振動解析におけるシャフトの振れの理解
定義: ランアウトとは何ですか?
なくなる 回転子の不完全性の総称で、回転子が極めて低速で回転している場合でも、アンバランスなどの動的な力が無視できるほど小さい場合でも、1回転につき1回(1x)の信号を生成します。これは、シャフトの真の中心線に対する回転面の真円からの偏差、つまり総変化量です。振動解析における重要な課題は、振動データではランアウトがアンバランスと全く同じように見えるにもかかわらず、質量に関連する問題ではないため、バランス調整では修正できないことです。
ランアウトの種類:重要な区別
振れには主に 2 つの種類があり、それらを区別することが重要です。
1. 機械的な振れ
機械的な振れは真の 物理的または幾何学的な欠陥 シャフトの。シャフトの表面が完全に円形ではない、または回転軸の中心に完全に位置していないことを意味します。一般的な原因としては、以下が挙げられます。
- 真円度: シャフトジャーナルはわずかに楕円形であるか、機械加工によるその他の形状の欠陥があります。
- 偏心: プーリーやギアなどのコンポーネントは、シャフトの中心線に対してわずかに中心からずれて機械加工または取り付けられます。
- 曲がったシャフトまたは弓状のシャフト: シャフトが永久的に曲がっていると、回転するとシャフトの表面が固定点に対して内側と外側に移動します。
機械的な振れは、シャフトを手でゆっくり回転させながらダイヤルインジケータを使用して直接測定できます。
2. 電気的ランアウト
電気的なランアウトは物理的な欠陥ではなく、 測定誤差 非接触でのみ発生する 渦電流近接プローブこれらのプローブは、磁場を発生させ、シャフト表面の変化を感知することで機能します。シャフト表面の磁気特性または電気特性に局所的な変化がある場合、シャフトとプローブ間のギャップが完全に一定であっても、プローブは変動する信号を生成します。
電気的ランアウトの原因は次のとおりです。
- 材料の透過性の変化: シャフト上の局所的な磁気により、強い1倍信号が発生する可能性があります。これは、例えば磁気式ダイヤルインジケータなどによってシャフトが誤って磁化された場合に発生することがあります。
- 表面仕上げの変更: プローブの「表示領域」にある傷、へこみ、または工具の跡。
- 一貫性のない材料構成: シャフト材料の合金または冶金特性の変動。
電気的振れはダイヤルインジケータでは見えませんが、ターボ機械の振動監視においては大きな誤差の原因となります。
ランアウトが診断とバランス調整において問題となる理由
どちらのタイプの振れによっても生成される信号は、シャフトの回転速度の1倍の周波数で発生し、これはアンバランスと同じ周波数です。これにより、大きな問題が発生します。
- 不均衡と誤解される可能性があります。 アナリストは、1 倍の振動ピークの高さを見て、それを不均衡であると誤って診断し、不必要で効果のないバランス調整の試行につながる可能性があります。
- バランス調整を妨げます: ランアウト信号は真のアンバランス信号に加算されます。正確なバランス調整を行うには、ランアウト成分を測定し、全体の振動信号からベクトル的に減算することで、真の動的応答を分離する必要があります。
ランアウト補正:スローロールベクトル
この問題を解決するために、アナリストは 振れ補正これは、近接プローブで監視されるあらゆる機械の分析において重要なステップです。
- スローロール: 機械は非常に低速(通常 200 ~ 500 RPM)で動作し、不均衡による遠心力はわずかです。
- スローロールベクトルを測定する: この低速で測定された1倍振動ベクトル(振幅と位相)は、ほぼ完全に振れによるものです。これは「スローロール」または「振れ」ベクトルと呼ばれます。
- ベクトルを減算します。 このスローロール ベクトルは保存され、マシンの高動作速度で測定された 1 倍の振動ベクトルからベクトル的に減算されます。
その結果、 ランアウト補正1倍ベクトルこれは、アンバランスやその他のローター力によるシャフトの真の動的運動を表します。この補正値は、正確な診断とバランス補正重量の計算に使用されます。