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JPH0735982B2 - Portable balancing device - Google Patents
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JPH0735982B2 - Portable balancing device - Google Patents

Portable balancing device

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Publication number
JPH0735982B2
JPH0735982B2 JP31186289A JP31186289A JPH0735982B2 JP H0735982 B2 JPH0735982 B2 JP H0735982B2 JP 31186289 A JP31186289 A JP 31186289A JP 31186289 A JP31186289 A JP 31186289A JP H0735982 B2 JPH0735982 B2 JP H0735982B2
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JP
Japan
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circuit
rotation
vibration
signal
rotating body
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侃 押谷
郁朗 岸
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

この発明は回転機械の回転体に生じる不釣合(以下アン
バランスと呼ぶ)の量と位置を正確に決めるための装置
に関する。
The present invention relates to a device for accurately determining the amount and position of imbalance (hereinafter referred to as imbalance) occurring in a rotating body of a rotary machine.

【従来の技術】[Prior art]

タービン発電機や電動機のように現地で回転体が結合さ
れて一体化される場合、工場製作時は個々に精度よくア
ンバランスの調製が行われてもそれぞれのアンバランス
の残留量が現地で許容値をオーバしアンバランスによる
振動が発生する場合がある。また結合時回転中心が組立
誤差の分だけずれ、見掛上のアンバランスを発生し、振
動を増大することもある。これらのアンバランスは現地
のフイールドバランシング作業で修正される。 また永年運転された機械では、回転体の経年変化でアン
バランスが増大して振動が増大することもある。さらに
発電機ロータの場合、軸方向に切られたスロットにコイ
ルが挿入されているため、コイルに励磁電流が流れると
発熱が生じる。この熱を空気あるいは水素で冷却してい
るわけであるが、この冷却効果が流路抵抗の差等により
不均一があるとロータに温度分布が生じて曲がったり、
コイルが遠心力で飛び出さないようにするための楔,絶
縁物に熱膨張時抵抗の差があると、ロータが曲がり振動
が増大する場合がある。 このように振動が増大した場合はやはりフイールドバラ
ンシング作業で回転体のアンバランスを再修正する。 このフイールドバランシングは次の手順によつて行われ
る。 (1)回転数に一致した振動の振幅と予め回転体に設け
た基準位置からの振動位相を測定する。 (2)次に回転体に定められたアンバランス修正面に試
し重りを取りつけて(1)と同様の測定をする。 (3)上記(1),(2)の振動ベクトルと試し重りの
大きさと取付角度より回転体のアンバランスの大きさと
位置を演算する。 さらに前述した熱によるアンバランス振動が発生した場
合、機械の安全性を確保するため発電プラントの運用負
荷において振動レベルが許容値を満足するように、ロー
タの熱曲がりによるアンバランス成分を考慮してフイー
ルドバランスを行っている。 上記は一面による修正を述べたが一面修正だけでアンバ
ランスが決められない場合二面を用いた修正を行う。 これらのアンバランスを決める演算(以下バランス演算
と言う)はベクトル演算のため専門の技術者が行う。ま
た、振動の回転数成分の分析およびバランス演算回路ま
で備えた専用のバランサーなども使われている。
When rotating bodies are combined and integrated on-site like a turbine generator or an electric motor, the residual amount of each unbalance is allowed on-site even if the unbalance is adjusted individually at the factory production. There is a case that the value is exceeded and vibration due to imbalance occurs. In addition, the center of rotation at the time of coupling may be offset by an assembly error, causing an apparent imbalance and increasing vibration. These imbalances will be corrected by local field balancing work. Further, in a machine that has been operated for many years, the imbalance may increase due to the secular change of the rotating body, and the vibration may increase. Further, in the case of the generator rotor, since the coil is inserted in the slot cut in the axial direction, heat is generated when an exciting current flows through the coil. This heat is cooled with air or hydrogen, but if this cooling effect is non-uniform due to differences in flow path resistance, etc., a temperature distribution will occur in the rotor, causing bending,
If there is a difference in resistance at the time of thermal expansion between the wedge and the insulator for preventing the coil from popping out by centrifugal force, the rotor may bend and vibration may increase. When the vibration increases in this way, the unbalance of the rotating body is again corrected by the field balancing work. This field balancing is performed by the following procedure. (1) The amplitude of vibration that matches the rotation speed and the vibration phase from a reference position provided in advance on the rotating body are measured. (2) Next, a trial weight is attached to the unbalance correction surface defined on the rotating body, and the same measurement as in (1) is performed. (3) The size and position of the unbalance of the rotating body are calculated from the vibration vectors of (1) and (2), the size of the trial weight, and the mounting angle. In addition, when the above-mentioned unbalanced vibration due to heat occurs, consider the unbalanced component due to thermal bending of the rotor so that the vibration level satisfies the allowable value under the operating load of the power plant to ensure the safety of the machine. Field balance is performed. The above describes the correction by one side, but if the unbalance cannot be determined by only the one side correction, the correction using the two sides is performed. The calculation for determining these imbalances (hereinafter referred to as balance calculation) is performed by a specialized engineer for vector calculation. In addition, a dedicated balancer equipped with an analysis of the rotational speed component of vibration and a balance calculation circuit is also used.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

しかしこれらのバランサーには、次のような欠点があ
る。 (1)従来1種類の試験回転数しかアンバランスをきめ
られない。このため機械の使用回転数が広範囲になるイ
ンバータ電動機や産業用の駆動タービンあるいは工作機
械のように材料などで回転速度を変えるような回転機械
ではフイールドバランシングが精度よく迅速に行えな
い。 (2)2種類の試験回転数を満足するアンバランスの決
定は専門の技術者を必要とし、また長軸のタービンロー
タやジエットエンジン用ロータなどのバランシング用に
開発された多速度,多軸受用バランス演算式は、最小二
乗法,モード法などあるがこれらの演算はパソコンやミ
ニコン等の計算機を使用することと操作に専門の技術者
を必要とし、コストが高くなる。 さらに、従来のバランシング装置は機械の定格回転数以
内に存在する危険速度における振動レベルを低減するた
めのものであり、これらは機械の安全性を確保する上で
重要ではあるが、機械の起動及び停止時だけに問題とな
る一過性のものである。例えばタービン発電機のように
運用時における振動が安全性を考えた場合極めて重要と
なる機械があるが、負荷運用時でのフイールドバランス
作業には熟練した専門家が行っているのが現状である。 この発明は、回転機械の回転体に生じるアンバランスを
調整するため、2種類の回転数を任意に指定し、S/V曲
線から容易に修正重りを決定できる携帯型バランシング
装置を提供することを目的とする。 さらにこの発明は、機械の昇速あるいは減速時に得られ
るS/V曲線と振動レベルのグラフから任意の2種類の回
転数と機械の運用負荷とを指定することにより、指定さ
れた回転数及び指定された負荷における振動を低減させ
る修正重りを決定できる携帯型バランシング装置を提供
することを目的とする。 さらにこの発明は、回転機械の回転体に生じるアンバラ
ンスを調整するため、2種類の回転数を任意に指定し、
S/V曲線から容易に修正重りを決定できバランス後の振
動状態が、全回転数領域に対し、確認のための運転を行
う前に予め把握できる携帯型バランシング装置を提供す
ることを目的とする。
However, these balancers have the following drawbacks. (1) Conventionally, only one type of test rotation speed can determine the imbalance. For this reason, field balancing cannot be performed accurately and quickly in a rotary machine in which the rotational speed of the machine is wide, such as an inverter electric motor, an industrial drive turbine, or a machine tool whose rotational speed is changed depending on the material. (2) Determining the unbalance that satisfies the two test speeds requires a professional engineer, and is for multi-speed, multi-bearing developed for balancing long-axis turbine rotors and rotors for jet engines. Balance calculation formulas include a least squares method and a modal method, but these calculations require a computer such as a personal computer or a minicomputer and a specialized technician for the operation, which increases the cost. In addition, conventional balancing devices are intended to reduce vibration levels at critical speeds present within the rated speed of the machine, which are important in ensuring machine safety, but are It is a transient one that only causes problems when stopped. For example, there are machines such as turbine generators where vibration during operation is extremely important when considering safety, but the current situation is that experienced experts perform field balancing work during load operation. . The present invention provides a portable balancing device capable of easily specifying a corrected weight from an S / V curve by arbitrarily designating two kinds of rotation speeds in order to adjust an imbalance occurring in a rotating body of a rotating machine. To aim. Further, according to the present invention, by designating an arbitrary two kinds of rotation speed and a machine operation load from a graph of S / V curve and vibration level obtained when the machine is accelerated or decelerated, the specified rotation speed and designation It is an object of the present invention to provide a portable balancing device that can determine a correction weight that reduces vibration under a given load. Further, according to the present invention, in order to adjust the imbalance generated in the rotating body of the rotating machine, two kinds of rotation speeds are arbitrarily designated,
An object of the present invention is to provide a portable balancing device in which the corrected weight can be easily determined from the S / V curve and the vibration state after the balance can be grasped in advance in all rotation speed regions before the operation for confirmation is performed. .

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上記目的は請求項1の装置によれば、回転機械の軸受に
設置され回転体より発生する振動を電気信号に変換する
2つの振動検出器と、この振動検出器からの出力信号を
最適信号レベルまで増幅する増幅回路と、この増幅回路
からのアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する
A/D変換回路と、このA/D変換サンプリングとこのサンプ
リング開始を前記回転体の回転に同期させるために予め
前記回転体に設けた基準位置を電気信号として出力する
回転パルス検出器と、前記A/D変換回路のサンプリング
間隔を前記回転体の1回転を基本にしその次数倍で行う
ため回転次数信号を出力する逓倍回路と、前記A/D変換
回路のデジタル電気信号を次数分析し、回転に同期した
信号のレベルと回転パルスを基準とした信号の位相を出
力する高速フーリエ変換(以下FFTという)プロセツサ
ーと、このFFTプロセツサーで次数分析したデータのう
ち回転数に相当した1次の基本成分のみ抽出し回転数と
その振動レベルをグラフ化するS/V回路と、前記回転パ
ルス検出器の基本パルス信号よりA/D変換回路の動作開
始を制御しS/V回路からの1次基本成分のデータを用い
て前記回転体の不釣合量および前記回転体の基準位置か
らの不釣合位置を演算するバランス演算回路と、このバ
ランス演算回路の演算結果を表示する表示回路から構成
する携帯型バランシング装置によつて達成される。 上記目的は、請求項2の装置によれば、回転機械の軸受
に設置され回転体より発生する振動を電気信号に変換す
る2つの振動検出器とこの振動検出器からの出力信号を
最適信号レベルまで増幅する増幅回路と、この増幅回路
からのアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する
A/D変換回路と、このA/D変換サンプリングとこのサンプ
リング開始を前記回転体の回転に同期させるために予め
