前回の記事（「ベアリング破損への4ステージ」）の通り、機械振動から不具合状態を判断するには、周波数スペクトルを読み解くことが重要です。不具合によってどのようなスペクトルが現れるのかを知る必要があります。
今回は、アンバランス（不釣り合い）とミスアライメント（心ずれ）で生じるスペクトルに関して記載します。

アンバランス（不釣り合い）

ファンでアンバランスが発生している例を考えると、周波数スペクトルの1x（回転周波数）において通常よりも大きな振幅が確認されます。回転ごとにアンバランスによる力が発生するためです。アンバランスはいくつかの種類に分けることが出来ますが、いずれも1xの振幅が通常より大きな振幅が確認されます。

ミスアライメント（心ずれ）

ミスアライメントが生じている場合、ベアリングに高い負荷がかかり、故障を引き起こす原因となります。

角度がずれている場合、軸方向の振動が大きいという特徴があります。スペクトルを見ると、1x、2x（回転周波数の2倍）の振幅が大きくなり、3xの振幅もしばしば大きくなります。オフセットが生じている場合、半径方向の振動が大きくなり、2x成分が1xよりも大きくなることがしばしば生じます。また、振幅はカップリングのタイプ・構造により異なってきます。

ミスアライメントが生じている場合、角度のズレとオフセットがともに生じているため、半径方向振動と軸方向振動の周波数解析が必要になります。

アンバランスとミスアライメント

これまで見てきた通り、アンバランスとミスアライメントでは生じる振動に差があることから、不具合の原因を推察するのに役立ちます。例えば回転周波数よりも高い高調波成分が発生している場合、アンバランスではない不具合が発生している可能性が高まります。また、ミスアライメントで生じる振動は軸方向・半径方向で異なってきますが、アンバランスは一般的には同様の特徴が生じます。

周波数スペクトルを見ることで、不具合を推定することは、適切なメンテナンスを効率的に行うために役に立ちます。

振動解析と心出し

周波数スペクトルから不具合の種類を推定するには知識と経験が必要です。ACOEMでは長年の経験をもとにAIによる自動診断 Accurex™ を開発。アンバランス・ミスアライメント以外にもどのような不具合があるのかをAIが判定します。
AI診断を業務に取り入れることで、これまで診断を行っていたベテランエキスパートの負担を低減し、より重要なタスクに集中することが可能となります。

また、 RT-300 では自動診断機能に加えてアライメントツールもひとまとめに。回転機器の保守・メンテナンスにお役立ていただけます。

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