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この投稿は最後に、泡沫_ZPTKによって2019年7月9日23時46分に編集されました。 1. 校正面の選択 ローターの不均衡を解消し、平衡状態にする操作を平衡校正と呼びます。平衡校正は、ローターの軸線に垂直な平面上で行われ、この平面を校正平面といいます。 1つの校正面内でバランスを調整する方法のことを、ローターの不均衡を解消するといい、それによってローターを平衡状態にする操作をバランス校正と呼ぶ。バランス校正は、ローター軸線に垂直な平面内で行われ、この平面を校正平面という。 · 薄い円盤状のローターの場合、トルクの不均衡は非常に小さく、実用上は片面のみでバランス調整が行われる。例えば、フライホイール、サンドホイール、ファンブレード、クラッチディスク、およびその最大外径が純長の5倍以上のローターなどです。 · 初期の不均衡量が大きく、回転時の振動が過大なローターについては、動的平衡処理を行う前に静的不均衡を除去するために片面平衡処理を行う必要がある。校正は、トルクの不均衡を減らすために、重心がある平面内で行うのが望ましい。重心がある平面で重複を許さない場合、通常は重心がある平面の両側にある2つの平面内で行うべきである。 · 剛性回転子の場合、一般的に静的不平衡と偶不均衡が存在する。軸線に垂直な2つの任意の補正平面内でその不均衡を補正することができ、これがいわゆる二平面平衡である。校正方法は一般的に、重み付けまたは重複除去の方法が用いられる。補正平面の位置は、一般的にローターの構造によって決定される。バランス調整にかかる時間と労力を削減するためには、補正量を減らすよう努めるべきであり、そのため可能な限り2つの補正面間の距離と補正半径を大きくし、良好なバランス効果を得ることが求められる。 · クランクシャフトなどの回転子については、不均衡量を補正するための角度位置に制限があるため、2つの補正面だけではバランス要件を満たすことができず、3面または5面方式を採用する必要がある。実際の運転回転速度が臨界回転速度に近い、またはそれを超えるローターは、運転状態ですでに柔軟性を持っているため、バランス調整時には回転によって生じるたわみを考慮しなければならない。実際の運転回転速度が臨界回転速度に近づいた場合は、2つ以上の複数の校正面を用いてバランスを取ることができる。一方、ローターの回転速度が一次臨界回転速度を大幅に超えて二次臨界回転速度に達した場合には、4つ以上の校正面を用いるバランス法を採用しなければならない。 2、補正平面の数 補正平面の数と軸方向位置の選定は、振型法の原理に基づき、N法とN+2法があり、つまり平衡させるべき振型の次数Nに応じて補正平面の数が決定される。主な原則は、低次振動モードをバランスさせる際にはN+2平面を用い、高次振動モードをバランスさせる際にはN個の平面を用いることである。 校正平面の軸方向位置の選定にあたっては、以下の2点を考慮する必要がある： ・対応する振動モードにおいて、バランス重量がより大きなバランス効果を生み出せること； ・平面上で重りを追加する可能性と利便性。 しかし、実際のバランスにおいては、選択される補正平面は一次項と二次項だけでなく三次項もバランスさせなければならず、上記の2つの条件を満たすことはかなり困難である。したがって、補正平面の選定は一般的に可能な限りローターの有効長さ内に均等に配置される。これにより、上記の2つの条件を近似して満たすことができ、また高次の不均衡量を低減するのにも有利である。 影響係数法においては、補正平面の数や軸方向位置の決定は、すべて振型法を基準とすべきである。そうでなければ、計算される補正質量が過大になり、実際には実現不可能になったり、高次振型のバランスが著しく崩れたりする可能性がある。 3、平衡回転速度 平衡の目的は、ローターの振動が一定の回転速度範囲内で要求を満たすようにすることです。第一階臨界回転速度よりも少なくとも高い作動回転速度を持つ柔軟回転子においては、作動回転速度時の振動が要求を満たすだけでなく、起動・停止過程においても各階の臨界回転速度をスムーズに通過できるようにしなければならない。 4、平衡時の振動測定点 振型法においては、理論的には1つの振動測定点を設ければよい。影響係数法において、連立方程式が解を持つ条件は、補正平面数＝測定点数×平衡回転速度数である。実際には、測定誤差を減らすために、複数の振動測定点を設け、最小二乗法などを用いて解を求めることが多い。 測定点数の決定には、測定点の軸方向位置の選定と測定点の方向の選定が含まれる。 軸方向位置の選定原則は以下の通りです： ・初期振動が大きい； ・補正平面に近く、かつその平面に対する加重に敏感である。 他の測定点についてはできるだけ除外すべきである。一方で測定点の数を減らすため、もう一方でこれらの測定点の影響係数の正確性が低く、方程式に代入すると補正精度の計算が著しく低下するからである。 測定点の方向の決定については、理論的にはベアリングのXYZの3方向の振動すべてがバランス計算の根拠として用いることができるが、不均衡質量と良好な線形関係にあるのは、一つは垂直振動、もう一つは水平振動であり、*劣るのが軸方向振動である。また、水平方向と軸方向の振動には、しばしば含まれている。