C2-No.02 機械状態監視診断技術者(振動) カテゴリーⅡ 模擬試験問題氏名 Q01．機械状態監視診断技術者の資格認証制度を規定している ISO 規格は，技術者の倫理について「（□環境，□平和，□福祉），安全，健康，（□公共福祉，□顧客，□雇用主， □公共，□診断）に関心をもって，プロとしての義務を果たす．」と規定している．括弧の中のどちらかの□にﾚ点を記せ． Q02．振動系に外力(励振)が加わり，それによって系が振動する現象(励振と同じ振動数をもつ) を（□自由，□強制，□自励）振動という．非振動的なエネルギーがその系の内部で，振動的な励振に変換されて発生する振動現象を（□自由，□強制，□自励，□パラメトリック）振動という．静止中の機械をインパルスして得られた振動波形を（□自由，□強制， □自励）振動という．実機における振動トラブルの多くが（□自由，□強制，□自励，□パラメトリック）振動および（□自由，□強制，□自励，□パラメトリック）振動によって発生する．括弧の中のどちらかの□にﾚ点を記せ． Q03．振動や音が低周波数でうなりを生じているときには，2 つの微小に異なった（）をもつ 2 つの振動または音が原因であることが多い．括弧に当てはまる語句は何か． Q04．x = Acosωt + Bsinωt で表される振動の p-p 値はいくらか．ここで，ω は角周波数（定数），t は時間（変数）を表す． -1- C2-No.02 Q05．（□1kgf，□1N）の力が（□1m2，□1cm2，□1mm2）に加わると圧力が 1Pa となる．括弧の中のどちらかの□にﾚ点を記せ． Q06．機器の振動の状態を測定したところ以下の加速度データが得られた．この振動を変位の振幅に換算せよ．ただし，角振動数 100Hz = 628rad/s，加速度の振幅値 39.5m/s2 Q07．ISO2041 によると応答関数として次の 6 種類が定義されている．コンプライアンス = 変位 / 力 [m/N] モビリテイ = 速度 / 力 [m/s/N ] アクセレランス = 加速度 / 力 [m/s2 /N] 動剛性 = 力 / 変位 [N/m] 機械インピーダンス = 力 / 速度 [Ns/m] 動質量 = 力 / 加速度 [Ns2/m] 図(a) に示すコンプライアンスをもとにして , それに対応する上記の各応答関数を同図 (1) から (5) に示しでいるが , その中で間違えた図が一つある。間違えている図はどれか． -2- C2-No.02 Q08．共振発生時における外力に対する振動変位と位相角の関係で適切なものにﾚ点を記せ． □ □ □ □ □ 90 度遅れているほぼ 45 度遅れているほぼ 90 度進んでいるほぼ逆位相であるほぼ同位相である Q09．回転機械のシャフト回転数を正確に知るために，図のようにシャフトから回転に同期したトリガ信号（1 パルス/1 回転）を取り出した．図からこのシャフトの回転数（rpm）いくらか．回転同期トリガ信号時間 0 10 20 30 ms Q10．最大出力 10V，入力信号がない時の出力雑音が 1mV の増幅器がある．この増幅器のダイナミックレンジはいくらか． Q11．符号付き 12 ビットの A/D 変換器がある．先頭の 1 ビットは符号を表す．この A/D 変換器のダイナミックレンジは何 dB か． Q12．前問 15 において，符号付 16 ビットの AD 変換器に変更すれば，ダイナミックレンジはおよそ何 dB 向上するか． -3- C2-No.02 Q13．アンプ(インピーダンス変換器)を内蔵した感度 1.0mV/(m/s2)の圧電型加速度計の出力を計測用増幅器に接続して構造物の振動を計測する．計測用増幅器の出力感度を 200mV/G にするにはゲインを幾らに設定すればよいか．ただし G は重力加速度で 9.8m/s2． Q14．図に示す圧電型振動加速度計のカタログにおいて，PV-17B を使用した．ケーブルは静電容量 260pF のものを使用した．その時の電圧感度 V はいくらか．型式 PV-02 PV-08A PV-17B 品名圧電形加速度ﾋﾟｯｸｱｯﾌﾟ圧電形加速度ﾋﾟｯｸｱｯﾌﾟ圧電形加速度ﾋﾟｯｸｱｯﾌﾟｾﾝﾀﾎｰﾙ超小型超軽量小型、軽量剪断形剪断形剪断形 g φ16*8 5.5 φ5.5*7.8 0.7 17hex*19 27 電荷感度 pC/(m/s2) 1 0.1 5.1 特徴概要単位構造外形寸法重さ静電容量 pF 730 410 720 振動数範囲 Hz 2∼15,000 1∼25,000 1∼5,000 最大連続加速度横感度比使用温度範囲 G %以下 ℃ 500 5 -50∼+160 1,000 5 -50∼+160 400 5 -50∼+160 固定方法取付共振圧電材料 M3 ﾎﾞﾙﾄ 40 PZT 接着 52 PZT M6ﾒｽ kHz -4- PZT C2-No.02 Q15．