マルチャーローターのバランス調整 - Balanset-1Aを使用した現場作業 | Vibromera
フィールドガイド - 林業および農業用マルチャー

マルチャーローターのバランス調整: 振動をその発生源で止める

マルチャーは一日中木や藪を噛み砕き、ベアリングも同様の速さで摩耗します。ハウジングはひび割れ、PTOシャフトは震え、昼食時にはオペレーターの手は痺れてしまいます。. ローターのバランスが崩れています。. このガイドでは、実際の仕事からの実際の数値を使用して、現場で正確に修正する方法を示します。.

14.6 → 1.8
mm/s振動(前→後)
50分
典型的な現場手順
3~5倍
ベアリング寿命の延長
実際に動作を確認する
ローターバランス調整
現場マルチング
ビフォー / アフター

マルチャーが振動する理由

マルチャーローターは毎分1,500~2,400回転で回転し、木材、石、土、地中埋設金属に衝突します。これは1秒間に25~40回の衝突に相当します。このような状況では、完璧なバランスは長くは続きません。質量分布を変化させる要因は次のとおりです。

  • 歯が折れたり磨耗したりしている。. 半径250mmの超硬合金歯が1本欠けるだけで、100グラム以上のアンバランスが生じ、運転席でその影響を感じるほどです。歯の摩耗は、ドラムのどちら側が最初に材料に接触するかによって不均一になります。.
  • 衝撃によるダメージ。. コンクリート、鉄筋、あるいは大きな石に衝突すると、歯受けが曲がり、ドラム壁が変形します。目に見える破損がなくても、質量分布は変化します。.
  • 破片の蓄積。. 湿った土、樹液、そして木質繊維が歯受けの間の隙間に詰まっています。1,200mmのドラム缶の場合、湿った状態で数日放置すると、200~400グラムの堆積物になることがよくあります。.
  • 再バランス調整なしで溶接修理します。. ハードフェーシング(摩耗した歯を溶接材で補強する)は質量を増加させます。新しいホルダーブラケットを溶接すると質量が増加します。修理後に再バランス調整を行わないと、修理自体がアンバランスを引き起こします。.
  • 製造上の差異。. 工場から出荷されるローターは、完璧なバランスを保っていません。壁の厚さ、溶接の溶け込み、ブラケットの配置はすべて許容範囲内で変化しますが、許容差は積み重なっていきます。.

何が壊れて、いくらかかるのか

2,000 RPMでは、不均衡による遠心力は 四角 速度の。半径200mmの50グラムのオフセットは、ベアリングに44kg以上の周期的な力を発生させます。これは1秒間に33回、つまり30ミリ秒ごとにハンマーで叩くような力です。.

  • ベアリング 直接の被害者です。高品質のセットは80~150ユーロです。振動が激しいため、作業員は毎週交換しています。ある請負業者は、バランス調整前のベアリングだけで週400ユーロを費やしていました。.
  • ベアリングハウジング — 過度の遊びにより、ベアリングが楕円形に沈んでしまいます。シートが損傷すると、新しいベアリングでも正しく動作しなくなります。ハウジング修理:200~500ユーロ。.
  • ハウジングとフレームの亀裂 — 振動疲労により溶接部と母材に亀裂が生じます。補強板の上に補強板が溶接されているのがわかります。修理を重ねるごとに構造が弱まります。.
  • 油圧システム — 振動により継手が緩み、シール面が加工硬化します。液漏れによりポンプのキャビテーションと過熱が発生します。油圧ポンプの交換費用:2,000ユーロ以上。.
  • PTOシャフトとトラクター — 振動は駆動ラインを介してトラクターに伝わります。Uジョイント、キャブマウント、油圧バルブボディなど、あらゆる部品が損傷を受けます。.
  • オペレーター — 全身への振動曝露は筋骨格系の損傷を引き起こします。EU指令2002/44/ECでは、振動値を0.5 m/s²に設定していますが、バランスの悪いマルチャーではこの値を簡単に超えてしまう可能性があります。.

