ISO 1940-1: 機械的振動 - 一定（剛性）状態におけるロータのバランス品質要件

まとめ

ISO 1940-1は、ローターバランス調整の分野において最も重要かつ頻繁に参照される規格の一つです。ローターを種類別に分類し、適切なバランス品質レベルを決定し、特定のバランス調整許容差を計算するための体系的な方法を提供します。この規格の中核となるのは、 バランス品質等級（G等級）は、製造業者や保守担当者が、バランス作業の精度を標準化された方法で規定し、検証することを可能にする規格です。この規格は、特に以下のものに適用されます。 剛性ローター—サービス速度で曲がったり曲がったりしないもの。

注: この規格は正式には ISO 21940-11 に置き換えられましたが、その原則と G グレード システムは、世界中の剛性ローター バランス調整の基本的な基礎として残っています。

目次（概念構造）

この規格は、許容残留不均衡を決定するプロセスをユーザーに示すよう構成されています。

1. 1. 適用範囲および分野：

   この最初のセクションでは、標準の範囲と目的を定めています。その規則とガイドラインが適用される範囲は、 剛体的に動作するローター 回転速度範囲全体にわたって、回転子が不釣合い力によって著しい曲がりや変形を生じないことを意味します。これは規格全体の基本的な前提であり、回転子が不釣合い力によって著しい曲がりや変形を生じないことを意味します。適用範囲は広く、あらゆる産業における多種多様な回転機械を網羅することを目的としています。しかし、これは汎用規格であり、特定の種類の機械（例：航空宇宙用ガスタービン）については、より厳格な他の規格が優先される場合があることも明確にしています。この規格の目的は、製造および修理における品質管理に不可欠なバランス公差を規定するための体系的な方法を提供することです。

2. 2. バランス品質等級（G等級）

   このセクションは規格の中心となる部分です。ここでは、 バランス品質等級（G等級） 異なる種類の機械のバランス要件を分類する方法として、Gグレードは特定の不釣合い（偏心、 e）と最大サービス角速度（Ω）であり、 G = e × Ωこの値は一定の振動速度を表し、品質の標準化された尺度となります。この規格では、様々な種類のローター（電気モーター、ポンプのインペラー、ファン、ガスタービン、クランクシャフトなど）を列挙した包括的な表が提供され、それぞれに推奨されるGグレードが割り当てられています。これらのグレードは、数十年にわたる経験的データと実践的な経験に基づいています。例えば、標準的な産業用モーターにはG6.3が推奨されますが、精密研削スピンドルには、より厳しいG1.0またはG0.4が求められます。G番号が低いほど、バランス公差はより厳しく、より精密であることを意味し、許容される残留アンバランスが少なくなります。

3. 3. 許容残留アンバランス計算：

   このセクションでは、理論上のGグレードから実用的かつ測定可能な許容値への重要な数学的橋渡しを提供します。許容される特定の不釣合い（e_あたり）は、回転軸からの重心の許容変位量です。この式はGグレードの定義から直接導かれます。

   e_あたり = G / Ω

   一般的な工学単位を実際に使用するために、この規格では次の式が規定されています。

   e_あたり [g·mm/kg] = (G [mm/s] × 9549) / n [RPM]

   許容される特定の不均衡（e_あたり）を計算するには、ローターの質量（M）を使用して、許容残留不釣合い量（あなた_あたり）ローター全体について： あなた_あたり = e_あたり × メートルこの最終値はグラム・ミリメートル（g·mm）などの単位で表され、バランシングマシンのオペレーターが達成すべき目標値です。測定された残留アンバランスがこの計算値を下回った場合、ローターはバランスが取れているとみなされます。

4. 4. 残留アンバランスの修正面への割り当て：

   このセクションでは、計算された許容不平衡度の合計（あなた_あたり）をそれぞれ特定の許容範囲に分割する 修正面両方の補正には2面バランスが必要である。 静的 そして カップルのアンバランス規格では、ローターの形状に応じて、この割り当ての計算式を規定しています。単純で対称的なローターの場合、全体のアンバランスは通常、2つの平面間で均等に分割されます。ただし、オーバーハングしたローターや、重心がベアリング間の中心にないローターなど、より複雑な形状の場合、規格では特定の計算式を規定しています。これらの計算式は、補正平面とベアリングからの重心の距離を考慮に入れ、各平面の許容値が正しく配分されるようにします。バランシングマシンは各平面のアンバランスを個別に測定するため、このステップは重要です。したがって、オペレーターは各平面に対して特定の目標値を必要とします（例：「平面 I の許容アンバランスは 15 g·mm、平面 II は 20 g·mm」）。

5. 5. バランス調整におけるエラーの原因:

   この最終セクションでは、たとえ正確な許容差が計算されたとしても、バランシング作業の精度を損なう可能性のある現実世界の要因について、実践的なガイドとして役立ちます。完全なバランスの達成は不可能であり、残留アンバランスを計算された許容差を下回るレベルまで低減することが目標であることを強調しています。この規格では、管理しなければならないいくつかの主要な誤差要因について説明しています。これには、バランシング マシン自体のキャリブレーション誤差、ローターのジャーナルまたは取り付け面の形状の欠陥 (ランアウト)、ローターをマシンに取り付ける際に使用するツールによって導入される誤差 (アンバランスなアーバーなど)、および熱膨張や空気力など、低速バランシング中には発生しない動作上の影響が含まれます。この章は品質管理の重要なチェックリストとして機能し、マシンに表示される最終的な数値だけでなく、バランシング プロセス全体を考慮するように作業者に促します。

重要な概念

• 標準化: Gグレードシステムは、バランス品質に関する世界共通の言語を提供します。お客様は「G6.3までのバランス」とご指定いただければ、世界中のどのバランス調整工場でも、必要な公差を正確に把握できます。
• 速度依存性: この規格では、バランス許容度が機械の運転速度に大きく依存することを明確にしています。回転速度が速いほど、低速のローターと同等の振動レベルを発生させるためには、より厳密なバランス（許容残留アンバランスが小さい）が必要となります。
• 実用性: この規格は、数十年にわたる実験データに基づいた実証済みの実用的なフレームワークを提供し、バランス不足（高振動につながる）とバランス過剰（不必要なコストがかかる）の両方を回避するのに役立ちます。

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