前問カタログに示す圧電型加速度計 PV-02 を，図に示す振動台の上に取り付けた．使用ケーブルの静電容量は 260pF のものを使用した．いま，振動台を周波数 5Hz/片振幅 20mm の正弦波で振動させた．この時の出力電圧の予想値はいくらか． PV-02 Q16．構造物の加振試験において，高い振動数を正しく検出する加速度センサの取付け方法はなにか． -5- C2-No.02 Q17．渦電流式変位センサの特徴を下記に示す．各項目の正誤を判定せよ． a. ターゲットとの距離（ギャップ）に比例した電圧を出力し，直流（静止した状態の距離）から高い周波数まで応答するため，振動だけでなく軸位置のような変位測定にも使用可能である． b. ターゲット表面に渦電流を発生させることで測定が可能となるため，通常ターゲットは良導体である金属に限られる． c. ターゲットはセンサに対向する電極として作用するため，金属であれば材料による特性の差はない． d. 電流が流れる材料であれば測定ができるため，ターゲットは磁性体である必要はなくアルミや銅などの非磁性体の金属でもターゲットとすることができる． e. 原理的に電流の流れない絶縁物は感知しないので，油や水がかかっても影響を受けないで測定が可能である．選択肢 a b c d e 1 ○ × ○ ○ ○ 2 ○ ○ × ○ ○ 3 ○ ○ × × ○ 4 ○ ○ × × × 5 ○ ○ ○ ○ ○ -6- C2-No.02 Q18．ある回転機械のキャンベル線図を図に示す．回転機械の固有振動数は 2 次まで，外力は 5 次まで考慮するとした時，運転回転数範囲にいくつの共振がみとめられるか． Q19．問 18 のキャンベル線図において最も大きい共振振動が現れたときの振動数は約いくらか． Q20．問 18 のキャンベル線図において最も大きい共振振動が現れたときの原因を推定して妥当と思われるものにﾚ点を記せ． □ □ □ □ □ □ □ 不つり合い振動オイルウィップ自励振動歯車のかみ合い振動玉軸受の玉通過振動流体力に起因するベーン通過振動軸受部のガタによる分数調波振動フリクションホイップ -7- C2-No.02 Q21．ある回転機械のキャンベル線図を描くと図のようになった．この機械の危険速度はおよそいくらか． Q22．前問 21 におけるキャンベル線図をもとに，回転数変化に対する振幅曲線（オーバーオール値）に書き換えたものはどれか． -8- C2-No.02 Q23．振動現象の評価方法に関し，一般に，時間領域の波形を（めに，高速（）に変換するた）が用いられる．括弧に当てはまる語句は何か． Q24．図において，振動振幅が急上昇する時刻 A 点から，振動の時系列データを自動的に収集開始したい．振動計測に利用する機能の中で，最も適した機能にﾚ点を記せ． □エンベロープ処理 □トリガ機能 □次数比分析 □周波数分析 □FFT □オクターブ分析 □フィルタリング処理 Q25．一般的な FFT アナライザに関する説明で適切でないものにﾚ点を記せ． □トリガー機能がある． □バンドパスフィルタを用いた周波数分析器である． □高速フーリエ変換を用いた周波数分析器である． □平均化処理ができる． □アンチエリアジングフィルタを内蔵している． □ハニング関数などの窓関数を使うことができる． □振動波形をモニタできる． Q26．FFT アナライザを用いて解析を行う際に，実際の信号にランダム的なノイズが含まれていることが分かった．このとき，目的の信号の精度を高めて（信号強化），現象を明らかにするために施す信号処理方法で適切なものにﾚ点を記せ． □ピークホールド処理 □アベレージング（平均化）処理 □オーバーラップ処理 □ズーミング処理 □アンチエリアジング処理 -9- C2-No.02 Q27．回転機械の振動分析などにおいて，次数比分析とは，横軸を周波数ではなく（□回転周波数，□ピーク周波数，□定格回転数，□電源周波数，□危険速度）の倍数で表示する方法である．括弧の中のいずれかの□にﾚ点を記せ． Q28．周波数分析を行う際，表示される周波数の刻み（分解能）を小さくする方法として正誤を判定せよ． a. 周波数スパン fmax を大きくする． b. サンプリング数を増やす．（ライン数を増やす） c. 平均化処理をする． d. 入力レンジを小さくする． e. 時間窓を長くする．選択肢 a b c d e 1 ○ ○ × × × 2 × ○ × × ○ 3 ○ × ○ ○ × 4 × × × × × 5 ○ ○ ○ ○ ○ - 10 - C2-No.02 Q29．連続運転される機器の振動波形を FFT で求めたら次のような波形になった．