ISO振動規格

ISO 1940グレード応用
G40粗い機械クランクシャフト駆動装置
G16農林業全般林業用マルチャー、ハンマーミル
G6.3スムーズに動作する農業機器高回転シュレッダーマルチャー、ファン
G2.5精密ドライブ電動モーター、ポンプインペラ
ISO 1940-1 マルチャークラスの機器のバランス品質等級
ゾーン振動(mm/s RMS)意味アクション
A< 2.8新しい機械の状態なし — 優秀
B2.8~7.1長期的に許容できるモニター
C7.1~11.2短期間のみメンテナンスを計画する
D> 11.2危険なやめろ。今すぐ直せ
ISO 10816-3 / 20816-3 振動強度ゾーン
お金の計算

ベアリング交換: 80~150ユーロ 部品代+2~3時間の作業費。毎週交換するなら 年間4,000~7,500ユーロ 部品だけでも、土地を整地する代わりにレンチで 100 時間以上作業することになります。.

伐採プロジェクト中の請負業者のダウンタイムの 1 日: 800~1,500ユーロ 収益の損失。壊滅的なローター故障(シャフトの亀裂): 2,000~5,000ユーロ 部品+数週間待ちます。.

Balanset-1Aのコスト €1,975 一度だけ。ベアリングの故障を2回防げれば元が取れます。その後の作業はすべて純粋な節約になります。.

マルチャーの種類とそのバランスの癖

PTO林業用マルチャー

1,800~2,400回転

3点ヒッチ搭載、PTO駆動。ローターは長さ800~1,500mmで、固定式の超硬合金歯を備えています。歯の破損や表面硬化によるアンバランスは避けられません。PTO回転数が一定なので、トラクターのスロットルを一定に保つだけで簡単にバランス調整が可能です。.

掘削機搭載型マルチャー

1,500~2,200回転

油圧駆動で、掘削機のアームに取り付けられています。回転数は油圧流量に応じて変化するため、測定中はダイヤルを固定してください。ローターは300~500 kgと重いため、100~200 gの大きな試験用ウェイトが必要です。バランス調整には2人作業が必要となる場合が多いです。.

スキッドステアマルチャー

2,000~2,800回転

コンパクトながら高回転。アンバランスに敏感で、20~30gのオフセットでも顕著な振動が発生します。ローターが軽い場合は、テストウェイトも軽くする必要があります(30~80g)。作業スペースが狭いため、センサーの配置に工夫が必要になる場合があります。.

ドラム式整地用マルチャー

1,200~1,800回転

最も重量のあるカテゴリーです。大径ドラムと巨大な歯により、木全体を粉砕します。回転数は低いものの、その重量から生じる遠心力は非常に大きくなります。補正重量は1面あたり300~500gに達することもあります。これらの作業には余裕を持って時間を確保してください。.

静的不均衡と動的不均衡:従来の方法が失敗する理由

ナイフエッジ法(ローターを丸棒に載せ、重い側を転がしながらカウンターウェイトをかける)は、長さが直径25%未満の短いローターに有効です。この方法はブレーキディスクとシングルプーリーに適用され、マルチャードラムには適用されません。.

長さ1,200mmのマルチャードラムでは、左端の12時の位置に1つの重い点があり、右端の6時の位置にもう1つの重い点があります。ナイフエッジサポートでは、これらの重心は打ち消され、ローターは水平になります。2,000rpmで回転させると、それぞれの重い点が反対方向に外側に引っ張る遠心力を生み出します。その結果、 カップル — 静止しているときは目に見えないが、回転しているときは破壊的な揺れの力。.

経験則: ローターの直径が25%を超える場合は、動的不均衡を想定し、2面バランス調整法を採用してください。すべてのマルチャードラムはこのカテゴリに該当します。.

ショップのバランス調整だけでは不十分な理由

工場では、自社の精密ベアリングを使ってローターのバランス調整を行います。ローターを再度取り付けると、ベアリングのクリアランス、ハウジングのアライメント、PTOの振れ具合がそれぞれ異なります。「完璧にバランス調整された」ローターが再び振動してしまいます。その原因は3つあります。

  • ベアリングのはめあい許容差。. 工場の機械にはゼロクリアランス治具が取り付けられています。ベアリングには作動クリアランスと摩耗があります。ローターは異なる中心で回転します。.
  • アセンブリ変数。. キー溝のアライメント、カップリングの偏心、ベルトの張力など、これらはすべて再組み立て時に変化します。シャフトの偏心がわずか0.01mmでも、アンバランスが生じます。.
  • 動作条件。. 負荷がかかった状態での熱膨張、フレイルのスイングアウト、PTO シャフトの調整など、実際の環境は作業場のベンチとは異なります。.

現場バランス調整 ベアリングが実際の条件下で実際に経験する状況を測定します。そのため、現場での結果は通常より良好であり、ローターが機械から離れることはありません。.