前記回転体に設けた基準位置を電気信号として出力する
回転パルス検出器と、前記A/D変換回路のサンプリング
間隔を前記回転体の1回転を基本にしその次数倍で行う
ため回転次数信号を出力する逓倍回路と、前記A/D変換
回路のデジタル電気信号を次数分析し、回転に同期した
信号のレベルと回転パルスを基準とした信号の位相を出
力する高速フーリエ変換プロセツサーと、この高速フー
リエ変換プロセツサーで次数分析したデータのうち回転
数に相当した1次の基本成分のみ抽出し回転数とその振
動レベルをグラフ化するS/V回路と、タービン発電機な
どの負荷を検出する負荷検出回路と、前記回転パルス検
出器の基本パルス信号及び前記負荷検出回路で検出され
た負荷信号から前記A/D変換回路の動作開始を制御し、
前記S/Vからの1次基本成分のデータを用いて前記回転
体の不釣合量及び前記回転体の基準位置からの不釣合位
置を演算するバランス演算回路と、このバランス演算回
路の演算結果を表示する表示回路から構成する携帯型バ
ランシング装置によつて達成される。 上記目的は請求項3の装置によれば、回転機械の軸受に
設置され回転体より発生する振動を電気信号に変換する
2つの振動検出器と、この振動検出器からの出力信号を
最適信号レベルまで増幅する増幅回路と、この増幅回路
からのアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する
A/D変換回路と、このA/D変換サンプリングとこのサンプ
リング開始を前記回転体の回転に同期させるために予め
前記回転体に設けた基準位置を電気信号として出力する
回転パルス検出器と、前記A/D変換回路のサンプリング
間隔を前記回転体の1回転を基本にしその次数倍で行う
ため回転次数信号を出力する逓倍回路と、前記A/D変換
回路のデジタル電気信号を次数分析し、回転に同期した
信号のレベルと回転パルスを基準とした信号の位相を出
力する高速フーリエ変換プロセツサーと、この高速フー
リエ変換プロセツサーで次数分析したデータのうち回転
数に相当した1次の基本成分のみ抽出し回転数とその振
動レベルをグラフ化するS/V回路と、前記回転パルス検
出器の基本パルス信号よりA/D変換回路の動作開始を制
御しS/V回路からの1次基本成分のデータを用いて前記
回転体の不釣合量および前記回転体の基準位置からの不
釣合位置を演算するバランス演算回路と、それぞれの振
動測定点について、前記回転機械の全回転数領域に対
し、回転体の釣り合い状態を計算するために前記1次基
本成分の振幅,位相,回転数を記憶し演算を行う振動予
測演算回路と、前記バランス演算回路あるいは前記振動
予測演算回路の演算結果を表示する表示回路から構成さ
れ、前記S/V回路で作成した回転数と振動レベルのグラ
フから任意の2個の回転数を指摘し、それぞれの振動を
低減する不釣合の量と位置を演算するとともに、バラン
ス後の釣合状態が全回転数に対し表示される携帯型バラ
ンシング装置によつて達成される。
According to the apparatus of claim 1, the above object is to provide two vibration detectors, which are installed in the bearing of the rotating machine and convert the vibration generated by the rotating body into an electric signal, and an output signal from the vibration detector, which has an optimum signal level. An amplifier circuit that amplifies up to and an analog electric signal from this amplifier circuit is converted into a digital electric signal
An A / D conversion circuit, a rotation pulse detector that outputs a reference position previously provided on the rotating body as an electric signal in order to synchronize the A / D conversion sampling and the sampling start with the rotation of the rotating body, and The sampling interval of the A / D conversion circuit is based on one rotation of the rotating body, and the multiplication circuit that outputs a rotation order signal is performed in order to perform the order multiple, and the digital electric signal of the A / D conversion circuit is analyzed in order to rotate. Fast Fourier Transform (hereinafter referred to as FFT) processor that outputs the phase of the signal based on the level of the signal synchronized with the rotation pulse and the rotation pulse, and the primary basic component corresponding to the rotation speed in the data analyzed by this FFT processor S / V circuit that extracts only the number of revolutions and its vibration level and controls the operation start of the A / D conversion circuit from the basic pulse signal of the rotation pulse detector, and the primary basic from the S / V circuit Portable balancing device including a balance calculation circuit for calculating an unbalance amount of the rotating body and an unbalanced position of the rotating body from a reference position using minute data, and a display circuit for displaying a calculation result of the balance calculation circuit. Is achieved by According to the apparatus of claim 2, the above object is to provide two vibration detectors, which are installed in the bearing of the rotating machine and convert the vibrations generated by the rotating body into electric signals, and an output signal from the vibration detectors, which has an optimum signal level. An amplifier circuit that amplifies up to and an analog electric signal from this amplifier circuit is converted into a digital electric signal
An A / D conversion circuit, a rotation pulse detector that outputs a reference position previously provided on the rotating body as an electric signal in order to synchronize the A / D conversion sampling and the sampling start with the rotation of the rotating body, and The sampling interval of the A / D conversion circuit is based on one rotation of the rotating body, and the multiplication circuit that outputs a rotation order signal is performed in order to perform the order multiple, and the digital electric signal of the A / D conversion circuit is analyzed in order to rotate. The fast Fourier transform processor that outputs the signal phase synchronized with the signal and the phase of the signal based on the rotation pulse, and only the first-order basic component corresponding to the rotation speed is extracted from the data analyzed by this fast Fourier transform processor. S / V circuit that graphs the rotation speed and its vibration level, a load detection circuit that detects a load such as a turbine generator, and a basic pulse signal of the rotation pulse detector and Serial to control the start of operation of the A / D conversion circuit from the detected load signal at the load detection circuit,
A balance calculation circuit for calculating an unbalance amount of the rotating body and an unbalanced position from the reference position of the rotating body using the data of the primary basic component from the S / V, and the calculation result of the balance calculation circuit are displayed. This is achieved by a portable balancing device consisting of a display circuit. According to the apparatus of claim 3, the above object is to provide two vibration detectors, which are installed in the bearing of the rotating machine and convert the vibration generated by the rotating body into an electric signal, and an output signal from the vibration detector, which has an optimum signal level. An amplifier circuit that amplifies up to and an analog electric signal from this amplifier circuit is converted into a digital electric signal
An A / D conversion circuit, a rotation pulse detector that outputs a reference position previously provided on the rotating body as an electric signal in order to synchronize the A / D conversion sampling and the sampling start with the rotation of the rotating body, and The sampling interval of the A / D conversion circuit is based on one rotation of the rotating body, and the multiplication circuit that outputs a rotation order signal is performed in order to perform the order multiple, and the digital electric signal of the A / D conversion circuit is analyzed in order to rotate. The fast Fourier transform processor that outputs the signal phase synchronized with the signal and the phase of the signal based on the rotation pulse, and only the first-order basic component corresponding to the rotation speed is extracted from the data analyzed by this fast Fourier transform processor. The S / V circuit that graphs the rotation speed and its vibration level, and the operation of the A / D conversion circuit is controlled by the basic pulse signal of the rotation pulse detector to control the primary basic component from the S / V circuit. Balance calculation circuit for calculating the unbalanced amount of the rotating body and the unbalanced position from the reference position of the rotating body using the data of, and, for each vibration measurement point, the rotating body for the entire rotation speed region of the rotating machine. And a display circuit for displaying the calculation result of the balance calculation circuit or the vibration prediction calculation circuit for storing the calculation of the amplitude, phase, and rotation speed of the primary basic component to calculate the balance state of It is composed of the following, and points out any two rotation speeds from the rotation speed and vibration level graph created by the S / V circuit, calculates the unbalance amount and position to reduce each vibration, and The balance is achieved by a portable balancing device in which the total speed is displayed.

【作用】[Action]

この発明の請求項1の装置によれば、S/V曲線は表示回
路に表示されるため作業者はS/V曲線データを見ながら
2種類の回転数を指示することにより指定した回転数の
データがバランス演算回路に自動的に取り込まれ、これ
らのデータから回転体のアンバランスの量と位置が演算
されその結果が表示回路に表示される。このためバラン
シング作業を迅速に行うことができ、S/V曲線をみなが
ら最適試験で回転数を選べるため使用機械が広範囲の機
械でもアンバランスを精度よく修正することができる。 さらにこの発明の請求項2の装置によれば、回転機械の
運用中に発生したアンバランス要因による振動データが
予め設定された負荷に達すると、負荷検出回路により自
動的にバランス演算回路に取り込まれ、これらのデータ
から回転体に存在する重量アンバランス及び運用中に発
生した負荷アンバランスの両者を考慮したアンバランス
の量と位置とが演算され、その結果が表示回路に表示さ
れる。このためバランシング作業を迅速に行うことがで
き、S/V曲線を見ながらバランスを行う回転数が選択で
き、さらに、タービン発電機に代表されるような運転中
にアンバランスが発生する可能性が高い回転機械のバラ
ンシングを効率よくかつ熟練を要しないで行うことがで
きる。 さらにこの発明の請求項3の装置によれば、S/V曲線は
表示回路に表示されるため作業者はS/V曲線データを見
ながら2種類の回転数を指示することにより、指定した
回転数のデータを見ながらバランス演算回路に自動的に
取り込まれ、これらのデータから回転体のアンバランス
の量と位置が演算され、その結果が表示回路に表示され
るとともに、回転機械が運転される全回転領域に対する
バランス調整後の振動状態が、実際にバランス調整を行
う前に予め表示される。このためバランス演算の妥当性
を予め確認できるため、タービン発電機などでは数時間
から半日かかつていたバランスウエイト取り付けの再調
整に要する時間と労力,バランス確認のための機械の運
転が不要となる。このためバランシング作業を迅速に行
うことができ、S/V曲線のみが最適試験で回転数を選べ
るため使用機械が広範囲の機械でもシンバランスを精度
良く修正することができる。