この時間波形に窓関数を掛けて周波数分析する．窓関数を掛けた後の時間波形はどれか． 1 m/s 2 0.5 加速度 0 -0.5 -1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 時間 s 1 1 (2) (1) 0.5 加速度 m/s 加速度 m/s 2 2 0.5 0 -0.5 -1 0 0.2 0.4 0.6 時間 0.8 0 -0.5 -1 1 0 0.2 0.4 s 0.6 時間 0.8 1 s 1 (3) 1 (4) 0.5 0 加速度 m/s 加速度 m/s 2 2 0.5 -0.5 -1 0 0.2 0.4 0.6 時間 0.8 1 0 -0.5 -1 0 0.2 0.4 s 1 (5) 2 0.6 時間 0 .5 加速度 0 - 0 .5 -1 0 0 .2 0 .4 0 .6 時間 - 11 - s 0 .8 1 s 0.8 1 C2-No.02 Q30．図の上段に示すように，8 秒間の時間波形を 1024 点でサンプリングしている．サンプリング周波数はいくらか． Q31．問 30 の図の下段周波数分析結果の分解能はいくらか． Q32．問 30 の図の下段周波数分析結果で，FFT 表示ライン数はいくらか． Q33．問 30 の図の下段周波数分析結果で卓越振動は( 34.25 （ )Hz，その大きさは( -45.44 )dBV= 5.3 ）mV である．ただし，0dBV=1V である．括弧に当てはまる数値はいくらか． - 12 - C2-No.02 Q34．問 30 で，時間波形の取込み時間を 4 秒に変更した場合，FFT の周波数軸の最大はいくらか． Q35．図の時間波形を FFT 分析した結果として正しいものはどれか． (1) (2) (3) (4) (5) - 13 - C2-No.02 Q36．信号をサンプリング周波数 2kHz で 1024 点サンプリングした．周波数分解能はいくらか． Q37．前問 36 において，平均化回数 128，データのオーバーラップはないものとして，データ収集時間はトータルいくらか． Q38．図 A に示す時系列波形とパワースペクトルが同じ波形にﾚ点を記せ．ただし，横軸と縦軸のスケールは全ての波形図で同一とする．図A (1) ①□ (2) ②□ (3) ③□ (4) ④□ - 14 - C2-No.02 Q39．図(a)の時刻歴波形をフーリエ変換すると(□1，□2，□3)のスペクトルで，図(b)の時刻歴波形をフーリエ変換すると(□1，□2，□3)のスペクトルである．適正なスペクトルにﾚ点を記せ． - 15 - C2-No.02 Q40．図のスペクトルを示す時刻歴はどれか． - 16 - C2-No.02 Q41．被試験体を打撃加振したところ，下図のような時間応答波形を得た．この時間信号のスペクトル図はどれか． Magnitude [V] 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 0.0 0.1 0.2 0.3 Time [sec] (1) 0.4 (2) 10 Magnitude [dBV] Magnitude [dBV] 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 20 40 60 -20 -30 -40 80 100 120 140 160 180 200 Frequency [Hz] 0 (3) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Frequency [Hz] (4) 10 Magnitude [dBV] 10 Magnitude [dBV] 0 -10 -50 0 0 -10 -20 -30 -40 -50 0 -10 -20 -30 -40 -50 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Frequency [Hz] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Frequency [Hz] 0 (5) 10 Magnitude [dBV] 0.5 0 -10 -20 -30 -40 -50 - 17 - 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Frequency [Hz] C2-No.02 Q42．振動状態監視フロー(ISO13373-1)を示す図において，？