ISO 14694とは何ですか？

クイックアンサー

ISO 14694 (産業用ファン - バランス品質と振動レベルの仕様）は、 ISO 1940 Gグレード そして ISO 10816振動ゾーン 産業用ファンに特化したものです。 BVカテゴリ （BV-1からBV-5）インペラバランス品質と FVカテゴリー （FV-1からFV-5）の最大動作振動。標準のデフォルトは BV-3（G 6.3） バランスと FV-3（≤ 4.5 mm/s RMS） 振動受容のため。.

ファンは産業界で最も一般的な回転機械ですが、大口径のインペラ、大きな空力、片持ち式のローター配置、そして非常に変化する動作環境といった独特の特性があり、専用の規格が求められています。ISO 14694は、用途に応じた明確で曖昧さのないBV（定格電圧）およびFV（定格電流）カテゴリを提供することで、ファンの汎用規格の解釈における曖昧さを排除します。これらのカテゴリは、購入仕様書や受入試験に直接使用できます。.

この規格は、定置式陸上用途のあらゆるサイズの遠心（ラジアル）、軸流、斜流、クロスフローファンを対象としています。航空機、エアクッション機、および類似の特殊用途は対象外です。.

2部構成

ISO 14694 は、2 つのカテゴリ システムを反映した 2 つの補完的な部分に論理的に分かれています。

  • パート1 — BV（バランス品質） 許容残留不均衡を指定します ファンインペラのみ, 組み立て前に検証済み バランスマシン.
  • パート2 — FV（振動限界） 最大動作振動を指定します 組み立て済みのファン. 運転中のベアリングハウジングの測定により検証 ISO 10816 方法論。.

バランス品質要件（BVカテゴリ）

BVカテゴリーは最大許容残留量を指定する。 アンバランス ファンインペラを独立した部品として使用できます。各BVカテゴリは、 ISO 1940-1 Gグレード. このマッピングは ISO 14694 の重要な貢献であり、ファン固有のガイダンスを提供することで、正しい G グレードを選択するための推測作業を排除します。.

許容残留不釣合い（ISO 14694 / ISO 1940）
あなたあたり = (9 549 × G × m) / n
あなたあたり g·mm | G = BVグレード値（mm/s） | m = インペラ質量（kg） | n = 最大使用速度（RPM）

適切なBVカテゴリーの選択

  • BV-1（G 1.0）: 超精密 — 小型で超高速のインペラを備えたターボファン。ミリグラム未満の分解能を持つ専用の高速バランシングマシンが必要です。ターボブロワーや半導体装置以外ではほとんど指定されません。.
  • BV-2（G 2.5）: クリティカルサービスファン（発電所のID/FD）、騒音に敏感なHVAC（病院、レコーディングスタジオ、クリーンルーム）、および3,000 RPMを超える高速遠心ファン。多くの場合、FV-1またはFV-2の承認と組み合わせられます。.
  • BV-3（G 6.3）： の基準は 大多数 産業用ファン（遠心ファン、軸流ファン、HVAC給気・還気ファン、プロセス換気ファン）のBVカテゴリーが契約上指定されていない場合、これがデフォルトとして想定されます。.
  • BV-4（G 16）： 粒子状物質を多く含んだ空気や腐食性空気を扱う高耐久性ファン：集塵機、資材搬送、鉱山換気など。これらのファンは、堆積物や侵食による頻繁なバランス調整が必要となるため、許容誤差を緩く設定しています。.
  • BV-5（G 40）： 重要でない、非常に低速のインペラ: 冷却塔ファン、農業用換気システム、臨時システム。.
バランスマシンの速度ではなくサービス速度を使用する

許容差は、 最大動作速度. 多くのインペラは300～600 RPMの低速機でバランス調整されますが、公差の計算には実際の運転速度（例：1,480 RPM）を使用する必要があります。バランシングマシンの速度を使用すると、公差が危険なほど緩くなります。.

単面バランスと二面バランス

ISO 14694はISO 21940-12のガイダンスに従っています。狭いインペラ（幅/直径L/D < 0.5、ほとんどの遠心ファンで一般的）には、 単面 バランス調整 - フルUあたり 1つの平面に適用されます。幅広のインペラまたは長い軸流ファンローター（L/D ≥ 0.5）には 2平面動的バランス — あなたあたり 平面間で分割されます (対称ローターの場合は均等に、非対称ローターの場合は比例して)。.

動作振動限界（FVカテゴリー）

FVカテゴリーは最大許容ブロードバンドを定義します RMS振動速度 （mm/s）設計速度と負荷でファン全体のベアリングハウジング上で測定され、10～1 000 Hzの範囲で ISO 10816-1 方法論。.

剛性基礎と柔軟性基礎

ISO 10816 と同様に、ISO 14694 では、支持構造が測定される振動に重大な影響を与えることを認識しています。

  • 剛性: 巨大なコンクリートや重い鋼鉄の上にファンを設置する。まず 固有振動数 ファンファンシステムの回転速度が1倍を超えると、振動の測定値が低下します。.
  • フレキシブル： ファンはスプリングアイソレーター、ゴムパッド、または軽量スチール製のプラットフォーム上に設置されます。第一固有振動数は1回転あたり1回転未満です。振動値は高くなりますが、建物への力の伝達は低くなります。.

