイトの位置（0°）から、ローターの回転方向に。回転と逆方向ではなく、任意の点からでもありません。
例:試験重錘は“12時”の位置にあり、ローターは見た状態で時計回りに回転しています。計算結果は90°→修正重錘は“3時”の位置に取り付けます。典型的な間違いは回転方向と逆に角度を数えることです(360−70 = 290°の位置に取り付けてしまい、70°ではなくなる)。その結果、振動は 増え続け 、下がりません。
極座標グラフ上でソフトウェアはこれを視覚的に表示します：ピンクの点はトライアルウエイトの位置（0°）、緑の点は補正質量を置く場所、赤い矢印は回転方向を示します。
7. 結果とトレランス：作業はいつ終わりますか？
2つの評価システムが並行して使われます — 混同しないでください： mm/秒 （組み立てられた機械の振動速度、ISO 10816/20816）と g・mm (残留アンバランス ローター自体のもの（ISO 1940/21940-11）。機器は両方を報告します。
| ゾーン | 振動速度（RMS） | 評価 |
|---|---|---|
| A | 最大1.4 mm/s | 優良 — 新品同様 |
| B | 1.4～2.8 mm/秒 | 良好 — 長期運転に適する |
| C | 2.8 – 4.5 mm/s | 限られた時間なら許容 |
| D | 4.5 mm/s超 | 許容不可 — 対応が必要 |
現場での調整：柔らかい支持台の農業機械では基準が緩く — マルチャーであれば7～8mm/sでも既に良好な結果です；そこで0.5mm/sを追い求めるのは無意味です。注視すべきは 1×成分であり、全体振動だけではありません：バランシングが減らすのはまさにこの部分です。
残留アンバランスはGグレードで判断します（G16 — 農業用ローターとカルダンシャフト、G6.3 — ファン、ドラム、一般ローター、G2.5 — タービンと工作機械、G1～G0.4 — スピンドル）。ローターの質量、回転数、グレードに応じた1平面あたりの許容g·mmは、 残留アンバランス計算機 (ISO 21940-11) で確認できます — 同じ計算機がBalanset-1Aのソフトウェアに内蔵されています。
8. 振動が下がらない場合
最もよくある“悪化した／収束しない”状況のための素早い診断表：
| 症状 | 推定される原因 | 対処法 |
|---|---|---|
| 補正ウェイトを取り付けた後、振動が下がるどころか上がった | 補正角が間違った方向に印付けされていた — ローターの回転方向ではなく逆方向に | 角度を再度マーキング：トライアルウエイトの位置（0°）から始め、ローターの回転方向に数える |
| 新しい運転のたびにプログラムがますます多くの質量を追加するよう求めてくる | 設定の補正方式が“remove mass”になっているのに、実際にはウェイトを追加している — そのため結果の符号が反転する | バランシング設定を開き、補正方式を“add mass”に切り替える |
| わずかな回転数の変化（50～100rpm）で振動レベルが何倍にも変わる | バランシング回転数が構造共振の上、またはその近くにある | RunDown（自由減速）チャートを記録し、共振域の外でバランシング回転数を選ぶ |
| 取り付けたウェイトへの応答が比例していない；結果が反復ごとに跳ね回る | 機械が非線形に振る舞う（柔らかい支持台、摩耗または損傷した構造） | 反復ごとに計算値の半分 — または3分の1 — を取り付け、確認運転を繰り返す |
| 何も変えていないのに振幅と位相が運転のたびに違う | 機械的な故障（ベアリングのガタ、亀裂、緩んだボルト）またはタコメーターの誤トリガー | まず機械系を修理する；タコメーターの光を反射しているマークが1つだけであることを確認する |
| プログラムが実際より2～3倍高い回転数を表示する | タコメーターが余分な反射を検知している：プーリーの穴、光る部分、羽根の端 | 反射マークをハブかシャフトに移動する；他の反射面を覆うかつや消しにする |
| FFTスペクトルで2×ピーク（あるいは3×、5×、6×のピーク列）が1×ピークより高い | シャフトの芯ずれや機械的なガタ — これはアンバランスではない | まずカップリング、はめあい、締結部品を修理し、その後でバランシングする |
スペクトルの読み方、共振の探し方、サポート事例からの実際の原因まで含む完全な診断ツリーはナレッジベースにあります： 振動が下がらない:本当の原因を見つける.
