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Transcript of JAERI-M 89-064
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HENDEL mtfXM&tfxmWIk?) WriSUrtc
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JAERI-M
89-064
HENDEL用ガス軸受ガス循環機の
軸振動に関する検討
1989if.6月
ド村克ag・川路 品・藤崎!勝夫・飯塚降行
日本原子力 研究 所
Japan Atomic Energy Research Institute
JAERI M u tf- r ! i . H « f *flF^flr**^5iiHfll- i if l I -tV'&W&ffl'rlrSffT-i-, -\ f^Bflffi->-tfli. H 4= (ft r-fcW^ft*tflffiSISffi»iK£r£S (T319-11-S:«WSIii"I(!li*«t-t)
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JAERI-M reports are issued irregularly. Inquines about availability of the reports should be addressed to Information Division, Department
of Technical Information. Japan Atomic Energy Research Institute. Tokai-mura, Naka-gun. Ibarakrken 319 11. Japan.
© Japan Atomic Energy Research Institute, 1989
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]AEI<I Mレポートは.日4.:昨({-力研究所が不定lUlに公干11している研究報告書です。
人fーの問{tわせは. 日本1阜f力研究所技術悩報部情報資料課(〒319-11茨峨県明¥JpJ郡東海村)
あて.お'jJしこしく f!さL、。なお.このほかじ財団法人原子力弘済会資料センター(干319-11茨城
県明:J'lIm~(海村日本県(-JJ研究所内)で拠'与による実刊訂l布をおこなっております。
JAERI-M repurts are ，ssued irregularly Inqwnes a凶utavailiJbihty 01 the repo市 shouldbe addre田edto Information Division， Depa民間nt
of Techmcal Informatlon. ]apan Atomic Energy Research InsLitute. Tokai-mura. Naka-gun.
Ibarak，-ken 319-11. ]apan
。]apanAtomic Energy Research Institute. 1989
編集兼発行 日本原 F力研究所
印 刷l 目立高速印刷株式会社
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( 1989fp5/j 2 Q f l )
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(i)
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HENDEL用ガス軸受ガス循環機の軸仮勤に関する検討
日本原子力研究所東海研究所高渇工学部
下村寛目白・川路 詰・藤崎勝夫・飯塚隆行
( 1989年 5J:I 2日受理)
高齢ガス炉を構成する重要な機器の 1っとしてヵース循環機がある。一般に rt:j温ガス炉の
冷却材であるヘリウムの密度が小さいため.必裂な損F呈を得るためのガス循環機は，多段
圧縮又は高速回転が要求される。
従来.大型炉に採用された軸シール部にメカニカノレシール及びバッファーガスシールを
閉し、たガス循環機は.和jれもこれらの部分l己関する技術的問題に巡過している。他方.
HENDEL及び DRAGON炉l己採用された小型炉に使別できるガス刺l受を採朋したむ
動力ス循環機は密閉檎造が可能で保守容易である反面.高度l乙精密な工作.調援ならびに
取扱技術を必要とし， しかも，口ータ一重量 150kg程度が限界である。
この様な上限に迫るカス軸受機械においては. ローターの回転制JlC対する質鍾ノイランス
は特に困難になる。また，ローターの曲げに|刻する固有振動数と実周囲転数が接近するた
め，ガス軸受の特性に基っく振れ廻り現象(Whirling)が発生し易い。振れ組り発生条件
に関する過去の多くの研究にもかかわらず，その具体的発生条件及び紡止対策は必ずしも
明確ではなしカス納受機械の最大の問題は.乙の振れ廻りの防止対策と言っても過言で
tj. ~、。
高速て、回転するガス納受機械において，仮れ廻りあるいはその強度な状態であるホイッ
プが発生した場合，軸(ジャーナ Jレ)及び軸受は深刻な損傷を極めて短時間内に生じるた
め，特に注意が必要となる。
本報は，日本原子力研究所iζ設置した大型構造機器実証試験装置 (HENDEL)に使
用中のカ。ス軸受機械としては最大級のヘリウム用ガス循環機計 5台の内，代表的機種につ
いて行った紬振動に閲する測定結果について報告するとともに，過去の研究結果の内の幾
っかについて，比較検討した。
試験結果からガス軸受機械の不安定振動(振れ廻り)を防止するためには.高度なバランシング，
h由受パッドの追従性及び軸受気膜厚さの調書Eが極めて重要である乙とが判った。しかしながら，乙
れらの要求を現実に満足するには多くの困難が存在するため，微弱な振れ廻りが発生し始めた状態
を高感度に検出し.それに対処するととが実際的IC重要であるとの結論に達した。
東海研究所;〒 319・11 茨城県那珂郡東海村白方字白根2-4
(1)
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A Study on Shaft Vibration of Gas Circulators with Gas-Bearings for HENDEL Helium Test Facility
Hiroaki SHIMOMURA, Satoshi KAWAJI Katsuo FUJISAKI and Takayuki 1H1ZUKA
Ilepartment of High Temperature Engineering Tokai Research Establishment
Japan Atomic Energy Research Institute Tokai-mura, Naka-gun, lliaraki-ken
(Received May 2, .1989)
The gas circulator is a one of the most important component in C.s-Cooled Reactor system. Being low density of the coolant helium gas of HTGR, multi-stage compression or high-speed driving are required for the coolant circulator to accomplish the required head.
The gas circulators for the large scale HTGRs with mechanical and buffer-gas sealing in the shaft penetration had encountered troubles at the part more or less. On the other hand, smaller scale electric driven gas circulators with gas bearings as used for HENDEL and former DRAGON reactor enable fully encased construction and provide easier maintainability, however, those types of the circulator need highly precise machining, adjustment and superior operational techniques. Moreover, practical rotor weight seems to be limited up to around 150kg for the gas-bearing machinery.
The fine dynamic mass-balancing of the rotor becomes extremely difficult in the large gas-bearing machine. The whirling phenomena of the journal tend to originate and to grow approaching the rotating frequency to the first bending natural frequency or the third critical speed of the rotor.
Inspite of many efforts and works on instability of the gas-bearing system, concrete or practical condition and countermeasure to the instability have not clarified.
(2)
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A Studv口n Sh旦ftVibration口fGas Ci rにulatけ1日
with Gas-Bearings for HENDEL He1ium Test ド，1¥.:i 1 i t¥
Hir口akiSHU10HURA， Satoshi KA¥，AJI Katsl10 F'UJISAKI and Tnknvuki JHJZllKA
Ilepartment of High Temperature Engineerin品
Tokai Research Establishment
Japan Atomic Energy Reseelrch lnstitutc
Tぃk~i-mura ， Naka-gun， Ihnrαlくj-](('n
(Received Hay 2， 1989)
The gas ci rClllator is a one of the most important component in C.，バー
{、円。1edRC'3ctor system. Being 10¥" density of the coo1ant hc.lium g~ぉ ul
IITCR， mlllti-stage compression or hi.gh-speed driving are r心ql1irt'd fc'r the
じりの lant じirclllator to accomplish the reqllired head.
The 巴as circulators for the large scale HTGRs with mechanical and
huffer-gas sealing in the shaft penetration had encollntered trO¥lb1es at
the part more or less. On the other hand， smaller scale electric driven
gas c1 r口 11ators，，，ith g九sbearings as used for HENDEL :md formcr flRM;ON
γenctor enable f1111y encased construction and provide e♂只ier
maintainnbility， howevcr， those types of the circuJator nced highly
precise mnchining， adjustment and superior operational techniques.
Horeover， pract工C呂1rotor ¥Veight seems to be limited up to around 150kg
for the g司自 -bearingmachinery.
1'he fjne dynamic mnss-b昌lancing of the rotor becomes cxtremely
di f[iclllt in the largp gas-bearing machine. The ，，'hirling phenomcn3 01
the journ31 tend to originate and to grow approaching the rotating
frpquency to the first bending natural frequency or the third critical
speed of the rotor.
Inspite of rnany efforts and ¥Vorks on instahility of the gas-hearing
system， concrete or practical condition and countermeasure to the
instability have not clarified.
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The most anxious problem on the gas-bearing machine must be unstable shaft vibration or whirling and whipping which caused from divergent growth of whirling. In the high speed gas-bearing machines, the journal and bearing system must be inevitable serious damage instantaneously by the phenomena, therefore highly carefull operation should be taken place.
Present report describes the experimental result on shaft vibration and bearing characteristics of typical gas circulators among the five machines which have gas-bearings and are largest class in those types.
It is clarified through the experiments that the fine dynamic balancing of the rotor, dynamic response of the bearing pads and gas-film thickness in the bearing clearance are extremely important to suppress the instability. However, it is also found that too much difficulties make them impractical in these machines. So one might conclude that the countermeasure with fine sensing technique of the half-speed whirling must be practical and usefull.
Keywords : Gas Circulator, Shaft Vibration, HENDEL, Helium Gas, Gas-Bearing, HTGR
(3)
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The most anxious problem on the gas-bearing machine must be unstable
shaft vibration or whirling and whipping which caused from divergent
growth of whirling. In the high speed gas-bearing machines， the journal
and bearing system must be inevitable serious damage instantaneously by
the phenomena， therefore highly carefull operation should be taken place.
Present report describes the experimental result on shaft vibration
and bearing characteristics of typical gas circulators among the five
machines which have gas-bearings and are largest class in those types.
It is c1arified through the experiments that the fine dynamic
balancing of the rotor， dynamic r巴sponseof the bearing pads and
gas-film thickness in the bearing clearance are extremely important to
suppress the instability. However， it is also found that too much
difficulties make them impractical in these machines. 80 one might
conclude that the countermeasure with fine sensing technique of the half-
speed whirling must be practical and usefull.
Keywords Gas Circulator， 8haft Vibration， HENDEL， Helium Gas， Gas-
Bearing， HTGR
(3)
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B ft.
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2. 1 Jts-7G>mifc 7 2. 2 Hi!l£« 7 2.3 --'J f A A ' ^ i l i 8
3. ^"^ffisafflftiiSs^fefjicsa^saiiwt^iFois^ 28 3.1 a*o-?-ffl$tt;^W*xVu£#ttn-?--0jgl| 28 3.2 ttgoi^ft^Wftttix^ A-X^ y^"^-v h*WigCDft38 29 3. 3 ^ # ] £ a-9 - ffliS^fttt 32 3. 4 tfxittgKM-f SS£*©W3S 34
4. #*®8$l©Sfel®JI&CNlliaiJ5giiS3l 43 4. 1 tePfttffiliffilBfSII 43 4. 2 $l!l:gtftM]/E#fe 43 4.3 »IB#^#S«6®ffllg#ttffliJ^*S* 44 4. 4 ISff A - x M S a S ^ ' S S ^ ^ * 46 4.5 m>i>&tfxmmmzmt*&&&%. 49 4.6 mmm^mirz>>tkn 51 4. 7 £ tfo 54
5. IS H 89 5.1 i f x ^ T ' j ^ / f i s a o s s t t , &ffimj]&.a&±ttmtmw. 89
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緒言・
試験装置....・H ・...
ループの様成
電源設備…...
2. 3 ヘリウムガス循環機
3. ガス循環機の軸受及び振動K関する理論的背景と問題点…...
3. 1 基本ローターの機械力学的モデノレと弾性ローターの振動
3. 2 軸受の流体力学的特性とテイルティングパッド軸受の特徴
3.3 不釣合ローターの応答特性....・H ・...…
3. 4 ガス納受』ζ関する従来の研究……
4目 ガス循環機の運転結果及び振動調~定結果
故障状況と復旧結果....・H ・...・H ・
軸受特性測定方法....・ H ・...・ H ・
復旧ガス循環機の軸受特性測定結果
試作ガス循環機及び試験結果…-
遠心式ガス循環機1<::関する試験結果
軸振動に関する検討-
まとめ
三E
ガスベアリング循環機の安定性.
次目
1.
2. 1
2.2
4. 1
4. 2
4. 3
4. 4
4. 5
2.
5.1
謝隊
参考文献
(5)
負荷能力及び安全対策と展望
4. 6
4.7
5. 結
{
十
jilillit--i
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Contents
1. Introduction 2 2. Description on Test Facility 7 2.1 Loop Construction 7 2.2 Electric Components 7 2.3 Helium Gas Circulators g
3. Theoretical Bases and Problems on Bearing and Shaft Vibration 28 3.1 Dynamic Model of Basic Rotor and Vibration of Flexible Rotor 28 3.2 Chracteristics of Fluid Dynamic Bearing and Tilting-Pad Bearing .. 29 3.3 Dynamic Response of Unbalanced Rotor 32 3.4 Former Studies on Gas-Bearing 3/,
4. Results on Operation and Vibration Measurements of Gas Circulators .. 43 4.1 Bearing Trouble and Repairing 43 4.2 Measuring Setup on Bearing Characteristics 43 4.3 Result of Measurements on Repaired Gas Circulator 44 4.4 Result of Measurements on Trial Gas Circulator 45 4.5 Result of Measurements on Centrifugal Gas Circulator 4g 4.6 Discussion on Shaft Vibration 5j 4.7 Description on Experimental Results 54
5. Conclusion 39 5.1 S t a b i l i t y , Load Capacity and Security of Gas-Bearing
Circulators 89 Acknowledgements 89 References 90
(6)
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Contents
1. Introduct::'on. . . . . . . . . . . . • • . • . • . • • . . • • • • • . •• . . . . . . . . . • . . • . . • . . . . . . . . . 1
2. Description on Test Faci1ity .•.•.•.•.......................•........ 7
2.1 Loop Construction ............•.•....••.•••••..••..••.......••...• 7
2.2 E1ectric Cornponents •••••••••......•.•..•••••..••.•••.•.......•... 7
2.3 He1iurn Gas Circu1ators .•.............••.••..•................•... 8
3. Theoretica1 Bases and Prob1erns on Bearing and Shaft Vibration ・・・・・・・ 28
3.1 Dynarnic Model of Basic Rotor and Vibration of Flexib1e Rotor ・・・・・ 28
3.2 Chracteristics of Fluid Dynarnic Bearing and Tilting-Pad Bearing ・・ 29
3.3 Dynarn~c Response of Unbalanced Rutor ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 32
3.4 Forrner Studies on Gas-Bearing ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 31
4. Resu1ts on Operation and Vibration ~:easur巴rnents of Gas Circu1ators ・・ 43
4.1 Bearing Trouble and Repairing •••••••••••••••••.• •.••.. ...・・・・・・・・ 43
4.2 Measuring Setup on Bearing Characteristics ..............・・・・・・・・・ 43
4.3 Resu1t of Measurernents on R巴pairedGas Circu1ator ..............・・ 44
4.4 Resu1t of Measurernents on Trial Gas Circulator ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 46
4.5 Resu1t of Measurernents on Centrifugal Gas Circu1ator ・・・・・・・・・・・・・ 49
4.6 Discussion on Shaft Vibration ..................................・・ 51
4.7 Description on Experirnenta1 Results ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 54
5. Conc1usion..................................................・・・・・・・・ 89
5.1 Stabi1ity， Load Capacity and Security of Gas-Bearing
Circu1ators ..........•.•.••••..••••••••.....••..•......••.••••••• 89
Acknow1edgernents ...•.........•••.•••..••.••.........•.•........•...•.••• 89
References ..........................•...•.•••.•........•••..•.••..•••..• 90
(6)
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i. m t
0. 5 ~ 0. 6 kg/cm2 Jiffi. "••" t"fc frt. 400°C, 4. 0 MPa © ^ <) 2 A JMftUc$W-<NIfi l,700~2,000m©Bi«m<!:ttSo C © J; -j ^BiSIM^^Sli t 5 fca6, ifSM©Mfc$((± 10,000rpmJi(±OrB;a5'?;'Bj!K*#§ £ £ &%lfy<D&fr t>S * H ' .
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*Mtr'iBSi:$ftfcFort St. Vrain #3©J$£, ?£M? - t*>&tf*#XlimM&*S<li-| ' lc
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i i tS l t l l i ' e f iSo tti, m%mu^ LgSS^fflT-ii, J t^W^tt i* , ^ f f l f i o - ? -*ifi!ffi
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£tit.©*,xss«i«<5infeffl>!f©a«wRgiiiiciaiiBLT*5D. ^ © s * ^ , wskazma
^ • 7 KffiTJ fct (Public Service Co. of Colorado)IC «fc o TSffl 3 *IT l> 5 7 * - h • t y h 7 > 0 (Fort St. vrain)*Pii&# < ©SfeWXtt h 7 T^ICfE* S t t^ t f T*fco #fc, gJg&MigSIJfcoiPTO^gfclEl© r- 7 70Ki^< ©a«WfflH;£-}S< i[Hffl§[c. M&tf
fit*. ^S»«fcSffl*tlTSfc'-«y 7 7 - - > - * / 5 S l i i I W « M t L T , Fort St. Vrain^E»$«©«lgSI5£C.*lKgM&$*lS£iK®*® 1. 1 £**•„ # # 3 ; (*$*»»*&#
- 1 -
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緒 ちヨ-~
t自』極カ“ス炉を構成する重量是な機器の 1っとしてガス循f;j'l機がある。 品般に f:jiMカスカiω冷却l
材であるヘリウムの諸度が小さいため.必主gな揚程をi!j，るためのガス循域機は.多段J上布iiXU.