部分に必要なアクションで適正なものにﾚ点を記せ． □ □ □ □ □ □ 関係者への報告ﾃﾞｰﾀ(ﾄﾚﾝﾄﾞ)の評価診断評価の実施必要に応じて修理を実施対策費用の予算確保に奔走計測データの収集法の再検討振動経歴の調査損傷モードの確立振動監視が可能か No Yes 監視する箇所の選択他の予防保全技術を検討予備的な振動測定の実施広周波数帯域広帯域周波数測定、単位の設定、周波数レンジの設定、計器の選択振動監視技術の選択特殊技術周波数分析スペクトルパラメータの選択重要な周波数成分の同定特殊技術と計測器の選択 (ﾍﾞｱﾘﾝｸﾞﾓﾆﾀｰなど) 基準振動値の設定基準振動変化値の設定日常の状態監視の実施 Yes 振動・振動変化警報値ｵｰﾊﾞｰ No 警報値・停止値のﾘｾｯﾄ (必要に応じて実施) Yes 運定停止 No 新基準が必要か Yes - 18 - 停止値ｵｰﾊﾞｰ No ? C2-No.02 Q43．図 a における振動ベクトル（振幅∠位相遅れ）は，図 b のポーラ線図上のどの点か．図a 図b - 19 - C2-No.02 Q44．問 43 の図 b の F 点にベクトルが記録されたとき，パルスと波形の関係を示す図はどれか． - 20 - C2-No.02 Q45．図 a において，振動が大きそうなのでフィールドバランスすることになった．ただし，図 b のように (1) 回転計と変位センサは同じ角度に設置されている． (2) 変位センサの極性はロータが接近すると−側の出力，離れると＋側の出力とする． (3) 危険速度は運転速度に対して十分に高い．この条件のとき，修正おもりを付ける角度位置はどこがよいか．図a A B 回転計変位ｾﾝｻ C E D ロータ断面図b - 21 - C2-No.02 Q46．図 a において，振動が大きそうなのでフィールドバランスすることになった．ただし，図 b のように (1) 回転計と変位センサは 90 度異なる角度に設置されている． (2) 変位センサの極性はロータが接近すると−側の出力，離れると＋側の出力とする． (3) 危険速度は運転速度に対して十分に高い．この条件のとき，修正おもりを付ける角度位置はどこがよいか．図a 変位ｾﾝｻ A B 回転計 C D E ロータ断面図b - 22 - C2-No.02 Q47．図 1 に示すように，不つり合いを有するロータのふれまわり振動を計測するために軸振動変位計とキーフェーザパルス信号計を配置した．両者から得られた時間波形を図 2 に示す．危険速度におけるパルス信号と振動波形を図 3 に示す．妥当な波形はどれか． - 23 - C2-No.02 Q48．質量 25kg のロータで，直径 50mm の位置に 20g の不つりあいがある．このとき偏心量（比不つりあいの大きさ）ε はいくらか．不つりあい20g 50mm ロータ質量25kg Q49．図に示すようにロータ外周部のボルトが飛散したため不つりあいが発生した．このロータの不つりあい共振発生時におけるロータ軸芯のオービットと飛散ボルト角度の関係を表す適切な図はどれか．ただし，図中の ω はロータの回転方向である． Q50．ある設備の電源遮断時の軸変位量を，渦電流式変位計で測定したところ，図のような波形を得た．この振動の主原因にﾚ点を記せ． □アンバランス □ミスアライメント □ベアリングスポット傷 □電動機の電気的異常 □歯車の異常変位振幅回転数 0 rpm - 24 - C2-No.02 Q51．質量 500kg の薄い円盤を剛な回転軸にキー止めしたら 4/100mm 偏心した．この回転体の不つりあいを修正するための記述として正しいものにﾚ点を記せ．ただし回転軸の危険速度は回転数より高く，十分に離れているとする． □10kg･mm：修正おもりは偏心と逆向き □10kg･mm：修正おもりは偏心と同じ方向 □10kg･mm：修正おもりは偏心から回転方向へ 90 度 □20kg･mm：修正おもりは偏心と逆向き □20kg･mm：修正おもりは偏心と同じ方向 Q52．前問の回転体を 955(1/min)=100(rad/s)で回転させると不つりあいによる遠心力はおおよそいくらか． Q53．図 1 に示す位相に不つり合いを有する回転軸がある．この回転軸の振れ回り振動を計測するための振動変位計と，回転マークを計測するための回転計を図のように配置した．回転軸が不つりあい振動する場合にボード線図の位相遅れ曲線のうちで最も適切なものどれか． - 25 - C2-No.02 Q54．不つりあいを有する回転軸の振れ回り振動を計測するための振動変位計と，回転マークを計測するための回転計を図 1 のように配置して，900rpm の場合に振動の時間波形を計測した．同配置図で，回転軸が振動変位計に離れる方向が振動変位のプラス方向とする．この振動をフィールドバランスによって低下させるのに先立って，不つりあいに対する振動変位の位相遅れを数値解析により求めたところ，図 2 の共振曲線の結果となり，900rpm の場合には位相遅れが 45°程度になることが分った．