According to the apparatus of claim 1 of the present invention, since the S / V curve is displayed on the display circuit, the operator indicates two kinds of rotation speeds while watching the S / V curve data, so The data is automatically taken into the balance calculation circuit, the amount and position of the unbalance of the rotating body are calculated from these data, and the result is displayed on the display circuit. For this reason, balancing work can be performed quickly, and since the number of rotations can be selected in the optimum test while looking at the S / V curve, the imbalance can be accurately corrected even if the machine used is in a wide range. Further, according to the apparatus of claim 2 of the present invention, when the vibration data due to the unbalance factor generated during the operation of the rotating machine reaches a preset load, the load detection circuit automatically loads it into the balance calculation circuit. From these data, the amount and position of the imbalance in consideration of both the weight imbalance existing in the rotating body and the load imbalance generated during operation are calculated, and the result is displayed on the display circuit. For this reason, balancing work can be performed quickly, the number of revolutions to be balanced can be selected while looking at the S / V curve, and there is a possibility that unbalance will occur during operation as represented by a turbine generator. High rotating machine balancing can be performed efficiently and without skill. Further, according to the apparatus of claim 3 of the present invention, since the S / V curve is displayed on the display circuit, the operator designates two kinds of rotation speed while observing the S / V curve data, and thereby the specified rotation speed is obtained. It is automatically taken into the balance calculation circuit while watching the number data, the amount and position of the unbalance of the rotating body is calculated from these data, the result is displayed on the display circuit, and the rotating machine is operated. The vibration state after balance adjustment for all rotation regions is displayed in advance before actually performing balance adjustment. Therefore, since the validity of the balance calculation can be confirmed in advance, the time and labor required for the readjustment of the balance weight attachment, which was taken from several hours to half a day in the turbine generator, and the operation of the machine for confirming the balance are unnecessary. Therefore, the balancing work can be performed quickly, and the S / V curve can select the rotation speed in the optimum test, so that the thin balance can be accurately corrected even when the machine used is in a wide range.

【実施例】【Example】

以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。第1
図はこの発明の請求項1の実施例による携帯型バランシ
ング装置の系統図、第2図は第1図の携帯型バランシン
グ装置の表示回路におけるイニシヤル試験の指示とS/V
曲線を示す図、第3図は第1図の携帯型バランシング装
置の表示回路におけるトライアル試験の指示とS/V曲線
を示す図、第4図は第1図の携帯型バランシング装置の
表示回路におけるバランス演算結果を示す図である。 振動検出器1のA,1のBは回転機械の軸受に取付けて回
転体から生じる振動を電気信号として検出する。軸受の
振動検出方向は回転体のアンバランスによる振動を発生
し易い半径方向とし横軸機械では水平方向と垂直方向で
ある。但し振動検出器1のA,1のBはいずれも検出方向
を同一にする。振動検出器1の振動センサーとしては加
速度型,速度型,変位型などあるが低周波感度が高くし
かも500Hz程度の振動数まで応答する速度型センサーを
一般に使用する。増幅回路2は前記振動検出器1からの
出力信号をA/D変換回路3に入力する信号の最適レベル
まで増幅する。また増幅回路2は速度に比例した電気信
号を積分し変位に比例した電気信号にする。また増幅レ
ベルはA/D変換回路3がオーバした場合はA/D変換回路か
らの信号で最適レベルまで自動的に調整される。A/D変
換回路3の入力レベルがこの時設定されている増幅回路
2のレンジの30%以下の場合は最適レベルまで自動的に
調整される。 最適化された増幅回路2の出力信号はA/D変換回路3で
デジタル出力信号に変換される。このA/D変換回路は10
ビツトA/Dコンバータを使用する。またFFTプロセツサー
4で次数分析を行うためA/D変換回路3ではデータのサ
ンプリングを回転パルスを基準にした逓倍化パルスで行
う、このため回転体に予め定めた回転基準位置を回転パ
ルス検出器6から回転パルス信号として検出する。この
回転パルス検出器6には光電式パルス検出センサーを使
用し、回転体の基準位置には反射テープ等を貼付てお
く。なお回転体の回転基準位置は、試しおもりや回転体
の修正おもりの取付位置の基準にするため回転体の組立
基準やキー溝等分かり易い位置を選ぶ。回転パルス検出
器6のパルス信号は回転体1回転当たり1回発生し完全
に回転数と同期している。このパルス信号を逓倍回路7
とバランス演算回路8に入力する。 逓倍回路7では1回転間隔のパルス周期を一定の短い周
期に分割する。この装置では64分割しているがこの64逓
倍した周期でA/D変換のサンプリングを制御する。従っ
てA/D変換回路3ではアナログ信号を回転数の1/64周期
毎にサンプリングしている。即ちA/Dコンバータのデー
タ数は1024点(10ビツト)を使用しており常に16回転分
のデータが取り込まれ、これは回転数が変化しても常に
一定となる。 こうすることにより振動検出器1で検出した時間軸信号
はA/D変換回路3で回転を基準軸としたデジタル信号に
変換される。このデジタル信号はFFTプロセツサー4で
次数分析される。即ち対象とする機械の回転数を1次と
してこの整数倍(次数と言う)の振動スペクトルが分析
される。この装置では回転数の6.25次まで分析し、それ
ぞれの振動レベルと回転パルスを基準にした振動の位相
を求めている。S/V回路5ではFFTプロセツサー4で次数
分析したスペクトルから1次成分のみ抽出し振幅と位相
のデータを記憶しS/V曲線を作成する。 このS/V曲線は横軸が回転数で縦軸がそれぞれの回転数
に相当する振動レベルである。第2図はS/V曲線の例で1
500rpmから3500rpmのデータを表している。 S/V回路5の動作およびS/V曲線の作成を詳細に説明する
と、回転パルス検出器6のパルス信号をバランス演算回
路8が検知し、A/D変換回路3のサンプリング開始を指
示する。サンプリングされたデータはFFTプロセツサー
4で次数分析されそのうちの1次成分のみS/V回路5に
入力される。次にS/V曲線にデータが記憶されたことがS
/V回路5よりバランス演算回路8に指示されると、バラ
ンス演算回路8では次の回転パルスを検知し次のデータ
のサンプリングをA/D変換回路3に指示する。この作業
は予め指定した測定開始の回転数から測定完了の回転数
まで自動的に行われる。第2図の例では1500rpmから350
0rpmまで測定した。ここで作成されたS/V曲線はバラン
ス演算回路8に入力され同時に表示回路9に表示され
る。このようにして回転体のアンバランスを演算するに
必要な振動の計測がおこなわれる。 次にアンバランスの測定を行う演算について表示回路9
の表示例を用いてバランス演算回路8の手順を説明す
る。 1)バランシングの開始準備 この装置の表示回路9から次の条件を入力する。 対象機械の使用回転数(最小,最大,定格回転数)
を入力するとS/V曲線の作成回転数範囲が決定される。 試験回転数の種類を選別する(一速度,二速度)。
第2図(イ)では二速度を表示している。 回転体のアンバランスを修正する修正面の数を選別
する(一修正面,二修正面)第2図の(イ)では二修正
面を表示している。 2)イニシアル試験 この試験は、回転体のアンバランスに相当する振動を測
定する試験である。第2図がイニシアル試験の指示およ
びS/V曲線を表示した表示回路を示しており第2図
(イ)でカーソルをイニシアル試験に指定し、(ロ)と
(ハ)は指定に従って回転機械を運転しS/V曲線を測定
した例である。 第2図(ロ)は振動検出器1のAが測定したデータを示
す表示で、第2図(ハ)は振動検出器1のBが測定した
データを示す表示である。データは回転数の上昇時に測
定され、これらのS/V曲線からアンバランスを決定する
2種類の回転数がカーソルで指定され、各々のデータが
第2図(ロ)、第2図(ハ)に表示されている。データ
は測定点A,B試験速度1,2と共に該当する振動のベクトル
がS/V曲線から抽出されている。このデータではカーソ
ルによつて2885.5rpmと3580.3rpmの2種類の回転数が指
定されている。 3)トライアル試験(1),(2) この試験はイニシアル試験の振動データから予め選んだ
修正面におけるアンバランスの大きさと位置を決定する
ために、既知の試し重りを修正面に取り付けてその振動
応答を調べる試験である。第3図は第2回のトライアル
試験を表示している。第1回のトライアル試験は図示し
ていないが第2回と同様に行った。 修正面2に取り付けられた試しおもりは4gで取り付け位
置は回転体の基準位置から回転と反対の方向90°であ
る。その試験結果のS/V曲線がA点は(ロ)、B点は
(ハ)に表示されている。このS/V曲線からイニシアル
試験で指定した2種類の回転数に最も近い回転数のデー
タが抽出される。この例では2882.0rpmと3590.3rpmの振
動ベクトルが抽出されている。 またトライアル試験(1),(2)の振動ベクトルとイ
ニシアル試験の振動ベクトルがバランス演算回路8で比
較され、その変化巾が少ない場合はバランス演算の計算
誤差を大きくするため、再試験のコメントが第3図の
(ロ),(ハ)に表示される。その場合は、第3図
(イ)の試しおもりを大きくしてデータの取り直しを行
う。 4)修正おもりの決定 修正面おもりの決定は、第1図のバランス演算回路8で
行う上記2),3)のデータを使用し予め指定した2種類
の回転速度における目標振動値を満足する修正面1,2の
修正おもりの大きさと位置を演算する。 この演算に使用する式は公知の最小二乗法を使用し、こ
の演算式はバランス演算回路8に記憶されている。第4
図の(イ)はバランス演算回路8で計算した結果を表示
回路9に表示した例である。目標の振動値20μmを達成
するために修正面1に必要とする修正おもり2.3gと回転
体の基準位置からの取り付け位置128.22deg、修正面2
に必要とする修正おもり3.7gと回転体の基準位置からの
取り付け位置181.27degが表示されている。またそれら
の修正おもりを取り付けた場合の予想振動ベクトルが回
転速度1,回転速度2、運用負荷において測定点A,Bに対
し表示されている。 またこの装置では3つのコメントが表示される。 修正おもりが大きすぎる場合 この場合は演算結果の修正おもりを低減し再演算を指示
することにより予想振動ベクトルが再演算される。従っ
て当然目標の振動レベルはクリアできなくなるが、振動
はイニシアル値よりも低減できることがわかる。 目標の振動レベルがきびしいか、回転体の特性とし
て二速度を満足できる演算結果が得られない場合。 この場合は目標値を変更し再演算する。 修正面を1個しか選ばなかつたか、目標値がきびし
く二速度を満足できない場合。 目標値を大きくするか修正面の数を2面にして再試験を
行う。 5)修正面おもりを取り付けた確認試験 演算結果の修正面おもりを取り付けて確認試験をする。
第4図の(ロ),(ハ)がその結果である。即ち回転速
度2885.5rpmにおいてA点の振動は52.10μm、B点の振
動は30.00μmなので当初の値A点130.88μm、B点10
4.29μmよりも大幅に減少した。この結果はイニシアル
試験にデータが記憶される。 もし一回のバランシングで初期の目標値に振動を低減で
きない場合は上記2),3)のトライアル試験のデータと
確認試験の新しいイニシアルデータで再演算を行うこと
ができる。 この装置では上記2)から5)までを繰り返すことによ
り回転体のアンバランスを修正する。 この装置は振動の検出器から表示回路まで一切収納した
携帯型としている。 以下この発明の他の実施例を説明する。第5図はこの発
明の請求項2の実施例による携帯型バランシング装置の
系統図、第6図は第5図の携帯型バランシング装置の表
示回路におけるイニシヤル試験の指示とS/V曲線を示す
図、第7図は第5図の携帯型バランシング装置の表示回
路におけるトライアル試験の指示とS/V曲線を示す図、
第8図は第5図の携帯型バランシング装置の表示回路に
おけるバランス演算結果を示す図である。 第5図ににおいて、振動検出器1のA,1のBは回転機械
の軸受に取付けて回転体から生じる振動を電気信号とし
て検出する。軸受の振動検出方向は回転体のアンバラン
スによる振動を発生し易い半径方向とし横軸機械では水
平方向と垂直方向である。但し振動検出器1のA,1のB
はいずれも検出方向を同一にする。振動検出器1の振動
センサーとしては加速度型,速度型,変位型などあるが
低周波感度が高くしかも500Hz程度の振動数まで応答す
る速度型センサーを一般に使用する。増幅回路2は前記
振動検出器1からの出力信号をA/D変換回路3に入力す
る信号の最適レベルまで増幅する。また増幅回路2は速
度に比例した電気信号を積分し変位に比例した電気信号
にする。また増幅レベルはA/D変換回路3がオーバした
場合はA/D変換回路からの信号で最適レベルまで自動的
に調整される。A/D変換回路3の入力レベルがこの時設
定されている増幅回路2のレンジの30%以下の場合は最
適レベルまで自動的に調整される。 最適化された増幅回路2の出力信号はA/D変換回路3で
デジタル出力信号に変換される。このA/D変換回路は10
ビツトA/Dコンバータを使用する。またFFTプロセツサー
4で次数分析を行うためA/D変換回路3ではデータのサ
ンプリングを回転パルスを基準にした逓倍化パルスで行
う、このため回転体に予め定めた回転基準位置を回転パ
ルス検出器6から回転パルス信号として検出する。この
回転パルス検出器6には光電式パルス検出センサーを使
用し、回転体の基準位置には反射テープ等を貼付てお
く。なお回転体の回転基準位置は、試しおもりや回転体
の修正おもりの取付位置の基準にするため回転体の組立
基準やキー溝等判かり易い位置を選ぶ。回転パルス検出
器6のパルス信号は回転体1回転当たり1回発生し完全
に回転数と同期している。このパルス信号を逓倍回路7
とバランス演算回路8に入力する。 逓倍回路7では1回転間隔のパルス周期を一定の短い周
期に分割する。この装置では64分割しているがこの64逓
倍した周期でA/D変換のサンプリングを制御する。従っ
てA/D変換回路3ではアナログ信号を回転数の1/64周期
毎にサンプリングしている。即ちA/Dコンバータのデー
タ数は1024点(10ビツト)を使用しており常に16回転分
のデータが取り込まれ、これは回転数が変化しても常に
一定となる。 こうすることにより振動検出器1で検出した時間軸信号
はA/D変換回路3で回転を基準軸としたデジタル信号に
変換される。このデジタル信号はFFTプロセツサー4で
次数分析される。即ち対象とする機械の回転数を1次と
してこの整数倍(次数と言う)の振動スペクトルが分析
される。この装置では回転数の6.25次まで分析し、それ
ぞれの振動レベルと回転パルスを基準にした振動の位相
を求めている。S/V回路5ではFFTプロセツサー4で次数
分析したスペクトルから1次成分のみ抽出し振幅と位相
のデータを記憶しS/V曲線を作成する。 このS/V曲線は横軸が回転数で縦軸がそれぞれの回転数
に相当する振動レベルである。第6図はS/V曲線の例で1
500rpmから3500rpmのデータを表している。 S/V回路5の動作およびS/V曲線の作成を詳細に説明する
と、回転パルス検出器6のパルス信号をバランス演算回
路8が検知し、A/D変換回路3のサンプリング開始を指
示する。サンプリングされたデータはFFTプロセツサー
4で次数分析されそのうちの1次成分のみS/V回路5に
入力される。次にS/V曲線にデータが記憶されたことがS
/V回路5よりバランス演算回路8に指示されると、バラ
ンス演算回路8では次の回転パルスを検知し次のデータ
のサンプリングをA/D変換回路3に指示する。この作業
は予め指定した測定開始の回転数から測定完了の回転数
まで自動的に行われる。第6図の例では1500rpmから350
0rpmまで測定した。ここで作成されたS/V曲線はバラン
ス演算回路8に入力され同時に表示回路9に表示され
る。 以上は、回転数が変化していく過程におけるバランス計
算に必要な振動データの取り込みについて述べたが、次
に回転機械が定格回転数に入ってから新たに発生したア
ンバランスによって生じる振動変化に対するデータの収
集について説明する。 回転機械の中で運転中に振動が変化するものとして発電
機ロータを例にとると、まず機械の回転数が定格回転数
に達したとき、即ちまだ負荷運転に入っていない状態に
おける振動データの1次回転数成分が、回転パルス検出
器6で検出された値と、予め設定された定格回転数の値
とを比較することにより自動的にバランス演算回路8に
読み込まれる。次に発電が開始され運用負荷に達する
と、そこで負荷検出回路10で検出された値と、予め設定
された運用負荷の値とを比較することにより、自動的に
振動の1次回転数成分がバランス演算回路8に読み込ま
れる。このようにして回転体のバランスを演算するに必
要な振動の計測が行われる。 次にアンバランスの測定を行う演算について表示回路9
の表示例を用いてバランス演算回路8の手順を説明す
る。 1)バランシングの開始準備 この装置の表示回路9から次の条件を入力する 対象機械の使用回転数(最小,最大,定格回転数)
を入力するとS/V曲線の作成回転数範囲が決定される。 試験回転数の種類を選別する(一速度,二速度)第
6図(イ)では二速度を表示している。 回転体のアンバランスを修正する修正面の数を選別
する(一修正面,二修正面)第6図の(イ)では二修正
面を表示している。 運用負荷及びその負荷における許容振動値を数値と
して入力する。 2)イニシアル試験 この試験は、回転体のアンバランスに相当する振動を測
定する試験である。第6図がイニシアル試験の指示およ
びS/V曲線を表示した表示回路を示しており第6図
(イ)でカーソルをイニシアル試験に指定し、(ロ)と
(ハ)は指定に従って回転機械を運転しS/V曲線を測定
した例である 第6図(ロ)は振動検出器1のAが測定したデータを示
す表示で、第6図(ハ)は振動検出器1のBが測定した
データを示す表示である。データは回転数の上昇時に測
定され、これらのS/V曲線からアンバランスを決定する