IGii車副転が要求される。
商品iガス炉の 1次系及び 2次系lζヘリウムガスを循蹴させるためのガス結城機は.をt・1五11¥'(
O. 5 -O. 6 kg/cm' f'E度 11，叫すなわち， 4000C， 4.0 MPa のヘリウム館料に償却すれは
l，700-2，OOOmの高磁程となる。乙のような高鈎程を必要とするため.循環機の(111~iL; 数は
10，000 rpm以上の高述で回転させることが効皐の点から望ましい。
他)j，放射性物質のi.¥M曳防止とヘリウムガス自体の漏洩ttl失を防止するため.術問機全体X
はその ~IIi N機械は極めて出J ~j!.lU の少ない檎治でなければならないので，厳重な +.111 シール対策が
必QJ.・となる。
これらの袋求1;1:，私I1:Uこ解決を凶維にするとともに自信接な|剥i!1!をぬする 11IJ地であるロすなわ
ち.多段化によって危険迷皮の低下を招き，また，尚.iili化によって申I!Jシールを刷維にする。
米凶でill設された Fort St. Vrain炉の場合，蒸気タービン及び水車又は出動機を大気l:jlft:
ぷ泊してガス循環機を駆動し，制lシール部It:メカニカルシール及びノゼッブァーガスシーノレが{Jf
mされ.水潤r!fが用いられた。また， THTR炉の場合.司王動機駆動.バッファーガスシーノレ.
iIIl制r(ftJqlJ ~ 、られたo
これらのノミ y ファ一方.スシール1;1.，ガス循環機自体の構造と補助機器の桃成を複雑化するの
みでなく， J&倣いを凶難にし，冷却材ヘリウム中へ水分または潤滑油が侵入するなどの問地を
発生し易い。
これらの炉を含む稼働中又は休止中.あるいは今後建設が計幽されている主裂ガス冷却炉周
カス循環機の槻裂と問題点等は表1.1 I乙示すとおりである。表It:不すように.炭酸カス冷却炉
(A G R) を除く他のヘリウムガス冷却高温ガス炉の循環機は何れも高速回転で‘あることか共
通する特徴である。また，研究炉ないし試験炉周では，比較的小出力，小重量ローターが使用
できる関係から，カポス軸受が採用又は計画されている。実用炉又は実用炉を目指した高温ガス
炉では，制治流体の種類にかかわらず.過去には乙れに代わり得るものが存在しないため.バ
ッファーシール方式を採用せざるを得なかった。
これらのガス循環機は何れも種々の機械的問題It:遭遇しており，炉の稼働率，取倣易さ等は
ガス循環機性能11:大きな影響を受けた。特Iζ，米国， GA社を中心として設計.建設が行われ，
コロラド電力会社 (Public ServiαCo. of Colorado)によって速用されているフオート・
セント・ブレイン(F ort St. vrai n)炉は数多くの故障又はトラフソレIt:悩まされ続けて来た。
特に.循線機軸受部についての多数回のトラブノレは多くの技術的困難を招くと同時に.高温ガ
ス炉の社会的信頼さえも著しく失望Eした。
従来.大型機に採用されてきたバッファーシール方式は典型的な例として， Fort 81.
Vrain炉用循環機の軸受部と乙れに接続される系統図を図1.1 It:示す。本方式は潤滑流体及び .
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itkJj, 'hM&tt&RlSti, £ 3 Wi&ffl$ft=fc. i t LT^Sf j / iA 'x f i l i g -^ . rU i^ >•-?? h T l M ^ t t i c S n , $illM^-fc|«lirSP,i]Jl;6s@ST-* 5„ L * H i A S t . , X*®L$L1S£.(£>%.&&•)<
<, &tiMQ (Whirling) ^ K * ^ 5 » £ ; £ t t K ; £ U ^ ^ a b 5 o { £ 0 T , *"x||)g?iitliAit5 «f f lSf | :^ f f l i iTS,D, o - ^ - f i f f l 550kg g f f i ^ K ^ 2 1 i S f r t i T ^ S o
H E N D E L(C(s|iffln) ]OfjEM*"x-<T y y ?"£ffl I'fc # ' x » J $ t i 5 StO 0 t>&>AixK. its It,
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JAER I-M 89-064
車由封ガスの供給と乙れらの混合物を回収，分離し，さらに，精製して再び供給する複維な系統
を必要とする。さらに.軸受部及び軸封部の構造も複雑で，シールの完全を匁jし難く，かっ，
シーノレガス及び機内圧力とのバランス等について凶難な問地が多い。
他)J，小型炉lζ採!討され，あるいは採用されようとしている動丘ガス紺l受ぶ式はコンパクト
で経済性l乙優れ，的対等iζ!掬する陪l題が回避できる。しかしながら.カス納受方式θ欠点は大
型化凶難で，工作及び取扱l乙際して高度 K精密な技術を妥求し，納受負術能力が比較的小さ
く，11Nれ廻り(Whirling)等1<:対する振動安定性Iζ之しい欠点がある。従って.ガス車IU受方式は大JB
機の製作が凶難であり， ロータ一重量 550kg程度が限界 2) と言われている。
HENDEL に使用中の!11M王型ガスベアリングを用いたガス循段機 5台のうち内生式 I台は，
そのカスベアリングlこ払えれillりによる損傷を経験している。また，他の遠心式促jf議機について
も，その発生傾向が認められる。
般に原型炉又は災JlJカi~~'， の大型ヘリウムガス結五日機としては凶1. 2 ， 1.31こ示すような水
J.tXは;11JJ.t機桃とメカニカルシールを ÐI・閉した外 ml~l~illiJ 12が i正月J されている。しかしながら，
これらの形式による助合. シーノレHlガスの供給及び凶収とノド，油等との分間住.粁'ilJi2， さらに放
射性物質の分離，白l収は極めて後 ~U となり. 1収倣上のi剖維を増すのみならず，寿命維持の観点
から，:::ji虫辺転はイ、IJj能となる。従って.乙のような形式のガス循織機の場合，圧縮段数及び製
作 'l'i は急仁対する。また局長話機庄和il段数のI色1 1J1Jは効率低下はもとより恒l 転外;の'ê1 i止及ひr~11i受
/llJスパンの44i加をmき，危険凶転数を低下させ.ますます機械の大形化と凶¥;l‘数の似j!s化を米
すことになる。
以上lこ主15べたように，ノド(仙) N とメカユカノレシーノレを併用したヘリウムガス循環織は~Ji々
の知的をれするのみならず. Fort St. Vrain炉及びAVR炉の{liIJlζ見られるように l次冷却材
ヘリウム中に水の侵入事故等を紹く危険性が大き ~\o 従って. ，肖溢ガスカ二imヘリウムカス循環
機.特l乙小型力iJt1 については向速電動機駆動，動庄ガスベアリング式一ー体型循環機は有望な形
式の lつである。
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主要ガス冷却炉用ガス循環機の概要と問題点表1.1
一司、可:ユ.，.，...，戸、一一.-一一一一一~一一
』〉開問【'玄∞巴，D四品
|名 称 循環機出力、回転数 本体型式 駆動方式 軸受潤滑、主要構造 主要な問題点、故障等 倫 考
AGR.ヘイシt占2(英〉 7.000HP. 3.000RPM りマーグ(密封〉 電動機 泊潤滑、メhこ}jJl;，-}l 油浸入、危険回転数
ORAGON(英OECD) 120llP .12.000RPM 向上 向上 h、Zヘ-7'}ンヲ桐〈子ィJI子ィ)?-n.ッド〉 振れ廻り(lIhirl i ng)
AVR(酋独〉 220kll， 4.400RPM 向上 同上 泊潤滑、}¥-ッJ7悼むーJI 水浸入〈蒸気発生器〉
F.S.Vrain(米) 5.500HP. 9.550RPM 駆動機聞に 蒸気トピ 水潤滑、n-ッフr;，-}I 水浸入、li欠トJI漏洩、のッヲ、ゲ日 水車の故隊等
(7.000RPM) 輸封あり ン、水車 -:C漏洩、シ1-ット9-ウコシーJI漏洩他 問題多数あり
THTR(~独) 2，300kll. 5.600RPM り‘司寸‘〈密封〉 電動機 油潤滑、J(ヅフアート}I 補助系用 (10.'¥-7リコヲワを 詳細不明
磁気軸受に改造検討中
MIITGR(米〉 4，250IlP. 6.200RP門 向上 向上 磁気軸受 計画中
HTR300(西独〉 2.950kll. 4.400RP門 向上 向上 泌す~1ì'，f、 n-"，Jr:.HI(磁気納受〉 油湖沼、磁気軸受商用で計画 計画中
H行R(日本〕 a)250kll.12，OOORPM 向上 向上 h‘Zヘ‘7'})?‘〈子ィJI子ィ)nドッド〉 a)主系、 b)禍
b)140kll. 9.700RPM 向上 向上 向上 s)J系、計画中
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闘1.1 Fort St.Vrain炉問循環機の制l受部構造と接続系統凶(パッファー νール)
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メカニカ Jレシール泊湖沼循環機の原理図
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図1.3
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2. 試験装置
2. 1 Jl-ープの織成
試験装置は凶 2.1 laJ. IbJl乙耳、すように段高圧力 4.0MPaのヘリウムを循様させるための 3つ
の主循環ノレーフとそれらに|剥述する補助系から檎成される。これらJ:循環ノレーフの主裂仕様は
表 2.1にぶすとおりであり，各々のヘリウム流hl. 温度等は試験目的 lこ応じてμ、組[割に E拘整し
i~} る o
3つのループのうち，小流民(0目 4kg/s)ノレーブ (M，)は再生式ブロア をカス術保機とし
て{Jl!Hlする。これからj&I~~j 泌皮 400 0Cで吐 ill されたヘリウムガスは流拡 tJ，~ 1笹川jパイパス部.if，i
法制 ÁË 郎を経て1む公υ~II熱器で制度調墜される。このヘリウムは燃料体スタック災関11 ぷ験問I(T，)
内で試験u的のためf&lf:j温度 1，0000Cまで好制した後.試験部圧))容器|付 iこ設けた1111L正純水式
冷ま[J~誌で 400 0C 以ド lこ冷却されて再びガス循以機 lこ民る。
他の 2)レーフはいずれも遠心式ガス循環機(ブロ 7) を凶71J2台Jrii使Hlし. 4000C. 4MPa
のヘリウムに対して定格流量，揚程それぞれ 4kg/s. 2kg/cm2 を得ている。 2ループのーみ
ではガス循環機で加圧されたヘリウムは流盤調節ノゼイパス部.流ill測定部を総て第 1段加熱器
(H 31)において段尚*''17000Cまで昇泌される。乙のヘリウムはさらに第 2段加熱器 (H32)へ内
部断熱配管で導かれ，最高 1.0000Cまで加熱される。この高J品ヘリウムはさらに内部断熱配管
を縦て如，内構造物災直E試験部(T，) Iこ導かれ，高嵐ガス :l;i5の炉床部等の試験1<:使用された後.
冷却器 C3I及び C"でそれぞれ 6000C及び 4000C以下に冷却されて一巡する。
後るーノレーブのヘリウムは.上記と同様に直ヂ1J2台のカス循健機を出て流量調節及び流量測
定部を経て.道気力u熱器(H，)によって 4000C以下に温度調節をした後.炉内構造物実証試験
出I( T2) の低温部分の試験l乙用いる。乙の部分を出たヘリウムは，冷却器C，において 4000C以
ドに冷却され再びガス循環機に反る。
以上の 3ノレープによって構成される主循環系の他に乙れらを機能させるため，以下のような
補助系を設けた。
2.2 電源設備
高仮設備のうち，ヘリウムガス循環機用電源設備は流量制御をガス循環機の凪転数制御でミ行
うため.それに内蔵する誘導屯動機用の駆動屯説、周波数及び這圧を変化させることが必要であ
る。
このため，遠心式カス循環機 4台については直列配置した 2台毎に各 1台の可変速道動発電
機 (770KVA. 506V. 50-220Hz)を計 2台使用した。また，再生式ガス循環機(150KW)
については比較的小容量で、あり，サイリスター式インバーターの製作が可能な範囲であるため.
取扱，保守が簡単なサイリスター式 (210KVA. 506V. 50-220Hz)を使用した。
-7-
JAER I-M 89-064
i* '*^££t;fSir5^»ff l&fjff l lgESs£fi i f f l U tefjigin u x ? - A y < - 9 - icfj Off A.TM&t2>-Jji£t Itzo
2.3 ' \ y 5 i x # * i i S l S
(1) ± g - f i l i S i - * # t t
* 5 * i « 4 ft , # # . £ (af ts^) 1 f t^ i f tEi LTfc 0, fliilC 1 f t© Hiliff « £ & LTt'-So i&iC>j£ffl#x®^®te!&3Steffl*S£&3*:tolc&4 2f j^ ia#i l tc f i ;M]LXiw^ 0 j / c , 4i}tf:
M ; ^ © ^ . igMl-jUatiUc L T W « 5 /: to, JtfeWj* * ttSKiMj^fca!! 1 4 o^ ' f f i f j
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- 8 -
JAER I回 M 89-064
各ガス循環機は動圧式カ‘スベアリングを使用しているため，起動に際して大きな卜ノレクを姿
し，大きな起動篭流が流れる。このため，這動発福機は出力余裕を大きくして起動電流に耐え
る)j法とし. ^品篭流耐力の小さいサイリスターインバーターについては起勤時のみ陪j}日屯訴か
ら大屯流を供給するための起動周変圧器を使用し.起動後サイリスターインバーターに切り待
えて運転する方法とした。
2. 3 ヘリウムガス循環機
(1) 主要徳治とー般特性
既 iこ主fべたとおり.本試験装置はヘリウムを jレーブ内 lこ循環させるため. 1己jー性能の主主心式
ガス循環機 4合. jJ}:主式(渦流式) 1台を設置しており. {也に l 台の l~Úm循磁機を有している。
i卓心式のガス循i議機は必要な錫程を得るために各々 2台を凶列K使Jllしている o また. jl~!j;.
式をiI1!JjJしているノレーフは，[ijおの流抵の 1/10であり.必要なおj程はiiijfi'の約 2f~りであるため，
小流hl尚鋭む!が何られる jlf生式を胤いた。
内生ょtのt必合. ^事心式 iこ比較して効率が劣るため，比較的大きな駆動車IJ力を~~するので駆 illfJ
J.Ij屯!fYJ機は. 車心式lこ使mしている屯動機と全く 1<;卜 A な磁気的仕様の市動機をfil!}j.jしている o
各々の仕織はそれぞれ表 2.2及び表 2.3のとおりであり.1:安部の桃造はそれぞれ凶 2.2及
び以:J2. 3にぶすとおり垂直制l型，ノド冷圧力容器.4iilllJ機内臓のガスベアリング式である。なお，
fulli循環機 l台は述心式あるいは I'f生式の何れにも使則できるようにむ動機，力ス和11受等ーの凶1
Jf;ょにに共通な部分のみで楠成されており，現状では専ら後者の予備として使附している。
これらのガス循環機は凶 2.4Iζぷすジャーナルベアリング及び凶 2.5に示すスラストベアリ
ンクともにヘリウムガスを作動流体とするテイルテイングパッド式の勤圧型ガスベアリングを
使I+Jしている。従って. I閲滑材によるヘリウムの汚染は全く発生せず，制と刺l受との接触も起
勤時放び停止日与を除いて発生しないため，それらの摩耗は極めて少ない。
f也ぷ.4>:循環機は起勤時iこは軸と車111受が無制滑で接触した状態であるため，通常の剥l受を使
則した軽量械lこ比較して遇かに大きい起動トノレクが必主主である。従って，駆動防屯ill.IJl幾及びその
屯iffJlはそれぞれ起動卜ノレク及びそれに対応する起動屯流に耐えるための充分な余俗が必要であ
恒。
駆動丹Hl1ill1J機ローターの上自~I& び下部 1[. 設けられたジャーナノレ軸受は，それぞれ 3 枚のパッ
ドで椛成したテイルティングパッド方式であり.各々のパッドは上下刺l受とも全ての循環機に
共通であり，凶 2.6Iζ ij~ iとおりである。これらのパッドを支持するピヴェットは，凶 2.71[，
不すような出定式 2jfl，j. スプリング式 l個のピヴォッ卜で凶 2.81ζ示すように支持される ο
ローターの臼重を支えるスラストベアリングも同j機穏共通であり.ローター下部のディスク
とこれに対向する 6枚のパッドから成っている。これらのパッドは凶 2.5から分かるとおり.
2枚 1組でそれぞれ 3仰の揺動アームに設げたピヴォッ卜で支持され，乙れらの機構全体はロ
ーター側のディスクと完全な平行度を得るための 2重ジンパノレ機構で支持されている。
静止時のジャーナノレとパッドとの間隔は臨径クリアランスで20ミクロンであり，ジャーナ
ノレは半径方向 1[.3点支持されているので.半径クリアランスでは直径クリアランスの 1/3.
