生産現場の事例|食品工業|減速機・ウォームギヤ
IE S031試験委員会による2009年12月17日付試験報告書 · 運転時間488 h
分離機駆動用減速機：歯面に金属層が形成、駆動装置の消費電力が低減
ウォームホイールの歯厚が増加し、駆動装置の運転電流と消費電力が低下しました。0.1–0.15 mm — ウォームホイールの歯厚、6.50～6.55 → 6.60～6.65 mm; 9.9 % — 電動機の各相消費電力、50.1～52.3 → 44.9～47.4 kW; 13.3 % — 電動機の各相固定子電流、86.2～89.2 → 75.4～78.1 A (2009)。
製品XADOリバイタリザント（摩擦面再生剤）減速機のウォームギヤおよび軸受台に対する処理の全工程
供試機ウォーム減速機HD A75-06-16製造番号1658-036 · 酵母懸濁液分離機の駆動装置
文書の種類処理結果報告書
試験委員会の署名および事業所の押印あり
試験委員会の署名および事業所の押印あり
主な結果
↑0.1–0.15mm
ウォームホイールの歯厚、6.50～6.55 → 6.60～6.65 mm
↓9.9%
電動機の各相消費電力、50.1～52.3 → 44.9～47.4 kW
↓13.3%
電動機の各相固定子電流、86.2～89.2 → 75.4～78.1 A
| 部位 | 処理前の状態 | 測定項目 |
|---|---|---|
| ウォームギヤ | ウォームホイールの全歯の歯当たりに細かなすじ傷とかじりあり、目視・指触とも確認可能 | 歯先からh=3.5 mmの位置における測定歯5枚の歯厚 |
| 減速機の軸受台 | 酵母懸濁液分離機の駆動装置の一部として運転中 | 測定点6点における振動加速度・振動速度・振動変位 |
| 駆動用電動機 | 分離機負荷下での通常運転 | 各相（A・B・C相）の固定子電流および消費電力 |
歯先からh=3.5 mmの位置におけるウォームホイールの歯厚
| 測定歯 | 処理前 | 処理後（488 h） | 増加量 |
|---|---|---|---|
| 歯No.1 | 6.50 mm | 6.65 mm | +0.15 mm |
| 歯No.2 | 6.55 mm | 6.60 mm | +0.05 mm |
| 歯No.3 | 6.55 mm | 6.65 mm | +0.10 mm |
| 歯No.4 | 6.55 mm | 6.65 mm | +0.10 mm |
| 歯No.5 | 6.50 mm | 6.60 mm | +0.10 mm |
測定には歯厚ノギスShZN-18を使用した。測定歯5枚のすべてで金属量が増加した。報告書は、この増加量を形成された金属セラミック皮膜によるものとしている。
駆動用電動機の電流および消費電力
| パラメータ | 2009/10/14測定 | 2009/12/17測定（488 h） | 変化量 |
|---|---|---|---|
| A相固定子電流 | 89.2 A | 77.2 A | −12.0 A |
| B相固定子電流 | 86.2 A | 75.4 A | −10.8 A |
| C相固定子電流 | 89.1 A | 78.1 A | −11.0 A |
| A相消費電力 | 52.3 kW | 47.4 kW | −4.9 kW |
| B相消費電力 | 50.4 kW | 45.3 kW | −5.1 kW |
| C相消費電力 | 50.1 kW | 44.9 kW | −5.2 kW |
測定にはクランプメータATK 2200を使用し、電源電圧は両測定とも393～401 Vであった。最終測定は分離機の全負荷時（酵母懸濁液100%、3.9 kgf/cm²）に行った。
減速機の軸受台の振動（測定点6点）
| 測定点 | 振動加速度（m/s²） | 振動速度（mm/s） | 振動変位（µm） |
|---|---|---|---|
| 測定点No.1 | 29.0 → 13.8 | 8.07 → 2.98 | 28.6 → 15.5 |
| 測定点No.2 | 34.2 → 13.5 | 7.02 → 3.04 | 37.1 → 15.2 |
| 測定点No.3 | 33.2 → 8.6 | 7.08 → 3.81 | 32.1 → 20.0 |
| 測定点No.4 | 18.6 → 10.7 | 4.89 → 2.51 | 21.3 → 13.0 |
| 測定点No.5 | 22.3 → 13.98 | 4.63 → 2.59 | 23.5 → 14.4 |
| 測定点No.6 | 18.3 → 11.0 | 6.27 → 3.16 | 31.3 → 23.1 |
振動計「Sendig 911」を使用した。運転59 h後、クランクケースへの浸水のため減速機の軸受を交換し、再処理を実施した。
事業所の試験委員会の結論
ハルキウ酵母工場株式会社の試験委員会は、XADOリバイタリザントによる処理の全工程完了後、運転時間488 hの時点で次のとおり確認した。ウォームホイールの全歯の歯当たりにある細かなすじ傷とかじりは、目視では認められるが、触れても感知できない。処理前には、これらの摩耗痕は目視で認められ、触れて感知することもできた。作用歯面は金属セラミック皮膜に特有のつや消しの色調を呈しており、この皮膜の形成によってウォームホイールの歯厚は0.1～0.15 mm増加した。部品表面および潤滑油中には微細な青銅切粉状の摩耗粉が認められず、これは接触荷重の低減と、ウォームホイールの歯およびウォームの摩耗進行の停止を示している。減速機の測定点における振動値は、軸受および歯車のかみ合い部に最適なすきまが形成されたことにより、平均15～35%低下した。分離機の全負荷時の再測定では、電動機の消費電力の9.9%低下および電流の13.3%低下が確認された。
現行の相当製品
- 減速機用ゲル状リバイタリザント減速機・変速機・歯車装置
- 圧縮機・軸受用ゲル状リバイタリザント圧縮機・軸受・主軸
同種の部位の処理方法:
この結果について:
試験成績書の制約事項: 本結果は、連続操業の食品製造現場における酵母懸濁液分離機駆動用ウォーム減速機HD A75-06-16に関するものであり、他の部位や運転条件では測定項目の値が異なる場合がある。試験委員会の署名および事業所の押印のある報告書の原本は全文を公開しており、ダウンロードできる。