2種類の回転数がカーソルで指定され、各々のデータが
第6図(ロ)、第6図(ハ)に表示されている。データ
は測定点A,B試験速度1,2と共に該当する振動のベクトル
がS/V曲線から抽出されている。このデータではカーソ
ルによつて2885.5rpmと3580.3rpmの2種類の回転数が指
定されている。 さらに前述したバランシング開始準備の中で説明した定
格回転数に達すると、その時の振動データが自動的に計
測される。第6図(ハ)に計測された振動ベクトルの表
示例を示す。そして機械の運転が継続され運用負荷に達
すると負荷検出回路10によつて運用負荷における振動ベ
クトルがバランス演算回路8に取り込まれる。 3)トライアル試験(1),(2) この試験はイニシアル試験の振動データから予め選んだ
修正面におけるアンバランスの大きさと位置を決定する
ために、既知の試しおもりを修正面に取り付けてその振
動応答を調べる試験である。第7図は第2回のトライア
ル試験を表示している第1回のトライアル試験は図示し
ていないが第2回と同様におこなつた。 修正面2に取り付けられた試しおもりは4gで取り付け位
置は回転体の基準位置から回転と反対の方向90°であ
る。その試験結果のS/V曲線がA点は(ロ)、B点は
(ハ)に表示されている。このS/V曲線からイニシアル
試験で指定した2種類の回転数に最も近い回転数のデー
タが抽出される。この例では2882.0rpmと3590.3rpmの振
動ベクトルが抽出されている。 さらに、イニシアル試験と同様に、定格回転数及び運用
負荷に達すると、振動ベクトルがバランス演算回路8に
取り込まれる。 またトライアル試験(1),(2)の振動ベクトルとイ
ニシアル試験の振動ベクトルがバランス演算回路8で比
較され、その変化巾が少ない場合はバランス演算の計算
誤差を大きくするため、再試験のコメントが第7図の
(ロ),(ハ)に表示される。その場合は、第7図
(イ)の試しおもりを大きくしてデータの取り直しを行
う。 4)修正おもりの決定 修正面おもりの決定は、第5図のバランス演算回路8で
行う上記2),3)のデータを使用し予め指定した2種類
の回転速度における目標振動値と負荷運転における許容
振動値を満足する修正面1,2の修正おもりの大きさと位
置を演算する。 この演算に使用する式は公知の最小二乗法を使用し、こ
の演算式はバランス演算回路8に記憶されている。第8
図の(イ)はバランス演算回路8で計算した結果を表示
回路9に表示した例である目標の振動値20μmを達成す
るために修正面1に必要とする修正おもり2.3gと回転体
の基準位置からの取り付け位置128.22deg、修正面2に
必要とする修正おもり3.7gと回転体の基準位置からの取
り付け位置181.27degが表示されている。またそれらの
修正おもりを取り付けた場合の予想振動ベクトルが回転
速度1,回転速度2,運用負荷において測定点A,Bに対し表
示されている。 またこの装置では3つのコメントが表示される 修正おもりが大きすぎる場合 この場合は演算結果の修正おもりを低減し再演算を指示
することにより予想振動ベクトルが再演算される。従っ
て当然目標の振動レベルはクリアできなくなるが、振動
はイニシアル値よりも低減できることがわかる。 目標の振動レベルあるいは運用負荷における許容振
動値のレベルがきびしいか、回転体の特性として二速度
と負荷運転時におけるアンバランスを同時に満足できる
演算結果が得られない場合。 この場合は実際のフイールドバランスにおいては、二速
度における負荷許容値を満足するように再演算する。 修正面を1個しか選ばなかつたか、目標値がきびし
く二速度及び負荷許容値を満足できない場合。 目標値を大きくするか修正面の数を2面にして再試験を
行う。 5)修正面おもりを取り付けた確認試験 演算結果の修正面おもりを取り付けて確認試験をする。 第8図の(ロ),(ハ)がその結果である。即ち回転速
度2885.5rpmにおいてA点の振動は52.10μm、B点の振
動は30.00μm、負荷運転での振動はA点38.50μm、B
点35.01μmとなるので、当初の値A点130.88μm、B
点104.29μm、負荷運転ではA点73.12μm、B点69.28
μmよりも大幅に減少した。 この結果はイニシアル試験にデータが記憶される。 もし一回のバランシングで初期の目標値に振動を低減で
きない場合は上記2),3)のトライアル試験のデータと
確認試験の新しいイニシアルデータで再演算を行うこと
ができる。 この装置では上記2)から5)までを繰り返すことによ
り回転体のアンバランスを修正する。 この装置は振動の検出器から表示回路まで一切収納した
携帯型としている。 以下この発明の他の実施例を説明する。第9図はこの発
明の請求項3の実施例による携帯型バランシング装置の
系統図、第10図は第9図の携帯型バランシング装置の表
示回路におけるイニシヤル試験の指示とS/V曲線を示す
図、第11図は第9図の携帯型バランシング装置の表示回
路におけるトライアル試験の指示とS/V曲線を示す図、
第12図は第9図の携帯型バランシング装置装置の表示回
路におけるバランス演算結果及びバランス後の振動予測
結果を示す図である。 振動検出器1のA,1のBは回転機械の軸受に取付けて回
転体から生じる振動を電気信号として検出する。軸受の
振動検出方向は回転体のアンバランスによる振動を発生
し易い半径方向とし横軸機械では水平方向と垂直方向で
ある。但し振動検出器1のA,1のBはいずれも検出方向
を同一にする。振動検出器1の振動センサーとしては加
速度型,速度型,変位型などあるが低周波感度が高くし
かも500Hz程度の振動数まで応答する速度型センサーを
一般に使用する。増幅回路2は前記振動検出器1からの
出力信号をA/D変換回路3に入力する信号の最適レベル
まで増幅する。また増幅回路2は速度に比例した電気信
号を積分し変位に比例した電気信号にする。また増幅レ
ベルはA/D変換回路3がオーバした場合はA/D変換回路か
らの信号で最適レベルまで自動的に調整される。A/D変
換回路3の入力レベルがこの時設定されている増幅回路
2のレンジの30%以下の場合は最適レベルまで自動的に
調整される。 最適化された増幅回路2の出力信号はA/D変換回路3で
デジタル出力信号に変換される。このA/D変換回路は10
ビツトA/Dコンバータを使用する。またFFTプロセツサー
4で次数分析を行うためA/D変換回路3ではデータのサ
ンプリングを回転パルスを基準にした逓倍化パルスで行
う、このため回転体に予め定めた回転基準位置を回転パ
ルス検出器6から回転パルス信号として検出する。この
回転パルス検出器6には光電式パルス検出センサーを使
用し、回転体の基準位置には反射テープ等を貼付てお
く。なお回転体の回転基準位置は、試しおもりや回転体
の修正おもりの取付位置の基準にするため回転体の組立
基準やキー溝等分かり易い位置を選ぶ。回転パルス検出
器6のパルス信号は回転体1回転当たり1回発生し完全
に回転数と同期している。このパルス信号を逓倍回路7
とバランス演算回路8に入力する。 逓倍回路7では1回転間隔のパルス周期を一定の短い周
期に分割する。この装置では64分割しているがこの64逓
倍した周期でA/D変換のサンプリングを制御する。従っ
てA/D変換回路3ではアナログ信号を回転数の1/64周期
毎にサンプリングしている。即ちA/Dコンバータのデー
タ数は1024点(10ビツト)を使用しており常に16回転分
のデータが取り込まれ、これは回転数が変化しても常に
一定となる。 こうすることにより振動検出器1で検出した時間軸信号
はA/D変換回路3で回転を基準軸としたデジタル信号に
変換される。このデジタル信号はFFTプロセツサー4で
次数分析される。即ち対象とする機械の回転数を1次と
してこの整数倍(次数と言う)の振動スペクトルが分析
される。 この装置では回転数の6.25次まで分析し、それぞれの振
動レベルと回転パルスを基準にした振動の位相を求めて
いる。S/V回路5ではFFTプロセツサー4で次数分析した
スペクトルから1次成分のみ抽出し振幅と位相のデータ
を記憶しS/V曲線を作成する。 このS/V曲線は横軸が回転数で縦軸がそれぞれの回転数
に相当する振動レベルである。第10図はS/V曲線の例で1
500rpmから3500rpmのデータを表している。 S/V回路5の動作およびS/V曲線の作成を詳細に説明する
と、回転パルス検出器6のパルス信号をバランス演算回
路8が検知し、A/D変換回路3のサンプリング開始を指
示する。サンプリングされたデータはFFTプロセツサー
4で次数分析されそのうちの1次成分のみS/V回路5に
入力される。次にS/V曲線にデータが記憶されたことがS
/V回路5よりバランス演算回路8に指示されると、バラ
ンス演算回路8では次の回転パルスを検知し次のデータ
のサンプリングをA/D変換回路3に指示する。この作業
は予め指定した測定開始の回転数から測定完了の回転数
まで自動的に行われる。第10図の例では1500rpmから350
0rpmまで測定した。ここで作成されたS/V曲線はバラン
ス演算回路8に入力され同時に表示回路9に表示され
る。このようにして回転体のアンバランスを演算するに
必要な振動の計測がおこなわれる。 次にアンバランスの測定を行う演算について表示回路9
の表示例を用いてバランス演算回路8の手順を説明す
る。 1)バランシングの開始準備 この装置の表示回路9から次の条件を入力する。 対象機械の使用回転数(最小,最大,定格回転数)
を入力するとS/V曲線の作成回転数範囲が決定される。 試験回転数の種類を選別する(一速度,二速度)。
第2図(イ)では二速度を表示している。 回転体のアンバランスを修正する修正面の数を選別
する(一修正面,二修正面)第10図の(イ)では二修正
面を表示している。 2)イニシアル試験 この試験は、回転体のアンバランスに相当する振動を測
定する試験である。第10図がイニシアル試験の指示およ
びS/V曲線を表示した表示回路を示しており第10図
(イ)でカーソルをイニシアル試験に指定し、(ロ)と
(ハ)は指定に従って回転機械を運転しS/V曲線を測定
した例である。第10図(ロ)は振動検出器1のAが測定
したデータを示す表示で、第10図(ハ)は振動検出器1
のBが測定したデータを示す表示である。データは回転
数の上昇時に測定され、これらのS/V曲線からアンバラ
ンスを決定する2種類の回転数がカーソルで指定され、
各々のデータが第10図(ロ)、第10図(ハ)に表示され
ている。データは測定点A,B試験速度1,2と共に該当する
振動のベクトルがS/V曲線から抽出されている。このデ
ータではカーソルによつて2885.5rpmと3580.3rpmの2種
類の回転数が指定されている。 3)トライアル試験(1),(2) この試験はイニシアル試験の振動データから予め選んだ
修正面におけるアンバランスの大きさと位置を決定する
ために、既知の試し重りを修正面に取り付けてその振動
応答を調べる試験である。第11図は第2回のトライアル
試験を表示している。第1回のトライアル試験は図示し
ていないが第2回と同様に行った。 修正面2に取り付けられた試しおもりは4gで取り付け位
置は回転体の基準位置から回転と反対の方向90°であ
る。その試験結果のS/V曲線がA点は(ロ)、B点は
(ハ)に表示されている。このS/V曲線からイニシアル
試験で指定した2種類の回転数に最も近い回転数のデー
タが抽出される。この例では2882.0rpmと3590.3rpmの振
動ベクトルが抽出されている。 またトライアル試験(1),(2)の振動ベクトルとイ
ニシアル試験の振動ベクトルがバランス演算回路8で比
較され、その変化巾が少ない場合はバランス演算の計算
誤差を大きくするため、再試験のコメントが第11図の
(ロ),(ハ)に表示される。その場合は、第11図
(イ)の試しおもりを大きくしてデータの取り直しを行
う。 4)修正おもりの決定 修正面おもりの決定は、第9図のバランス演算回路8で
行う上記2),3)のデータを使用し予め指定した2種類
の回転速度における目標振動値を満足する修正面1,2の
修正おもりの大きさと位置を演算する。 この演算に使用する式は公知の最小二乗法を使用し、こ
の演算式はバランス演算回路8に記憶されている。第12
図の(イ)はバランス演算回路8で計算した結果を表示
回路9に表示した例である。目標の振動値20μmを達成
するために修正面1に必要とする修正おもり2.3gと回転
体の基準位置からの取り付け位置128.22deg、修正面2
に必要とする修正おもり3.7gと回転体の基準位置からの
取り付け位置181.27degが表示されている。またそれら
の修正おもりを取り付けた場合の予想振動ベクトルが回
転速度1,回転速度2において測定点A,Bに対し表示され
るとともに、第12図(ロ),(ハ)に示されているよう
に全回転数領域における釣合わせ状態が表示される。 バランス後の振動予測値を演算する方法は次に示すベク
トルの重ね合わせ手法を用いている。まず現状の振動計
測を行った時に各取り込み回転数ごとの回転1次成分の
振幅と位相がS/V回路5を介して振動予測演算回路11に
記憶される。次にトライアル運転が行われるときにも同
様のデータが記憶される。そしてこのトライアル運転が
終了した後、バランウエイトの量と角度の計算がバラン
ス演算回路8で行われ、その演算結果が振動予測演算回
路11へ自動的に入力される。振動予測演算回路11の中で
は次の演算が行われる。 ここで、 (2)式の中で数字Mは取り込んだデータ数を意味し、
例えば600rpmから3600rpmまでの回転数領域の振動予測
を行う場合、取込み時の回転数のきざみ幅を20rpmとす
ると、 M=(3600−600)/20+1=151個となる。 また、振動予測値の振幅で第1番目のものは という演算でえられるが、一般的にM個ある場合、第m
番目のものは と表記される。 (3)式で示されるイニシアルの振動ベクトルV0は振動
振幅と位相データから得られ、m番目のx,y各成分はV
0mx=|A0m|cosΘ0m,V0my=|A0m|sinΘ0m(1≦m≦
M)を演算することになり、この中で|A0m|がS/V回路
5で分析された振動信号中の回転数の1次成分の振幅で
あり、Θ0mが位相データである。 (4)式の影響係数マトリクスはイニシヤルの振動デー
タと各トライアル運動で得られた前記回転数の1次成分
の振幅と位相及びトライアルウエイトの重量と取付角を
用いて、 で演算される。 ここで、 であり各振動ベクトルは前記回転数の1次成分の振幅と
位相より構成されるものである。 Mはトライアルウエイトの量と取付角をベクトル表示し
たものであり、 Θ=tan-1(Myn/Mxn):Θはトライアルウエイト
の取付角 この装置は最大2面を用いるバランスであるためnは1
または2である。また、(5)式のWTはバランス演算回
路8で演算されたバランスウエイトの量と取付角から構
成されるベクトル量であり、前記nの数と一致し、最大
4つのベクトル成分になる。式(2),(3),(5)
中の添字Tは転置マトリクスを意味している。 またこの装置では3つのコメントが表示される。 修正おもりが大きすぎる場合 この場合は演算結果の修正おもりを低減し再演算を指示
することにより予想振動ベクトルが再演算される。従っ
て当然目標の振動レベルはクリアできなくなるが、振動
はイニシアル値よりも低減できることがわかる。 目標の振動レベルがきびしいか、回転体の特性とし
て二速度を満足できる演算結果が得られない場合。 この場合は目標値を変更し再演算する。 修正面を1箇しかえらばなかったか、目標値がきび
しく二速度を満足できない場合。 目標値を大きくするか修正面の数を2面にして再試験を
行う。 もし一回のバランシングで初期の目標値に振動を低減で
きない場合は、上記2),3)のトライアル試験のデータ
と確認試験の新しいイニシアルデータで再演算を行うこ
とができる。この装置では上記2)から4)までを繰り
返すことにより回転体のアンバランスを修正する。この
装置は振動の検出器から表示回路まで一切収納した携帯
型としている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First
The figure shows a portable balancer according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a systematic diagram of the operating device, and Fig. 2 is the portable balun in Fig. 1.
Of initial test and S / V in display circuit of display device
Figure showing the curve, Figure 3 is the portable balancing device of Figure 1.
Instruction and S / V curve for display test circuit
FIG. 4 shows the portable balancing device of FIG.
It is a figure which shows the balance calculation result in a display circuit. Vibration detector 1's A and 1 B are mounted on the bearing of the rotating machine and rotated.
The vibration generated from the rolling elements is detected as an electric signal. Bearing
Vibration detection direction generates vibration due to unbalance of rotating body
It is easy to do in the radial direction, and in the horizontal axis machine, in the horizontal direction and the vertical direction
is there. However, both A and 1B of vibration detector 1 are in the detection direction.
To be the same. As a vibration sensor for vibration detector 1,
There are speed type, speed type, displacement type, etc.
A speed type sensor that responds up to a frequency of about 500 Hz
Generally used. The amplification circuit 2 is provided from the vibration detector 1.
Optimal level of the signal inputting the output signal to the A / D conversion circuit 3
Amplify up to. In addition, the amplifier circuit 2 is an electric signal proportional to the speed.
The signal is integrated into an electric signal proportional to the displacement. Also amplification
Is the bell the A / D conversion circuit when the A / D conversion circuit 3 is over?
These signals automatically adjust to the optimum level. A / D change
Amplifier circuit whose input level of the conversion circuit 3 is set at this time
If less than 30% of the 2 range, it will automatically reach the optimum level
Adjusted. The optimized output signal of the amplification circuit 2 is output by the A / D conversion circuit 3.
Converted to digital output signal. This A / D conversion circuit has 10
Use bit A / D converter. Also FFT processor
In order to perform order analysis in 4, the A / D converter circuit 3
The sampling is performed with a multiplied pulse based on the rotation pulse.