-8-
JAERI-M 89-064
•r'^ 7SJ-D yoff^m^^-Lx^y K-C'SJtsnTHite-r-So HOfe^A^Jn L. •>' + - i- n't'* -J Kfelicft-f 5 E ^ l S f « - 6 ^ 7 'J > ^"it f <y * », h © '<*
icfto r # x HUP$ wmiin-frz> tzto, niea&©i£iriiEBflic*>/; o T'-f 7 KK i tmtz^IBI±IS
© fig o a, m © a ft ii J£ lai te it $2 iai -e a * - m © u ic ts ft $ n s „
100-150 kgfJ i l r t i J iSE$n4o i t - j t , a - ? - © I) ft<J £<J £ £ $< to Till L ( t 5 C £**-£:•* S t l , ± T - e n - r n © i ' - f - ^ - ^ S 5 I C * J « - S S S ^ i * j 6 * - > v HiO. 1 ~ 0 . 2 g - m fiJSIC a i s n - c ^ s . $rt+ftH'. n-?-©gfi(M B) $j i40kgic*ti-§<iS'C'©ffi c o a 1. 5 ~ 3 Mm<Dr%ffi&?•&<!). &]£&£(D^mtU6mm'b<0'>MBL (= £ • <«. .« : mt&COPi
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nij^-icltKLT7^§^§.* ; £S-r-5^^i , caS^2fflffliBrilc-3^T(± l ffl ( 2 £ ) Sic l &©»f,ligm$ (MG) ^{SfflLfc ( 2 . 2 l i i M ) o
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7'£<sgffl L*:? ^ ^ ? - ^ § a ^ T » , §f§ffll»±icgtofc„ i§^5;&tffi£it;«Sitl$©&l &ft<Dffi.&ttmM¥fmt. *tl*'tlK12. 9 &CXS1 2.10Ic^-T
- 9 -
]AER [-M 89-064
約 7ミクロンとなる。従って，パネ式ピヴォッ卜が変形しない低速時には， ジャーナノレ輸はわ
ずか 7ミクロンのガス膜を介してパッドで支持されて回転する。
回転数が増加し. ジャーナノレとパッド聞に生ずる圧力荷重がスプリング式ビヴォットのパネ
予圧荷量を越えると.パネの微少な圧縮変形を生じる(凶 2.8参照)。この微少なパネの変形
に伴って方ス膜厚さが増加するため，回転数の広い範凶にわたってパッドに作用する荷重はほ
ぼ一定値に保たれる。従って， ローターの振動特性に重要なJ意義を有するジャーナノレと納受と
の閣の気践の岡IJ性は広い幽転数範凶でほ Y一定の値lこ保持される。
一般に，ガスベアリングの負荷能力は油潤滑に比較して遥かに小さし本循環機の場合，
lOO-150kgf以内と鍛定される。従って.ローターの動的釣合を極めて厳しくする乙とが製求
され，上下それぞれのジャーナル部における残留不釣合モーメン卜は 0.1-0目 2g-m 程度に
加工されている。換言すれば，口ーヂーの自重(M.) 約 140kglこ対する偏重心の他 (ε) は
1. 5 -3μmの高精度であり.釣合良さの指襟となる偏重心の速度 (=ε ・ω. 川:機械の角
速度)は1.8 - 3. 6 m m /s .すなわち. ]IS B 09051<: )，Ëめる釣合良さ~級 G 2.5にはず
匹敵する(表 2.4参照)。
ジャーナノレ用及びスラスト尉ベアリングのパッドは，いずれもステンレス剣製のボディーに
青銅粉末とテフロンを特殊な製法で黄銅板に付着・させた DUメタノレをネジ止めし.起動.41E止
時のジャーナルとの一時的接触{自動による損傷を小さくする工夫がなされている。なお，各々
のパッドとビヴォッ卜との接触部は大きな面圧に耐える必姿から，炭化タングステン製の小片
を各々の接触部にはめ込んでいる。
上記の循環機類は何れも回転数を 3.000-12.000rpmの範凶lこ制御することと.弁闘度の調
整を併用してガス流量の制御を行っている。従って，内臓誘導宙動機の回転数を変化させるた
めに電源周波数の変化を必要とする。このため.比較的容量が小さし半導体索子(サイリス
タ jが使用できる再生式循環機用電源はサイリスターインバーターと起草bJtj変圧器を併用し
た。
前者に比較して大きな容量を要する遠心式循環機 2組の屯振については l組(2台)毎lζl
台の電動発道機 (MG) を使用した(2. 2節参照)。
本循環機のガスベアリング部のガス脱厚は前記のように数十ミクロン程度であり，事lJ受部の
ジャーナノレ周速は 100m/ちに達するため.車由受部への闘形物あるいは液体などの浸入lとよって
容易に領傷を生じ，また，軸受の特性1<:影響を与える。従って.管路を流れるヘリウムガスIL:
伴って循環機内lζ固形物が浸入する乙とを防止するためフィノレターを設置しなければならない。
このため，各々の循環流路の循環機入口には有効漉過径 5μmの焼結金属(ステンレス)パイ
プを使用したフィノレターを設けて塵.錆等の除去に努めた。
遠心式及び再生式循環機の各 1台分の流量対揚程特性は，それぞれ脳 2.9及び図 2.101<:示す
とおりであり，遠心式の場合サージング域が存在する。従って.不注意な条件の設定によって
循環機をサージング域で使用する危険性がある。乙のため，循環機回転数.ヘリウム流鍾及び
昇圧値から作動点がサージンタ域にあるか否かを自動的に判断し，不適切な場合.警報及び自
動停止を含む操作を実行する運転ソフトウェアを準備した。
-9-
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& 2. 1 HENDEL i:!iJS^-7"©i-tM±S
JS S i ^ 7 ' 3§ ft
JS S ! Ml ! M2-A i M2-B
i A v ^ i t s j s g I 400°C i 1000°C i 400°C
A ' i ^ i i B I B ] 4.0MPa 1 4.0MPa j 4.0MPa
Ai;<i?Ag^gES | 0.4kg/s 4.0kg/s 4.0kg/s
ft^HUftS* ! 150kW 6MW + 5.5MW i 2.5MW
! Ay - j ^ jn t tSS ! ! -vx;i>/ i/xjl/ I i/xJl/ i 1 ?3L-7 1-3.-7 1^-7 A>;>?AjD^ff^ 1 x 150kW 1 x 6MW, 1 x 5.5MW 1 x 2.5MW
i i/xJl/ i/xJl/ Vx)l/ I I AiJ^AtfHjfJfiS! u^a.-y ??.~7 U f i - 7 1 <«E*H*») (toE?X^ifI) <iSJBE*}ft»)
A i; ^A#£|Jf§& 1 x 170kW 1 x 6.7MW, 1 x 3.5MW 1 x 2.3MW
1 # aarawsK m t f a t t S WfctfXtta •m$Mzm% i i i?£3; JS'OS: jfrfrSI jf^mmmsm 1 x 119kW 2 x 238kW 2 x 238kW
x (±173 1 1
£gA'J<J7ZjB'g 100A, 0660°", 22t(JEE?m) 250A, Sche.40 0 3 5 6 o d , 6 , ( 9 - f ' t ^ ) Sche.40
P f l /S . *St& 0559°", 18' (Etjtg) 0 356° "SB1 ( 5 f ^ ) 350A, 35.7t(400°C1^) 1
[SI _h STPA22 SB42, Hastelloy-X, STPA22
STPT38 1 SB42, lncoloy-800H,
» s STPA24 1 1
- 1 0 -
]AER I-M 89・064
表記.1 HENDEL主循環ループの主要仕様
l項目 iiヘリウム最高温度|
|ヘリウム最高圧力|
!ヘリウム最大流量 l
|最大加熱容量 ;
jレ
門1
1l00.C
4.0門Pa
0.4kg/s
150k¥oi
プ
門2-A
1000.C
4.0門Pa
4.0kg/s
6門W+ 5.5門M
lヘリウム加熱器型"ノヱル/ i シェル/
i l チューブ | チューブ
格
|ヘリウム加熱器台 1x 150kW 1 x 6附， 1 x 5.5附
シヱル/ シヱル/
|ヘリウム冷却器型 uチュープ| チューブ
i i (低圧水冷却)i 加圧水冷却〉
|ヘリウム冷却器台 I1 x 170kW i 1 x 6.7川， 1 x 3.5MW
称
門2-8
400.C
4.0門Pa
1l.Okg/s
12.5門W
i シヱル/
1 チユ}プ l
|1 x 2.5MW
| シヱル/
Juチューブ i〈低圧水冷却〉
1 x 2.3門川
iガス循環機型式 |電動ガス軸受 i 電動ガス軸受
i i 再生式 l 遠心式
|ガス循環機台数 1 x 119kW I 2 x 238kW
|電動ガス軸受|
( 遠心式 j 2 x 23制
l x出力
主要ヘリウム部管 100A，
Sche.40
呼び径、規格 |
向上
材質
STPA22
STPT38
φ6600d， 22t (圧力管)i
l問 d，6t (ライナ管〉iφ5590d • 18¥(圧力管〉
!φ3貯 d.6t (ライナ管)i i 35仇 35・ 叩O日管>1I SB42， Hastelloy-X， I lsB仏 Inωoy-80肌|lSTPA剖 i
-10-
250A.
Sche.40
STPA22
JAERI-M 89-064
S 2. 2 &£-&"• i; f} A^SI tcD t g - t t S
(1) 7' a T
(2)
m st ! mit*"^ifig, i®. »ICN£ ft M JS (* I A i; t7 i , 0 IK «; I 3,000~12,000 RPM gffitf^JEft 4.5 MPa (45 kg/cm2)
HffijOJSJg 400 X
£ « IS * 4.0 kg/S (94 mVmin) ( at 400 *C, 4.0 MPa )
s & » m 0.1 MPa (1.0 kg/cms) ( at 400 *C, 4.0 MPa )
i?->r—fA>1to& 3 - fe :? 'y>K
7,v7.Ym% 6 - W ; O K i?>rt)l%.W
«5 tt «S ft •^ U V 1*
1*1 IE
t
f 1 i I r 1
« « 1*1 IE
t
f 1 i I r 1
M S 2m. 3m. &wm*nm ! 1*1 IE
t
f 1 i I r 1
« E 100 ~ 400 V-AC |
1*1 IE
t
f 1 i I r 1
JB ft tt 50 ~ 200 H2 !
1*1 IE
t
f 1 i I r 1
3£ fe ffi ifi 238 kW I
1*1 IE
t
f 1 i I r 1
Hfi? MM #J 140 kg |
1*1 IE
t
f 1 i I r 1 m m m *<D 1,400 kg |
- 1 1 -
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表 2.2 遠心式ヘリウム循E話機の主主E-仕様
(l) ブロアー
型 式
作動涜体
回 転 数
最高ガス圧力
最高ガス温度
定格減量
定格揚程
ジャーナル納受
スラスト納受
潤滑 1荒体
(21 内臓電動機
型 式
電圧
周波数
定格出力
回 転子重量
総重 量
!電動ガス軸受、 l段、遠心式
| ヘリウム
13，000-12，000 R附4.5門Pa(45 kg/cm2)
400 .C
4.0 kg/S (94 m3/min)
〈at400・C，4.0トlPa)
0.1 MPa (1.0 kg/cm2)
|( at 400 .C， 4.0仇〉!3mント
テイルティングパッド型
I 6セグメント、ジンバル支持
iテイルティングパッド型
|ヘリウム
-11ー
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M 2. 3 fl'kA"- U 0 i - f i fMf f l 1-t-H:«
(1) 7 a r
m sc 1 wtt^ttss i®s R^JC 1 flF ffr 86 * i A i; •? z, ! 0 Is 14 I 3,000~ 12,000 RPM ! mMH7,S.ti 4.5 MPa (45 kg/cm2) i S i a t f ^ g g 400 °C ! S « 85 Is 0.4 kg/S (9.4 mVmin)
( at 400 °C, 4.0 MPa ) i ^ § i I 0.2 MPa (2.0 kg/cm2) !
( at 400 X 4.0 MPa ) ^ > - t A f l f 3 - f e 7 ' y > K I
2 5 ; * m £ 6 - t z ^ j O K yy^n^tf \
83 i t 85 * A i; *j u \
rtU tKfjJS rtU
m K 2m- as, tammm^ibm ! rtU
* BE 100 ~ 400 V-AC |
rtU
I iS fi 50 ~ 200 Hz !
rtU
S IS tii ?] 119 kW
rtU
nfe^ a * ! m 140 kg !
rtU
is a a i m 1,390 kg !
- 1 2 -
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ムー 2.3 再生式ヘリウム循環機の1'.'!.J! fi:依
(1) フロアー
型 式 電動ガス軸受、 l段、再生式
作動流体 J¥ lJ ウム
回 転 数 3，000--12，000 RP門
最高ガス圧力 4.5 MPa (45 kg/cm2)
最高ガス温度 400 .C
定格涜量 0.4 kg/S (9.4 m3/min)
( at 400 .c， 4.0 MPa )
定格湯程 0.2 MPa (2.0 kg/cm2)
( at 400 .C， 4.0 i可Pa) 「i ジャーナル軸受 3セグメント、
テイルチインゲパッド型
スラスト軸受 6セグメント、ジンパル支持
テイルティングパッド型
潤滑流体 J¥ lJ ウム
12) 内臓泡動機
型 式 2極、 3相、縫型誘導電動機
電 圧 100 --400 Y-AC
周 波 数 50 --200 Hz
定権出力 119 kW
回転子重量 約 140kg
総 重 量 約 1，390kg
-12-
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1 2 . 4 o^ip&sosEa&tKD-*-®IM (j is B 0905-1978)
©*ja ©i;PB mni/'s D - * - © H S
G 1000 4000 HKJf * f t & i " . i > ^ » « S O « f f l T •<—bVuaM2' ©? 5>?**i£ ' G 1600 1600 M3t»* n &*£!--* -f •? ^wun©* 9 > 0 mh G 630 630
G 250 250 »J38*S*i.fciSar4 i / V j y f ^ —\zjl>&BP' © * 7>-?«l5S G 100 100
c 40 40 aifrjMJttin, i;Aar/sa»a
G 16 »#J3'J©g«©£ SEISM ( 7 n A 7 » , » ; n r > « ) EEKWOWa « # a t f © f f i &
«J3'J©£#©« * 6 •> 1; > y JsLJbeoaMO* 7 > ? «I3S G 6.3 6.3
« f t £ a ? - e > # n t t (BiKSffl) »MMiaK?A
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» H £ i ' - j K S « e « Q - * -£ » £ n - ; U
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•tr^a* (BMMJ)
G 1 f - 7 i / 3 - y - & t / ^ » « s © @ feffi
G 0.4
a
0.4 j S ; W P 3 3 - 7
" 7 5>-?**Mir(i. £5>-?». UTT#*. I^-'JT, 7 ' - ' ; - . a»»©EM£BS> SOASSfc-S ttTS-S. 2 1 £©*afimjt. t x h >©aa*«s«/s«T©*>©*«sa» cftss***©***?^—tvi-auHto-c^s.
" »£»ttsa/8#:xy-e:'a-*-;5tt/£»afflo9*i>&*©»»Bt;:tt, c 1 j m ; 16 *•?©«!*<**.
• 1 3 ~ ( 1 4 ) -
JAERI-M 89・064
表 2.4 つり合い良さの定義及びロータ ー の 種 類 (J 1 S B 0905ー 1978)
ロ うF の福類
剛支持されたシ Hンダ数奇数の舶用ディーゼル機関引のクランヲ輸系11
i l剤支持された大型ニサイヲル償問のヲラン空輸系
t剛支持された大型四サイヲル機関のウランヲ鞠系
弾性支持された舶用ディーゼ)f.，機関のクランヲ軸系
G 250 おo 剛支持された高速4シリンダディーゼル機関剖のヲランク輸系
G 100 100 1 6シリンダ以上の高速デ.，ーゼル機関引のクランク純系
|自動車、トラツヲ及び鉄道草湾周〈ガソリン又はディーゼル〉酬の完成品剖
G 40 1 40 |自動車用車輪、リム及び駆動軸
舶用プロペラ
5単位支持された6シリンダ以上の高速四サイヲル機関〈ガソリン又はディーゼル〉
i機関引のクランク納系
自動車、トラック及び鉄道車両閣機関のクラン空輸系
G 16 16 特別の葵求のある駆動輪(プロペラ輔、方ルダン剣〉
IJ互砕機の邸品
i廃業績械の郎品
l 自動車、トラッヲ及び鉄道車両用〈ガソリン又はヂイーゼル〉機関の昔日品
特別の要求のある 6シリンダ以上の機関のクランク純系
G 6.3 6.3 プロセスプラント用機器
高官用主機ヲーピン歯車〈商紛用〉
遠心分離機ドラム
ファン
組立て後の航空機用ガスヲーピンローヲ-"
通総繍‘3
はずみ車
ポンプ羽線車
工作機械及び一般機械の邸品
中型及び大型電機子
特別の要求のある機関の部品
G2.5 2.51;ガスヲーピシ、蒸気ヲーピン及び船用主機タービシ歯車〈商船用}
|商慣日発電機ローヲー
製紙ロ-)レ
'J-;t{圧鋪機
工作嫌減主舗
特別の襲求のある中型及び大型電機子
小型電車里子
タービン駆動ポンプ
G 1 テープレコーダー及び音響機器の回転邸
lm削盤のといし輸
特別の要求のあ吾小型電磯子
G 0.4 0.4 精密研削盤のといし舗、といし車及び電機子
|ジャイロスコーフ
t主 11 クランク輔系とは、 'J ランヲ輔、はずみ車、クラッチ、プーリー、逃銭棒の回転8ß、ダンバ~を合む全体である.
