振動とは何ですか?
振動 は 反復（振動）運動 オブジェクトの 平衡位置の周りを往復する。
- モーターハウジングがわずかに揺れる
- ダクトに騒音を発生させるファン
- 風に揺れる橋
- 電話のブザー音（意図的な振動）
これらはすべて振動であり、方向を変えて時間の経過とともに繰り返される動きです。
振動が重要な理由 (現実世界への影響)
振動には次のようなものがあります。
- 無害/正常 (モーターが作動すると多少の振動が発生します)
- 迷惑な （騒音、不快感）
- ダメージを与える （ボルトの緩み、溶接部の割れ、ベアリングの破損、疲労）
産業システムでは、振動は以下の点を初期に示す最も有用な指標の 1 つです。
- 不均衡
- 位置ずれ
- 緩み
- ベアリング/ギアの問題
- 共振の問題
重要な振動用語 (「振動用語」)
1) 振幅（振動の大きさ）
振幅は、 サイズ モーションの。測定する内容に応じて、振幅は次のようになります。
- 変位 (移動距離) — µm、mm
- 速度 (移動速度) — mm/s
- 加速度 (速度の変化の速さ) — m/s² または g
2) 周波数 (振動の速さ)
周波数は 1秒あたり何サイクルか、で測定 Hz。
- 10 Hz = 1 秒あたり 10 サイクル
- 通常、周波数が高いほど「うるさく」感じられ、特定の種類の障害に関連している可能性があります。
3) 位相（タイミング関係）
位相が教えてくれる いつ ある振動信号は別の振動信号と比較してピークになります。
アンバランス、位置ずれ、マルチセンサーの方向性の診断に役立ちます。
振動を説明する 3 つの主な方法 (変位、速度、加速度)
振動は次のように測定できます。
A) 変位
以下に最適: 低周波運動や構造運動（ゆっくりとした揺れ、低速時の緩み）
単位: μm、mm
B) 速度
以下に最適: 多くの回転機械における全体的な振動の激しさ
単位: mm/s (多くの場合 RMS)
速度は、広帯域にわたる多くの一般的な機械的問題とよく相関しているため、状態監視でよく使用されます。
関連している： 振動速度センサー
C) 加速
以下に最適: ベアリングの欠陥や衝撃などの高周波イベント
単位: m/s² または g
加速度センサー (加速度センサー) は、コンパクトで広帯域で多用途であるため、非常に一般的です。
振動の種類 (エンジニアによる分類方法)
1) 自由振動と強制振動
- 自由振動: システムは妨害を受けると振動します (バネを引っ張って放すように)
- 強制振動: 連続入力による振動発生（モーター回転、ギアの噛み合い、気流の乱れ）
2) 減衰振動と非減衰振動
- 減衰: 振動は徐々に減少します (現実世界のシステム)
- 非減衰: 振動が永遠に続く（理想型）
3) 周期的振動とランダムな振動
- 定期的: 予測どおりに繰り返します (回転機械)
- ランダム： 予測不可能、広範囲（乱気流、道路振動）
4) レゾナンス (「アンプ」効果)
共振 強制周波数がシステムの固有周波数と一致すると発生し、振動振幅が劇的に増加します。
機械がある速度では「問題ない」ように見えても、別の速度では激しく振動するのはこのためです。
機械の振動の一般的な原因
回転機器（モーター、ファン、ポンプ、ギアボックス）
- 不均衡 (質量が中心にありません)
- 位置ずれ (シャフトが同一線上にありません)
- 緩み (マウント、ボルト、ベース、ベアリング)
- ベアリングの損傷 (摩耗、穴あき)
- ギアの問題 (歯の磨耗、噛み合わせの問題)
- 曲がったシャフト または偏心
- 電気的な問題 （モーターの電磁力）
構造とパイプライン
- 流れによる振動（空気/液体の乱流）
- サポートが弱い、またはフレームの固定が不十分である
- ダクト、パイプ、パネルの共振
振動の測定方法（実践概要）
1) センサー (最も一般的)
- 加速度計 (加速度を測定)
- 速度センサー / 速度変換器 (振動速度を直接測定)
- 変位センサー (渦電流プローブ、LVDT、レーザー)
2) 機器が信号をどのように処理するか
- 見せる 時間波形 （時間の経過とともに振動がどのように変化するか）
- コンピューティング RMS / ピーク / ピークツーピーク
- を使用して周波数領域に変換します FFT (支配的な周波数を見つける)
- 予測メンテナンスのための数週間/数か月にわたる傾向の変化
振動単位と一般的な指標
共通ユニット
- 変位: µm、 mm
- 速度： mm/s
- 加速度： m/s² または g (1 g ≈ 9.81 m/s²)
単位変換: https://quickconver.com/category/length-converter/
一般的な指標
- RMS: 全体的なエネルギーの安定した指標 (非常に一般的)
- ピーク： 最大偏位を捕捉
- ピークツーピーク: 変位タイプの測定によく使用されます
振動と騒音 (両者は同一ではなく関連性があります)
- 振動 機械的な動きです
- ノイズ 空気中の圧力変化です
振動は騒音の原因となることが多く (構造物が音を放射する)、一般に振動を減らすと騒音が減ります。
振動を軽減する方法 (高度な方法)
- バランス 回転部品
- 整列 シャフトを適切に
- マウントを締める / ベースの剛性を向上させる
- 摩耗したベアリング/ギアを交換する
- 追加 減衰 材料またはアイソレータ
- 共振を避けるために動作速度を変更する
- 構造の再設計（強化、補強、質量の追加、固有振動数の変更）
FAQ: 振動とは何ですか?
1) 振動はすべて問題ですか?
いいえ、多くのマシンには通常のベースライン振動があります。鍵となるのは トレンドの変化、異常な周波数成分、または全体的な重大度の上昇。
2) 業界で振動を監視する最も簡単な方法は何ですか?
一般的なアプローチは、 加速度計 RMS を計算し、時間の経過に伴う傾向を示す振動モニターに信号を供給します (多くの場合、アラームが発生します)。
3) エンジニアはなぜ振動速度 (mm/s) を頻繁に使用するのでしょうか?
速度は回転機械の健全性を示す強力な一般指標であることが多く、全体的な振動の深刻度の傾向を把握するために広く使用されています。
4) 共鳴とは簡単に言えば何ですか?
共振とは、システムがその固有振動数で「押される」ことで、適切なタイミングでブランコを押すような、振動がさらに大きくなる現象です。