For this reason, the rotation reference
It is detected as a rotation pulse signal from the loose detector 6. this
A photoelectric pulse detection sensor is used for the rotation pulse detector 6.
And attach a reflective tape to the reference position of the rotating body.
Ku. The rotation reference position of the rotating body is the trial weight or the rotating body.
Assembling the rotating body to use it as a reference for the mounting position of the weight
Select an easy-to-understand position such as a reference or key groove. Rotation pulse detection
The pulse signal of the device 6 is generated once per revolution of the rotating body
Is synchronized with the rotation speed. This pulse signal is multiplied by the multiplication circuit 7
And the balance calculation circuit 8. In the multiplication circuit 7, the pulse cycle of one rotation interval is set to a fixed short cycle.
Divide into periods. This device divides into 64, but this 64
The sampling of A / D conversion is controlled at the doubled cycle. Obey
The A / D conversion circuit 3 converts the analog signal into 1/64 cycle of the rotation speed.
Sampling every time. That is, the data of the A / D converter
The number of data is 1024 points (10 bits) and is always 16 rotations.
Data is captured, which is always
It will be constant. By doing so, the time axis signal detected by the vibration detector 1
Is a digital signal whose rotation is the reference axis in the A / D conversion circuit 3.
To be converted. This digital signal is FFT processor 4
The order is analyzed. That is, the rotation speed of the target machine is
Then, the vibration spectrum of this integral multiple (called order) is analyzed.
To be done. This device analyzes up to the 6.25th order of rotation and
Phase of vibration based on each vibration level and rotation pulse
Are seeking. In S / V circuit 5, the order is FFT processor 4
Only the first-order component is extracted from the analyzed spectrum and the amplitude and phase
Memorize the data of and make S / V curve. In this S / V curve, the horizontal axis is the rotation speed and the vertical axis is the respective rotation speed.
Is a vibration level equivalent to. Figure 2 shows an example of S / V curve 1
It represents data from 500 rpm to 3500 rpm. The operation of the S / V circuit 5 and the creation of the S / V curve will be described in detail.
And the pulse signal of the rotation pulse detector 6
The path 8 detects and instructs the A / D conversion circuit 3 to start sampling.
To show. The sampled data is the FFT processor
The order is analyzed in 4, and only the first-order component is analyzed in the S / V circuit 5.
Is entered. Next, the fact that the data was stored in the S / V curve
When the balance calculation circuit 8 is instructed by the / V circuit 5,
Sensor circuit 8 detects the next rotation pulse and detects the next data.
Is instructed to the A / D conversion circuit 3. This work
Is the rotation speed from the start of measurement to the rotation speed at the end of measurement
Up to automatically. In the example of Fig. 2, 1500 rpm to 350
It was measured up to 0 rpm. The S / V curve created here is a balun
Input to the calculation circuit 8 and simultaneously displayed on the display circuit 9.
It In this way to calculate the unbalance of the rotating body
Necessary vibrations are measured. Next, the calculation of the unbalance measurement is performed by the display circuit 9
The procedure of the balance calculation circuit 8 will be described using the display example of
It 1) Preparation for starting balancing The following conditions are input from the display circuit 9 of this device. Target machine rotation speed (minimum, maximum, rated speed)
Enter to determine the S / V curve creation speed range. Select the type of test rotation speed (one speed, two speeds).
In FIG. 2 (a), two speeds are displayed. Select the number of correction surfaces to correct the unbalance of the rotating body
Yes (one-corrected surface, two-corrected surface) Two-corrected in (a) of FIG.
The surface is displayed. 2) Initial test This test measures the vibration corresponding to the unbalance of the rotating body.
It is a fixed test. Figure 2 shows the initial test instructions and
Fig. 2 shows the display circuit that displays the S and V curves.
Use (a) to specify the cursor for the initial test, and (b)
(C) operates the rotating machine according to the specification and measures the S / V curve
It is an example. FIG. 2B shows the data measured by A of the vibration detector 1.
In Fig. 2 (C), B of the vibration detector 1 was measured.
It is a display showing data. Data is measured when the number of rotations increases
Determined from these S / V curves
Two types of rotation speed are specified with the cursor, and each data is
It is displayed in FIG. 2 (b) and FIG. 2 (c). data
Is the vector of the relevant vibration along with measurement points A and B, test speeds 1 and 2.
Is extracted from the S / V curve. In this data Curso
There are two types of rotation speeds, 2885.5 rpm and 3580.3 rpm, depending on the
It is fixed. 3) Trial test (1), (2) This test was selected in advance from the vibration data of the initial test.
Determine the magnitude and position of the imbalance on the correction surface
In order to attach the known trial weight to the correction surface,
It is a test to check the response. Figure 3 shows the second trial
Displaying exams. The first trial test is illustrated
Not done in the same way as the second. The trial weight attached to the correction surface 2 is the attachment position at 4g
The position is 90 ° in the opposite direction of rotation from the reference position of the rotating body.
It In the S / V curve of the test result, point A is (B), point B is
It is displayed in (c). Initialize from this S / V curve
The speed data closest to the two speeds specified in the test
Data is extracted. In this example, the 2882.0 rpm and 3590.3 rpm
The motion vector has been extracted. In addition, the vibration vectors and the test vectors of the trial tests (1) and (2)
The vibration vector of the initial test is compared by the balance calculation circuit 8.
If the difference is small, the balance calculation is calculated.
In order to increase the error, the comments of the retest are shown in Fig. 3.
Displayed in (b) and (c). In that case, Fig. 3
Increase the trial weight in (a) and re-acquire the data.
U 4) Determination of modified weight The modified surface weight is determined by the balance calculation circuit 8 in FIG.
2 types specified in advance using the data of 2) and 3) above
Of the correction surfaces 1 and 2 that satisfy the target vibration value at the rotation speed of
Calculate the size and position of the modified weight. The formula used for this operation uses the known least squares method.
The arithmetic expression of is stored in the balance arithmetic circuit 8. Fourth
(A) of the figure shows the result calculated by the balance calculation circuit 8.
This is an example displayed on the circuit 9. Achieved the target vibration value of 20 μm
Rotating with a correction weight of 2.3g required for correction surface 1 to do
Mounting position from the standard position of the body 128.22deg, correction surface 2
From the standard position of the rotating body 3.7g and the correction weight required for
The installation position 181.27deg is displayed. Also those
The expected vibration vector when the modified weight of
Rotation speed 1, rotation speed 2, operating point load for measurement points A and B
Is displayed. Also, this device displays three comments. When the correction weight is too large In this case, reduce the correction weight of the calculation result and instruct recalculation.
By doing so, the expected vibration vector is recalculated. Obey
Of course, the target vibration level cannot be cleared, but the vibration
It can be seen that can be reduced below the initial value. If the target vibration level is severe, consider the characteristics of the rotating body.
If a calculation result that satisfies the two speeds cannot be obtained. In this case, the target value is changed and recalculation is performed. The target value is severe if only one face is selected.
If you are not satisfied with the second speed. Increase the target value or set the number of correction surfaces to 2 and retest.
To do. 5) Confirmation test with the correction surface weight attached. Perform the confirmation test with the correction surface weight of the calculation result attached.
The results are shown in (b) and (c) of FIG. That is, the rotation speed
At point 2885.5 rpm, vibration at point A is 52.10 μm, and vibration at point B is
Since the movement is 30.00 μm, the initial value is A point 130.88 μm, B point 10
It was much smaller than 4.29 μm. This result is the initial
Data is stored in the test. If balancing is performed once, vibration can be reduced to the initial target value.
If not, please use the data from the trial tests in 2) and 3) above.
Recalculate with new initial data for verification test
You can In this device, by repeating the above 2) to 5)
Correct the unbalance of the rotating body. This device housed everything from the vibration detector to the display circuit.
It is portable. Another embodiment of the present invention will be described below. Figure 5 shows this
Of the portable balancing device according to the embodiment of claim 2
System diagram, Fig. 6 is a table of the portable balancing device in Fig. 5.
Shows the initial test instruction and S / V curve in the circuit shown
Fig. 7 and Fig. 7 show the display times of the portable balancing device of Fig. 5.
Diagram showing instruction and S / V curve of trial test on road
FIG. 8 shows the display circuit of the portable balancing device of FIG.
It is a figure which shows the balance calculation result in. In FIG. 5, A of the vibration detector 1 and B of 1 are rotary machines.
Mounted on the bearing of the
To detect. The direction of vibration detection of the bearing is the abalun of the rotor.
In the radial direction, the horizontal axis is the
It is the horizontal direction and the vertical direction. However, A of vibration detector 1, B of 1
Both make the detection direction the same. Vibration of vibration detector 1
There are acceleration type, velocity type, displacement type, etc.
High low frequency sensitivity and response up to a frequency of about 500Hz
Generally, a velocity sensor is used. The amplifier circuit 2 is
Input the output signal from the vibration detector 1 to the A / D conversion circuit 3.
Amplify the signal to the optimum level. In addition, the amplifier circuit 2 is fast
Electrical signal proportional to displacement by integrating electrical signal proportional to degree
To Also, the amplification level has exceeded the A / D conversion circuit 3.
In this case, the signal from the A / D conversion circuit automatically reaches the optimum level.
Adjusted to. The input level of A / D conversion circuit 3 is set at this time.
Maximum is 30% or less of the specified range of amplifier circuit 2
It is automatically adjusted to the appropriate level. The optimized output signal of the amplification circuit 2 is output by the A / D conversion circuit 3.
Converted to digital output signal. This A / D conversion circuit has 10
Use bit A / D converter. Also FFT processor
In order to perform order analysis in 4, the A / D converter circuit 3
The sampling is performed with a multiplied pulse based on the rotation pulse.
For this reason, the rotation reference
It is detected as a rotation pulse signal from the loose detector 6. this
A photoelectric pulse detection sensor is used for the rotation pulse detector 6.
And attach a reflective tape to the reference position of the rotating body.
Ku. The rotation reference position of the rotating body is the trial weight or the rotating body.
Assembling the rotating body to use it as a reference for the mounting position of the weight
Select a position that is easy to understand, such as the reference or key groove. Rotation pulse detection
The pulse signal of the device 6 is generated once per revolution of the rotating body
Is synchronized with the rotation speed. This pulse signal is multiplied by the multiplication circuit 7
And the balance calculation circuit 8. In the multiplication circuit 7, the pulse cycle of one rotation interval is set to a fixed short cycle.
Divide into periods. This device divides into 64, but this 64
The sampling of A / D conversion is controlled at the doubled cycle. Obey
The A / D conversion circuit 3 converts the analog signal into 1/64 cycle of the rotation speed.
Sampling every time. That is, the data of the A / D converter
The number of data is 1024 points (10 bits) and is always 16 rotations.
Data is captured, which is always
It will be constant. By doing so, the time axis signal detected by the vibration detector 1
Is a digital signal whose rotation is the reference axis in the A / D conversion circuit 3.
To be converted. This digital signal is FFT processor 4
The order is analyzed. That is, the rotation speed of the target machine is
Then, the vibration spectrum of this integral multiple (called order) is analyzed.
To be done. This device analyzes up to the 6.25th order of rotation and
Phase of vibration based on each vibration level and rotation pulse
Are seeking. In S / V circuit 5, the order is FFT processor 4
Only the first-order component is extracted from the analyzed spectrum and the amplitude and phase
Memorize the data of and make S / V curve. In this S / V curve, the horizontal axis is the rotation speed and the vertical axis is the respective rotation speed.
Is a vibration level equivalent to. Fig. 6 shows an example of S / V curve 1
It represents data from 500 rpm to 3500 rpm. The operation of the S / V circuit 5 and the creation of the S / V curve will be described in detail.
And the pulse signal of the rotation pulse detector 6
The path 8 detects and instructs the A / D conversion circuit 3 to start sampling.
To show. The sampled data is the FFT processor
The order is analyzed in 4, and only the first-order component is analyzed in the S / V circuit 5.
Is entered. Next, the fact that the data was stored in the S / V curve
When the balance calculation circuit 8 is instructed by the / V circuit 5,
Sensor circuit 8 detects the next rotation pulse and detects the next data.
Is instructed to the A / D conversion circuit 3. This work
Is the rotation speed from the start of measurement to the rotation speed at the end of measurement
Up to automatically. In the example of Fig. 6, 1500 rpm to 350
It was measured up to 0 rpm. The S / V curve created here is a balun
Input to the calculation circuit 8 and simultaneously displayed on the display circuit 9.
It The above is the balance meter in the process of changing the rotation speed.
I explained about the acquisition of vibration data necessary for calculation.
Has occurred since the rotating machine entered the rated speed.
Data for vibration changes caused by imbalance
Describe the collection. Generating power as vibration changes during operation in a rotating machine
Taking the machine rotor as an example, first, the machine speed is the rated speed.
Is reached, that is, when the load operation has not yet started.
The primary rotation speed component of the vibration data in
The value detected by the device 6 and the preset rated speed value
The balance calculation circuit 8 is automatically
Is read. Next, power generation is started and operational load is reached
And the value detected there by the load detection circuit 10 and preset
Automatically by comparing the operational load value
The primary rotation speed component of vibration is read into the balance calculation circuit 8.
Be done. In this way, it is necessary to calculate the balance of the rotating body.
The necessary vibration is measured. Next, the calculation of the unbalance measurement is performed by the display circuit 9
The procedure of the balance calculation circuit 8 will be described using the display example of
It 1) Preparation for the start of balancing Enter the following conditions from the display circuit 9 of this device. The number of revolutions of the target machine (minimum, maximum, rated revolutions)
Enter to determine the S / V curve creation speed range. Select the type of test rotation speed (one speed, two speeds)
In FIG. 6 (a), two speeds are displayed. Select the number of correction surfaces to correct the unbalance of the rotating body
Yes (one correction surface, two correction surfaces) Two corrections in (a) of FIG.
The surface is displayed. The operational load and the allowable vibration value under that load are set as numerical values.
And enter. 2) Initial test This test measures the vibration corresponding to the unbalance of the rotating body.