れこの規格では、ピストシの速度が9<l/s以下のものを低速、これ老舗えるものを高速ディーゼル機関としている.
引機関の完成品では、そのローヲー質量は上:a!.主"のクランク紬系に属するすべての貨員の合計とする.
“組立後航空機用ガスタービンローヲー及び過給機のつり合い良さの等級には、 G1から G16までのI簡がある.
-13-(14)ー
J A E R I - M 89-064
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2.1(a) HENDELiiSffl7D-i--h (M,^-7")
-15-16-
JAERI-M 89・064
M¥ J~ -j" Tl 試験自r~
汁
-19
lAH 1ι山一-----!!l.~11M ~IL~ー」山Ul^_F - - ~二五品 ~ -Gbeec;山コ
自問問自』
図 2.1 (a) 日ENDEL主要部のフローシート (M ，)レープ)
-15-16-
J A E R I - M 89-064
2.1(b) H E N D E L i ^ g | i 0 7 a - • > - h ( M 2 ^ - 7 ° )
- 1 7 - l f
4惜
岳a
し一一一
嘩
品申
図 2.1 (bl
]AERI-M 89・064
〕己主」
ト害見
HENDEL主要部のフローシート (M2 )レープ)
事己主ル密
Ell'b
-17 -18ー
JAERI-M 89-064
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v + - -r * y ') ~:
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V + - i- )i 7. <J
*/ + —•)• )\> A -v
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g/resiS^
2.2 i t ^ ' M $Aff i$j80»fE$i£S
-19-
]AER j-M 89-064
;lili--i[i
図 2.2 遠心式ヘリウム循環機の断面構造図
.
-19-
J A E R I - M 8 9 - 0 6 4
-£_>A_2j
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V * — •+ )\> A -y K
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7 e - K -fa > •» •
f f i l ' J ^ S i ^
g f l S S
A D ; X J I -tb P y x A-
f- rft a 7k V •*• -y -y I-
_2IJLKJ2_£JZ_L
i i > A i t ® g
ffta?k A D
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12 .3 f5 * . i t ^ ' J ^AMSao i r r iBJ i i f iH
-20-
]AER I-M 89・064
図 2.3 再生式ヘリウム循環機の断面構造図
-20ー
JAERI-M 89-064
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-21-
]AER I-M 89-064
凶 2.4 ジャーナノレベアリング用テイルティングパッド及びヒヴォット
ーの4
J A E R I - M 8 9 - 0 6 4
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図 2.5 スラストベアリング用テイルテイングパッド，ピヴォット及びジンパル機構
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J A E R I - M 89-064
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lヌ12.7 ジャーナルベアリングJlI凶定ビヴォッド
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プリロード
鈎主ネジ
バッド移動限界
:主定ネジ
「一一円
バッド
\~一~ ジャーナル鈎
図 2.8 ジャーナルベアリング周パッド及びスプリングピヴォ y ド
-25-
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CB2) Type Centrifugal M巴 ium
G '1.0 kgノs
Pi '11.0 kg/cm' abs. PO 42.1 kg/cm' abs. Ti 400 deg-C ト 240 kW( input)
N 12000 rpm
4
350
3
トJ
(k ω)
し「〉何回
HEr-∞由'口出品
300
250
150
100
50
200
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(kg/cm' )
12000こplT¥_W---e----
--------- 1080竺plT¥
-ー戸ー
E
t'，) 0>
B E 5 4
遠心式循環機の流 lst対湯程特性[j;<1 2.9
8 8
He 1 i um G = 0 . 4 k g / s Pi = 1 1 . 0 k g / c m ' a b s . Po = 1 3 . 0 k g / c m 1 a b s . Ti = 1 0 0 d e g - C W = 129 k W ( i n p u t ) N = 1 2 0 0 0 rpm
JP t k g / c m ' )
R e g e n e r a t i v e T y p e ( B l )
150
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mt, Am mm <D m. >& P, mu ® n 0 . 5
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E梢円官軍輔君言動眉令「事雫f 引=:-島由官作目"，..-ー-'、ー ー~ ー
1513
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( B 1 ) He 1 i um
G 13.<1 kg/s Pi <11.13 kg/cm' llbs.
PO c <13.13 kg/cm' ubs
τ <11313 deg-C
レ 129 kW( inputJ
N 12131313 rpm
Type Regenerative 4
3
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11313
。ー ~ー~一 N12日813 rpm
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(!<g/cm' ) E
凡山中。一)由'P
dρ ~
9131313 rpm
一一一一一←一」 ー~一一一一ー 一一一一一一 513
----------~ 581313 rpm
一一一一一~一一一一一一一一一一一一一一~一-.........，..之之、こご:プ
381313 rpm ー---ー
G
(k9/s)
匂13.5 13.5 13.<1
再 生 式 循 環 機 の 流 泣 対 持 程 特 t'l:
.--1
13.3
図 2.10
8 8
J A E R I - M 8 9 - 0 6 4
3. ifxmmm<z>ito&&&mmizffi-rz mmmi$Mtmm&
fjffffltfx -c 7 i) y ?'iOf JKSiifjE©<fc ? KM * V&tfr&fit Sixffi, fiiffl tc^tz o Tffl
I1SMST-* § • - ? - o jKiSFalSfl^ c f c f t i BHiiil- 3 fi!i:£i»rfi#tt-# K o i ' t , JilT'K * ©«Sf
3.1 S^a-^-ro^w^^K^yjutPttn-^-roffiD)
4:?lfStlfflPJ(<:*. iti6 .t-5 ^aiilBlfeaMffl ° - j - - | ± , -e © fill ic yj} -j /ciliitflltt-t^fij: L T D - ? -co^S/*^>.]••#• S C t . -tUfr>Z, « t t D - ? - £ L T i K D « 9 C i ^ ^ a i - T ' S )
IKI3. 1 lc,fst£~)K. D - ?-i t l ' l l ' l i :WLT>t.}^^«i!l! | l iSei!u ¥ t ; £-fif '5l- L l&ttD-^ - f t Mt6J]CO&j{>;(QxV 14. ftffi'L> c o t t o n - ? - t c * f f 5 •>'+ - ^^^ 'C-cD 'p l l i l iH^Zb-0 , yi, - 0 i t f t l l .
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u c l t ,
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fH& t i t W i '
z G - z + e • cos (if I
y G - y r £ • s i n to t ( 3. 1. 2 )
j f H t ^ f t T
kzzZb + k j y y b-t c 2 „ Zb + c z y y b— k (z — Zb) /2 = 0
k^Zb-t k y y y b + c y 2 z b + c y y y b — k ( y — y b ) / 2 = 0 ( 3. 1. 3 )
<k t t 5o CCIC,
- 2 8 -
]AER 1駒 M 89-064
3. ガス循環機の軸受及び振動l乙関する
理論的背景と問題点
動庄型カスベアリング式循環機は前記のように極与の長所を有するJ5i..面.使刷 lζ当たって困
難な問題も存在する。これらのー都!土l況に述べたとおりであるが，特に;;t刷機械として重姿な
間勉である口ーターの*il訪問題及びこれと関.iiliする朝I1受的議特性等について，以下にその搬裂
を述べる。
3. 1 基本ローターの機械力学的モデルと弾性ローターの振動
本循線機の例にみられるような，:司法制転機械のローターは，その;;llJ1己沿ったulJげ附IJttを考rlii:
してロ ターの巡到jを検討すること.すなわち. 'j1i¥i'tロ ターとして取り扱うことが必裂であ
る。
凶 3.1 1こぶすよ・)に， ローター Ijl心に対して対初、な 1'111と車Ib受自己耐をねする IY紋状ローターに
対する力のf'.JL1の式 51は.偏重心のないローターに対するジャーナノレ中心の平衡位置を Zb二 O.
Yb . 0とすれば.
I11ZG -k(Z-Zh)
m yG二一 k (Y-Yb) (3. L 1 )
ここに，
ZG.YG Pl放重心の座標
Z， Y ・円板の幾何学的中心の座標
Z b. Y b 軸受f誌におけるジャーナル中心の平衡位置 (z， Y )からの変位
m ローターの質盤
k ローターの出iげ剛性
である。また， jJl放の幾何学的中心と重心の距離，すなわち偏重心を ε. 岨転角速度を (0. 時
間を tとすれば
Z G - Z 十 ε.cos (，j t
YGニ Yε.S 1 n ωl ( 3. 1. 2 )
:Lilith-Fib-
である。滑り納受内での力の釣合の式は， ジャーナルの平衡位置からの変位が微少な場合は線
形化されて
k"Zb + k町 Yb-1 Czz Zb + C町 Yb- k (Z -zb)/2 = 0
kyzZb→ltyy Yb +cyzib+cyy九一 k(Y-Yb)/2ニ O ( 3. 1. 3 )
となる。乙乙に，
-28-
JAER1-M 89-064
C i v , C V .
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tt*flilialJJHISf[ (®tt^iSS!&0'M«^S!() lci-:>t-iWflik„ . k v v , c„ , c v v ©f|l!fcji|!iM'l kzy , k y l , c z y , c y ! M t i S c i - c S S , , Cf t i i , •>' H- - r >\- ifoli:£c£>|!i]lc < SO'lKcoR-tBJ # JU fej£ $ ft 3 C £ ic J; i X. ;y +• - i- * O jsli 1) lc f-l!-1 * T- (£ /j" !.'•] co J]« fill lc| 'J Ml 7J I")©JiJ£» l> ttHiti iztix&t), c ftfc j ; -3 Tfi l igr tT© •>" + - x ^ © j M ^ B t f l l £ te 0 ft<ttffl *J (Whirling) 3-ffl^&5i-fl2ifc&4-:-f So
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fiElfflTli, t" •? * 7 I- fflfjitfj £ SMffliJffl f y * ~j v a03 ic 134115 • » - r ^©lelfulcffi -o T ftfSE/j©*-^ > K t t L ^ . MMttOti, '•*•* Ki l t '?* 7 hffl(ilj|«(lli]i ^(llijffli±^ co*-^< y h*^L< «5<fc9n£Mtl;ftffilc:@ 4 ( l l t 5 . Sfclc, ^ + - ± vu >|i a y |«j © # a X(i*cofi!c^o^r"JI±, ^ t - ^ ' v W i f ? * v b * ISA'ulSSOi)'^J i — ScT 5 o
i ' * , IteMflCDfB5 -ft® fctoiH?aCD7j'|Sj^i >? + — - tj^^i t•5'* 7 I- S-MiiiliSi-iit-rS
r-f ^ x - r y ?"^°7 KiiliScoJi(±fflJ;7 4-#l i [ lcaLTFJ!ff l i lS-ei i$i l ig(±|Slff i$ftTi>5 fcto, ^aic^jcLt - + -7-^am^f'x-i(D&.s.'&^wit?> c ttc&^xttmz&tttZc
3.2 i S C D S W ^ W W t T ^ A r ^ y A - . , H«S©if#at
Sjt*S- 6-">i n^fft -C'liH3. 3 l ^ t «fc-5Kffli§rai®ffl< SCMRSRartlcE^Jpai^L. ^-^t. O#lS|S|fiE^<0i^ifDAi?SfiWi«f)^-5 J;-5lciBft 0 «t iH fit e * ^ * § 0
fit4£iE*^* (E^^&Kp) i©Kt^ii. El 3. 4 ic;S-i-«t-5 ic is £*#;*;£ < «5ic
- 2 9 -
JAER [-M 89-064
:申IIJ受流体l肢の抑t't係数
: ~11i受流体脱の減点係数
W
VJ
LA -
Z
VJ
LA 、
Z
LMU z
z
-hMU
C vz • C γ、
であり，添才:は左が変位Xはi率l交のf'loltJノ'.iri，j. 1:1がその結果生する }Jのゐ ';.jを'J、昔。
滑り車IIJ 受内でのジャーナノレの illi~J)j 程式.いわゆる iill 映}Jf'I(式(:3. 1. 3 )において.特徴的
な事項は油膜係数(仰性係数及び減京係数) 1こ1二対的瓜 kZl ・l川町 C11 ， ι、、 ω1山に辿J，¥(J(j
kzy ， kyZ 1 Czy ， Cyz が刻れることである。これは，シャーナルと申11J5J:ωt:Jjにくさび状の隙
借lが形成されることによって.ジャーナ Jレの是Il動iこ('I'い T従}J/i'jω }J 0)他lこ川 1，';]ん /;'jの成分も
発生するためであり，これによって軸受内でのジャ ナルのえIl肋が組制tとなり払れ也り
(Whirling) ':!;の不安定現象を生ずる。
( 3. 1. 2 )を)j.j¥、て(3. 1. 1 )から重心のドhil'，~ ZG. Y¥!をif'j1とL. illiill均}Jf'，!式を iリ散の幾{uj
fy:的中心の!主主主 Z t Yと申111交部におけるジャーナノレI.jJ心の防総 Zh. Y h に|見lして .11.き11'(ゼは
C zv • CZl，
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( 3. 1. 4 ) [!1cost lijS1111
k 0 -k 0 / 1 z 1
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となる o
一般に l車iJlのテイノレティングパッド式納受を織成する各々のバッドは，凶 3.2から分かるよ
うにピヴォッ卜を中心 IC~転可能である。従って.パッドの償't'tモーメントが附l是自にならない
mii凶では， ピヴォットの前縁側と後縁側のピヴォット位置に|対するジャーナルの恒l転iこ依って
生ずる庄力のモーメン卜は等しい。換言すれば，パッドはビヴォッ卜の前獄。11]と後縁filljの!土力
のモーメントが等しくなるような傾斜角度に自ら位置する。放に， ジャーナノレ'j'o後}Jfi，jのぬ虫
又はその成分のJぢ向は， ジャーナノレ中心とピヴォットを結ぶ凶線のんー向と一致するむ
いま，説明の簡単化のため荷重のノヴ向がジャーナノレ中心とビヴォットを結ぶ直線と一致する
場合を考えると，荷重の値が変化すると対応するパッドは傾斜角を変化させてその街重 IC対応
するが，frij盈の}j(.，jと異なる反力は発生しない。
テイノレティングパッド軸受の以上のような特徴に対して円筒軸受では剥l受は幽定されている
ため，街重l乙対応してジャーナノレが事IIJ受中でその位置を移動することによって術重を支持する。
軸受の流体力学的特性とテイルティングパッド軸受の特徴
円筒軸受 6，10) では図 3.3 1乙示すように軸受間隙のくさび状空間内に圧力 pが発生し.これら
の荷重方向成分の総和が荷重Wと釣合うように偏角 φと偏心:W:eが定まる。
偏心率 εと圧力分布(圧力係数Kp) との関係は.凶 3.41ζ示すように偏心が大きくなるに
-29-
3. 2
J A E R I - M 8 9 - 0 6 4
Me feJgJn^So
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X l i K ^ ^ t ^ A ^ o Sic, &/&IJ#it&"??££: I ^ & , ' ? + - t * X « o - ? - f c f t LT 1
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I'Tfcftitlffl*? (Whirling) X l i . 1*^)^5. * - l ; i ' * ^ . / 7 ' (Whipping) O f g i ^ / i l> i $
f--f ^x>c W'X-J Ki^77'xf:iiig:£o#x)lffi^li. Kl 3. 7 ic^t&mmtt&^^K ^ T * C D
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e P -">'•> KtJ3'C>i ^ + -^-^+'11x0 <H't>* £ P d ' C ^ = e , / C p
- 3 0 -
]AER [-M 89-064
ジャーナノレに作川する荷盛が地せば((，u心つれて圧力の最大値.積分値ともに上昇ーする。従って.
