インサイチューバランスの理解
定義: In-Situ Balancing とは何ですか?
現場バランス調整 (ラテン語の「in situ」から来ており、「その場で」という意味)は、 バランシング ローターが機械に取り付けられ、通常の動作位置にあり、実際の動作条件下にある間。これは一般的に フィールドバランシング, 、オンサイトバランス調整、またはインプレースバランス調整。.
ローターを取り外して専門の バランスマシン 工場では、技術者がポータブル振動測定および分析機器を機械の設置場所に持ち込み、分解せずにバランス調整手順を実行します。.
インサイチューバランス調整の利点
インサイチューバランス調整は、数多くの実用的および技術的な利点があるため、ほとんどの産業機械のバランス調整で好まれる方法となっています。
1. 分解不要
最も明白な利点は、ローターを機械から取り外す必要がないことです。これにより、以下の手間が省けます。
- 機器の分解と組み立てにかかる人件費
- 取り外し、輸送、再設置中に損傷するリスク
- ローターをバランス調整工場に輸送する際の時間遅延
- 再組み立て時に新たな問題が発生する可能性(位置ずれ、不適切なトルクなど)
2. 実際の運転条件下でのバランス調整
これはおそらく最も重要な技術的利点です。インサイチューバランス調整は次のような利点をもたらします。
- 実際のベアリング剛性: 実際のベアリングとその設置剛性特性は、ローターがアンバランスにどのように反応するかに影響し、理想的な作業場条件とは大きく異なる可能性があります。.
- 基礎とサポート構造の影響: 機械のベース、フレーム、および取り付け構造の柔軟性は振動に影響を与えます。これらの影響は、現場バランス調整に自動的に考慮されます。.
- 動作温度: 熱膨張とベアリングクリアランスに対する温度の影響は、現場でのバランス調整中には存在しますが、低温の作業場では存在しません。.
- プロセス負荷: ポンプやファンなどの機器の場合、実際の動作中に存在する空気力や油圧がローターのバランス状態に影響を与えます。.
- 組み立て後のフィットとクリアランス: 最終的な組み立てにおいてコンポーネントがどのように組み合わされるかがバランスに影響し、これは現場での方法で捕捉されます。.
3. ダウンタイムの短縮
現場でのバランス調整は数時間で完了することが多いのに対し、ローターを取り外し、工場でバランス調整を行い、再び取り付けるには数日から数週間かかる場合があります。重要な生産設備にとって、このダウンタイムの削減は生産性の向上と収益損失の削減に直接つながります。.
4. コスト削減
輸送、工場の労働、および分解のコストを削減することで、ほとんどのアプリケーションにおいて現場バランス調整の経済性が大幅に向上します。.
5. 即時検証
インストール後 修正重み, 機械はすぐに始動し、実際の運転条件下で結果を検証できます。追加の調整が必要な場合でも、再度分解することなくすぐに調整できます。.
現場でのバランス調整が最も適切な場合
インサイチューバランス調整は幅広く適用可能ですが、特に以下の状況で有利です。
- 大型機械: 大型のファン、送風機、破砕機など、分解や輸送が困難またはコストがかかる機器。.
- 永久的に取り付けられたローター: 所定の位置に組み立てられており、簡単に取り外せるように設計されていないローター。.
- フィールド機器: 工場まで輸送することが不可能な遠隔地にある機械。.
- 緊急修理: 生産を再開するために迅速な対応が重要な状況。.
- 定期メンテナンス: 摩耗、蓄積、侵食によって生じた不均衡を修正するために定期的にバランス調整を行います。.
- カスタムまたは非標準機器: 標準的なバランシングショップの設備に適合しない機械。.
インサイチューバランス調整プロセス
手順は標準に準拠しています 影響係数法, 現場環境に適応:
ステップ1:初期評価
始める前に、次のことを確認してください アンバランス 実際に問題となっているのは、次のような機械的な問題です。 ずれ, 緩み、 または ベアリングの欠陥 それは不均衡と誤診される可能性があります。.
ステップ2: センサーをインストールする
振動センサー(通常は加速度計)を磁石、スタッド、または接着剤を使用して機械のベアリングハウジングに取り付けます。タコメーターまたは キーフェーザー 1回転ごとに位相基準信号を提供します。.
ステップ3:初期測定実行
機械を通常の動作速度で稼働させ、初期の振動ベクトルを記録します。.
ステップ4:体重測定のテスト
1つ以上実行する 試用重量 バランス調整方法(単面、二面など)に応じて実行されます。.
ステップ5: 修正を計算してインストールする
携帯型バランス計は必要な補正重量を計算します。これらの補正重量は、溶接パッチ、ボルト締め質量、セットスクリューウェイトなどのウェイトを追加するか、材料を除去する(穴あけや研磨)ことで恒久的に設置されます。.
ステップ6: 検証
最終試験を実施する 検証実行 振動が許容レベルまで低減されたことを確認します。.
現場バランス調整装置
現代のポータブル機器により、現場でのバランス調整が実用的かつ容易に行えるようになりました。
- ポータブルバランス計: 振動測定、位相検出、バランス計算をハンドヘルドまたはラップトップベースのパッケージに統合した軽量のバッテリー駆動デバイスです。.
- 加速度計: 簡単に取り付けおよび取り外しができる磁気ベースを備えた圧電型または MEMS 加速度計。.
- タコメーター: 位相基準信号を提供する光センサーまたは磁気センサー。.
- ウェイトキット: 一時的な試験用重量および永久的な補正設置用のクランプ式、ボルト式、または接着式の重量の品揃え。.
課題と検討事項
インサイチューバランス調整は非常に有利ですが、いくつかの課題もあります。
1. 修正面へのアクセス
機械の組み立て中は、ローターの補正面にアクセスできなければなりません。一部の機器では、バランス調整面にアクセスするためにガードやカバーを取り外す必要があります。.
2. 環境要因
現場の状況 (極端な温度、汚れ、騒音、近くの機器からの振動) により、管理された作業場の環境と比較して測定が複雑になる場合があります。.
3. 安全上の懸念
稼働中の機械を扱う作業には、厳格な安全プロトコルが必要です。技術者は、試験用ウェイトが確実に取り付けられていること、そして全員が回転部品から安全な距離を保っていることを確認する必要があります。.
4. 機械的な問題
機械に根本的な機械的な問題(ソフトフット、ミスアライメント、マウントの緩み)がある場合は、バランス調整前にそれらを修正する必要があります。現場の状況によっては、これらの問題の検出と修正が困難な場合があります。.
5. 極限精度の限界
極めて厳しいバランス許容差が求められるアプリケーション(精密グラインダーや高速スピンドルなど)の場合、専用マシンでのショップバランス調整が依然として望ましい場合があり、またはインサイチューバランス調整と組み合わせて使用されることもあります。.
比較: インサイチューとショップバランシング
| 側面 | 現場でのバランシング | ショップのバランス調整 |
|---|---|---|
| 分解が必要 | いいえ | はい |
| 動作条件 | 実際の状況 | 理想的な条件 |
| 所要時間 | 営業時間 | 数日から数週間 |
| 料金 | より低い | より高い |
| 精密 | グッド | 素晴らしい |
| 適用範囲 | ほとんどの機械 | 小型から中型のローター |
業界標準とベストプラクティス
現場バランス調整は、ISO 21940-13などの国際規格で認められており、中型および大型ローターの現場バランス調整に関する基準と安全対策を規定しています。これらの規格に従うことで、安全性、有効性、そして一貫した結果が保証されます。.