この計算推測値を用いて，フィールドバランスにおいて，初期振動を低減するように，付けるべき試しおもりの位置として，もっとも適切な位置を図 2 から選べ． + 図1 180 150 120 B 90 A 60 45° 〇＋ 30 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.2 1.4 回転数×1000rpm C 6 5 E 4 D 〇＋ 3 極性：近づけば− 離れれば＋ 2 1 0 図2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 回転数×1000rpm - 26 - C2-No.02 Q55．フィールドバランスをするため，図に示すように，初期振動ベクトル A を測定した後，質量 1g の試しおもりを 120°の位置に付加し振動ベクトル B を測定した．初期振動ベクトル A の振幅∠位相遅れはいくらか． Q56．問 55 の図で試しおもり付加時の振動ベクトル B の位相∠位相遅れはいくらか． Q57．問 55 の図において，試しおもりを外し，バランスを行うための修正おもりの大きさを求めよ． Q58．前問 55 において，この修正おもりをつける位置はどこか． - 27 - C2-No.02 Q59．実用最高回転速度 2000rpm，質量 20kg のロータに対して，つり合い良さ等級 G6.3 が要求されている．図を用いて，許容不つり合いはいくらか． 0 16 G 0 0 25 G 2 0 63 G 100,000 7 5 4 3 0 10 G 10,000 7 5 4 3 2 40 G 1,000 7 5 4 3 2 正偏心 ε 2 10 7 5 4 3 5 2. G (μm) 100 7 5 4 3 3 6. G 面 16 G 修 2 1 G 1 7 5 4 3 4 0. G 2 0.1 0.04 30 4 5 100 図 2 3 4 5 1,000 2 3 4 5 10,000 2 使用最高回転数 n (rpm) つりあい良さの等級と許容残留不つり合い - 28 - 3 45 100,000 C2-No.02 Q60．監視機器の重要度を分類するのに，対象機器が故障した場合にプラントに及ぼすリスクを評価して分類する．リスクの検討する内訳は，（□監視費用，□保険増加費用，□生産停止による損失費用），修理費用，災害費用，（□監視費用，□保険増加費用，□企業イメージ低下による影響費用）などがある．括弧の中のどちらかの□にﾚ点を記せ． Q61．オフライン診断では，どのような機器が監視されるべきか適切なものにﾚ点を記せ． □故障が致命的な影響を及ぼす重要な機器 □中央監視室から遠く離れた場所の機器 □すべり軸受などの給油ポンプ □部品交換周期の短い機器 □劣化速度の遅い機器 □補器全般 Q62．間欠の状態監視方式に関する下記記述において括弧の中のどちらかの□にﾚ点を記せ． 1. 使用する振動計は（□手持ち，□固定）式の簡易振動計が適している． 2. 間欠の状態監視の方法は，オフラインで振動状態を監視する． 3. 人による監視作業では監視点を厳選する． 4. 間欠の状態監視方法は機械の（□劣化速度，□回転数）の遅いものに向いている． 5. 人が近づけない危険なガスを扱う機械は，（□端子ボックス，□常時監視）方式で行う． - 29 - C2-No.02 Q63．正誤を判定せよ． a. メンテナンスには資金的制約があるので，時間計画保全を採用するしかない． b. メンテナンスには資金的制約があるので，事後保全を採用すれば，トータルなこの設備で生産する額が最も高くなる． c. 時間計画保全では，一度定めた状態監視周期をメンテナンス費用に応じて変更してよい． d. 状態基準保全は，機械の振動の大きさの変化に応じて，監視周期を短くすることにより，異常兆候を早期に検知することができる．選択肢 a b c d 1 ○ × × × 2 × ○ × ○ 3 ○ × ○ × 4 × × × ○ 5 × × ○ ○ Q64．設置から 20 年経過している設備を始めて振動状態監視の対象とする場合，考慮すべき事項として正誤を判定せよ． a. 当該設備の補修履歴・故障履歴を調査する． b. 図面や現物にて設備の構造を十分に把握する． c. 今回が初期値であることから，絶対値管理基準値を適用し，仮のしきい値を定め状態監視する． d. 仮のしきい値は，ひんぱんに変更して運用してよい． e. 絶対値管理基準値を最優先に監視し，管理基準値以内であれば，しきい値はそのままでよい．