鍾 E も増加する。
ただし.偏心率 ε=e/c.tE力係数 Kpニ p/S. Sはゾンマーフェル卜数
(r / C)2可U/pであり.納受の半径隙間 c. 流体の粘性係数 h ジャーナノレの)論述 Ubえび'I'i壬
rからなる無次J!:蛍で、ある。なお，ゾンマーフェルト数 S'ij:.起の逆数として定義する場合か
ある。
偏心率と偏角との関係，すなわち，布h受内でのジャーナノレ中心は [lJ間判l受の朝JI}JI"j帖iとu'(径
との比 .t/dをパラメーターとして. [2SJ 3. 5のようにゾンマーフ τ ノレト数 Sに対応して. f口l転方
向iこ何重の作用線から角度(伽角)を持った)，向 lこ移動する。 (t，d心率 εは凶 3.61こぶすように
ゾンマーフェノレト数 Sの|苅数となるので凶 3.5の縦割hは術兎(ー卜向き)父は恒11;l、数(上li'jき〕
を去すと考えることもtIJ米る。
以上のように. [lJ間期11:>1:'11のジャーナノレは尚道)J[uJと自ψ心ω}J[i'Jが 5=0.xは S干∞の鋭[l以
状態を除いて一致しない。換日すれば. ジャーナノレにn，mしたぬIfiはその }JI"JとI"j の{I"J心UJ
他に直交するJJI匂成分の偏心をも /1:ずることが分かる。
これがj現に述べた(3. 1. 3 )及び(3. 1. 4) 1こ.i1!1戊Jjlが刻れるJJiil刻である(ただし uーヲ
ーのジャイロj(!JU!を除く)。
以上の説明から分かるようにテイノレテインクパッド市111受は，パッドの慣性モーメントが問削
iこならない遅いジャーナノレのilli動lζ対して. ( 3. 1. 3 )及び(3. 1. 4 )の械必係数iJ列及び'lijt
世1:係数iiYljにおいてそれぞれ辿成項Czy，Cyz及びkzy，、叩はゼロとなる。"
( 3. 1. 3) Xは(3. 1. 4 )から分かるように上記の.iililjJ.;項がゼロの場合. ジャーナノレの巡動
は単純になり.励品UJ向iζi正反対方向の減衰力及び&.力のみとなり.励品aJI乙l白交する減衰カ
メはjメ力を生じな L、。 i語i乙，述!点項が無視できない場合，ジャーナノレ又はローターに対して l
方向の助娠が加えられた場合でもそれらに直交する力を生するため， ジャーナノレIIJIL'は必ず旋
凶することが分かる。
従って.テイノレティングパッド車111受はジャーナノレ軸lこ対する安定性が良く高速回転機械にお
いても振れ佐lり(Whirling)Xは，いわゆる，オイルホイッブ (Whipping)の発生がないとさ
れている。 7)
ティノレティングパッド式ガス紺l受の力ス腺圧力は. [¥':J 3. 7に示す座標系と記号を用いて次の
JI'圧縮流体10:関するレイノルズ万程式を解くことによって得られる 11)
a 11-~.1 θp ， a n.3:ap ， _ ， 8 8 一一 (h"p ;'一)-ーー (h3p-;;:) 一一(p h)ァ a;， (ph)8{} ，.. ... 80' a z ." ... a z θo ......， -8t ( 3. 1. 5 )
:ジャーナ Jレ半径=D/2
:ジャーナノレ也径
ジャ ナノレ長さ
(パッド半径)ー(ジャーナル半径) =加工隊問
:パッド中心とジャーナル中心の偏心量
:偏心率=ep/ Cp
-30-
R
D
P
TUFFU
e p
ε p
たfこし.
JAERI-M 89-0(54
h : m^mrs h : ftt&xSiglM- h / Cp
Pa •' '<-y FMWlfJl
P : a^mOLti
P : »ftfci:#'xllMH:^ = P - P a
0 : ttgt)j^li^t.fflfta: 9 , : '< v Pti'i&fr fcuETj^'fr ( £ ? ' * •> h) * - i ? c 0 4 : ^ f t
/? : '< y K©4'£>#|
c : 4' <fr IS a> t> ^ v K fjij I t * T- © 4 ' <L> ft
A : ^<T ') y 7-y >•><- 6/iioiRyCp)'. P a
n : t t t t « a
n : * ? 'f - *'-r >•>•<- \2nvKR Cp i- p„
0 P : J f ^ L i ' ^ ( t y* y h) ^t)L|I't>iSi-(:-«i|''C>fj
z : 1f)i&.jLM\Jj(")W.®= •/. / R
z : liiiyiNMifJ
t : M&JClI.'fn'iJ » !
i : n*|!i]
p(0, z L/D) p(0,f L'D) p(0-f . z j p(0 -fJ ,3, z)- 1 (3.1.6)
H / ^xVjf'j!^ ( 3. 1. 5 ) £ig#&ft ( 3. 1. 6 ) fflti IcS < C £ (iic* ©| t i i l#* 5 fc
to, &£mfiS, tfit>*>, (3.1.5) afimVMi&ZMULT, £ P, /9 , f, A & o ' L / D *
-"< 7 ^ - 9 ttimmm^ii'm Ltzmmu)^m^x7- < ^ r < y^-?.? Ktta©,tSai fi'-
JiLtKiE^fc J; -J ftEflft*> 4. * i l f f l #"*flf AMI*USEicKE fc J; •? icMiM<£$c©i§E£Ja#
© 1 ffiii&lcSi^-rS «t -JKfiinfflf) (Whirling) X l i * - f , / (Whipping) IcfelAlt •£ iffi
c o f f i n s 13 ffllitilK o HT, fMKf^-eoSiiWttlFiififflli-es-SA^ £14 Midi if
«3©<fc 9KiSJiBla]*EJaic*>^r^-y K©tKtt*-> y h #&$-!?£ ttWctoffl V * - t ;Mtft
- 3 1 -
JAER ]-M 8()-064
:軸受隙間
・熊次元車IU受隙 i自l 二二 h~' Cp
:バッド!司凶仕1J
.カス桜丘力
:1m次Jt.:ガス脱IUJ= P / Pa
:軸受中心線からの角度
:パッド Aij縁からj主力中心(ピヴォット)までの中心角
:パッド(1)中心角
:中心線からハッド tiU縁までの 111心角
・ベアリふ/クナンバ 6J'ω(R" C"J'. Pa
:粘性係数
: ffj述皮
h
h
Pa
P
O
p
od't
p
!lili--;lift
，¥
l'
:スクイ』スナンノイー 12/' レ (I~. C，，)' P"
世p : I上 J] l/ I 心(ヒヴォット)から tjl心 K~i!までのIj l 心灼
: Jl! t 次 Jじ ~!IIIJJlt'JW 襟 =~/R
: ~III }J I~IJ 14~ tJ¥'j
: P.!t次 Jじ時lIiJ
: 11寺|日l
境界条件はパ γ ド}，~J 凶において rUJ が!品開圧に 15 しい条f'I:.
(1) t
(，)
σ
すなわち，
( 3. 1. 6 )
とする。また. ヒヴォッ卜まわりのガス!民圧力のモーメントが等しくなるようなハッド傾斜と
なる条件で解くことによって求められる。
車111受の負仰能力は.ガス膜)土JJ'をパッドの厄i般について続分することによって得られ. ~III受
剛性及び減岩係数li. ヒヴォット点における隙IHJの微小変化及び変化速度に対する負術能力の
変化からそれぞれ求められる。
レイノルズ}J科式(3. 1. 5 )を境界条件(3. 1. 6 )のもとに解くことは積々の凶燥があるた
め， A常状態.すなわち(3. 1. 5 )の右辺第2Ijjを無視して. Ep，s.c， A及び L/Dを
パラメータとする数値解から作製した線凶川を用いてテイノレティングパッド申IU:交の，t!:~I が行わ
れる場合が多い。
以上Iこ述べたような理由から.本装置のガス循環機は既に述べたようにiIlJH集係数の.iili成羽が
#，!れず，高速安定性(})I~:j いテイルテインタパッド式軸受をfí!!. J刊している。しかしながら，本機
の 1台は後に詳述するょっ l己保れi!当り(Whirling)又はホイ γ プ (Whipping) Iζ起1t;Jすると推
定される申11受の最大なfL1fおりを過去に発生し.また，軸受パッドとジャーナノレ|首lの微小11ft隙の
調書E結巣如何では，振れi!J1り現象が先生することが筆者らの試験結m"叫において確認されて
p(O '.c" /1. z)- J 口(0-c. i) L'jコ)し!D) p(O. z p(O. z
いる。
この振れ姻りの発生!ボi刻について，現時点での定鼠的な評価は困難であるが，定性的には前
記のように尚i巡回転域においてパッドの償性モーメントが無視できないためのジャーナルに対
-EA
nべU
JAERI-M 89-06-1
ifamfimz.efc^ti'jicMi, -r«^-&, iei && ©± # t t k it t& a-*-&*:». fiiisw It fc fcf 3 i> + - :>- ^{4H^feS& t" 5 a K E H L T l ^ j t i ^,W.®sS«A> i W i 7>> IC U ~> X l> 5 .
v K C * t t 5 7 ' l J a - K i tX( i7 - 'J D - K^Stm ( = J - C / C P . C : -fe y Kiglh'i, C p:; j l lJ. M ) 75s i|gHl±^Ji:?n^{iliS-&UK-©»)tt&O i'Maft'ft, (Mtfi-L-ffllift. ^ -, K©tHt t* - / > h &t>'[»Jfc8cltilft-r s i i f r i l R L t n - ? - j fc0*&i i££4- ; L; S i l i i s f t i .
Uj ft i t # * ^ r 'J v ?* £ ffi ffl L tz. M m l& 1* fJ A' j:Ui. tt -y-tolka ii x <o ft ?ft K IL W tfi 3 © l^ffiS-li^'WRIT'S Ztkffr&Ui-Z&.Ssi, WiWm&Wi&xmi < L t t t f i l i l i / A ' - i t t ^ t £ , $lliafi^te^*Utlxfi<j/jN$ l> C i&MlifflftUliM OHigi^^ ' l i L M t - C i ti i JM'ii ><©|ii]!ffi-e
i t i t , # * fill g $ tt £ L T © & ii tc ]&. filj £ jftj Jd it ft f.|! $ -tf- £ fc to ic (i . ,;•/, (ffi ic f,',; tfj ^ S ft ik.«(i fc i J; 9 . iVti ffi *>> o ft JS3 ic & Mm^ IK JK S « i ^ S i t S
* fc, FlUi&tfjIt n - ? - ffj^^tt^lHiili^ir-} t 6 fcgS L TiU«W IC.&& t tt 4 > -v - i- MA
Ri#6-e*5o t®*sm, ^•&'liii}m<DMW£mmukutu mi&mmiztziiutf&'ici. tti<}'/&X-£ ' i ^ »
3.3 ^ i ^ n - ? - f f l 0 I f i t t
u-?-.h»^wt^s(c^te©yjisj (aft) t~x£amumtthicMit&micimtzt u - 9 -®i<j&t*;r£& iflfrftifjs, *>*w*, baft*- KicBg^utiDiiTftfriuM^ffi < a « ^ « i ' j . -tffl©L&i.iiii'f *> -j-^mzvxm'&ztiztzib. itm®.^? i-^tt KF. -t - K W * 5 l 1 (i Nyquist 7" o y h -4- ©H-J £ X$31 t> ft X ^ 3 o
c © J ; o f t LTiif t>ftfc«iH. (JJIT, i l ^ f i ^ ? I- ^ f l » t niO l±, l<J ft i t ® It IM] t 3 »
®i<j ftttfil i ©i«f« ic o p ra i^ 5 „ - « i i c D - 9 - • «&•&£ 1 EJ Fl;i & * i f i f L f c f j ft CJ&?5(i. ^©ili jyylMx^^M'^rjJJ
m z r- c z I k z in s m2 • e x p ( j o> I J ( 3. 3. 1 )
£ to2 • exp ( j Co; l - 0 ) ) . z { ( ^ - u , 2 ) 2 ) 4 (c«nw J 2 } " 2 ^ . d . ^ ;
c t i t ,
- 3 2 -
JAER l-!vl 89-064
する接線力が大きくなること.ローターの不釣合モーメントが大きいこと等が考えられる。ま
た，直接的な原凶としては，インベラ一周りに発生する圧力勾自己によってジャーナノレlこ作則す
る荷量が凶 3.8に示すように昇圧値，すなわち. 11'1転殺の仁封とともに憎加するため，車111受内
におけるジャーナノレ位置がflflI位する乙とに起幽していることがa試験結架から fljjらかになってい
る。
ジャーナノレの{hd位と保れ創りの凶果肉係を定詰的lこH月かにすることはlLl米ないが.各々 ωパ
ッド IL対するプリロ ド比Xはブリロード係数m (ニ 1-C/ C p. C:セ yト隙!日j， Cp 加 l
隙間)がぷl:J 1 上考慮された ~III 受気欣ーの制IJ 性主主び減衰特性. (MJft心の (11'(，ハ y ドのm性モーメン
ト及び/!..lJ中ム数lこ適合する(白から逸脱してローター系の不安定を11:じると扱 lとされる。
動ft式カスベアリングを使則した屯動機脱車/j )j .r~ は，車111シール及びガスのめ染防止対策専ω
問題をは Y解決できるi主的を自する以白J. 製作制度を鰍めてj取しくしなけれはならないこと.
紺i受負4可能力が比較的小さいこと及び事111の振れi!'jり刻%!.を発生 Lιμ、ことなとがhえたの/l¥jM自で
ある。
従って，ガス車111~是織織としての倹れた性能を満足 lこ:ítJ!líさせるためには. r:.，j 1交に杭 iキ;な ;!l~ f'I
t主体J はもとより .lffj肢かっ銚端に注意深い I[)(倣技術を必 ~5 とする
また. PH論的 lこローター ω笈ー定性を詳 fl!h検討するに際して法本的 l己必~.となるジャーナル制l
hえびハッドの形状.それら相一lifljl の隙|甘l~手をミクロン tjí 位の粕!支で iJllJ 定することは刻:だにはイt
riJ能である。この紡W:.不安定現象の解明を凶mなも ωとし.耳目放を凶:t!Iilこする IflJがあること
は合起できない。
3.3 不釣合口一ターの応答特性
U ゲー上の縦!'Ii標系 iこ変{ì'r.の )j向(位相)と大きさを凶 ~iム数とともに jill統的 iこ記録すると
口 -'J-ω釣合状態放び幽有品、動数，あるいは.幽有モードとの関係に比、じて特有ωtllJ線を揃
くことが知られている。その軌跡は通常ジャーナノレ申11部でiJtiJ定されるため.車111変位ベクトル軌
跡.モード 11Jあるいは Nyquistフロット等の呼名で知られている。
このようにして仰られた軌跡(以下，中;111 変位ベクトノレ ~VL~Æ‘と呼ぶ)は.釣合状態に|均する争li
々のデータをiJliJ~じするために色1!.刷できる。以下 iζ 車IB変位ベクトノレ軌跡のー般的性質とロ- 9ー
の釣合状態との関係について述べる。
d 般にロ -7一・車111受系を l臼Flll良系と仮定した場合の応答は.次の通!l]/j)jf.'E式を解いて求
められる IJ) ..，
m i t-C :. k z m E u) ・cx p ( j 帥 1) ( 3. 3. 1 )
従って.
z ε，，，' . exp ( j ((，) 1 -ψ) 1
((印n2ω')'1 4 (( (')nω)')"' ( 3. 3. 2 )
乙乙 l乙，
z 変位
nru
n4uv
1 A
JAERI-M 89-064
n - 9 - O g [ M
t
C : *£ a i t (^ c/2mto„) ftfiini- l a n , { 2 C w a ) „ / ( w „ ! - w 2 ) } )
a t g&z £1fis£-T-ifi (X, j Y ) ± © l f i l g f f i i L T « L ,
z :-- ( X - j Y ) exp ( j at t ) ( 3. 3. 3 )
i f c t t l i , ( 3. 3. 2 ) ffdKit.XM^tli,c
X2 + (Y iew'/IC'iOn ) 2 = ( £0)'/4f(iiiiin )2 ( 3. 3. 4 )
fc^UUmom®, « ~ w „ l c f c l > t l t W a ) , S ( 1 ) ! i L T J ; l ' f f l t , ( 3 .3 .4 ) li
X ! ! ( Y ! S / 4 C ) ' M i / 4 C ) ! ( 3. 3. 5)
( 3 .3 .5 ) li i g f t f f i o - ' ? - o f e | i £ l S t e M $ - e © f i t i ^ f t ^ ? h ^ i i l S j i i P j T r i S J i i * * L T l > 5 . £fc . ( 3 .3 .5 ) &$,, Mm®.'*? h^Hl l^ l i , £/2C ZiM'&tt ill tU V,
<O~U„<D±£- iYjjtiic (nn$kJjizftix&.mmti9o°)&wi, «*jg*M ( = £ / 2 C ) t t t*
H U K ^ ^ C i BftK^ott^G^? h^mmtz^^xmz.9^m^xm.mt6a
(3 .3 .5 ) frhfifrZ, J ; - 3 i c ^ ^ ^ £ 0 ^ i a ] i i x ^ | S i T ' * § A > t . , ffiiii^ffio^iqili, m$sSif
flDL, t © $ « l i H i t t t 6 o H f t n i f , ffi*'L'©7j"|Slli«i^ffi^i' h^Higfolelteia-b'D© M.lCft-fr&t£B.JjfaX&9. El fc 3& © i t JUIC <¥-?T III) © - < ? h ^©<B«'ll<©>j|Sj*> e.©ji*l a <e 8 *<i it JUL, fe^iiKit*^T, a*x&isft0iiiKi9ooiin,^aiift^i^^o mmic l ifel^iiff i lCfc^T, ^ S t t L O ^ - e e n a i S f t g O 0 , ^ S * f ) © * t r i i 9 0 o ^ e ^ T M ^ ^ f i < i : 4 5 i n S i < i S . *3 t . 3 E # ; * : £ H | H H B & ( * H ^ : I 1 * S » ) T1 180°Jitt<!:tt!J. g & © * § *liSiJ^(4ffl-rMfc^fflittSB'i:> ( * - ^ ^ < S ' 6 , o-^-©*i^ |S i f f l f t* i« j ie : j ;S^f i ;L>© g f l ; £ # £ j ) i « 5 o
H i g o o - ? -t$£&&mmx&<0, HMffttttt l a E 6 S * © * ^ © « * a ^ 6 - B - i ^ x . 5 c i f r 'T 'S 6o i t - ) T , H S l D - f - S f f l t t l f i ^ J h^ f lBJ i l i - tOBIW*- K ^ ? b ^ © ftlKJfcli. # @ ^ f f i S l c . Rffll£jffi£, « ^ c ^ f e * # A 5 l i e * S [ * i * © * - Kic *}&•$-5 @ SSIiftSc (@#ffl) -zr*So S m - f t t l f . tt^ffi^^ b^ f i ^ f f l iB t t l i , JS»i9J^ffiSfflo-
- 3 3 -
JAER 1田 M 89・064
m ローターの質量
c 減表係数
k 剛性
ε:偏心
ω:回転角i$度
t 時間
ω 固有値(危険回転数， ωn'.=k/m)
1;減衰比(て c/2mωn)
φ:位相遅れ t二 tan-I{ 2 (臼叫/(臼n'-w2
) } )
!sillvitili--:::
である。
乙乙で，変位 zを綾素平面 (X. j Y)上の回転変位として去し，
( :3. :3. 3 ) z- (X 今 jY) exp ( jωt )
( 3. 3. 2 )は次式で表されるcとおけば.