一部の仕様では、フレキシブルに取り付けられたファンに対して 1 つ上の FV カテゴリが許可されています (例: 同じアプリケーションで FV-3 固定 → FV-4 フレキシブル)。.

BVコンプライアンス≠FVコンプライアンス

完全にバランスの取れたインペラ（BV-3に適合）は ない 組み立てられたファンがFV-3に適合することを保証します。動作時の振動は、インペラのバランス以外にも多くの要因に依存します。シャフト ずれ, ベアリングの状態, 、 財団 共振, 、空気力（入口の歪み、ダンパーの位置）、ベルトの張力、およびカップリングの状態。BVはFVに必要ですが十分ではありません。.

ファン振動の空力的発生源

ほとんどの回転機械とは異なり、ファンは空気の流れと動的に相互作用し、ファン特有の振動源を作り出します。

  • ブレードパス周波数（BPF）： すべてのファンは、BPF = ブレード × RPM ÷ 60 で振動を生成します。BPF 振幅が過剰である場合、クリアランスの問題、入口の歪み、またはガイドベーンの相互作用があることを示します。.
  • 入口歪み: 入口付近のエルボ、ダンパー、または障害物により不均一な流れが生じる → 周期的なブレード負荷 → 倍音 シャフト速度の。.
  • 失速と急上昇: 設計点から遠く離れた場所で動作させると、空気力学的不安定性（ブレードの失速やシステムの急上昇）が発生し、広帯域の振動と騒音が発生します。.
  • 材料の蓄積： 集塵機やセメント工場では、ブレードへの不均一な堆積により、徐々にアンバランスが生じます。試運転時にBV-3の基準を満たしていたファンでも、数週間以内にFVの上限を超える可能性があります。.

受け入れテスト - 2段階検証

ステージ1：インペラバランス検証（BV）

インペラは校正されたバランス調整機でバランス調整される 組み立て前. 手順：

  1. インペラをバランシングマシンのマンドレルまたは独自のベアリングに取り付けます
  2. 単一平面または2平面のバランス調整を実行します（L/D比によって異なります）
  3. 残留アンバランスをU以下に低減あたり 指定されたBVカテゴリ
  4. 文書: 初期アンバランス、補正質量の配置、最終残留アンバランス
  5. 合格基準: 最終残差 ≤ Uあたり 指定されたBVの場合

ステージ2：動作振動試験（FV）

組み立てと設置後、ファンは動作条件下でテストされます。

  1. ベアリングハウジングに振動センサーを設置します。各ベアリングに3つの直交方向（V、H、A）があります。
  2. ファンを設計速度と動作点で運転し、熱が安定するまで待ちます（15～30分）。
  3. 10～1,000 Hzの範囲で広帯域RMS速度（mm/s）を記録する
  4. 合格基準: 任意の方位から任意の方向への単一の最高読み取り値≤ FVカテゴリ制限
常にフルスペクトルを記録する

受け入れは全体のRMSに基づいて行われますが、常に FFTスペクトル 試運転中にファンに問題が発生した場合、ベースラインスペクトルとの比較は診断に非常に役立ちます。 バランセット-1A 全体的な RMS と完全な周波数スペクトルの両方を自動的に記録します。.

ファンインペラの現場バランス調整

多くの産業用ファンは、インペラが大きすぎて取り外せない場合や、材料の堆積、浸食、ブレードの損傷により運転中にバランスが崩れた場合など、現場でバランス調整を行う必要があります。ISO 14694は、ファンの運転寿命全体にわたってBV（振動電圧）およびFV（回転速度）の適合性を維持するための実用的な方法として、現場でのバランス調整を暗黙的にサポートしています。.

フィールドバランス調整が必要な場合

  • ファンの振動がFV制限を超え、FFTスペクトルに1×（アンバランス）成分が顕著に現れる
  • 材料の蓄積により、試運転以降、インペラのバランスが変化しました
  • ブレードの修理、ブレードの交換、または侵食シールドの交換を実施
  • 大規模な分解を行わなければインペラを取り外すことはできません（スクロールハウジング内の遠心ファン）
  • 生産スケジュールでは、工場のバランス調整のために長期間の停止は許容できない

Balanset-1Aを使用した手順

  1. セットアップだ： 振動センサーをベアリングハウジング（ラジアル方向）に取り付け、レーザータコメーターをシャフトに向けます。シングルプレーン（F2）またはツープレーン（F3）モードを選択します。.
  2. 初回実行: 基準振動（軸速度1倍における振幅と位相）を記録します。例：135°で8.2 mm/s。.
  3. 試用重量: アクセス可能なブレードまたはハブに既知の質量（例：20g）を取り付けます。再度実行し、新しいベクトルを記録します。例：210°で5.5 mm/s。.
  4. 修正： ソフトウェアが必要な質量と角度を計算します。例：「285°で35g追加」。ブレードの取り付けには重量分割機能も利用できます。.
  5. 確認する： 最終試験では、残留振動がFV限界値を下回っていることが確認されました。典型的な結果：1回の補正サイクル後、1.0～2.0 mm/s。.
現場での単面対二面

ほとんどの遠心ファンの羽根車は、 単面 バランス調整（Balanset F2モード）。幅広のインペラ、多段ファン、長軸流ファンには 2平面 （Balanset F3と2つのセンサー）。クイックテスト：両方のベアリングを測定します。振幅または位相に大きな差がある場合は、2平面測定を使用します。.