It is a fixed test. Figure 6 shows the initial test instructions and
Fig. 6 shows the display circuit displaying the S and V curves.
Use (a) to specify the cursor for the initial test, and (b)
(C) operates the rotating machine according to the specification and measures the S / V curve
Fig. 6 (b), which is an example of the above, shows the data measured by A of the vibration detector 1.
In Fig. 6 (c), B of the vibration detector 1 was measured.
It is a display showing data. Data is measured when the number of rotations increases
Determined from these S / V curves
Two types of rotation speed are specified with the cursor, and each data is
It is displayed in FIG. 6 (b) and FIG. 6 (c). data
Is the vector of the relevant vibration along with measurement points A and B, test speeds 1 and 2.
Is extracted from the S / V curve. In this data Curso
There are two types of rotation speeds, 2885.5 rpm and 3580.3 rpm, depending on the
It is fixed. In addition, the settings described in the balancing start preparations described above
When the maximum speed is reached, the vibration data at that time is automatically measured.
Measured. Table of vibration vectors measured in Fig. 6 (c)
An example is shown. And the operation of the machine is continued and the operational load is reached.
Then, the load detection circuit 10 causes the vibration
The cutout is taken into the balance calculation circuit 8. 3) Trial test (1), (2) This test was selected in advance from the vibration data of the initial test.
Determine the magnitude and position of the imbalance on the correction surface
In order to attach the known trial weight to the correction surface,
This is a test for examining the dynamic response. Figure 7 shows the second trial
1st trial test showing
Although not done, it was performed in the same manner as the second time. The trial weight attached to the correction surface 2 is the attachment position at 4g
The position is 90 ° in the opposite direction of rotation from the reference position of the rotating body.
It In the S / V curve of the test result, point A is (B), point B is
It is displayed in (c). Initialize from this S / V curve
The speed data closest to the two speeds specified in the test
Data is extracted. In this example, the 2882.0 rpm and 3590.3 rpm
The motion vector has been extracted. Furthermore, as with the initial test, the rated speed and operation
When the load is reached, the vibration vector is transferred to the balance calculation circuit 8.
It is captured. In addition, the vibration vectors and the test vectors of the trial tests (1) and (2)
The vibration vector of the initial test is compared by the balance calculation circuit 8.
If the difference is small, the balance calculation is calculated.
In order to increase the error, the retest comments are shown in Fig. 7.
Displayed in (b) and (c). In that case, Fig. 7
Increase the trial weight in (a) and re-acquire the data.
U 4) Determining the correction weight The correction surface weight is determined by the balance calculation circuit 8 in FIG.
2 types specified in advance using the data of 2) and 3) above
Vibration value at various rotation speeds and allowable load operation
Size and position of the correction weights of the correction surfaces 1 and 2 that satisfy the vibration value
Calculate the position. The formula used for this operation uses the known least squares method.
The arithmetic expression of is stored in the balance arithmetic circuit 8. 8th
(A) of the figure shows the result calculated by the balance calculation circuit 8.
Achieve the target vibration value of 20 μm, which is an example displayed on the circuit 9.
2.3g of correction weight and rotating body necessary for correction surface 1 in order to
Mounting position from the reference position of 128.22deg, on the correction surface 2
The required correction weight of 3.7 g and the rotation weight from the reference position
Attachment position 181.27deg is displayed. Also those
Rotation of expected vibration vector when a modified weight is attached
Table for measurement points A and B at speed 1, rotation speed 2 and operational load
It is shown. Also, three comments are displayed on this device. When the correction weight is too large In this case, the correction weight of the calculation result is reduced and recalculation is instructed.
By doing so, the expected vibration vector is recalculated. Obey
Of course, the target vibration level cannot be cleared, but the vibration
It can be seen that can be reduced below the initial value. Allowable vibration at the target vibration level or operational load
If the dynamic level is severe, the speed of the rotating body is two speeds.
And unbalance during load operation can be satisfied at the same time
When the calculation result cannot be obtained. In this case, in the actual field balance,
Recalculate so as to satisfy the load allowable value in degrees. The target value is severe if only one face is selected.
If the speed and load tolerance cannot be met. Increase the target value or set the number of correction surfaces to 2 and retest.
To do. 5) Confirmation test with the correction surface weight attached. Perform the confirmation test with the correction surface weight of the calculation result attached. The results are shown in (b) and (c) of FIG. That is, the rotation speed
At point 2885.5 rpm, vibration at point A is 52.10 μm, and vibration at point B is
Motion is 30.00 μm, vibration during load operation is A point 38.50 μm, B
Since the point is 35.01 μm, the initial value is A point 130.88 μm, B
Point 104.29μm, in load operation point A 73.12μm, point B 69.28
It was much smaller than μm. The results are stored as data in the initial test. If balancing is performed once, vibration can be reduced to the initial target value.
If not, please use the data from the trial tests in 2) and 3) above.
Recalculate with new initial data for verification test
You can In this device, by repeating the above 2) to 5)
Correct the unbalance of the rotating body. This device housed everything from the vibration detector to the display circuit.
It is portable. Another embodiment of the present invention will be described below. Figure 9 shows this
Of the portable balancing device according to the embodiment of claim 3
System diagram, Fig. 10 is a table of the portable balancing device in Fig. 9.
Shows the initial test instruction and S / V curve in the circuit shown
Fig. 11 and Fig. 11 are display times of the portable balancing device of Fig. 9.
Diagram showing instruction and S / V curve of trial test on road
FIG. 12 shows the display of the portable balancing device shown in FIG.
Result of balance calculation on road and vibration prediction after balance
It is a figure which shows a result. Vibration detector 1's A and 1 B are mounted on the bearing of the rotating machine and rotated.
The vibration generated from the rolling elements is detected as an electric signal. Bearing
Vibration detection direction generates vibration due to unbalance of rotating body
It is easy to do in the radial direction, and in the horizontal axis machine, in the horizontal direction and the vertical direction
is there. However, both A and 1B of vibration detector 1 are in the detection direction.
To be the same. As a vibration sensor for vibration detector 1,
There are speed type, speed type, displacement type, etc.
A speed type sensor that responds up to a frequency of about 500 Hz
Generally used. The amplification circuit 2 is provided from the vibration detector 1.
Optimal level of the signal inputting the output signal to the A / D conversion circuit 3
Amplify up to. In addition, the amplifier circuit 2 is an electric signal proportional to the speed.
The signal is integrated into an electric signal proportional to the displacement. Also amplification
Is the bell the A / D conversion circuit when the A / D conversion circuit 3 is over?
These signals automatically adjust to the optimum level. A / D change
Amplifier circuit whose input level of the conversion circuit 3 is set at this time
If less than 30% of the 2 range, it will automatically reach the optimum level
Adjusted. The optimized output signal of the amplification circuit 2 is output by the A / D conversion circuit 3.
Converted to digital output signal. This A / D conversion circuit has 10
Use bit A / D converter. Also FFT processor
In order to perform order analysis in 4, the A / D converter circuit 3
The sampling is performed with a multiplied pulse based on the rotation pulse.
For this reason, the rotation reference
It is detected as a rotation pulse signal from the loose detector 6. this
A photoelectric pulse detection sensor is used for the rotation pulse detector 6.
And attach a reflective tape to the reference position of the rotating body.
Ku. The rotation reference position of the rotating body is the trial weight or the rotating body.
Assembling the rotating body to use it as a reference for the mounting position of the weight
Select an easy-to-understand position such as a reference or key groove. Rotation pulse detection
The pulse signal of the device 6 is generated once per revolution of the rotating body
Is synchronized with the rotation speed. This pulse signal is multiplied by the multiplication circuit 7
And the balance calculation circuit 8. In the multiplication circuit 7, the pulse cycle of one rotation interval is set to a fixed short cycle.
Divide into periods. This device divides into 64, but this 64
The sampling of A / D conversion is controlled at the doubled cycle. Obey
The A / D conversion circuit 3 converts the analog signal into 1/64 cycle of the rotation speed.
Sampling every time. That is, the data of the A / D converter
The number of data is 1024 points (10 bits) and is always 16 rotations.
Data is captured, which is always
It will be constant. By doing so, the time axis signal detected by the vibration detector 1
Is a digital signal whose rotation is the reference axis in the A / D conversion circuit 3.
To be converted. This digital signal is FFT processor 4
The order is analyzed. That is, the rotation speed of the target machine is
Then, the vibration spectrum of this integral multiple (called order) is analyzed.
To be done. This device analyzes up to the 6.25th order of rotation and
Obtaining the phase of vibration based on the dynamic level and rotation pulse
There is. In S / V circuit 5, FFT processor 4 was used for order analysis.
Amplitude and phase data by extracting only the first-order component from the spectrum
Is stored and the S / V curve is created. In this S / V curve, the horizontal axis is the rotation speed and the vertical axis is the respective rotation speed.
Is a vibration level equivalent to. Figure 10 shows an example of S / V curve.
It represents data from 500 rpm to 3500 rpm. The operation of the S / V circuit 5 and the creation of the S / V curve will be described in detail.
And the pulse signal of the rotation pulse detector 6
The path 8 detects and instructs the A / D conversion circuit 3 to start sampling.
To show. The sampled data is the FFT processor
The order is analyzed in 4, and only the first-order component is analyzed in the S / V circuit 5.
Is entered. Next, the fact that the data was stored in the S / V curve
When the balance calculation circuit 8 is instructed by the / V circuit 5,
Sensor circuit 8 detects the next rotation pulse and detects the next data.
Is instructed to the A / D conversion circuit 3. This work
Is the rotation speed from the start of measurement to the rotation speed at the end of measurement
Up to automatically. In the example of Fig. 10, 1500 rpm to 350
It was measured up to 0 rpm. The S / V curve created here is a balun
Input to the calculation circuit 8 and simultaneously displayed on the display circuit 9.
It In this way to calculate the unbalance of the rotating body
Necessary vibrations are measured. Next, the calculation of the unbalance measurement is performed by the display circuit 9
The procedure of the balance calculation circuit 8 will be described using the display example of
It 1) Preparation for starting balancing The following conditions are input from the display circuit 9 of this device. Target machine rotation speed (minimum, maximum, rated speed)
Enter to determine the S / V curve creation speed range. Select the type of test rotation speed (one speed, two speeds).
In FIG. 2 (a), two speeds are displayed. Select the number of correction surfaces to correct the unbalance of the rotating body
Yes (one-correction surface, two-correction surface) In (a) of Fig. 10, two-correction surface
The surface is displayed. 2) Initial test This test measures the vibration corresponding to the unbalance of the rotating body.
It is a fixed test. Figure 10 shows the initial test instructions and
Figure 10 shows the display circuit displaying the S and V curves and Fig. 10
Use (a) to specify the cursor for the initial test, and (b)
(C) operates the rotating machine according to the specification and measures the S / V curve
It is an example. In Fig. 10 (b), A of the vibration detector 1 is measured.
Fig. 10 (c) shows the vibration data of the vibration detector 1
B is a display showing the measured data. Data rotated
From these S / V curves, measured at the rising
The two types of rotation speed that determine the
Each data is displayed in Fig. 10 (b) and Fig. 10 (c).
ing. Data applies with measurement points A, B test speeds 1, 2
The vibration vector is extracted from the S / V curve. This device
Two types of cursors, 2885.5 rpm and 3580.3 rpm, depending on the cursor
The rotation speed of the class is specified. 3) Trial test (1), (2) This test was selected in advance from the vibration data of the initial test.
Determine the magnitude and position of the imbalance on the correction surface
In order to attach the known trial weight to the correction surface,
It is a test to check the response. Figure 11 shows the second trial
Displaying exams. The first trial test is illustrated
Not done in the same way as the second. The trial weight attached to the correction surface 2 is the attachment position at 4g
The position is 90 ° in the opposite direction of rotation from the reference position of the rotating body.
It In the S / V curve of the test result, point A is (B), point B is
It is displayed in (c). Initialize from this S / V curve
The speed data closest to the two speeds specified in the test
Data is extracted. In this example, the 2882.0 rpm and 3590.3 rpm
The motion vector has been extracted. In addition, the vibration vectors and the test vectors of the trial tests (1) and (2)
The vibration vector of the initial test is compared by the balance calculation circuit 8.
If the difference is small, the balance calculation is calculated.
In order to increase the error, the retest comments are shown in Fig. 11.
Displayed in (b) and (c). In that case, Fig. 11
Increase the trial weight in (a) and re-acquire the data.
U 4) Determining the correction weight The determination of the correction weight is made by the balance calculation circuit 8 in FIG.
2 types specified in advance using the data of 2) and 3) above
Of the correction surfaces 1 and 2 that satisfy the target vibration value at the rotation speed of
Calculate the size and position of the modified weight. The formula used for this operation uses the known least squares method.
The arithmetic expression of is stored in the balance arithmetic circuit 8. 12th
(A) of the figure shows the result calculated by the balance calculation circuit 8.
This is an example displayed on the circuit 9. Achieved the target vibration value of 20 μm
Rotating with a correction weight of 2.3g required for correction surface 1 to do
Mounting position from the standard position of the body 128.22deg, correction surface 2
From the standard position of the rotating body 3.7g and the correction weight required for
The installation position 181.27deg is displayed. Also those
The expected vibration vector when the modified weight of
Displayed for measuring points A and B at rolling speed 1 and rotation speed 2
And as shown in Fig. 12 (b) and (c).
The balance state in all rotation speed areas is displayed on. The method for calculating the predicted vibration value after balancing is
Tol's superposition method is used. First, the current vibrometer
When the measurement is performed,
The amplitude and phase are sent to the vibration prediction calculation circuit 11 via the S / V circuit 5.
Remembered. The same will be applied when the next trial operation is performed.
Data is stored. And this trial operation
After finishing, the calculation of the amount and angle of balun weight is balun
The calculation result is calculated by the vibration calculation circuit 8 and the calculated result is the vibration prediction calculation time.
It is automatically entered in path 11. In the vibration prediction calculation circuit 11
Performs the following operations. here, In formula (2), the number M means the number of captured data,
For example, vibration prediction in the rotation speed range from 600 rpm to 3600 rpm
When performing, set the step size of the rotation speed at the time of loading to 20 rpm.