バランシング前のチェックリスト

バランス調整は質量分布を修正します。壊れたハードウェアを修理することはできません。準備に1分かけるだけで、トラブルシューティングに10分を費やす必要がなくなります。.

  • ローターを清掃します。. ドラムの内側と外側の固まった土、植物、樹液を取り除いてください。乾燥した泥が 200 g あると、測定値が無効になります。.
  • ベアリングを点検します。. 各ベアリング付近のシャフトを掴み、ラジアル方向とアキシアル方向の遊びがないか確認します。ギシギシ音やカチカチ音がする場合は、まず交換してください。.
  • すべての歯とホルダーを確認してください。. すべて揃っていますか? すべてきつく締まっていますか? 歯が損傷しているか、ひどく摩耗している場合は、正反対の歯をペアで交換してください。.
  • 亀裂がないか確認してください。. ドラム壁、エンドプレート、取り付けブラケット、フレーム溶接部。ひび割れたドラムは遠心荷重を受けるとたわむため、バランスの測定値が不安定になります。.
  • ドライブのアライメントを確認します。. PTOシャフトのアライメントまたは油圧モーターカップリング。アライメントのずれは、アンバランスに起因しない振動を引き起こします。.
  • すべてを締めます。. 取り付けボルト、3点ヒッチ、ガード。緩んだハードウェアは共振の問題を引き起こします。.
安全性 - 始める前にお読みください
  • エンジンをロックアウト/タグアウトします。キーを抜きます。PTOブレーキをかけます。.
  • 溶接、研削、およびすべてのテスト実行中は目を保護します。.
  • 走行中は回転面から人員を遠ざけてください。2,000 RPMで回転する試験用重量物は発射物となります。.
  • 聴覚保護 - 露出したマルチャードラムは簡単に 95 dB を超えます。.
  • PTO または油圧が作動している間は、ローター領域に手を伸ばさないでください。.

Balanset-1Aを使用した7ステップのフィールドバランス調整手順

について バランセット-1A 影響係数法を使用します。3回の測定と恒久的な補正を行います。ソフトウェアがすべての計算を処理します。.

ステップ1

事前検査と準備

上記のチェックリストを完了してください。平面1(駆動側ベアリング)と平面2(自由側ベアリング)に印を付けます。試しに重量を量ります。 1–3%のローターセクション質量. 400kgのドラムの場合、各ゾーンで100~200gになります。目標は、振動振幅の変化を20~30%にすることです。.

マルチャーでは、歯ホルダーブラケットは試し打ち用のウェイトをボルトで固定するのに便利です。試し打ち用のウェイトにはボルトとナットを使用し、最終的な修正部分のみ溶接してください。.
ステップ2

センサーとタコメーターの取り付け

振動センサー1はベアリングハウジングの平面1に、センサー2は平面2にあります。磁気ベースは、 ローター軸に垂直. 取り付け面を清掃してください。油分は磁力の保持力を低下させます。ドラムまたはプーリーに反射テープを貼ってください。磁気スタンドに取り付けたレーザータコメーターをテープに向けてください。.

タコメーターを直射日光から保護してください。段ボールなどでも良いでしょう。強い太陽光は光学センサーの性能を低下させ、トリガーの誤作動を引き起こします。.
ステップ3

実行0 - 初期振動

ソフトウェアを起動し、選択 2平面バランス. ローターを動作回転数で始動します。速度が安定するまで5~10秒待ちます。両方のセンサーのベースライン振動(mm/s)と位相を記録します。これが「調整前」の数値です。.

回転数が±5%以上変動する場合、スロットルが安定していません。回転数を少し上げて維持してください。正確な位相測定には、速度の一定化が不可欠です。.
ステップ4

実行 1 — 試験重量、平面 1

ローターを停止します。ソフトウェアに試験用重りの質量と半径を入力します。試験用重りを平面1にボルトで固定します。反射テープのマークからの角度(回転方向)を記録します。ローターを回転させ、記録します。停止します。. 試用重量を取り外します。 振幅または位相の ≥20% の変化を確認します。.

振動がほとんど変わらない場合は、試しに重量を軽くしてください。もっと重くしてください。ほとんどのマルチャーローターでは、150gが安全な出発点です。.
ステップ5

実行 2 — 試験重量、平面 2

平面2でも同じ試験重量。角度をマーク。実行、記録。停止。. 試用重量を取り外します。 ソフトウェアには現在 3 つのデータ ポイントがあり、影響係数を計算します。.

