ISO 21940-21: 釣合試験機の説明と評価
ISO 21940-21 これは、製造業者に対して製品の表示方法を定める国際規格です。 バランスマシン そして、何よりも重要なのは、それが主張どおりの性能を発揮することをどう証明するかという点だ。これは現代の ISO 21940 家族 ローターバランシング （旧来のISO 1940シリーズに取って代わったものであり）、これと並んで ISO 21940-12 フレキシブルローターおよび ISO 21940-13 現場での作業において。第21部は、機械の技術的特性を明記し、校正済みの試験ローターを用いてその精度を検証するための標準化された手順を定めたものです。この規格への準拠により、購入者や監査人は、その機械が単に販売業者の宣伝数値ではなく、国際的に合意された性能基準を真に満たしているという確信を得ることができます。
1. 適用範囲および機械の概要
本規格は、以下の対象に適用される 全て 以下の用途に使用されるバランシングマシンの種類 剛性ローター — ハードベアリング方式とソフトベアリング方式の両方を含む。その第一の目的は、製造業者が機械をどのように記述・仕様定義すべきかについて、正式かつ共通の用語体系を確立し、異なるメーカーの機械同士を対等な条件で比較できるようにすることである。
必須記載事項には、機械の物理的容量およびその測定システムが含まれます：
- ローター・エンベロープ： 当該機械が対応可能なローターの最小および最大質量、軸受径、およびローター長。
- スピードレンジ： 性能が保証されるバランス調整速度の範囲。
- 駆動方式： ローターの駆動方式（ベルト駆動、エンドドライブ（カルダンジョイントまたはカップリング）、または自走式（空気圧またはローター内蔵モーター））は、それぞれ精度やローターの実用範囲に影響を与えるため、重要な要素となる。
- 測定システム： ピックアップの種類、不平衡量および不平衡角の表示、ならびに平面分離能力。
パート21では、すべてのサプライヤーに対し同一のデータセットの公開を義務付けることで、購入者がその機械が自社のローターに実際に適合するかどうかを判断するための、明確かつ標準化された基準を確保しています。これは、いかなるパンフレットの説明文でも代用できない役割です。
ハードベアリング式とソフトベアリング式の機械
この区別が重要なのは、2つのアーキテクチャは同じ基準で評価されるものの、その挙動が大きく異なるためです。 硬質軸受付き機械 現代の店舗でははるかに一般的です。その支柱は堅牢で、遠心力を測定し、さらに 永久校正 それは、取り付けられたローターとは無関係である。 ソフトベアリング式機械 支持部を共振周波数以下で運転し、変位を測定する必要があり、新しいロータータイプごとに試験用おもりを使用して再校正を行わなければならない。パート21はこれら両方の方法を許容しており、そのため、その試験は特定の検知原理ではなく、測定結果に基づいて規定されている。
2. ローターおよび試験用質量体の検証
パフォーマンステストの信頼性は、その実行に使用されるテスト環境の質に左右されます。したがって、第21部では、以下の点について厳格な仕様を定めています。 証明ローター そして 試験質量 評価の基盤となる要素です。プローブローターは単なる量産部品ではなく、極めて高い精度で製造された、寸法安定性に優れた精密加工品であり、 残留アンバランス、試験にローター自体が誤差をもたらさないよう、形状、材質、表面仕上げについて厳格な要件が課されている。
試験用質量体――正確に既知の値を得るために、所定の半径の位置に追加される既知の小さな重り アンバランス — 校正済みであり、国家標準にトレーサブルでなければならない。理想的には、 校正証明書. 試験装置を標準化することで、異なる機械、オペレーター、場所を問わず、結果を再現可能かつ比較可能にすることができます。試験用質量とその半径から、それによって生じる遠心力を算出する必要がある場合は、 不均衡計算機による遠心力 一回の計算で済みます。
3. 性能テスト
これが本規格の実践的な核心であり、機械の性能を客観的に定量化する、明確に定義された段階的な試験手法です。主に2つの主要な試験が、評価の大部分を占めています。
- 達成可能な最小残留不均衡（U3月 / MARU）： 感度を測る究極の試験です。バランスが取れた試験用ローターを起点として、この試験では、装置が繰り返しかつ確実に検出できる最小の残留不均衡を測定します。実質的に、これは装置の電子的および機械的な ノイズフロア — 解像できる限界。これは直接 バランスのとれた感度、そして、特定の構成における同等の数値は、以下の式を使って推定できます。 バランシングマシン感度計算機.
- 不平衡低減率（URR）： 精度と効率を直接的に測定する指標です。校正用ローターに既知のアンバランスを加え、装置がこれを測定して補正値を算出します。その単一の補正を適用した後、残留アンバランスを再度測定します。URRとは、1回の処理でアンバランスがどの程度低減されたかを表す割合です。URRが95%ということは、装置が1回の処理で初期のアンバランスの95%を除去したことを意味します。 修正 ステップ — 操作者に延々と試行を繰り返させることなく、正確かつ効率的に動作する機械の証です。
第21条では、その他の重要な点検事項についても規定されています： 機間間隔確保能力 （2平面の機械が正しく区別できることを確認する 静的およびカップルアンバランス 2つの 修正面 （クロストークなし）および 全速度域にわたる性能の一貫性、つまり、ある速度では正確に動作する機械が、別の速度では精度が低下しないようにするためです。
4. 受け入れ基準と文書化
最後の要素は、明確な合格・不合格の基準です。URRテストの場合、規格では、機械が適合とみなされるために達成しなければならない最低限の合格基準値（通常は95％以上）が定められています。一方、MARU値の扱いは異なります。これはそれ自体が合格・不合格の基準ではなく、 宣言済み 機械の感度を示す数値であり、ユーザーはこれをもとに、ノイズフロアが自身の最も厳しい要件を満たすほど十分に低いかどうかを判断できる バランス品質等級.
最後に、この基準では包括的な テストレポート すべての試験の条件と結果を記録する。この報告書は、その機械の公式な性能証明書であり、その性能が販売者による主張ではなく、厳格かつ国際的に認められた手順に基づいて検証されたことをエンドユーザーに保証するものである。
5. 第21部の実務上の位置づけ
信頼性エンジニアやバランス調整工場の経営者にとって、Part 21は一見単純に見えるある疑問に答えてくれる。 この機械は、本当に私のローターを必要な公差範囲内でバランス調整できるのでしょうか？ URRは、ジョブが要する反復回数がどれほど少ないかを示し、MARUは、最も細かい 寛容 信頼性のある証明を行うことができます。
と ショップ用バランス調整機 そして 現場でのバランス調整 明確です。パート21に基づいて評価された専用機は、管理された作業エリア内で、ローターを単独で、そのベアリング上に設置した状態で不均衡を除去します。しかし、多くのローターは工場に送られることなく、機械そのものに取り付けられたまま、その場で修正されます。 ローターベアリングシステム 動作速度で。次のようなポータブルな2チャンネルアナライザ バランセット-1A を実行する。 フィールドバランシング を測定する。 振幅と位相, コンピューティング 影響係数、そして選択したISO 21940-11の等級に基づいて残留不平衡を検証する――これは、工場内の試験機では再現できない、実際の組立状態、熱的条件、および基礎条件を反映したものである。これら2つのアプローチは相互に補完し合う関係にある。すなわち、パート21はベンチ試験装置に関する規定を定めているのに対し、実機試験は実際に稼働しているローターの状態を評価するものである。
