2平面バランスの理解
定義: 2 平面バランスとは何ですか?
2平面バランス は ダイナミックバランシング 手順 修正重み ローターの長さに沿って2つの別々の平面に配置され、静的不均衡と カップルのアンバランス. この方法は、ほとんどの産業用回転機械、特に軸長が直径と同等かそれ以上であるローターに必要です。.
とは異なり 単面バランス, はローターの質量中心のオフセットのみに対処しますが、2 平面バランス調整では、並進力の不均衡と、回転中にローターが揺れたり揺れたりする原因となるモーメント (偶力) の両方を修正します。.
2 平面バランス調整はいつ必要ですか?
2 平面バランス調整は次のような状況で必要です。
1. 長いまたは細いローター
長さと直径の比が約0.5対1.0を超えるローターには、2面バランス調整が必要です。これには以下のものが含まれます。
- 電動モーターアーマチュア
- ポンプとコンプレッサーのシャフト
- 多段ファンローター
- ドライブシャフトとカップリング
- スピンドルと回転工具
- タービンローター
2. カップルのアンバランスの存在
振動測定で2つのベアリング支持部間の位相が著しくずれている（揺れや傾斜の動きを示している）場合、, カップルのアンバランス が存在し、2 平面バランス調整を使用して修正する必要があります。.
3. 単面バランス調整が不十分な場合
もし、 単面バランス 1 つのベアリングの振動が減り、別のベアリングの振動が増加する場合、これは 2 平面のバランス調整が必要であることを明確に示しています。.
4. 分散質量を持つ剛体ローター
たとえ 剛性ローター 第一水準以下で運営 臨界速度, 質量が軸方向のかなりの長さにわたって分散されている場合、2 平面バランス調整により、すべてのベアリング位置で振動が最小限に抑えられます。.
2平面バランス調整手順
2面バランス調整は、1面の補正が両方のベアリングの振動に影響を与えるため、1面バランス調整よりも複雑です。この手順では、 影響係数法 複数の 試用重量:
ステップ1：初期測定
機械をバランス調整速度で運転し、初期振動ベクトル（振幅と振幅）を測定します。 段階両方のベアリング位置で、回転軸のアンバランス（回転軸の不均衡）を測定します。これらを「ベアリング1」と「ベアリング2」とラベル付けします。このデータは、ローターに存在するすべてのアンバランスの影響を総合的に表します。.
ステップ2: 修正面を定義する
2つ選択 修正面 ローターに沿って、重りを追加したり取り外したりできる場所。これらの面は、実用的かつアクセス可能な限り離して配置する必要があります。一般的な設置場所としては、ローターの両端付近、カップリングフランジ、ファンハブなどが挙げられます。.
ステップ3：平面1での試し重量
機械を停止し、最初の補正面の既知の角度位置に試験用の重りを取り付けます。機械を稼働させ、両方のベアリングにおける新しい振動を測定します。試験用の重りを平面1に取り付けることによって引き起こされる各ベアリングの振動の変化を記録します。これにより、平面1がベアリング1に与える影響と、平面1がベアリング2に与える影響という2つの影響係数が確立されます。.
ステップ4：平面2での試し重量
最初の試験用ウェイトを取り外し、2番目の補正面の既知の位置に試験用ウェイトを取り付けます。機械を再度運転し、両方のベアリングの振動を測定します。これにより、さらに2つの影響係数、すなわち面2がベアリング1に与える影響と、面2がベアリング2に与える影響が確立されます。.
ステップ5: 修正重みを計算する
バランス計器には4つの影響係数があり、ローターシステムが各平面の重量にどのように反応するかを表す2×2行列を形成します。 ベクトル数学 行列反転により、この装置は連立方程式を解き、各補正面に必要な正確な質量と角度を計算し、両方のベアリングでの振動を同時に最小限に抑えます。.
ステップ6: 修正をインストールして検証する
算出された補正ウェイトを両方とも恒久的に取り付け、機械を稼働させて最終検証を行います。理想的には、両方のベアリングの振動が許容レベルまで低減されている必要があります。そうでない場合は、トリムバランスを調整して補正を微調整することができます。.
影響係数行列の理解
2面バランス調整の威力は、影響係数マトリックスにあります。各補正面は両方の軸受の振動に影響を与えるため、これらの相互干渉効果を考慮する必要があります。
- 直接的な影響: 平面 1 の重量は近くのベアリング 1 の振動に最も強い影響を与え、平面 2 の重量は近くのベアリング 2 に最も強い影響を与えます。.
- クロスカップリング効果: ただし、平面 1 の重量はベアリング 2 にも影響します (ただし通常は影響度は低くなります)。また、平面 2 の重量はベアリング 1 にも影響します。.
バランス計の計算では、これら 4 つの効果がすべて同時に考慮され、補正重量が連携してすべての測定ポイントでの振動を最小限に抑えます。.
2平面バランスの利点
- 完全な訂正: 静的アンバランスと偶力アンバランスの両方に対処し、ほとんどのローター タイプに徹底したバランス ソリューションを提供します。.
- すべてのベアリングの振動を最小限に抑えます。 単一平面バランス調整とは異なり、2 平面バランス調整ではローター システム全体の振動低減が最適化されます。.
- コンポーネントの寿命を延ばす: 両方のベアリング位置での振動を低減することで、ベアリング、シール、カップリングの摩耗が最小限に抑えられます。.
- 業界標準: 2 平面バランス調整は、ほとんどの産業機械の標準的なアプローチであり、多くの機器メーカーや業界標準で要求されています。.
- リジッドローターに適しています: 効果的にバランスをとる 剛性ローター 第一臨界速度未満で動作しており、これは産業用機器の大部分に当てはまります。.
単面バランスと多面バランスの比較
- 対シングルプレーン: 2 平面バランス調整はより複雑で時間がかかりますが、最も狭いディスク型ローターを除くすべてのローターに対して優れた振動低減効果をもたらします。.
- マルチプレーンとの比較: のために フレキシブルローター 危険速度を超える速度で運転する場合、3面以上の補正面が必要になる場合があります。ただし、ほとんどの産業機械では2面バランス調整で十分です。.
一般的な課題と解決策
1. アクセスできない修正面
課題: 組み立てられた機械では、理想的な補正平面の位置にアクセスできない場合があります。.
解決策：カップリングハブ、ファンブレード、外部フランジなど、利用可能な場所を使用します。最新の機器は、最適ではない平面間隔を数学的に考慮できます。.
2. 試験体重反応が不十分
課題: 試験用重量が振動にほとんど変化をもたらさない場合、影響係数は不正確になります。.
解決策: 効果を高めるには、より大きな試用重量を使用するか、より大きな半径に配置します。.
3. 非線形システムの挙動
課題: 一部のローター (特にコンポーネントが緩んでいるもの、柔らかい脚を持つもの、または共振に近い状態で動作しているもの) は、補正重量に対して直線的に反応しません。.
解決策: まず機械的な問題に対処し (ボルトを締め、ソフト フットを修正)、可能な場合は危険な速度から離れた場所でバランス調整を実行します。.
フィールドバランシングアプリケーション
2面バランス調整は、 フィールドバランシング 産業機械の振動解析装置とバランス調整装置を使用することで、技術者はローターを分解したりバランス調整工場に送ったりすることなく、現場で直接2面バランス調整を行うことができます。このアプローチは時間とコストを節約し、ベアリングの剛性、基礎の柔軟性、プロセス負荷などの要素を考慮しながら、実際の運転条件下でローターのバランス調整を確実に行うことができます。.
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