走行中に何も変更しないでください。回転数、センサー位置、タコメーターは同じままです。変更を加えると計算が無効になります。.
ステップ6

永久修正をインストールする

ソフトウェアには、平面1の質量と角度、平面2の質量と角度が表示されます。計算された重量に合わせて鋼材を切断します(秤を使用)。テープマークから回転方向の角度を測定します。溶け込みを良くして溶接します。これらの重量は、何年もの衝撃に耐えます。.

計算された重量が歯のホルダーの間に入る場合は、分割して、隣接するブラケットごとに半分ずつ溶接します。ソフトウェアには重量分割機能があります。.
ステップ7

検証と文書化

最終ラン。ターゲット: 2.8 mm/s未満(ゾーンA) 4.5 mm/s未満であれば良好、4.5 mm/s未満であれば良好です。残留振動が高すぎる場合は、トリムバランスを実施してください。レポートを保存してください。バランス調整日と残留振動を機械に貼付したラベルに記入してください。.

修正後のウェイトの位置をスマートフォンで撮影してください。後日(歯の交換後)バランス調整をする場合、以前のウェイトの位置がわかれば、何が変わったのかを診断しやすくなります。.

現地レポート:掘削機搭載型マルチャー(ポルトガル南部)

📋
実際の作業データ - 油圧式林業用マルチャー
アレンテージョ地方の土地開墾請負業者

機械: 25トン掘削機に搭載された油圧式林業用マルチャー。ドラム径550mm、長さ1,300mm、重量約420kg。固定式カーバイド歯52個。油圧モーターにより毎分1,900回転で作動。.

問題: ベアリング交換は2ヶ月間、8~12日ごとに実施。フレームの取り付け箇所3箇所に亀裂が生じた。以前は2箇所溶接されていた。作業員は4時間勤務後に手の痺れを訴えている。請負業者は部品代とダウンタイムで週約350ユーロの損失を被っている。.

発見したこと: 歯3本が破損(地中の花崗岩の岩石との衝突による)、歯受け1本が5°曲がった。歯を交換し、歯受けを矯正した後、初期振動: 14.6 mm/秒 ドライブエンドで、, 11.2 mm/秒 自由端。ゾーンDの奥深く。.

バランスを取る: Balanset-1Aを用いた2面動バランス調整。試験荷重:ボルト1本あたり150g。補正:平面1の128°で95g、平面2の251°で130g。ドラムのエンドプレートに溶接。.

結果: 残留振動: 1.8 mm/秒 ドライブエンド、, 2.1 mm/秒 自由端 — ゾーンA。歯の交換を含む合計時間:3時間。バランス調整のみ:50分。.

14.6
mm/s 前
1.8
mm/s 後
50分
バランスタイム
その他のフィールドビデオ
10の本当の仕事
← すべての動画をスクロールして見る · YouTubeで視聴するにはクリック

トラブルシューティング: バランス調整後もまだ振動していますか?

1. 機械的な問題(最も一般的)

  • 摩耗したベアリング — 新品の安価なベアリングでも、クリアランスが過剰になる場合があります。取り付け後は、遊びがないか確認してください。.
  • 曲がったシャフト — 1回転当たり1回転の振動が発生し、アンバランスのように見えますが、ウェイトでは修正できません。ダイヤルゲージで振れを確認してください。TIRが0.05mmを超える場合は問題です。.
  • ドラム内のゴミ — 中空ドラムに詰まった汚れや砂利が回転中に移動する。測定値が不安定で再現性が低い場合は、内部を清掃してください。.
  • ひびの入ったフレーム — 剛性が変化し、共鳴を生み出します。フレームを押して、振動の音色の変化を聴いてみてください。.

2. バランス調整中の条件

  • 共振 — 構造上の固有振動数に近い回転数で運転すると、小さな不均衡も増幅されます。可能であれば、±10%の回転数で試してください。.
  • RPM変動 — 油圧駆動装置はこの傾向が強いです。流量制御を一定に保ちます。>5%の変動は位相データの信頼性を低下させます。.
  • 実行の間に何かが変わった センサーがずれたり、歯が外れたり、掘削機が動いたり。何らかの変化があった場合、Run 0からやり直してください。.