選択肢 a b c d e 1 ○ ○ ○ ○ × 2 ○ ○ ○ × × 3 ○ ○ × ○ ○ 4 × × × × × 5 ○ ○ ○ × ○ - 30 - C2-No.02 Q65． ISO 10816-1 や JIS B 0906 において，機械をグループ毎に分類した下の評価基準中の（）内に当てはまる数値はいくらか． ① ( ) ② ( ) ③ ( ) 振動速度のrms値 mm/s 0.28 0.45 0.71 1.12 1.80 2.8 （①） 7.1 （②） 18 （③） 45 クラスⅠ クラスⅡ クラスⅢ クラスⅣ A A B A B C A B C D B C D C D D Q66．図は ISO 10816-1「技術指針」より引用したゾーン値の説明である．いま基準値(ベースライン)が非常に小さい回転機械がある．この機械のアラーム値として設定すべき値はどれか． - 31 - C2-No.02 Q67．傾向管理において機械の正常時における振動データから求めたベースライン（基準値）Xg とその標準偏差 σ，現在のデータ値を x として，劣化傾向があると判断出来るものにﾚ点を記せ． □A 領域 □B 領域 □C 領域 □D 領域 □E 領域 xg Xg < x x < Xg (Xg + 3σ) < x x < (Xg-3σ) x < (Xg-3σ) または (Xg + 3σ) < x 3σ 3σ 0 A 領域 B 領域 C 領域 - 32 - D 領域 E 領域 C2-No.02 Q68．図は異常診断・振動計測結果評価フローである．空欄に当てはまる語句にﾚ点を記せ．結果の評価スタート計測値は全て YES 許容値以下である NO YES 振動原因・メカニズムの特定不明確振動は将来増加 ? NO YES する可能性がある定期的な振動計測の継続または，状態監視の提案 NO 終 □ □ □ □ □ 振動低減対策の立案・提案了計測値にばらつきが多い．計測値はすべて許容値よりかなり小さい．計測値は許容値にかなり接近している．計測値は許容値を超えているものがある．計測値は許容値よりかなり小さいが昼夜で変動している． Q69．ISO13372:2004(機械の状態監視と診断‐用語)において，用語を定義した次の文章状態監視とは設備の状態を示す情報やデータを（□詳細分析，□点検，□検出・収集）すること．診断とは異常状態の特性を示す（□しきい値，□原因，□兆候）を評価すること．において，括弧の中のどちらかの□にﾚ点を記せ． - 33 - C2-No.02 Q70．蒸気タービン発電機に対し，軸受箱振動規格(ISO 10816-2)に基づいて表のように決めた．判定基準 1：ゾーン値を振動速度 rms で判定する．判定基準 2：振動変位をベクトルで測り，その変化量の大小で判定する．この機械(定格 3000rpm)の定常運転状態において，不つりあい振動が主でそのときのポーラ線  図を図に示す．当初午前中の計測では振動ベクトルは A1 であった．しばらくの連続運転後，  夕方には振動ベクトルが A2 に変化した． ISO 判定基準 1(振幅判定)に照らすと，判定結果はなにか． Q71．ISO 判定基準 2(振動変化量判定)に照らすと，判定結果はなにか． - 34 - C2-No.02 Q72．回転機械の計装部の点検，メンテナンスに関して適切でないものにﾚ点を記せ． □計装用の盤は，地震時にも倒れないようにしっかりと固定されていることを確認すること． □計装用の信号機やこれを支えるトレーは，しっかりと止まっていることを確認すること． □計装用のセンサは，頑丈なものを選択していることを確認すること． □計装用の信号ラインは，センサからモニタまで結合した総合チェックを行うこと． □計装用の信号ラインは，パワー用のラインと兼ねてよい． Q73．大歯車が 3,000rpm で回転している場合のかみ合い周波数 fz と，小歯車の回転数はいくらか． Q74．入力歯数 32，出力歯数 51 の歯車装置が入力軸 3600rpm で回転している．この出力歯車の故障分析に際し，予想される振動周波数は回転同期成分（（）Hz とかみ合い周波数成分）Hz である． Q75．歯車減速機の軸受加速度を測定し周波数分析したところ，図のような結果が得られた．この減速機のかみ合い周波数は 200Hz である．歯車の歯面でなく軸に何らかの問題があると仮定すると，その周波数の前後に側帯波が表れる．このデータから推定して軸の回転数はいく振動加速度らか． 0 100 200 振動数 (Hz) - 35 - 300 400 C2-No.02 Q76．歯車装置において高周波領域の振動解析で得られる波形は，下図のように，歯車のかみ合いのタイミングで励起される衝撃振動成分が支配的な場合が多い．この衝撃振動成分の原因として適切なものにﾚ点を記せ． □ 回転周波数 □ かみ合い周波数 □ 二次のかみ合い周波数 □ 変調周波数 □ 歯の固有振動数 Q77．