Then, M = (3600−600) / 20 + 1 = 151. Also, the first amplitude of the predicted vibration value is However, if there are M in general, the m-th
The second one is Is written. Initial vibration vector V expressed by equation (3) 0 Is vibration
Obtained from the amplitude and phase data, the m-th x, y component is V
0mx = | A 0 m | cos Θ 0 m , V 0my = | A 0 m | sin Θ 0 m (1 ≦ m ≦
M) is calculated, and in this, | A 0 m Is the S / V circuit
In the amplitude of the first-order component of the rotation speed in the vibration signal analyzed in 5.
Yes, Θ 0 m Is the phase data. The influence coefficient matrix of equation (4) is the vibration data of the initial.
And the first-order component of the rotation speed obtained in each trial motion
Of amplitude and phase of trial weight and trial weight
make use of, Is calculated by. here, And each vibration vector is the same as the amplitude of the first-order component of the rotation speed.
It is composed of phases. M displays the amount of trial weight and mounting angle as a vector
It was Θ n = Tan -1 (M yn / M xn ): Θ n Is a trial weight
Mounting angle is n is 1 because this device is a balance that uses a maximum of 2 surfaces.
Or 2. In addition, W in equation (5) T Is the balance calculation times
It is calculated from the amount of balance weight calculated in path 8 and the mounting angle.
It is the vector quantity that is generated, which is the same as the number of n, and the maximum
There are four vector components. Formulas (2), (3), (5)
The subscript T inside means a transposed matrix. Also, this device displays three comments. When the correction weight is too large In this case, reduce the correction weight of the calculation result and instruct recalculation.
By doing so, the expected vibration vector is recalculated. Obey
Of course, the target vibration level cannot be cleared, but the vibration
It can be seen that can be reduced below the initial value. If the target vibration level is severe, consider the characteristics of the rotating body.
If a calculation result that satisfies the two speeds cannot be obtained. In this case, the target value is changed and recalculation is performed. If you only got one correction surface, the target value is acne
If you are not satisfied with the second speed. Increase the target value or set the number of correction surfaces to 2 and retest.
To do. If balancing is performed once, vibration can be reduced to the initial target value.
If not, the data from the trial test in 2) and 3) above
And re-calculate with new initial data of confirmation test.
You can With this device, repeat steps 2) to 4) above.
By returning it, the imbalance of the rotating body is corrected. this
The device is a portable device that houses everything from the vibration detector to the display circuit.
It is a type.

【発明の効果】【The invention's effect】

この発明は、請求項1の装置によれば、装置の表示回路
に支持されるバランシングの手順に従って対象機械の回
転数範囲、低減すべき目標の振動レベル、試験回転数の
数、修正面の数などを入力し、S/V回路で作成されるS/V
曲線のデータを見ながらバランシングの必要な回転数を
カーソルで指定すれば、指定した回転数のデータを満足
するよう修正おもりが決定され表示回路に表示される。
また入力条件やデータが不良であつたり、目標の振動レ
ベルに低減できない場合はコメントが表示回路に表示さ
れるので間違ったバランス作業を防ぐことができる。 このため下記の効果を奏する。 1)S/V曲線上で2種類の回転数を任意に指定しそれら
のデータを満足する修正おもりが一度で決定できるた
め、従来のようにバランスの試験を個々の回転数毎に行
う必要がなくバランシング作業を大幅に短縮できる。特
に弾性軸などのように幾つもの危険速度を有する回転体
のバランシングが容易になり、またS/V曲線で観点体の
振動特性も同時に監視できるため、機械の運転やバラン
ス作業を安全に行うことができる。 2)間違ったバランシング作業を行った場合にはコメン
トが表示されるため、全く経験のない作業者でも回転体
のバランシング作業ができる。 3)携帯型のため現場への持ち運びが容易であらゆる回
転機械のフイールドバランシングができる。 請求項2の装置によれば、装置の表示回路に指示される
バランシングの手順に従って対象機械の回転数範囲、定
格回転数、運用負荷、運用負荷での許容振動値、低減す
べき目標の振動レベル、試験回転数数の数、修正面の数
などを入力し、S/V回路で作成されるS/曲線のデータを
見ながらバランシングの必要な回転数をカーソルで指定
すれば、指定した回転数のデータを満足するように修正
おもりが決定され表示回路に表示される。また入力条件
やデータが不良であつたり、目標の振動レベルに低減で
きない場合はコメントが表示回路に表示されるので、間
違ったバランス作業を防ぐことができる。 このため下記の効果を奏する。 1)S/V曲線上で2種類の回転数を任意に指定しそれら
のデータを満足する修正おもりが一度で決定できるた
め、従来のようにバランスの試験を個々の回転数毎に行
う必要がなくバランシング作業を大幅に短縮できる。特
に弾性軸などのように幾つもの危険速度を有する回転体
のバランシングが容易になり、またS/V曲線で回転体の
振動特性も同時に監視できるため、機械の運転やバラン
ス作業を安全に行うことができる。 2)間違ったバランシング作業を行った場合にはコメン
トが表示されるため、全く経験のない作業者でも回転体
のバランシング作業ができる。 3)携帯型のため現場への持ち運びが容易であらゆる回
転機械のフイールドバランシングができる。 4)発電機ロータなどのように運転中に熱によるアンバ
ランスの発生で振動が変化するような機械のフイールド
バランスも熟練を要せず、容易に行うことができる。 請求項3の装置によれば、装置の表示回路に支持される
バランシングの手順に従って対象機械の回転数範囲、低
減すべき目標の振動レベル、試験回転数の数、修正面の
数などを入力し、S/V回路で作成されるS/V曲線のデータ
を見ながらバランシングの必要な回転数をカーソルで指
定すれば、指定した回転数のデータを満足するよう修正
おもりが決定され表示回路に表示されるとともに、その
修正おもりが取り付けられて回転機械が運転された場合
の振動予測値が表示される。また入力条件やデータが不
良であつたり、目標の振動レベルに低減できない場合は
コメントが表示回路に表示されるので間違ったバランス
作業を防ぐことができる。 このため下記の効果を奏する。 1)S/V曲線上で2種類の回転数を任意に指定しそれら
のデータを満足する修正おもりが一度で決定できるた
め、従来のようにバランスの試験を個々の回転数毎に行
う必要がなくバランシング作業を大幅に短縮できる。特
に弾性軸などのように幾つもの危険速度を有する回転体
のバランシングが容易になり、またS/V曲線で回転体の
振動特性も同時に監視できるため、回転機械の運転やバ
ランス作業を安全に行うことができる。 2)間違ったバランシング作業を行った場合にはコメン
トが表示されるため、全く経験のない作業者でも回転体
のバランシング作業ができる。 3)バランス演算後実際にバランス調整を行う前に、全
回転数領域に帯する回転機械の振動状態が表示されるた
め、バランス計算の妥当性が確認できバランス作業の効
率向上が図れる。 4)携帯型のため現場への持ち運びが容易であらゆる回
転機械のフイールドバランシングができる。
According to the apparatus of claim 1, the present invention provides a rotation speed range of a target machine, a target vibration level to be reduced, the number of test rotation speeds, and the number of correction surfaces according to a balancing procedure supported by a display circuit of the apparatus. S / V created by S / V circuit
If the number of revolutions required for balancing is designated with the cursor while looking at the curve data, the correction weight is determined so as to satisfy the designated number of revolutions and displayed on the display circuit.
Further, when the input condition or the data is defective or the target vibration level cannot be reduced, the comment is displayed on the display circuit, so that the incorrect balance work can be prevented. Therefore, the following effects are obtained. 1) Two kinds of rotation speeds can be arbitrarily specified on the S / V curve, and a modified weight satisfying those data can be determined at one time. Therefore, it is necessary to perform a balance test for each rotation speed as in the past. The balancing work can be greatly reduced. In particular, it facilitates balancing of rotating bodies that have various critical speeds such as elastic shafts, and can also monitor the vibration characteristics of the viewpoint body at the same time with the S / V curve, so that machine operation and balance work can be performed safely. You can 2) When a wrong balancing work is performed, a comment is displayed, so that even a worker who has no experience can perform the balancing work of the rotating body. 3) Since it is portable, it can be easily carried to the site and can perform field balancing for all rotating machinery. According to the apparatus of claim 2, the rotation speed range of the target machine, the rated rotation speed, the operating load, the allowable vibration value under the operating load, and the target vibration level to be reduced according to the balancing procedure instructed by the display circuit of the apparatus. Enter the number of test rotations, the number of correction surfaces, etc., and specify the rotations required for balancing with the cursor while observing the S / curve data created by the S / V circuit. The modified weight is determined so as to satisfy the above data and displayed on the display circuit. Further, when the input condition or data is bad or the target vibration level cannot be reduced, a comment is displayed on the display circuit, so that an erroneous balance work can be prevented. Therefore, the following effects are obtained. 1) Two kinds of rotation speeds can be arbitrarily specified on the S / V curve, and a modified weight satisfying those data can be determined at one time. Therefore, it is necessary to perform a balance test for each rotation speed as in the past. The balancing work can be greatly reduced. In particular, it facilitates balancing of rotating bodies with various critical speeds such as elastic shafts, and can also monitor the vibration characteristics of rotating bodies at the same time with S / V curves, so that machine operation and balance work can be performed safely. You can 2) When a wrong balancing work is performed, a comment is displayed, so that even a worker who has no experience can perform the balancing work of the rotating body. 3) Since it is portable, it can be easily carried to the site and can perform field balancing for all rotating machinery. 4) The field balance of a machine such as a generator rotor whose vibration changes due to the occurrence of unbalance due to heat during operation can be easily performed without requiring skill. According to the apparatus of claim 3, the rotational speed range of the target machine, the target vibration level to be reduced, the number of test rotational speeds, the number of correction surfaces, etc. are input according to the balancing procedure supported by the display circuit of the apparatus. If you specify the number of rotations required for balancing with the cursor while observing the data of the S / V curve created by the S / V circuit, the weight will be fixed and displayed on the display circuit. At the same time, the predicted vibration value when the modified weight is attached and the rotating machine is operated is displayed. Further, when the input condition or the data is defective or the target vibration level cannot be reduced, the comment is displayed on the display circuit, so that the incorrect balance work can be prevented. Therefore, the following effects are obtained. 1) Two kinds of rotation speeds can be arbitrarily specified on the S / V curve, and a modified weight satisfying those data can be determined at one time. Therefore, it is necessary to perform a balance test for each rotation speed as in the past. The balancing work can be greatly reduced. In particular, it facilitates balancing of rotating bodies that have various critical speeds such as elastic shafts, and because the vibration characteristics of rotating bodies can be monitored at the same time with S / V curves, safe operation of rotating machinery and balance work can be performed. be able to. 2) When a wrong balancing work is performed, a comment is displayed, so that even a worker who has no experience can perform the balancing work of the rotating body. 3) After the balance calculation and before actually performing the balance adjustment, the vibration state of the rotating machine in all the rotation speed regions is displayed, so that the validity of the balance calculation can be confirmed and the efficiency of the balance work can be improved. 4) Since it is portable, it can be easily carried to the site and can perform field balancing for all rotating machinery.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の実施例による携帯型バランシング装
置の系統図、第2図は第1図の携帯型バランシング装置
の表示回路におけるイニシヤル試験の指示とS/V曲線を
示す図で、第2図(イ)はイニシアル試験の指示を表
し、第2図(ロ)はイニシアル試験のA点のS/V曲線を
表し、第2図(ハ)はイニシアル試験のB点のS/V曲線
を表す。第3図は第1図の携帯型バランシング装置の表
示回路におけるトライアル試験の指示とS/V曲線を示す
図で、第3図(イ)はトライアル試験の指示を表し、第
3図(ロ)はトライアル試験のA点のS/V曲線を表し、
第3図(ハ)はトライアル試験のB点のS/V曲線を表
す。第4図は第1図の携帯型バランシング装置の表示回
路における修正おもりによるバランス演算結果を示す図
であり、第4図(イ)は修正おもりの指示を表し、第4
図(ロ)は修正おもりによるA点のS/V曲線を示し、第
4図(ハ)は修正おもりによるB点のS/V曲線を表す。
第5図はこの発明の他の実施例による携帯型バランシン
グ装置の系統図、第6図は第5図の携帯型バランシング
装置の表示回路におけるイニシヤル試験の指示とS/V曲
線を示す図で、第6図(イ)はイニシアル試験の指示を
表し、第6図(ロ)はイニシアル試験のA点のS/V曲線
を表し、第6図(ハ)はイニシアル試験のB点のS/V曲
線を表す。第7図は第5図の携帯型バランシング装置の
表示回路におけるトライアル試験の指示とS/V曲線を示
す図で、第7図(イ)はトライアル試験の指示を表し、
第7図(ロ)はトライアル試験のA点のS/V曲線を表
し、第7図(ハ)はトライアル試験のB点のS/V曲線を
表す。第8図は第5図の携帯型バランシング装置の表示
回路におけるバランス演算結果を示す図であり、第8図
(イ)は修正おもりの指示を表し、第8図(ロ)は修正
おもりによるA点のS/V曲線を表し、第8図(ハ)は修
正おもりによるB点のS/V曲線を表す。第9図はこの発
明の他の実施例による携帯型バランシング装置の系統
図、第10図は第9図の携帯型バランシング装置の表示回
路におけるイニシアル試験の指示とS/V曲線を示す図
で、第10図(イ)はイニシアル試験の指示を表し、第10
図(ロ)はイニシアル試験のA点のS/V曲線を表し、第1
0図(ハ)はイニシアル試験のB点のS/V曲線を表す。第
11図は第9図の携帯型バランシング装置の表示回路にお
けるトライアル試験の指示とS/V曲線を示す図で、第11
図(イ)はトライアル試験の指示を表し、第11図(ロ)
はトライアル試験のA点のS/V曲線を表し、第11図
(ハ)はトライアル試験のB点のS/V曲線を表す。第12
図は第9図の携帯型バランシング装置の表示回路におけ
る修正おもりによるバランス演算結果及び修正おもり取
り付け後の振動予測値を全回転数領域にわたって表示し
た表示例を示す図で、第12図(イ)は修正おもりの指示
を表し、第12図(ロ)は修正おもりによるA点の振動予
測を行ったS/V曲線を示し、第12図(ハ)は修正おもり
によるB点の振動予測のS/V曲線を表す。 1のA,1のB:振動検出器、2:増幅回路、3:A/D変換回路、
4:FFTプロセツサー、5:S/V回路、6:回転パルス検出器、
7:逓倍回路、8:バランス演算回路、9:表示回路、10:負
荷検出回路、11:振動予測演算回路。
FIG. 1 is a system diagram of a portable balancing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an initial test instruction and an S / V curve in a display circuit of the portable balancing device of FIG. Figure (a) shows the instructions for the initial test, Figure 2 (b) shows the S / V curve at point A of the initial test, and Figure 2 (c) shows the S / V curve at point B of the initial test. Represent FIG. 3 is a diagram showing a trial test instruction and an S / V curve in the display circuit of the portable balancing device of FIG. 1, and FIG. 3 (a) shows a trial test instruction, and FIG. 3 (b). Represents the S / V curve at point A in the trial test,
Figure 3 (c) shows the S / V curve at point B in the trial test. FIG. 4 is a diagram showing a balance calculation result by the correction weight in the display circuit of the portable balancing device of FIG. 1, and FIG. 4 (a) shows an instruction of the correction weight.