( 3. :3. 4 ) X" (Y1Eω， /4 ((，)(Vn ) ，ニ (εω'/4(ωωn)'
( 3. 3. 4 )は危険制転数の近傍 t <tJ---印 nIζおいては ωωn竺dとしてよいので.
( 3. 3. 5 )
となる。
( 3. 3. 5 )は 1自由度口-'1ーの危険制転数近傍での紬変位ベクトノレ軌跡が円であることを
示している。また. (3. 3. 5 )から，紬愛位ベクトノレ軌跡は.E/2( を直径とする円となり，
Mーωnのとき jY}j向に(加振力i乙対して位相遅れ900)位置し，最大振幅 (=ε /20 となる
乙とを示している。
以上iζ述べた l自由度系の紬変位ベクトル軌跡について凶 3.9を用いて説明する。
( 3. 3. 5 )から分かるように不約合の方向は X方向であるから，振動変位の方向は，回転数
が充分低いときは.不釣合のえi向と一致し.回転数の増加に伴って次第に位相遅れと変位が増
加し，その軌跡は円になる。換言すれば.WH主心のJJ向は事由変位ベクトノレ軌跡の回転数ゼロの
点 IC.対する接線方向であり.回転数の増加に伴って軸変位ベクトノレの偏重心の方向からの遅れ
位相角世は治加し，危険速度において，遅れ位相角世は約900迩れ，変位は最大となる。厳密に
は危険速度において，減衰なしの系で遅れ位相角90o.減衰ありの系では900を越えて最大変位と
なる遅れ角となる。また，充分大きい回転数(無限大副転数)で 1800遅れとなり.変位の大き
さはiJllJ定位置で見た等価な偏重心(モーダノレ偏心，ローターの軸方向の曲がりによる偏量心の
変化を含む)となる。
実際のローターは多自由度系であり.近似的Ir.は l自由度系の集合の重ね合わせと考える乙
とができる。従って，多自由度ロータ一系の軸変位ベクトノレ軌跡はその固有モードベクトノレの
位置に応じ，各固有値毎に.円弧を描き.巌大変位を与える回転数がそのモードiζ対応する固
有振動数(固有値)である。換言すれば.軸変位ベクトル軌跡の形状は.振動測定位置のロー
-33-
X' ， (Y ，ε/4 ( )'二 (ε/4 <: )'
JAERI-M 89-064
;'•; f e 111 3 t 5 OJ] fc a # * ffl ft ic © fii K N fe ic X * 5 o tt fc. l / 2 c I ± >£ M. I'. -?, mti.v. •'?• 3 fcfctf-5 Q l e f t i s t . ^ f t i ^ T O l K f c ^ A ^ f f l Q f S f e / i S c i i , i ; L T t > 5 „
ait/-;ts-6(±. f » i n ] f e a i f f i » i c L t , ftifj*- K»&sfc#i£fbtfcc£;asfflfrrei|.5o ysKEw o - ? - icfcuT, fill fc >Ki £ 3 i^fi fib &&"<:? i- *L»ic;;i;*.f t6 fc -j n a s i i
fc -s £, ii> ic * #j ftCD fiii//i"j{..?.E # * 6 o *f<jft«iiiiyyinj(ftiaia<;i;!3*«j©M-&fa-<i1-umtix, m 3.Ioic* t fc*t»» P - -- -• ©-f
f-;J ft {»'/. Ifc £ fill (4 ^ ^ I- 'i- ft if* (om&lz-D^xmWt&o m 3.10 !C fc I,* T, u - V - © ^ a ill £ |,t,j fill g © *g ft & tl fc H ft IC <fc -, X JB liJc « l i J & -t -
K ( I M I H J * - KA-iSWi h -7 > x u - •> 3 y * - K) l±, fiijild© 1 I'ltilKL" - ? - ©filii£f*^' ? I- M W i c l ^ t ^ d M J ^ G f t U l c F l l S a n S J ^ i c , Mfca© LWfc(?.-,x. |'j&ft'i3 i & /ii Rfe M fc a ic t r m x & {'/. & * *. m->x, i.ij #] •* - K x li jtf'i Hi a © a- a m «in min i^u AS^f.'/lll.&lift'l-: t / i i ' o
Mfc^/J 'S Olcififiilt"* £Mi / j©* - Kli. 2 * * - K ( i M I * - K A 3 t,> li x < * f -r y ' / - t - K ) {zmsf'i* £©iUft. ]s:J3.io/I;(HiJ(C/r<tJ;-jic^^jft.^:ci)i;i,'(lli] ( iff i) © « ^ {;/: > h ;u ft » (1, -t - K *< £ 111 /; A'A ( t a c m 'K&) a> £ M fc a « ± #• K O 4-I x w y w £ fiuafc'ito, 2 fr.f&m'>\ii-Mic& I xi^-Xm&i^to cwla l fc fc^T. j&Mi&ttft (i -e - K© ^ f lm ' i ^ i i - l i . ^^ t tK 'Ki fc i 'SA^f f i JW^^f t^ /pS- f . mmtc, fro, g-^frlc&ftTTSo
4<?<lft.ftfrt>8linfcfi U J S ) cofili&fai^'? l - ' i - M l i . H3.10€iJlc>Kt J; 5 l e t - KA< ^f t t f c ; . , ; i / ^ ' i /n t t« ( . l l l l£ f f i f t i i c i ; ( j ^s /c to . .msUfcSnffiftlftA^ 11. £fflcoffifti£ 180"ICilIl,imil^£'"i5o iiii'iX, *- \-'co-£4tlCfrfrt>Z?. I l l l ^ f i^^ h ^ f t » l { ± ^ - 7 "
J-U. h ic -< tz X r> ic, |ii,j fill ffl »fill & a -: ^ 1- >v f t i» (i ^ S«] 1 ffl fill Jj |t.j filKfctt njj *>?•<£# (fe/ji*5/;46, c n ^ ^ J f f l t S C £ I C J ; T T , ^ ^ j ^ ^ i ©#1^ l»J&S * s W t l O $|llgiJ K U& •tZfri Xll £ £ £ *s Hi * -5 „
^iij^^/OifiliSllill^cD^liJIcfeSJMft, -fS*3-&, t - ' < - « > ^ D --? - i c ^ « t l £ f * s * 5 HJOfc, # * - KIc^^Sf i i i^a-N.^ h^f iM^>t ) . Ji(±0]J5iII*#IiH:tT, ^i«j^O||ljy;TnJ fftK £fitis-ascfflMf^^'fli5 £ £*<-?# So £ (omtstD&icut z>m%ffl^sfj^as£sii^
3.4 ifxttglcBtl-rS^StDWSS
A"xfili:Sie|Ml+ %m%lt. "fAvMrJDktfU-f tsm 9 - * l S t t S fcli^i-|l*"xg«ffl^g fttji t T , fillSffl^^tls*. ' i rS i t t l c -Dl ixa i iW. H f f l W ^ a t f f i ^ £ ' O i * * > b . ^ < O i » ( f ^ n T i ^ , £tit>©W3£ffl£ < IS, r si i i l f l]K-ii tff l2cStt lc«n/tT-r^x-r v ^"/N-.y Kfili
- 3 4 -
jAE R [-M 8f1-064
デ一事由JJILIJ位置に応じて異なるが，各次数の危険副 'P-L、数.iL[傍{jjiこ川弧を t~i き'.軌跡半径の極大
}/，(に fiJ当する刷転数がその次数の危険凶4;ム数である。なお. 1/ 2 <.'"は泡会u:学. illifd L学等
における Q に相当 l. 共Ä<点、での~苦悩が人 j] の Qf自になることを示している。
以上の解釈から.内線>\'心から紬変位ベクトノレ軌跡までの距離が担~小悩 iこ i主した後りび附
加した場合は，その凶中ム奴を助界にして，伝説jモードの次数が変化したことがJl.U解できる。
'x際ω口ータ において，判It伝卓IJあるいは車IU変位ベクトノレ軌跡、に影併するもう lつの1lJぶと
なるものにイ~f.J {iの的ゐ HU1.l11がある。
ィーぶ~ (1の制IJJli'J[守山による JJU?時の故も的111な例として.凶 3.10にぶした対的、同J口ー〈ー心不
釣介{な i~'I: と的変位ベクト'"'jill 跡、の|均係について説明する Q
凶 3.10においてL1- " -ω 全'f..l1t!と 1'!，j'!'lllgの総合された|ゆJ性によって形成される l次七ー
ド (I，;Jfijモ トあるい{よトランスレーションモード)は.前記の 1li ril!立u - 9ーω制lat{'Lベ
クトル軌刷、にi刻する説明から({~)にf1!!Wf されるように. j"lh，;似の L'rlに{'I'っ-c. JIJをWIさ l次
危険l"I'!'I;数に注して鰍火災{立を小百十、従って. !日l判lモードではI'!，j~IIJ u;自の迩れ(u:利If(J.fLlhHlIには
大きな[立制JXは先生しない υ
1"1 ~'L; 1<'.(かさらに N:IJIJ すると jh~ !効ωモードは. 2 iXモード(泌相|モートあるいはテイルティン
グモード)に移iJする。このi弘iY.l刈当.1O!dllJに小すようにイ、釣合点に.iL[い OIIJ (左端)の申11I災
(\~ペケトノL. 軌跡、 1 ;1.. モー卜か変化した点(変位の極小点)から削k数の上舛lこつれて内び円を
仙さ ~iì め 2 次危険 1"1 ~!1; 紋に i生して艦大変位を示す。この!日i において，巡れ位相角はモ ドの
変化u.'i.i査はー 11減少傾向はたとるが劇的な変化を亦己主ず，.i1!統的lこ，かっ.絞やかに変化する o
ィ、約 fT点、から総れた(JliJ(ゐ端)の前IJ&(立ベクトル軌跡は，凶 3.10右D(IJiこ不すようにモードが
変化した点から /L~;tJ ω 位相!と逆相 lこ移行するため，急激に遅れ{立相角が増し，左端の位相と
18001こ.iL[ぃ(I'J:相l，lとなる。従って，モ』ドの変化にかかわらず. ~III j定位ベクトル軌跡、はループ
をtlliかす. IF品目(こj!王れ{立制Ii(lが地加lする。また，変位の大きさは左端と同様 2次危険凶4;ム数
で以J.:.変i立を 1]"すか.位相jは1r:端のそれとi辺位相(約 1800の差)となる。
以上にiliべたように. I，l，j ~JlJ !Ji1óの朝I1 変位ベクトノレ軌跡は不釣合のfllJλi向位置に応じてlリ1かな特
徴かあるため，これを利llJすることによって.不r~合点の申I!J JJI句位置が何れの車IU 交側 lζ 存在
するかを'k¥lることかtH米る。
ィ、釣 fT点が車111:支出1怖の外側にある場fT，すなわち，オーハーハングロ ターに不釣合がある
場内も，各モードに対する車111変位ベクトノレ軌跡、から.以上のWt恕を考「缶、して.不釣合の有UJJ (nJ
(II uY，'と仙受位置 ιの関係を伺lることかできる。乙の様な場合に対する種々の不釣合位箇と車IIJ変
l也ベクトノレ軌跡、との鮮側な関係は， 口-'}ーの不釣合を調査し.あるいは，調整する上の実則
的 IJ的から，経f'P.されている'"
3. 4 ガス軸受に関する従来の研究
ガス納受11:1均する研究は，宇宙動力及び原子力用ターボ機械または冷却lガス循環用を目的と
して，事111受の負荷能力.安定性について理論的，実用的設計法などの立場から，多くの研究が
行われている。乙れらの研究の多くは，高速回転時の安定性lこ後れたテイノレティングパッド軸
-34-
JAER I-M 89-064
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11 IC,j<t" •> + 7 h HIibN 7 / ? - (shaft mass parameter, M*) & O' •> - t y f- fUt'l;/N 7
> ? - (shoe pitch inertia parameter, I* ) £ if jftt'L^ 7 > ' / - ( X l i ' ^ T U > '/'t>'<-)
A »|S4|ft. |C J ; - ) T i J ! i 5 i L "C IN 5 0
Lund t , i i * " x « 5 j i c i i a t ? > •iiiffl»r# l 7'"'-""'!-i]iN1 i ijraM&on&'N •, i- + <• *v- f > / ' N v F!<tm-Z^-j^zMfrfJ£m%U-->tz®il£lc t i ' i ' l ' t , & n « 0 £ft|S|>! W^ffi . tjtlg
l«J ft; & O' fill S U H i t 4 * th Z> m m £ ft! >ji L T I > 6 0'" Z. U <J W % 1,'s Mi It fe £ -J < ^ ®S 1,'i * ffl
j ?6J . t l t - j i>T l i ' * l t j i iN^S„
- 3 5 -
jAER I-M 89-064
受単体の負荷能力.振動あるいはテイルテインクハーッド車I!J受とロ-5'ーの制ifTせによる似!ll.iJ1問
題，いわゆるローターダイナミックスに|刻するものである。
カス市IU受を使用した口一? の伝重IJ安定性に|刻1る研究 16-. .:1 Iで 11，Jとして，ガスの圧縮性
にもとづく剣!受動特性の;11一線./f;t'1:による山:i，ili域での安fit'l:Iこ|均する研究か iJわれ℃いる。これ
らは j也事由受等においてJh~れíl'!りか発生しないとされていたテイル千イングハソド引制l受に!均す
る研究である o
実用ガス前h受機駄の設計 l乙l刻する研究は， Rateau fJ: ，19づMT!制において泊先な研究開発か
れわれた o .: J， 11) これらの結以をベースとして，刻化これらの二引のみが 'j(夫 lニ・ jlト界における
比較的大型ω虚業用ガスf.111受機械製造会社となっている。
じhuhえび恥lじ Cabc らの研究札どりによれば，テイルテ f ングパッド I\~ ~'III ~乏 ω 安定限界は， 1立1;;
11にぶすンャフトTlI，!ノ、ラメター (shaft mass par孔Illctcr，1¥，[' ) 岐ひ ン ュ -t ':'チtl'l刊ハラ
メ 7ー (shoepitch inerti<l p;H<lmeler. !')とH:前j'l't1ハラメ 7ー(又1j，ベアリン?ナンバー)
1のl均f糸によってtたまると L'じいる Q
Lund らはおス ~Ih 受に|均廿る占i1lの(íJf究 17 ， 1 1:'， 1'1) を 1) い， I¥J r，iJ剤投び 4枚ハッド寸 f)~ライン
クハット引 ~!IU受について W/.析と 'J，i!強を fJ った結W: iこむと'川、て.払れíl'!り'ム:filiJ~W .i!JJ 1立， '1'ltJ受
|司IJ'tt 及び制tJ受減主主 lt を求める似凶を従ノ'];しているけこれら ω抑|究結集 iこもとっくぷ!除草，'i~の
倹.iJについては後 iこ.iiliべる。
枠内
U
円九U
JAERI-M 89-06-4
ixl 3. 1 r!i '9 tt-5T? &t.'i J < i ^ ; # W : • - ? - • •
M 3. 2 -r -f * f -f v ? ' < >y Kf i l iS©Ki i i l l 6 )
- 3 6 -
J A E R 1 -~1 89-06-1
ぞzヰ
今
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1:;(1 :1. 1 ri'fり相11受で支J与された 'jlji.t'l口 - 'J -'，)
l立13.2 テイルテインクパッド車111受の似f1Jl凶6)
仰
nvn4u
JAERI-M 89-064
M 3.3 l 'J f,vj fill S © fill (i„i |,'/. i 11; ; j *> / i ; « M '•"
12
10 | / / r f= | ] .0(> "JiltOii) c = = 0 . 8 _ = 0 . 8 _
/ c ~ 0.7
^ c = 0 .