3. 手順エラー

  • 試用重量が軽すぎる — 振動の変化が20%未満の場合、計算精度が低下します。より重いものを使用してください。.
  • 試し重りを外すのを忘れた — #1エラー。溶接修正を行う前に、このエラーがオフになっていることを確認してください。.
  • 後方に測定した角度 — テープマークから回転方向へ向かって回転する必要があります。逆回転の場合は、重りの位置が180°ずれます。.
  • タコメーターがシフト — レーザーが測定中に動いてしまうと、位相の読み取りに誤差が生じます。しっかりと固定してください。.

よくある質問

ローターをマルチャーから取り外さずにバランス調整できますか?

はい。現場でのバランス調整が推奨される方法です。センサーをベアリングハウジングに取り付け、ローターを動作回転数で回転させ、Balanset-1Aが補正値を計算します。測定値は実際のベアリングのフィット感、ハウジングのアライメント、そして動作条件を反映するため、工場でのバランス調整よりも良好な結果が得られることが多いです。ほとんどの作業は45~90分で完了します。.

マルチャーに必要な ISO 1940 バランスグレードはどれですか?

ほとんどの林業および農業用マルチャーは グレードG16. 高回転スキッドステアマルチャーは、 G6.3. Balanset-1A ソフトウェアは、ローターの質量と RPM に基づいて、許容される残留アンバランスを正確にグラム単位で計算します。手動でテーブルを参照する必要はありません。.

どのくらいの頻度でバランス調整を行う必要がありますか?

歯の交換、表面硬化、溶接、衝撃による損傷など、質量の変化があった場合。激しい林業作業(石材、地中の残骸)の場合は、毎回バランスを確認してください。 100~200時間の稼働時間. 軽い状況では、振動が著しく増加したときにバランスを取ります。林業では歯が定期的に折れるため、歯の交換ごとにバランス調整が必要になります。.

ショップでローターのバランスを取った後、なぜ私のマルチャーが振動するのでしょうか?

工場では、お客様の工場の治具ではなく、自社の精密ベアリングを用いてバランス調整を行いました。再取り付けを行うと、ベアリングクリアランスの違い、ハウジングの摩耗、キー溝の嵌合、PTOアライメントなどにより、アンバランスが生じます。再取り付け後の現場バランス調整は、実際の動作環境におけるあらゆる要素を補正するため、通常、振動をさらに低減します。.

マルチャーバランス調整にはいくらかかりますか?

プロフェッショナルなバランス調整サービス: 300~600ユーロ 1件あたり、遠隔地ではさらに高額になる。Balanset-1Aの費用は €1,975 一度設定すれば、無制限の作業に対応します。セルフサービス式バランシング作業を3~4回行えば、投資回収が可能です。複数のマルチャーを管理している場合や、バランシング作業を副業として提供している場合は、投資回収はすぐに得られます。.

Balanset-1A を使用するにはトレーニングが必要ですか?

資格は不要です。ソフトウェアが各ステップをガイドします。センサーの取り付け、ローターの作動、試し打ち用ウェイトの取り付け、再作動、溶接修正などです。ほとんどのオペレーターは2~3回の練習で自信をつけられます。Vibromeraは ビデオチュートリアル, 、詳細なマニュアル、WhatsApp 経由の直接的なテクニカル サポートが提供されます。.

NS
ニコライ・シェルコヴェンコ
Vibromeraのフィールドエンジニア兼CEO · 振動解析に13年以上従事

現場で2,000台以上のローター(マルチャー、ファン、ポンプ、コンバインなど)のバランス調整を行ってきました。ここで紹介する手順、数値、そして現場でのヒントはすべて、ポルトガルとスペインで実際に林業機械のバランス調整を行った経験に基づいています。ご質問はありますか? WhatsAppでメッセージを送ってください — トラブルシューティングをお手伝いします。.

マルチャーは振動する必要はありません

ローターのアンバランスは刻々と過ぎていきます。1時間ごとにベアリングが摩耗し、溶接部に亀裂が生じ、トラクターに損傷を与えます。しかし、これは解決可能な問題です。準備と バランセット-1A, 、あなたはマルチャーを取る 14.6 mm/sから1.8 mm/sまで ローターを引っ張ることなく、現場で 1 時間以内に完了します。.

故障を防ぐことで、投資は元が取れます。真のメリットは、その後数週間にわたるスムーズな操作性です。毎日のベアリング交換も、フレームのひび割れも、手の痺れもありません。.

ローターのバランスを取り、根本原因を解決すれば、あとはすべて解決します。.

ワッツアップ