ローターバランス調整における3ラン法とは？ • ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、破砕機、ファン、マルチャー、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用されます。 ローターバランス調整における3ラン法とは？ • ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、破砕機、ファン、マルチャー、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用されます。

ローターバランス調整における 3 実行法とは何ですか?

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ローターバランス調整における3回実行法の理解

定義: 3 実行法とは何ですか?

について 3回実行法 最も広く使用されている手順は 2平面（動的）バランス. 。それは、 修正重み 2つ必要 修正面 正確に3回の測定実行を行う：1回目はベースラインを確立するための最初の実行である アンバランス 条件、その後に2つの連続した 試用重量 実行します（各修正平面ごとに 1 つ）。.

この方法は、精度と効率の最適なバランスを実現し、従来の方法よりも機械の起動と停止が少なくて済みます。 4回実行法 ほとんどの産業における効果的な補正を計算するのに十分なデータを提供しながら バランシング アプリケーション。

3回実行手順：ステップバイステップ

手順は、単純かつ体系的な順序に従って行われます。

実行1: 初期ベースライン測定

機械は、不均衡な、そのままの状態ではバランス調整速度で運転されます。. 振動 両方のベアリング位置（ベアリング1とベアリング2として指定）で測定が行われ、両方の記録が記録されます。 振幅 そして 位相角. これらの測定値は、元の不均衡分布によって生じた振動ベクトルを表しています。.

  • ベアリング1での測定: 振幅 A₁、位相 θ₁
  • ベアリング2での測定: 振幅A₂、位相θ₂
  • 目的： 修正する必要があるベースライン振動条件（O₁およびO₂）を確立します

実行2: 補正面1での試行重量

機械を停止し、既知の試験用錘（T₁）を、最初の補正面（通常はベアリング1付近）の正確にマークされた角度位置に一時的に取り付けます。機械を同じ速度で再起動し、両方のベアリングで振動を再度測定します。.

  • 追加： 平面1の角度α₁における試験重量T₁
  • ベアリング1での測定: 新しい振動ベクトル（O₁ + T₁の効果）
  • ベアリング2での測定: 新しい振動ベクトル（O₂ + T₁の効果）
  • 目的： 平面1の重量が両方のベアリングの振動にどのように影響するかを決定します

バランス計は、 影響係数 平面 1 の場合は、これらの新しい測定値から初期測定値をベクトル減算します。.

実行3: 修正面2での試行重量

最初の試験用ウェイトを取り除き、2つ目の試験用ウェイト（T₂）を第2補正面（通常はベアリング2付近）のマークされた位置に取り付けます。再度測定を実行し、両ベアリングの振動を記録します。.

  • 取り除く： 平面1からの試験重量T₁
  • 追加： 平面2の角度α₂における試験重量T₂
  • ベアリング1での測定: 新しい振動ベクトル（O₁ + T₂の効果）
  • ベアリング2での測定: 新しい振動ベクトル（O₂ + T₂の効果）
  • 目的： 平面2の重量が両方のベアリングの振動にどのように影響するかを決定します

この機器には現在、各平面が各方位にどのように影響するかを説明する 4 つの影響係数の完全なセットが備わっています。.

修正重みの計算

3回の実行が完了すると、バランスソフトウェアは ベクトル数学 修正重みを求めるには：

影響係数マトリックス

3 回の測定実行から、次の 4 つの係数が決定されます。

  • α₁₁: 平面1がベアリング1に与える影響（主な影響）
  • α₁₂: 平面2がベアリング1に与える影響（クロスカップリング）
  • α₂₁: 平面1がベアリング2に与える影響（クロスカップリング）
  • α₂₂: 平面2が方位2に与える影響（主な影響）

システムを解く

この機器は 2 つの連立方程式を解き、W₁ (平面 1 の補正) と W₂ (平面 2 の補正) を求めます。

  • α₁₁ · W₁ + α₁₂ · W₂ = -O₁ (ベアリング1の振動を打ち消すため)
  • α₂₁ · W₁ + α₂₂ · W₂ = -O₂（ベアリング2の振動を打ち消すため）

このソリューションは、各補正重量に必要な質量と角度位置の両方を提供します。.

最終ステップ

  1. 両方の試用重量を外す
  2. 計算された永久補正重量を両方の平面に取り付けます
  3. 検証実行を実行して、振動が許容レベルまで低減されていることを確認します。
  4. 必要に応じて、トリムバランスを実行して結果を微調整します。

3回実行法の利点

3 実行法は、いくつかの重要な利点により、2 平面バランス調整の業界標準となっています。

1. 最適な効率

4つの影響係数（初期条件1つと、平面ごとに1回の試運転）を確立するには、3回の実行が最低限必要です。これにより、機械のダウンタイムを最小限に抑えながら、完全なシステム特性評価が可能になります。.