• 6 \ \
—.— s ^ ^ ^ ^z&>*'
^ c = 0. 3 \ \ \
0 30 60 90 120 150 180
l%\ 3. 4 R ffij fill •&• (DfiBIlt JEE 1) %
-37-
}AER 1司 M 89-064
M助制
UEmr極釦
pbu島町ド
hurcrvhrhyprBTKME25
‘E・E-aesa『.‘，，v'JU守1z'26SPAtu--PL66ιfegfeA官、
川印刷l受の制h制i・7とJI:JJ分命状川川l司13.3
180
!l/d=1.0(118火断illi)，=':c:=0.8
12
10
150 60 90 120
曲11受角度 0"
30
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6
2
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品
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援活「ヘ一一
円筒制IJ受の角度 と 圧 力 係 数 川
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JAER I-M 89-064
5=co
1*1 3.5 11J ft fid •£• © * .,• - -J- / n 11 *L>«'PJi if*'
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.5 0.7 / r V v N
- 3 8 -
!iri--ii;:
•
JAER I-M 89明 064
0.2 0.4 0.6 0.8
90.
[:<:[ :3.5 [lJf.7J申111受のゾャーナル 1[1心の帆跡6)
0.5
時. ..J
~ 0.4
o 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
I r¥2ηN ゾン7 ーフェ Jレド数字ェlけ・む
ilili--i!
以[3.6 1'11有利l受のゾンマーフェル卜数と偏心率 10)
-38-
J A E R I - M 89-064
g ___ IIIWE-OF-CENTERS
RESULTANT FORCE
1*1 3. 7 T 4 ,u-f < v '/'•< y tm--3:(Di¥M>kZfti;K'"
- 3 9 -
]AER 1-]1，1 89-064
Jτ一一....lLl~E …HERS
¥¥¥
¥
凶 3.7 テイルテインクパッド相IJ受の脱線投びJRり111
-39-
lea r
Fx = (F l - F2) 1 /2 • s i n a + cos(30* - a )
0 . 8 2 8 ( F 1 - F2)
Temp . -_ 1.0 MPa 2.0 MPa 3.0 HP* 4.0 MPa R.T. t> e D 200 *C 0 0 0 0 400 "C + X * •
0.1 ft H: (kg'cm 2)
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m 3. 8 ftiiStfxffijgScDl^EfDSi j ; + - * ^tt^fS>j|nJiSfS:©ra^
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白.2自.15
i
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H: (kg." cm2) 苦手
再生式ガス循潔機の昇圧値とジャーナル軸受街}ilnJ荷量の関係図 3.8
JAERI-.M 89-064
* - y j K B . t -
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H3.9 l l « H , n - J - t r >\, ffl $||| £ fe -s' ? h yi, ft tf*
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3.10 %mMv-9-<D^¥l&®.mt<i&%.®.'<y V »ifaU<DW*£
- 4 1 -
JAER [-M 89-064
tm皿作自
m一 二三二
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不釣合の方i司
モーダJレ信心ε
EaEtt百pfut--sttSIz--l!111t!11
J-
i自由民:似忽!ローデ←モデノレの制11変(i'!.ベク卜 Fレ軌跡i刈3.9
回転方向
4一一ーー
回転方向
a手ーー一ー
270・
答側
応対
J
の反
一点る
羽一ルあ
!-ナの
-合
ヤ釣
ジ不
司
4
12
幻O'
不釣合
90' 、-ーームーー---
uジ+ーナル点の応答(不釣合の晶る側〉
11
対称剛ローターの不釣合位置と紬変位ベクトル軌跡の関係
-41ー
図 3.10
I
l
l
i
-
-
i
t
a
l
i
-
-
i
JAERI-M 89-064
Q . CM
7 < 0.1
0.01
UNSTABLE A = 1.5 . - ^
A = 3. S ^ - - " " ' ' ^
I l : 1 1 l 1 1
A = 5 . 0
STABLE Hp = O.S
L/D = 1.0 a = 100*
0 / a = 0.65
1 1 1 1 1 I I I 10
« * _ 2-Ms
100
m 3.11 3 tflffil&f 4 »T < V f'< -j Ki iJ* l f l§CD$S|l f i^ 2
- 4 2 -
iP 0.1
→ ..
0.01
UNSTABLE
JAERI-M 89・064
八=1.5
STABLE
10
Mヰー 2・門s-一八 2
Hp ::: 0.5
L/O ::: 1.0 α::: 100.
φ/α::: 0.65
凶 3.11 3枚構成テイルティングノ、ッド型車111受の安定限界21)
-42-
100
J A E R I - M 89-064
4. a^mmmcommhrnR^mmmm^m X&mfeWi&%M.i&%i!&®x (HENDEL) ffl^'I'uPaii, El f t i f^f t t is 0 . Hjffif)
# x titiS £ ffl 0 * tzi&'^A& tfffi* J£ ? a r - 4 K Hi L t i ' 5 . U ^ © WMltififfi & C/ --f&tfiUft I t K o O r fcBf !C i<J5 ft i is 0 C fe £ 0
« K K l f t 0 8 * ' x l {£' $ © & pff g,ij & yryij & y;.('[.; L t z m F « & ft tr till fe % \c m ir £ m £ & «
£ c ft £ ©H B ' i h O'lc till S ic |*1 f- 5 SfrS(li©M?r^lC'3^ TiE-x S „
4.1 Sfe^tt iai?IIHiK^
•y 7 (Whi p) ft & M -T -5 £ M; iL' * ft 5 Wi l*l ^ h Hi fW £ '1- C ft;» fii fiS L f c ^ v - v - * & Of till -'3' -•y KliKl4. 1 I C / j i t i f c U , WiliK-eMfe'tiffli^: + - + >\,f< -J K0!#$#WCJ; 0 , ><'••, K i i llri®7 -f+ -W^(J l !^Lf t« / I^ ,LStoOn-So ttfe, Indi^^.lWfOlsifeaiia 9,000 rpm, S> +• - i- >\s ©JM i i (i 75 m / s -C *> 0 , fii ft ffl *) X U * -f y 7 O S « , till £ till £ SIS©II tft&tT:-© US Mil :± St»Pel It i i S ^ i > 0 S , t , tf x fiii -g & $ ffl L ft. *' * « Si ® © IS ft SM 9 it £ ?> & P$ & f ' | ! ; j - r5f t i6ic( i t i l i^©?aff i l^ '? ic± -jTH?ii-£Mll|-f S <: i i ^ ^ t t f t f i i ^ i ^ - f , ,Rj <<g K , ifs m it; £ A* uj #6 « ' 3 foj 'Tr :< it tiii © !fi 1 ^ © £ & 3311 a /J i* i t » - i & is«t> u 1 * „
filfflLft;#'^ifJ^flfeOlPlfoglStt, ^ + - + ^-S|5(c^d(i 'J6Lfc^ ' J - 7 ' £ ^ j ^ L , OTIftLh tf. Sm&iM,ui)kV!$im, Sai©HF J3ffiliJ/E^:i'£KT:^»J£±lelSS5K(cjii;pia5SLfto tttr, cn-=>0jHiU(coiir i i , ^jiigfi!gfi;i:©ia/j£^T!SS(!iLft 0
ftm<zlal&WkfccDK&S&VllBttii 4. 1 ( c ^ t £-fc 9 "I?* <3 , (Iffl^&tf'J I S - B - 0 905 I C ^ f e S ^ f t j a * ©ffl. -Tttfr*., ilffijfrOlHlfellil ( m m / s ) ( i * # ' h S W l S - e * 5 0
c ft b © y ' J n k & t m f H ^ ©flfr b » t t a - ^ - £ $>& L fttM^©$i!iSl<:fi:fflf 5 & £ > # £ ^J6^>£ , a - ? -®,fS[ol*E®( 12,000 rpm K f c ^ T , J i^&t^TSP V +• - + 'HC *t L T # * 2. 27k.gfftO i '2.49kgflci-£'*j:^o l£*i. ^F^J^rfii©fflS(4• ft'S-- Schenck f ± S ^ - K ^ -f 7"'< 7 y •> >- / v •> y H - 30 B M £fi!ffl L ft „
- » - t ^ t l l l ' S f f l ^ - ' y KIColPTfc?-* t - « i » a , S t t iH- ' , ft$*SPiE^£iffilBffi ic'fiitz„ •? + -1-/T$bt'<-J KffliUi*-lMlH(i^4. 2 id /F t i fcO-e i fe f ) , i a i R a T S i ©
£ ( J V | H 1 L ; ( I £ Lfto «*5, ^-y K©dH$ ¥&!*=£>. (I*) S», = «fe 56 iiffl ^ 8E ic J; s iB tfc rftij ^iss^e»3tatLftii-e*s0
4.2 tta^tt»JS^a
- 4 3 -
:
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JAER I-M 89-064
4 ガス循環機の運転結果及び阪動測定結果
大型構造機器実品或験装\~{ (HENDE L)のヘリウム循環機は.既 lζ述べたとおり.動日:I~).
ガス紺l受をf.Ilいた主主心式反ひ「再生式ブロアーを採IllLているにこれらの詳細情iiE及び一般的特
性についても既i;:述べたとおりである。
以ドにこれらのガス循路線の故防例及び別途試作した循環峨を il; む布h振動 l己保|する iJllIÅËt占~
とこれらの際問ならびに制11 受 lこ|刻する新技術のE並々~~ ~~;ーについて述べる。
4. 1 故障状況と復旧結果
日正!と述べたとおり. f!} '1式ガス循環機はジャーナノレベアリング』ζ振れillり.あるいはー 1; 1
y フ (Whip)1こ起|刈すると何定されるlWt-:lから1111l，lを生じた。1t1lt¥したジャーナル投ひqilh'・2ハ
ッド，;1.[，刈 4.1 1ζ-'J" すとおり I~;J速度で [111 転'11 のジャーナルとパッドの 1ft保身~\Iとより，ハッド表
凶iのライナー材が融{iーした状態が認められる。なお. 1il1l;j発生時の阿転数は約 9，000rpm. ジ
ャーナノレの周i1iは75m/s であり，振れ制り又はホイ y フの結m. 納と車Ih受自l~ の殴I 'i"iするまで
の時lillは数沙問 1;:過ぎない。従って.がえ軸受を{史!1lしたガス循fii11幾の振れi回りによる紋隙を
予防するためには柄h~乏の温度 L対等によって 517ii- を検 [11 することは有効な対策とは d えず. Iつi
感度 I~~:jiき応答が"J能な事111受f，:j改 tく:土仙の!liiM変伎を検知lする fn去に依らねばならない o
m傷したガス循E岩織の lilHü，i1I~は. ジャーナ Jレ部lζ焼きはめしたスリーブを交侠し，研磨仕 t
け，不釣合iJlllJi:及び調務，各部の真円皮測定などを終て当初lを上回る精度lζ再調整した。なお，
これらの復ILJについては，石川島播1ft;.fi工の協力をjf}て実施した。
再調盤した1"1転部全体の不釣合状態は表 4.1 Iζ ノj~ すとおりであり，偏重心及び JIS-B-O
9051乙定める釣合良さの値.すなわち.偏重心の回転周迷 (mm/s)は充分小さい値である。
これらの縦長心及び釣合良さの値から附IJ性ローターと仮定した吻合の鮒l受iζ作llJする遠心力を
求めると， ロータ一段lf:i同中止数 12，000rpm において，上部及び下部 γ ャーナルに対して各々
2.27 kgf及び 2.49kgf 1;:すさない o なお.不釣合最の測定は，長浜 Schenck社製ハードタイ
プパランシンクマシン H-30B型を使用した。
ジャーナノレ申1[1受用パッドについてもライナー材の交換，再仕上げ. 1111率半径調盤等を高粉度
に行ったのジャーナノレ納とパッドのi出率半径等は表 4.21乙示すとおりであり，上部及び下部の
ジャーナノレ任の微少な加工寸法差に応じてパッドの曲率半径を調態して，半径差(加工際問)
をほ Y同じ値とした。なお，バ y ドの山本半径は三盟(株)製，三次元測定装置による形状測
定結果から計算した倣である o
4， 2 軸受特性測定方法
輸銀動.静的及び動的制l受荷重.回転体の基準位相と回転数等の測定 1;:際して，ジャーナル
-43-
JAERI-M 89-064
<DM®&&.it_t$Li? + - 7-A-fillgU£A >"< y -lfJJ©SL«*l»]fiaT?fiti4'^(c^r"l IT*¥• Jj K90°H/c o fc 2 o©ffiffiggit-fe v •* - ic «fc o t l £ L fc0 4 fc, fill© 2 ft^Mfti'fjfiWii 'I -* 'J =• 7|3Jf5 (Lissajous'Figure) £lT*->o?.3-7°K& -,Tffl.MtZ £ £ b ic '&&•? Z ,•;;, i§7 - 'J i t S S I ( F F T ) O f ^ i 1 ^ * 'J -Sfi&SrOEffi L T 7 • .„ 9 -TsiU L A: <,
@lKgB©^ft"<? b lc|Mlt-S(i f f i©ff i^^<t lHH!i ;ai i |5E©^»©li ! l te^"^x( i , fiiiwl'U'jj .ho l £ j c I£y - f cR f lM£ f t 'T^K&f i l i r<5J t7 r 4 ^ -^©^ i r i ^ -c - f iE l f lh fco
A 1!- n c f f i s t J f i i i j , ^ti*ti.hsrsy ; + -7-^i i t isa!&tfTsi; i ; : *--:>-^iitsas&$i# •f 3 3f f l©t ' •?'* v l-O-p *>, '•«* fc'7* „ 1- £|&< 2 f [ * i© l l ^ i i ; t tf- .v h© 1 Pi X( i 2 « £#S iJ l cS fP l / c * H " ( y y - ->'^;con - K-fe^ t tf.t v H c £ $ ! U « ( £ L / ; „ c f t G © •fe yV-friWfitiZiVi''sli, Kl 4. 2 f o T x - r f f l k ' S O J ^ T ^ f t - F t i a K© J; -, tt i i & ig "P i l Si, ! ? f f ^ £ n o fc„ £ * © M & * fcli$#r#&©SMlilliJJl F© £ fc <9 T*& 5 0
ftiiSAfflo-3^«nf-ffl (fiii-sf.;iffson#iin¥tejii) soffiiKfii (fnprnstffi) l i - f v ^ - i n ^ © [ H ^ # & a ' £ » f t # & « ^ M K » ! t L T £ * i J £ l / . : 0 * f c , 2 i O « , K left: (II t 3 i t ^ ' l f © i c l * £ # !?.]*>£. B3.8 I t ^ L / c i l l t f t f f l - t S ^ / ' J f f l / v d $ i 7 j ' | n ] ^ * i 6 ^ o
©jf f i«&O f f i l l « j©M(i* f t£©i |&*M<t LTilW ffi-T 3 £ £ fclc$ig7 - U i ^ j f t ^ i S (F . F . T . , Y H P # M 2343 A) £ffl I.'T$ifeIfc#0r £ff-> fc <, ftliSjnfS&tffiliSfj^t*-®^ - * - h o S W ^ l c i a t S ^ ' ^ I - A © * 3 istM* It&mP]
OiU ©iifiJM£iN§d©)t^"H<x £ f j # N i X < ± * l l f i f H t t £ ' ' i ' 7 x ^ T t H f - (NF MiffiaS: j | - 7* D .y ? ftSg S - 5706 j let. TTIIJSH I , t f t ^ C i l & t f i / m X - y r a .y ?-T"Nyquist 7 • -y h £ f f ofco
ttfc, <C©#^".n/xtf i/ j( i ,rf i i£$!Lfc't&, *•> > ?-£fil^Tl»li|feg[iRi]5Elcfc$JI] Lfc„ •fcTOfliJSMefHi TEAC ft£!l4-f +• y * ; i / f - - -^ u n - ^ - I L E I L , ^ f t & f t i r - t ^ T
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4.3 «ia#x«isjg(D!ii ig<8T4«ij;£*t£
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B14.3 l i A 5 l r t | t i i f E L f c i i ^ f f l ± g | i & a ' 7 g | ! i ; : + - 7 - ^ ^ T ' J y^"©^--y Klcfcf-f 3 i M :t£@*iSf©IKl«^/r<to ttfc. A H i i 2 ^ y a ; 7 ° p •, * - © - « v f i t i l © i m f r t>, £ ^ © f l i iKc^-rsffigttA^a^?), jy^o^^ttiiiiiJico^TfciBHi-esso
II 4. 3 tea i^T±SIS&OfT8|5 -y + - T- ^ T 'J v foi M M U S * * 4,000 rpm ttiET-flrft 5
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±sii&t>*Ta5-y + - 7 - ^ ^ T y y/K^^-ssk^ff ldf i isi i i , r r m a ^ ^ ^ ^ i i ^ / c i t , isite «i[©ti)!;Pli:*^Tg«±#S0>'TB<ilSl ;&^£'S®I°I* iIS*t>ft'5o t*it>0HBJi&K*S-«
-44 -
JAER I-M 89-064
の娠l!ij)変位は上部ジャーナノレ納受部とインベラー聞の垂直方向位置で材中心に対向して水平)j
IC 900
隔たった 2つの電磁距離センサーによって測定した c まfこ，制lの 2次えがJJ1l~ 1if)軌跡はリサ
ジュウ図形(Lissaj ous' Figure)としてオシロスコープによって観測するとともに後.i1J:;する ρ3
速フーリエ変換装置 (FFT)のデジタルメモリー機能を使用してプロッターで記録した c
回転部の変位ベクト Jレ lζ 関する位相の基準点と I~'I 転数測定のための回転パ Jレスは.車111 の I'Jli，j
tの 1点に設けた反射点を光学的 IC検知する光ファイパ一式の検出器子使IjJした。
パッドに作附する荷重は，それぞれ t部ジャーナル車IIi受部及び下部ジャーナノレ申111受部を構成
する 3伺のビヴォ y トのうち，パネビヴォットを|徐く 2側の悶定式ヒヴ f ッ卜の 1側又は 2個
を特別に製作したストレインゲージ式のロードセルヒヴォット lこ交検して測定Lt，こ O これらの
センサーから得られる信りは. t立:j4. 2 IC示す測定系をJ1jいてそれぞれ以ドのよッな測定器でiJIIJ
定，解析等を行ったの各々の測定または解析方法の詳細は以ドのとおりでおる。
相h受荷重のうち静1'，1im: (鮒l受向illの時間平均値)及び動向m(i:ij，む仮転，¥)はセンサー 111))の
ll'i流分及び交流分を 'd:1~的に分断E して各々測定した。また. 2仰のハッドにWJihrる的向 Iliの
大きさとJil;']から.図 3.8IこぷしたMIIζ作111する外ノJの大きさと }J向を求めた O
!liJ)荷事及びMJ振動の振幅はそれらの絶対似としてiillJ定するとともに商法フーリエ変換淡町
(F. F. T.. YHP社製 2343A) を用いて胤波数分析を行った。
車JII受荷量及び制l振動変伎のロータ一七の基準点Icl刻するベクトルの大きさと {Mffj 世は 1正 t~i tij
U.¥)のit昼過を ljii記の光パルスと動向。u又は刺l振動信号をノ〈ランスアナライザー CNFr"lllli，設
計ブロック社製 S-5706) によってilllJ定し，乙れらのil!l]定出)JはX-yブロ・ソターでNyquist
プロットを行った。
なお，この光パノレスtli力は光浴変換した後，カウンターを用いて jiJj転数IJlIJ:Q:にも兼川した o
全てのiJll]定信号は TEAC社製14チャンネノレデータレコーダーに記録し.乙れを;育むすべて
の測定器の制御.カス循環機の速度調節及びデータ処f'llは YHP製. 9836 Cデスクトソプコ
ンビューターで行った。
!lili--Jib-;
復旧ガス循環機の軸受特性i，ijlJ定結果
t員傷部を修復.再調整したガス循環機は大気雰囲気中及びヘリウムループiζ緩続して，制11受
パッド Iζ作!日する荷重.納娠到J等ーを全回転数範囲で測定した。
凶4目 3は大気'1'で運転した場合の上部及び下部ジャーナノレベアリングのパッド iζ対する飾荷
重と回転数の関係を示す。なお. . ¥:図は 2ベン式プロッターのベン位置の関係から，各々の曲
線lζ対する座標軸が異なり，以後の静荷重曲線についても同様である。
図 4.3において上部及び下部ジャーナルベアリングの静術重曲線が 4.000rpm付近で折れる
卵白は.パッドに作用するガス圧力とパッドを支持するスプリング式ピヴォットに予圧されて
いる力が平衡して，乙れを越える回転数ではスプリングの変形によって剥l受隙聞が増加するた
めである。(2. 3節参照)
上部及び下部ジャーナルベアリングに対する静荷重曲線は，折れ曲がり点を過ぎた後，問i転
数の増加に伴って各々上昇及び下降傾向をたどる傾向が認められる。乙れらの原因は後IC述べ
-44ー
4.3
iitili--
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El 4. 4 fi|H] L: < ASi + fcfctf.SiSlifttfT'g&iM- - - J - n ^ r 'j > y'/< y K JC *.f-4-3 m ft Jc C ^ M f l l ) iHteStOIMl^^/fs-To ffiljinjffilllliiili 3, 400 - 3. 600 rpm fktf 7,000 rpmfjfilc
#. A",6 J /JN L, J b ic, r ? | f e S » ± # i i t > ic i i in HI In] S- /jU T t ' 5 „ ^ u j i o ft ffi >Ti llil B li H I J | /J : D _ 9 _ # | f i ] ,,, m ft <7j $id § -^ }g ft $ t i tz ffi £ ic f m is ft S 2 ft ill! $S £ l i ^ < W- ' i ' 1 . fiif <Ti.