ケーススタディ - ISO 14694の実践

ケース1：HVAC給気ファン - 受け入れテスト

ファン： 遠心 HVAC 供給、22 kW、1 460 RPM、インペラ質量 38 kg、剛性コンクリート ベースでの直接駆動。.

仕様: BV-3（G 6.3）、FV-3（≤4.5 mm/s）。.

BV許容値: あなたあたり = 9 549 × 6.3 × 38 / 1 460 = 1 566 g·mm 合計→1機あたり783g·mm。.

残高チェック: 工場証明書: 残留ガス濃度 420 g·mm — 1 566 g·mm の制限値を十分下回っています。✅

FVテスト: 最高速度：3.8 mm/s（水平、駆動側ベアリング）。FV-3の制限値4.5 mm/s以内。✅

ベースラインスペクトル: 24.3 Hzでクリーン1回、170 Hzで小型BPF（7枚羽根）を使用。ファンは健全。.

ケース2：集塵ファン - 蓄積物による進行性アンバランス

ファン： ラジアルブレード集塵機、30kW、1750RPM、インペラ40kg、剛性ベース。.

問題： 振動は試運転時の3.5 mm/sから6ヶ月後に9.8 mm/sに増加しました。FV-3剛性限界 = 4.5 mm/s → 超過.

診断： Balanset-1AのFFT：29.2Hzで支配的な1倍ピーク（軸速度）。2倍波やその他の高調波は最小限。根本原因：ブレード上の不均一な粉塵堆積。.

アクション： ブレードを清掃し、フィールドバランスを調整 バランセット-1A. 試し重量15g、195°で補正計算値28g。調整後： 1.3 mm/秒. ✅

おすすめ： マテリアルハンドリングファンの四半期ごとのクリーニングと再バランス調整をスケジュールします。.

ケース3：屋根換気扇 - ブレードパス共振問題

ファン： 遠心屋根排気、15kW、2,940RPM、インペラ8kg、スプリングアイソレーター（フレキシブル）。.

問題： 全体の振動は12.5 mm/秒。フィールドバランス調整により7.0 mm/秒から1.5 mm/秒に1/1減少しましたが、全体的な振動は10.8 mm/秒までしか低下しませんでした。.

診断： FFTでは、343 Hz = 8.5 mm/s（BPF、7枚羽根×49 Hz）で7倍の強いピークが見られます。ファンハウジング 固有振動数 約340 Hzで共鳴します。.

根本的な原因： 入口直前の90°エルボ → 入口速度の不均一性 → BPF励起 → ハウジング共振増幅。.

解決策 入口ガイドベーンを設置、エルボを上流側へ移動。BPFは2.1 mm/sに低下。全体： 3.2 mm/秒. ✅

このケースは、BV コンプライアンスだけでは FV コンプライアンスを保証しない理由を示しています。空気力学的要因は、バランス品質とは無関係に振動を生成します。.

他の規格との関係

ISO 14694 は単独で存在するわけではなく、いくつかの国際規格を参照して構築されています。

  • ISO 1940-1 / ISO 21940-11: BV 分類が参照する G グレード システム。ISO 14694 は、ファンの種類ごとに適切な G グレードを選択します。.
  • ISO 10816-1 / ISO 20816-1: 一般的な振動測定方法。FVカテゴリーはISO 10816ゾーンから派生しており、互換性があります。.
  • ISO 10816-3: 15～300kWの産業用機械。この範囲のファンはどちらの規格も使用できますが、ISO 14694ではより具体的なファンのガイドラインが提供されています。.
  • ISO 5801: ファン性能テスト。FV テストは、この規格の動作条件を参照します。.
  • ISO 13347: ファンの音響（騒音）。関連性はあるものの、別の問題です。振動を減らすと、騒音の伝達も減少することがよくあります。.
  • AMCA 204: 北米のファン振動規格。適用範囲は類似しており、一方の規格を満たすファンは、一般的にもう一方の規格も満たします。.
ISO 14694準拠のVibromera機器

について バランセット-1A ポータブルバランサーは、2チャンネル振動測定（両方のベアリングを同時に）、内蔵ISO 1940 / ISO 14694公差計算機、単面および2面振動測定機能を備えています。 バランシング モード、ブレードに取り付けられたウェイトの補正重量分割、, FFTスペクトル解析 故障診断用の振動計モードとFV受入れ測定用の振動計モードがあります。 バランセット-4 複雑なマルチベアリングファンアセンブリのためにこれを 4 つのチャネルに拡張します。.

公式規格: ISO 14694（ISOストア）→

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