The figure (b) shows the S / V curve of the point A by the modified weight, and the figure 4 (c) shows the S / V curve of the point B by the modified weight.
FIG. 5 is a system diagram of a portable balancing device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing an initial test instruction and an S / V curve in the display circuit of the portable balancing device of FIG. Fig. 6 (a) shows the instructions of the initial test, Fig. 6 (b) shows the S / V curve of point A of the initial test, and Fig. 6 (c) shows the S / V of point B of the initial test. Represents a curve. FIG. 7 is a diagram showing a trial test instruction and an S / V curve in the display circuit of the portable balancing device of FIG. 5, and FIG. 7 (a) shows a trial test instruction.
FIG. 7 (b) shows the S / V curve at point A in the trial test, and FIG. 7 (c) shows the S / V curve at point B in the trial test. FIG. 8 is a diagram showing a balance calculation result in the display circuit of the portable balancing device of FIG. 5, FIG. 8 (a) shows an instruction of a correction weight, and FIG. 8 (b) is an A by the correction weight. The S / V curve of the point is shown, and FIG. 8C shows the S / V curve of the point B by the modified weight. FIG. 9 is a system diagram of a portable balancing apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a diagram showing an initial test instruction and an S / V curve in the display circuit of the portable balancing apparatus of FIG. Figure 10 (a) shows the instructions for the initial test.
Figure (b) shows the S / V curve at point A in the initial test.
Figure 0 (c) shows the S / V curve at point B in the initial test. First
FIG. 11 is a diagram showing a trial test instruction and an S / V curve in the display circuit of the portable balancing device of FIG.
Figure (a) shows the instructions for the trial test, and Figure 11 (b).
Shows the S / V curve at point A in the trial test, and FIG. 11 (C) shows the S / V curve at point B in the trial test. 12th
FIG. 12 is a diagram showing a display example in which the balance calculation result by the correction weight and the predicted vibration value after the correction weight is attached are displayed over the entire rotational speed region in the display circuit of the portable balancing device shown in FIG. Represents the instruction of the modified weight, Fig. 12 (b) shows the S / V curve for the vibration prediction of point A by the modified weight, and Fig. 12 (c) shows the S / V curve of the vibration prediction of point B by the modified weight. / V curve. 1 A, 1 B: Vibration detector, 2: Amplification circuit, 3: A / D conversion circuit,
4: FFT processor, 5: S / V circuit, 6: Rotation pulse detector,
7: multiplication circuit, 8: balance calculation circuit, 9: display circuit, 10: load detection circuit, 11: vibration prediction calculation circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】回転機械の軸受に設置され回転体より発生
する振動を電気信号に変換する2つの振動検出器と、こ
の振動検出器からの出力信号を最適信号レベルまで増幅
する増幅回路と、この増幅回路からのアナログ電気信号
をデジタル電気信号に変換するA/D変換回路と、このA/D
変換サンプリングとこのサンプリング開始を前記回転体
の回転に同期させるために予め前記回転体に設けた基準
位置を電気信号として出力する回転パルス検出器と、前
記A/D変換回路のサンプリング間隔を前記回転体の1回
転を基本にしその次数倍で行うため回転次数信号を出力
する逓倍回路と、前記A/D変換回路のデジタル電気信号
を次数分析し、回転に同期した信号のレベルと回転パル
スを基準とした信号の位相を出力する高速フーリエ変換
プロセツサーと、この高速フーリエ変換プロセツサーで
次数分析したデータのうち回転数に相当した1次の基本
成分のみ抽出し回転数とその振動レベルをグラフ化する
S/V回路と、前記回転パルス検出器の基本パルス信号よ
りA/D変換回路の動作開始を制御しS/V回路からの1次基
本成分のデータを用いて前記回転体の不釣合量および前
記回転体の基準位置からの不釣合位置を演算するバラン
ス演算回路と、このバランス演算回路の演算結果を表示
する表示回路から構成され、前記S/V回路で作成した回
転数と振動レベルのグラフから任意の2個の回転数を指
定し、それぞれの振動を低減する不釣合の量と位置を演
算することを特徴とする携帯型バランシング装置。
1. A vibration detector installed in a bearing of a rotating machine for converting vibration generated by a rotating body into an electric signal, and an amplifier circuit for amplifying an output signal from the vibration detector to an optimum signal level. A / D conversion circuit that converts the analog electric signal from this amplifier circuit into a digital electric signal, and this A / D
In order to synchronize the sampling of the conversion and the start of the sampling with the rotation of the rotating body, a rotation pulse detector that outputs a reference position provided in advance on the rotating body as an electric signal, and the sampling interval of the A / D conversion circuit are rotated. Based on one rotation of the body, the multiplication circuit that outputs the rotation order signal and the digital electric signal of the A / D conversion circuit are analyzed in order to perform the order multiple, and the level of the signal synchronized with the rotation and the rotation pulse are used as a reference. A fast Fourier transform processor that outputs the phase of the signal and the primary fundamental component corresponding to the rotation speed of the data analyzed by the fast Fourier transform processor, and the rotation speed and its vibration level are graphed.
The S / V circuit and the basic pulse signal of the rotation pulse detector are used to control the operation start of the A / D conversion circuit, and the unbalance amount of the rotating body and the above-mentioned amount are used by using the data of the primary basic component from the S / V circuit. It consists of a balance calculation circuit that calculates the unbalanced position from the reference position of the rotating body and a display circuit that displays the calculation result of this balance calculation circuit, and it is arbitrary from the graph of rotation speed and vibration level created by the S / V circuit The portable balancing device is characterized in that the unbalance amount and the position for reducing the respective vibrations are calculated by designating two rotation speeds.
【請求項2】回転機械の軸受に設置され回転体より発生
する振動を電気信号に変換する2つの振動検出器と、こ
の振動検出器からの出力信号を最適信号レベルまで増幅
する増幅回路と、この増幅回路からのアナログ電気信号
をデジタル電気信号に変換するA/D変換回路と、このA/D
変換サンプリングとこのサンプリング開始を前記回転体
の回転に同期させるために予め前記回転体に設けた基準
位置を電気信号として出力する回転パルス検出器と、前
記A/D変換回路のサンプリング間隔を前記回転体の1回
転を基本にしその次数倍で行うため回転次数信号を出力
する逓倍回路と、前記A/D変換回路のデジタル電気信号
を次数分析し、回転に同期した信号のレベルと回転パル
スを基準とした信号の位相を出力する高速フーリエ変換
プロセツサーと、この高速フーリエ変換プロセツサーで
次数分析したデータのうち回転数に相当した1次の基本
成分のみ抽出し回転数とその振動レベルをグラフ化する
S/V回路と、タービン発電機などの負荷を検出する負荷
検出回路と、前記回転パルス検出器の基本パルス信号及
び前記負荷検出回路で検出された負荷信号から前記A/D
変換回路の動作開始を制御し、前記S/Vからの1次基本
成分のデータを用いて前記回転体の不釣合量及び前記回
転体の基準位置からの不釣合位置を演算するバランス演
算回路と、このバランス演算回路の演算結果を表示する
表示回路から構成され、前記S/V回路で作成した回転数
と振動レベルのグラフから任意の2箇の回転数と機械の
運用負荷を指定することにより、指定された回転数及び
指定された負荷における振動を低減する不釣合量と位置
とを演算することを特徴とする携帯型バランシング装
置。
2. A vibration detector installed in a bearing of a rotating machine for converting vibration generated by a rotating body into an electric signal, and an amplifier circuit for amplifying an output signal from the vibration detector to an optimum signal level. A / D conversion circuit that converts the analog electric signal from this amplifier circuit into a digital electric signal, and this A / D
In order to synchronize the sampling of the conversion and the start of the sampling with the rotation of the rotating body, a rotation pulse detector that outputs a reference position provided in advance on the rotating body as an electric signal, and the sampling interval of the A / D conversion circuit are rotated. Based on one rotation of the body, the multiplication circuit that outputs the rotation order signal and the digital electric signal of the A / D conversion circuit are analyzed in order to perform the order multiple, and the level of the signal synchronized with the rotation and the rotation pulse are used as a reference. A fast Fourier transform processor that outputs the phase of the signal and the primary fundamental component corresponding to the rotation speed of the data analyzed by the fast Fourier transform processor, and the rotation speed and its vibration level are graphed.
S / V circuit, a load detection circuit for detecting a load such as a turbine generator, the basic pulse signal of the rotation pulse detector and the A / D from the load signal detected by the load detection circuit
A balance calculation circuit for controlling the operation start of the conversion circuit and calculating the unbalance amount of the rotating body and the unbalanced position from the reference position of the rotating body by using the data of the primary basic component from the S / V, It consists of a display circuit that displays the calculation result of the balance calculation circuit, and can be specified by specifying any two rotation speeds and the operating load of the machine from the rotation speed and vibration level graphs created by the S / V circuit. A portable balancing device, which calculates an unbalance amount and a position for reducing vibration at a specified rotational speed and a specified load.
【請求項3】回転機械の軸受に設置され回転体より発生
する振動を電気信号に変換する2つの振動検出器と、こ
の振動検出器からの出力信号を最適信号レベルまで増幅
する増幅回路と、この増幅回路からのアナログ電気信号
をデジタル電気信号に変換するA/D変換回路と、このA/D
変換サンプリングとこのサンプリング開始を前記回転体
の回転に同期させるために予め前記回転体に設けた基準
位置を電気信号として出力する回転パルス検出器と、前
記A/D変換回路のサンプリング間隔を前記回転体の1回
転を基本にしその次数倍で行うため回転次数信号を出力
する逓倍回路と、前記A/D変換回路のデジタル電気信号
を次数分析し、回転に同期した信号のレベルと回転パル
スを基準とした信号の位相を出力する高速フーリエ変換
プロセツサーと、この高速フーリエ変換プロセツサーで
次数分析したデータのうち回転数に相当した1次の基本
成分のみ抽出し回転数とその振動レベルをグラフ化する
S/V回路と、前記回転パルス検出器の基本パルス信号よ
りA/D変換回路の動作開始を制御しS/V回路からの1次基
本成分のデータを用いて前記回転体の不釣合量および前
記回転体の基準位置からの不釣合位置を演算するバラン
ス演算回路と、それぞれの振動測定点について、前記回
転機械の全回転数領域に対し、回転体の釣り合い状態を
計算するために前記1次基本成分の振幅,位相,回転数
を記憶し演算を行う振動予測演算回路と、前記バランス
演算回路あるいは前記振動予測演算回路の演算結果を表
示する表示回路から構成され、前記S/V回路で作成した
回転数と振動レベルのグラフから任意の2個の回転数を
指定し、それぞれの振動を低減する不釣合の量と位置を
演算するとともに、バランス後の釣合状態が全回転数に
対し表示されることを特徴とする携帯型バランシング装
置。
3. A vibration detector installed in a bearing of a rotating machine for converting vibration generated by a rotating body into an electric signal, and an amplifier circuit for amplifying an output signal from the vibration detector to an optimum signal level. A / D conversion circuit that converts the analog electric signal from this amplifier circuit into a digital electric signal, and this A / D
In order to synchronize the sampling of the conversion and the start of the sampling with the rotation of the rotating body, a rotation pulse detector that outputs a reference position provided in advance on the rotating body as an electric signal, and the sampling interval of the A / D conversion circuit are rotated. Based on one rotation of the body, the multiplication circuit that outputs the rotation order signal and the digital electric signal of the A / D conversion circuit are analyzed in order to perform the order multiple, and the level of the signal synchronized with the rotation and the rotation pulse are used as a reference. A fast Fourier transform processor that outputs the phase of the signal and the primary fundamental component corresponding to the rotation speed of the data analyzed by the fast Fourier transform processor, and the rotation speed and its vibration level are graphed.
The S / V circuit and the basic pulse signal of the rotation pulse detector are used to control the operation start of the A / D conversion circuit, and the unbalance amount of the rotating body and the above-mentioned amount are used by using the data of the primary basic component from the S / V circuit. A balance calculation circuit for calculating an unbalanced position from the reference position of the rotating body, and the primary basic component for calculating the balance state of the rotating body with respect to each rotation measurement region of the rotating machine at each vibration measurement point. A vibration prediction calculation circuit that stores and calculates the amplitude, phase, and number of rotations of the, and a balance calculation circuit or a display circuit that displays the calculation result of the vibration prediction calculation circuit, and the rotation created by the S / V circuit. Specify two arbitrary rotation speeds from the graph of number and vibration level, calculate the unbalance amount and position to reduce each vibration, and display the balance state after balancing for all rotation speeds. Special Portable balancing equipment to.
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