9. Balanset-1Aによる2平面バランシング
バランセット-1A は現場や生産環境での1平面・2平面ローターバランシング向けに設計された、PCベースの2チャンネルバランシングシステムです。2平面モードではローターの回転数と 1×振動 （実効値と位相の）ベクトルを両チャンネルで同時に測定し、選択したISOトレランスに対する極座標グラフ、運転ログ、達成した残留アンバランスを含め、両方の平面の補正ウェイトのパラメータを一度に計算します。
| パラメータ | バランセット-1A |
|---|---|
| チャンネル | 振動2チャンネル + レーザータコメーターチャンネル |
| 振動速度（RMS） | 0.02～80 mm/秒 |
| 周波数範囲 | 5～550Hz（FFTスペクトルは1000Hzまで） |
| 速度範囲 | 100～100,000rpm |
| 位相精度 | ±1° |
| バランス面 | 1または2 |
| ローター質量 | 方式による制限なし（実際の記録 — 24,000kgのローター） |
| PC要件 | Windows 7/8/10/11、USB；一般的なオフィス用ノートPCで十分です |
| ソフトウェア | 一度きりの購入、無料アップデート、サブスクリプションなし |
ソフトウェア：2平面の設定と結果表示
ローターを自分自身でバランシングしましょう — 現場で、そのままのベアリングで
Balanset-1Aフルキット — €1,975、すべて込みです：測定ユニット、センサー2個、レーザータコメーター、マグネットスタンド、秤、無料の生涯アップデート付きソフトウェア。マルチャー、ファン、クラッシャー、カルダンシャフト、スピンドルなど世界中で使用され — 数百件の実際のバランシング作業に基づく無料のメールサポート付きです。
10. 動画：Balanset-1Aの実演
Balanset-1Aによる現場バランシングの短い概要です — センサーの設定から最終運転まで。機種別の例を含むさらに多くの動画は VibromeraのYouTubeチャンネルにあります。.
11. よくある質問
バランシングするにはローターの質量を知る必要がありますか？
いいえ。補正ウェイトの計算に必要なのはトライアルウエイトの質量と取り付け半径だけです。ローターの質量はトライアルウエイトの見積もりと、ISO 1940トレランス計算機（等級G）にのみ使用されます。
2平面バランシングにおけるローターの最大サイズまたは質量はどれくらいですか？
影響係数法はローターの質量を制限しません — 機器はローター自体ではなく支持台の応答を測定します。Balanset-1Aによる実際の記録は、24,000kgの製糖工場用ファイバライザーのローターで、0.47mm/sまでバランシングされました。
どの回転数範囲で動作しますか？
公称では100rpmから；実務では約300rpm未満のバランシングは困難です（低周波数ではセンサー信号が弱い）。上限は数万rpmに達し — 高速スピンドルはG1～G0.4のグレードまでバランシングされます。
ローターを機械から取り外さずにバランス調整できますか?
はい — それこそが現場での動的バランシングの主な目的です：ローターは自身のベアリングの中で、実際の運転条件下でバランシングされます。測定には通常15～30分に加えてウェイトの取り付け時間がかかります。
1平面で十分かどうかはどう判断すればよいですか？
経験則（ISO 21940-11）：ローターの幅が直径の半分未満（実務上は3分の1未満）であれば、通常は1平面で十分です。長いローター — ドラム、シャフト、幅広の羽根車 — は両端が互いに影響し合うため、2平面が必要です。
計算したウェイトを取り付けた後、振動が増えたのはなぜですか？
4つの典型的な原因：補正角がローターの回転方向と逆に印付けされていた；設定の補正方式がウェイトを追加しているのに“remove mass”になっていた；バランシング回転数が共振に近い；または非線形な機械に計算値の全量を一度に取り付けた（まず半分を取り付けてください）。これらのいずれにも該当しない場合は、機械的な故障（ベアリングのガタ、亀裂、緩んだ部品）を探してください。
ソフトウェアのサブスクリプションや年次校正は必要ですか？
いいえ。Balanset-1Aのソフトウェアは一度購入すれば無料アップデートとインストール数無制限が付き、機器自体も年次校正が不要です — 出荷時校正係数が各キットに付属します。
カルダンシャフトのバランシングもできますか？
はい — 一般的なカルダンシャフトは2平面でバランシングされます；ウェイトはネジ止め剤で固定したホースクランプで手軽に取り付けられます（実際のケースでの最終値は0.5mm/s）。3～4平面が必要な中間支持付きシャフトはBalanset-4の領域です。摩耗したユニバーサルジョイントはまず交換が必要です — バランシングではガタは治りません。