入力軸の歯数が 14，出力軸の歯数が 24 の減速機がある．入力軸の回転数は 3000rpm である．ケーシングで加速度振動検波波形を計測して周波数スペクトルを求めると，700Hz に最大ピークがあり，他に 671Hz、729Hz のピークが見られた．考えられる異常部位として最も適切なものにﾚ点を記せ． □入力軸側 □出力軸側 □ケーシング □基礎 □選択肢の中に適切なものはない - 36 - C2-No.02 Q78．ミスアライメントを引き起こすものとして，カップリングによる心振れおよび面振れと，軸受による心ずれおよび面開きがある．図と対応する記号はどれか． 1. 心ずれ････( ) 2. 心振れ････( ) 3. 面振れ････( ) 4. 面開き････( ) (a) (b) (c) (d) Q79．一般的なターボポンプにおいては，その運転状態で振動値が変化する．ポンプの設計流量（最高効率点流量）を Qopt とすると最も振動が小さい運転流量 Q の比(Q/Qopt)はいくらか．ただしキャビテーションは発生していないとする． Q80．ポンプあるいは圧縮機を用いる場合，機器本体および配管の振動損傷を避けるために脈動について注意を払うことが重要であるが，この脈動が大きいとされる圧縮様式にﾚ点を記せ． □容積式 □遠心式 □軸流式 □斜流式 □並列式 - 37 - C2-No.02 Q81．下記は発生する振動現象とその振動数（回転数の倍数）の組み合わせである．適正でないものにﾚ点を記せ．現象 □ □ □ □ □ 倍数アンバランス振動回転数の 1 倍オイルホイップ回転数の 1 倍軸亀裂回転数の 2 倍がた振動回転数の 1/2，1/3 倍オイルホワール回転数の 0.4∼0.8 倍 Q82．すべり軸受にはその作動原理によって動圧式，（□静圧式，□圧力ダム式，□油圧式）の区別があり，また受ける荷重が回転軸の方向に対して直角方向荷重かスラスト方向荷重かによってジャーナル軸受，（□フォイル軸受，□アンギュラ玉軸受，□スラスト軸受， □ティルティングパッド軸受）の区別がある．さらに潤滑流体によって油軸受，気体軸受などの区別がある．括弧の中のどちらかの□にﾚ点を記せ． Q83．すべり軸受の不安定現象であるオイルホィップは、突然軸が大きくふれ回る（□自励振動， □強制振動）であり，軸の回転数が１次の危険速度の（□1/2 以下，□2 倍以上）で発生し，ふれ回りの方向は軸の回転方向に（□一致する，□反対となる）．一旦発生すると，発生した周波数よりも（□高い回転数に増速，□低い回転数に減速）にしなければ振動はおさまらない．括弧の中のどちらかの□にﾚ点を記せ． Q84．内輪が回転軸に固定された玉軸受において，その仕様が下記の場合について「外輪」軌道面の不具合に起因する玉通過振動数はいくらか．仕様：玉の直径 d = 10 mmφ 玉の公転直径 D = 50 mmφ 玉数 z = 10 個軸回転数Ω= 60rps Q85．前問の玉軸受において，「内輪」軌道面の不具合に起因する場合の玉通過振動数はいくらか． - 38 - C2-No.02 Q86．円筒ころ軸受で支持された回転機の振動を軸受箱で検出したときの振動加速度信号を， 10kHz の HPF で処理し，その後にエンベロープ回路を通し，その出力を FFT した結果が下図である。ここで，軸(軸受内輪)の回転数は 1200min-l，軸受のピッチ円直径は 33.5mm，ころ直径は 6.5mm，ころ数は 10 個である．FFT 結果に関する考察として，適切なものにﾚ点を記せ． □ 内輪にスポット傷が発生している． □ 外輪にスポット傷が発生している． □ ころにスポット傷が発生している． □ 回転体にアンバランスが発生している． □ 回転軸に軸曲がりが発生している． Q87． 50Hz 2P で駆動する誘導モータの振動を調査したところ，電源周波数の 2 倍の振動が卓越し，その卓越振動が 0.5 秒に 1 回のうなりを伴っていた．モータの実際の回転数はいくらか． Q88．電源周波数が 50Hz の環境下で，6 極の三相誘導電動機が 3%のすべりを生じながら回転している．この場合，電動機の出力回転数（min-1）はいくらか． Q89．9 枚のブレードを持ち，896rpm で回転するファンにおいて，ブレードの通過周波数はいくらか． - 39 - C2-No.02 Q90．入力軸回転数 5,000rpm のタービン駆動の 2 段減速歯車箱（スリーブ軸受，図参照）がある．高速側のピニオン／歯車の歯数は 19／51，低速側のピニオン／歯車の歯数は 23／91 である．この歯車装置のモニタリングで使用されるべき周波数範囲(frequency span)はいくらか． Z=19 Z=23 高速軸中速軸 Z=51 低速軸 Z=91 Q91．