2. 実証された信頼性

数十年にわたる現場経験により、3 回の実行で、ほとんどの産業アプリケーションにおいて信頼性の高いバランス調整を行うのに十分なデータが得られることが実証されています。.

3. 時間とコストの節約

4 回実行方式と比較すると、1 回の試運転を省略すると、バランス調整時間が約 20% 短縮され、ダウンタイムと人件費が削減されます。.

4. よりシンプルな実行

実行回数が少ないということは、試行重量の処理が少なくなり、エラーの機会が減り、データ管理が簡単になることを意味します。.

5. ほとんどのアプリケーションに適しています

中程度の相互干渉効果と許容できる性能を備えた一般的な産業機械の場合 バランス許容差, 3 回の実行で、常に成功した結果が得られます。.

3回実行法を使用する場合

3 回実行法は次の場合に適しています。

  • 日常的な産業バランス調整: モーター、ファン、ポンプ、ブロワーなど、回転機器の大部分
  • 中程度の精度要件: G 2.5からG 16までのバランス品質等級
  • フィールドバランシングアプリケーション: 現場バランス調整 ダウンタイムを最小限に抑えることが重要な場合
  • 安定した機械システム: 良好な機械的状態と線形応答を備えた機器
  • 標準ローター形状: 剛性ローター 典型的な長さ対直径比

制限事項と使用できない場合

3 回実行法は、次のような特定の状況では不十分な場合があります。

4回実行法が好まれる場合

  • 高精度要件: 非常に厳しい許容誤差（G 0.4～G 1.0）のため、直線性の追加検証が重要になります。
  • 強いクロスカップリング: 矯正面が非常に接近している場合や、剛性が著しく非対称な場合
  • 不明なシステム特性: 珍しい機器やカスタム機器の初めてのバランス調整
  • 問題のある機械: 非線形動作や機械的な問題の兆候を示す機器

単面でも十分な場合

  • 動的アンバランスが最小限に抑えられた狭いディスク型ローター
  • ベアリングの1箇所のみに大きな振動が見られる場合

他の方法との比較

3ラン方式と4ラン方式

側面 3ラン 4ラン
実行回数 3（初回＋2回の試行） 4（初期 + 2回の試行 + 合計）
所要時間 短い 約20%長い
直線性チェック いいえ はい（実行4で検証）
代表的な用途 日常的な産業作業 高精度で重要な機器
正確さ グッド 素晴らしい
複雑 より低い より高い

3ラン法と単面法

3回実行法は、 単面バランス, は、2回の実行（最初の試行と1回の試行）のみを使用しますが、1つの平面しか修正できず、 カップルのアンバランス.

3回実行法の成功のためのベストプラクティス

トライアルウェイトの選択

  • 振動振幅の変化が25～50%となる試験用重量を選択する
  • 小さすぎる：信号対雑音比が悪く、計算エラーが発生する
  • 大きすぎる：非線形応答または安全でない振動レベルのリスク
  • 測定品質を一定に保つために、両方の平面に同様のサイズを使用します。

運用の一貫性

  • 3回の実行で同じ速度を維持する
  • 必要に応じて実行間の熱安定化を考慮する
  • 一貫したプロセス条件（流量、圧力、温度）を確保する
  • 同一のセンサー位置と取り付け方法を使用する

データ品質

  • 実行ごとに複数の測定を行い、平均化する
  • 位相測定が一貫しており、信頼できることを確認する
  • 試験重量が明確に測定可能な変化を生み出すことを確認する
  • 測定エラーを示す可能性のある異常を探す

設置精度

  • 試験用重量の角度位置を慎重にマークして検証する
  • トライアルウェイトがしっかりと取り付けられており、走行中に動かないことを確認してください。
  • 最終補正ウェイトを同じ注意と精度で取り付けます
  • 最終実行前に質量と角度を再確認する

一般的な問題のトラブルシューティング

修正後の結果が悪い

考えられる原因:

  • 間違った角度や間違った質量で取り付けられた補正ウェイト
  • 試運転と修正設置の間で動作条件が変更されました
  • 機械的な問題（緩み、ずれ）がバランス調整前に解決されていない
  • 非線形システム応答

試験用重量は小さな反応を生じる

解決策:

  • より大きな試験用ウェイトを使用するか、より大きな半径に配置する
  • センサーの取り付けと信号品質を確認する
  • 動作速度が正しいことを確認する
  • システムの減衰が非常に高いか、応答感度が非常に低いかを考慮する

一貫性のない測定

解決策:

  • 熱的および機械的安定化にさらに時間をかける
  • センサーの取り付けを改善する（磁石の代わりにスタッドを使用する）
  • 外部の振動源から隔離する
  • 変動する動作を引き起こす機械的な問題に対処する

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