2 つのロータをカップリングに起因する軸振動の要因として最も可能性が高いものは（？）である．これを十分に確保しないと，振動による不具合が発生することがある．括弧に当てはまる語句にﾚ点を記せ． □ □ □ □ □ 表面あらさつりあわせ精度熱処理条件材料硬度潤滑油供給量 Q92．回転機械のすべり軸受の点検，メンテナンスに関して適切でないものにﾚ点を記せ． □給油孔につまりなどがないかチェックする． □軸受表面に焼付きや当りがないかなど，軸受表面を重点的にチェックする． □ジャーナルやスラストカラー部の表面の傷などをチェックする． □軸受内にゴミや小さな金属片がないかをチェックする． □軸受のすきまを計測し，設計値を照合する． □軸受の内面をグラインダーで磨く． - 40 - C2-No.02 Q93．インパルスハンマーによる加振試験の特徴は下記のごとし． ●手軽に（□重量，□加振力，□共振点）を入力することができる． ●比較的小さな（□電力，□電流，□パワー，□共振点）で各次数の固有振動を発生させることができる． ●（□振動，□電流，□加振力，□共振点）の大きさはきちっと制御できない．括弧に当てはまる語句にﾚ点を記せ． Q94．ISO 規格「機械の振動と衝撃」における非回転部（回転機械の静止側）にて測定された機械振動の評価（ISO 10816）に関して適切でないものにﾚ点を記せ． □非回転部にて測定された機械振動評価の一般的指針 □産業用送風機に対するつり合い良さの基準 □定格回転数 120rpm∼15000rpm，定格出力 15kW 以上の産業機械に対する非回転部での振動基準 □航空機転用型を除くガスタービン駆動セットに対する非回転部での振動評価基準 □水力発電・揚水プラントにおける機械の非回転部での振動評価基準 □往復動機械セットに対する非回転部での振動評価基準 - 41 - C2-No.02 Q95．ISO 10816-1 や JIS B 0906 によれば，機械の振動許容基準の一般的な形は下記に示す図のうちどれか．ただし，図中の各ゾーンの意味は以下の通りである．ゾーン A：新しく設置された機械の振動値の通常範囲ゾーン B：一般に何の制限もなく長期運転が可能である範囲ゾーン C：長期間の連続運転は期待できない範囲ゾーン D：損傷を起こすのに十分なほどに厳しいと通常考えられる範囲 1. 2. ゾーン D f1 f2 3. ゾーン C ゾーン C ゾーン B ゾーン B ゾーン A ゾーン A 周波数 f f3 f4 f1 f2 5. f2 4. ゾーン D f1 ゾーン D 周波数 f ゾーン C ゾーン B ゾーン B ゾーン A ゾーン A f3 f4 f3 f4 f4 f3 f4 ゾーン D ゾーン C 周波数 f f3 f1 f2 周波数 f ゾーン D ゾーン C ゾーン B ゾーン A f1 f2 周波数 f Q96．ISO 10816-1 や JIS B 0906 において，回転機械の広帯域振動の評価は振動速度の（□rms 値， □平均値，□最大値）で行うのが一般的である．これは振動（□エネルギー，□シビアリティ）と関係づけることができるためである．しかし，変位または（□加速度，□振幅）のような他の量を選んでもよい．括弧の中のどちらかの□にﾚ点を記せ． - 42 - C2-No.02 Q97．同一仕様の回転機械が数台運転されている．各機械のアラーム値とトリップ値を設定しようとすると場合，ISO 10816-1「技術指針」によるとアラーム値（□個体差あり，□個体差なし，□記述されていない），トリップ値（□個体差あり，□個体差なし，□記述されていない），となっている．括弧の中のどちらかの□にﾚ点を記せ． Q98．計測要領書に必要な項目にﾚ点を記せ． □計測項目，計測個所 □計測方法，条件 □適用法規 □計測者の年齢 □許容値／判定基準 Q99．振動値は十分に許容値以下であったが，ある一箇所の測定点で振動変化率がこれまでの経験値より高い変化率であった．このときの報告書として適切なものにﾚ点を記せ． □振動値が許容値以下なので，振動変化率に関しては言及しなかった． □振動変化率の高い箇所を明確にし，注意を促がす記述をつけた． □口頭でのみ振動変化率の高い箇所を告げた． □依頼主に心配をかけるので自分のメモのみした． □理由を告げずに，再度振動計測が必要であることを報告書に記述した． Q100．状態監視報告書の作成にあたり，「状態監視で今回の振動値が（□上昇傾向，□安定傾向， □下降傾向）にあり，許容値に近接しているものについては，別途詳細の振動計測，解析を実施し，（□許容値見直し，□振動低減対策）の立案作業に入ることを推奨する．」括弧の中のどちらかの□にﾚ点を記せ． - 43 -