O{IfcntiE©L5lfe«i(12.000rpm l c f c ^ T 2 k g f fg®:©#! £ (i ^ < K-tt 5 c Cft'iO'lll'.ijffTEltliSli 1 ftoDfel^iiK (|,3]ffl*-K) ^ ' 3 . 400 ~3.600rpmUfi lc , 2f t©
fSISiiiffi ( r 4 ^ T -r > ? " * - K) #7,000 r p m t t i t t l c # f t t 3 C i 5 * t ^ ) f S 9 , £ ft t.OfS^iiffiJia^K*;l'Ti!S!H(*ffl)1E^*il?IJn LTt> 5 c. £ $-,ji 1X^6 a i tz, 7,000 rpm {•till ® PA A ;,U * i i *' T * -i ic ©j fij .ft: |fo JS! # t>* M) ic fe f 3 Ki W li *ll * © 3 ft (ittl tf -e - K 1ft, 2 1 * 1 ) r a B f e i s i s o K f f s - ^ L T i ^ o t ' i * ^ , 3*^11^18:1:: &(.)•< ctict -,-ctiii* © ID 1? ( fiS till / ill tfi J J) *< i?i /Jl 11 -5 £ £ fcfc. fill © [Itl tf 0) if) Ij|| |C J; 5 iE I!* « (l»i 'If .6 /J< W A "t o c i©fflSW«)Ui-c'ife5i £*.£ft*>o
I; g|$ * t - t * C - : l - T , ©j ffi >Ji tf 7. 600 rpm !•]' fi T' £'. I'. » t Z> W,l W li ft* ft {M 0 © ft 'I- & ,j< L, F F T ic J c 5 t t i # j x ^ ? I- <u©tlli)£ * ->o *. a - 7 L "c' +• - + Mill © ft* % >\A U£ 'I V >•> *. ^EiJfJT-StiiJtSC i i c i -, TftiftiiM*) ^ i i iSLfco i*]4. 5 &0'M4,6 (i-tti-Fft-N 'J 7 z, 11' ic is id z> i* f=i € & U <Mi ® 'J; © ffl 'Ai m T * 5 o
hfiB->; + - ^ ^ & a { FSS^ t - + ^©^iwf!tliill9liNfcSi(©..L-»lc| !|i-,T, ^^? ^ S < hW-^ O F K L , ti\ b O M t e l i t l c ^ t 2, f t i tKiAf i i* IcJtfx L T li S PICA'S < , 4 y ^ 7 -i c « t 6 ffiffiJW&ntfW hfrXfcZo £tz, 9, 000 rpm f-f.fi IcH^rmtiM 0 (c J: 3ffiii<0 S..L:.W*^.Si6K>ftSo flilA'. M4. 6 I C j i t ©J^ffllUlSIc fc i^T (i, 1 ft&tf 2 ft fSltaifii.fi if tr©iWfff f - ? ( i \=s « ' > L T ^ 2 . ^ , ASl't-'Ctfi^ri !i v L ofn|*I;Stlci ;^T'a!^|gti@ o^tffiiiia;n-s„
Ku. 7 &tfia4.8 ii^*±si5->' + -^-^s.o;'Tsi5-»-^^fflfji ,«jS^[ae8!!&^'7 / ? -i L r n i& a »irr L tz m %%>}<i, & ft m © a ^ sis t<m. m \c L fc @ K- & ;f< t » cjiifs, fj l»j i : v .y 7" £ <K ffc -T 3 ) e: ft t> © J3 rS l i 5> W\- f - 9 \ t h aQ © fj'> f»j fs & 6s' m ffi ffl iRi] >E 3k ft ic *t IE Ltzbo-e&iO, ffiM<»-k£$ CMnitf.&^i^hMtziHm^^ h cD-k^$) l i i a * © ^ ^
m 4.8 IC;K L t r s i i •>* + - -t juMffimcoj§i-«cii(^rrsa*> e>, stesii^ 8,000 r p m K * J ^ T , fiflt.^ictgftjlif) ( ^ - 7X t - K+> 9 -;i/) #f£<l>SC£##;&>3 0 { i # , H 4. 7 IC *L^±^ -y ' + -^^afr f i©r?i i®St»#TS-»ic i iSg^ai©*s±, su^Rgrtic^jhSft^ff - j T ^ S f c f e , S f t e ^ O J S ' f e l l ^ ^ ^ f i i i b A T ^ ^ ^ o L ^ L « * i e > , ffl^^l^Fnl^^t-e^ aSS L izffl 4. 9 . c * L fc±S|5 + - - ^ ^ f e O i a a S t ^ W *SHlc l i f f i f t g f) ffl ?£ * ^13 » i f t ,
0 4. 7, 8 SO*9 KmltzWiffim-? v rso'filiiefi? vyoJlJSIftsE^ + lciiieiteStlc^L ^S*fi£^©<teic 2 ft&O' 3 ftSliiSfiE^^JteW^ < S 4 t 5 i : £ W i » « o £ ft. bom ffl •i&i&fiv 2 ftEE5J(i*ibS^"-y K#3 «c-e<i(S*nn>sfcto, ffljs»/•&)??wm»tti&tt
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るとおり，再生式ブロアーに特有のインベラ一周りのtEjJ 1二対によって'['.じる 1"1転車1111こ1ft角Jj
向の推力 fL:起因する乙とが分かった。
凶4.4はいlじく大気中における上部及び下部ジャーナノレベアリンクハッドに対寸る 1VJ(.~J ，[(
(荷重振幅)と回転数の|均係を示す o if!iJ荷重1t11線は 3.400-3.600 rpm及び 7.000rpm 付近lこ
級大点を示し.さらに， rill転数の t昇とともに憎加傾向をぷしている O これらの，[;Ijf;;j ，f( Illl線11.
剛性ローターが高い剛性の軸受で支持された場合iζ 子怨される 2次1111線とは全く児なり.街。F
の値も前記の阿転数 12.000rpm において 2kgf程度のfI古とは全く%なる L
これらの動向歪曲線は 11:欠の危険速度(同相モード)が 3.400-3.600 rpm付近に， 2 i欠の
危険速度(テイルテインクモード)が 7.000rpm付近lζ存{lーすることを小すものであり，それ
らの危険速度近傍において娠動系の応答が憎加していることをぷ[ている心また， 7.000 rpm
付近の阪大JKを過ぎてさらに動向，r.曲線が附加に転ずる似!刈は制IJ系の 3次 (ltllげモード l次.
2 IlIJ振動)危険i単位の彩料を4、している。すなわち， 3 i欠危険.iili)立に.i.!i:f.Jくことによ JてMI系
のlI:;、各(振附ノ )JIは1iUJ) がI¥VilJIIするとともに.車111のf1tlけ'!J)[':': IJIIによる正味の {llIi'ji'心が明大する
ことの相乗的効県であると汚えられゐ。
1'.部ジャーナルについて.動向'Fが 7.600rpm十J.i!iで二.'.1'.列する!I日|刈は振れillりのた'1:.を4、
し， FFT による振動スヘクト jレの飢 iJliJ とオシ口スコーフ tでジャーナル申111 の品.~ 'I!iJ軌跡をリサ
ジュウ図形で鮎iJllJすることによって似れillりをli'{1・認した。 l珂14.5&.び伏14.6はそれぞれヘリウ
ムIjlにおける静佑長及び動向!哲のiftlJ:J..::例である。
上部ジャーナノレ及びド部ジャーナルの静荷重 Illl~J! は['，1転数の HI.Iこ{、ドって.各々大きく上好
及びド降し，それらの[!ll'lii数iζ 対する変化幅は大気中 lζ比較してはるかに大きく.インベラー
に対する横推jJの，)J燃がl切らかである O また， 9.000 rpm付近において振れ但りによる術革の
念、l:.持が認められる O 他み， [立J4.6にtj，す動荷重I出線においては， 1次及び 2次危険法民近傍
でのがI重ピークはや、減少しているが，大気'1'の場合と ki'{等しい[口l転数において官邸い振れ廻
りが観測される O
阪14.7及び|刻 4.8は各々 l二部ジャーナノレ及び下部ジャーナノレの重/j(.lj重を回転数をパラメター
として周波数分析した結果を小し，各1111線のi直線部が縦車IbIr示した回転数を示す。(以後，動
向歪マップと似粉、する)これらの周波数分析データは上記の静仰京及び動荷重成1!i.E条件に対応
したものであり，荷量の大きさ(実部とf友部を合わせたがI重ベクト Jレの大きさ)はl刻中のスケ
ーノレlこぶすとおりである。
l湖4.8 Ir示 Lt.二下部ジャーナノレ動荷重の周波数分析結果から，回転数約 8，000rpmにおいて，
明らかに振れ~り(ハーフスピードホワーノレ)が発生している乙とが分かる。他方，図 4.7 Ir
示した上部ジャーナノレ動荷重の周波数分析結果には装置保護の必要上，短時間内l己停止操作を行
! っているため，振れ廻りの発生時点をtllIらえていない。しかしながら，僅かなi時間差後までを
1 記録した図 4.9;ζ示した上部ジャーナノレ変位の周波数分析結果には振れ廻りの発生が認められ，
振れ週りの発生ーには時間的要因が関係することが分かる。
図 4.7， 8及び 9fL:示した郵J荷重マップ及び刺i変位マップの周波数成分中には回転数に等し
い基本成分の他lζ2次及び 3次高調波成分が比較的多く存在する乙とが分かる。乙れらの高調
波成分の 2次成分は軸受パッドが 3枚で構成されているため.制緩動波形が非対狗、となる乙と
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IC4SH L , 3 & ,S ! l » $ # <i fib SMI tt #<§£{£!£ ft L T » I B t ' * S C £ o>%m £ %*. iUZ „
B] 4.10 (a ) , (b) (4, ±!2ffl-7 -y 7=i|iJ5E*ftTT'fflSE Lfc.hS;^+ - + ^lilr&ti© U -* •>'
'?KlffJ&0 ;ffil)&©oeFiJ-e*'3, jr$j$JBffl#*lt*tt, '"'•> KftiSc&tft •?•+ -y h#5i£ (2ff*l
: m$l£, l f l : *7 'u >?£) (D&WWBibbtiZo #( t , >; * ^ 9[XJ©£ L T * S 41 3
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Ki 3. 8 14 4 y-<7 -M] D ft#. U 6 #** K.J](D±%\£ <t -?T, •>'+ - •?- /ufclift*! L T jMif t f t
ffl -T 6 ?K f- £ fa Jt /J ( F x ) £ # x i i S ® It © K L f; >i• - 7 © £ ff. £ © IM1 ff= & * ^ „ F x © f f
(IKI+iJi^-rJ; ~)lt, 2 o© t ?'* . y I- ftftflJ-r&y'jF 1 &£/F 2 &,if-H-r5C £ic«t ->-c, 4 >^7 -m v<Di£jj tfr\\\imfrif&tkftiztix^z> /jo)jjiu)a'*' t<om&frc>Xit>tza
m tey> -y'• * - t >u lift It ft Hi "T 3 fli ; j ( F x ) (4 W t> it M H: ft i t M L, *" * JI >J Ik V U IS. ft
14 M IK1 i t - i S C i A* tf A»5 „ I t n T , 's + - + £ ' ->" -y K lii] f t ' t. U 3 if * ! I © f• J±j 11-; Xi £ J,';j
ffill/j£©£(4£*©'< y KttWLT-gJttSo -&©^'4i. ttS'xU^W't'kfi, 3 tic if© 2 tit©'*
•y Kl toOTI i t 'S^ L, (ill© l#C(co^T<i&£4>t3 C i i t £ S (
ttfc, H 3. 8 KKliz Fx ©ffili^EE© l / 2 i r / ' < y -©^-P&iMlIlw (34mmX-/-280
mm) ©ffia>t>«l®Lfc;rjJ;iJ fc*#^o t©JjjiBl4, |&!lt* L fczlE##xMl»$;!i> t,Jt8ii
Ifl SI ft fc & iff ©>£-If-?&££«>, 4 y^y -IS] <9 ©a©iiE£©lt!]ftJ.t|$W^S ^liE/Jtw*^
£,•3 ^J6£ #*. i t i S o
4.4 Hft#XiiSi(iS»tm«£*£3l
l f ! )K©S*.^A"xl iSa (Alsthom RateauttS) ifMRifat LTHENDEL ftfijffl cfi -£*,
0 , &i!©«i-±©SEJjA> S-sCS ftlcfliiJifo #£ •§ - ,£ , iSftS 19 ic «fc SiSc^ 8 * 0 / § : & ? »
^ i l t , w* -y V Ikrj'y v-i-)vUi%.m^-v Klto^TJnXI3lftA s^-r'L feffi£T^(\i±l
^*i9, ngsftisi^^-rai^^So CtlbOfe^f t f tyal" •Sfcfe, f r y * -J \-&.Z?i>* -^^llftSffl^"-y Klto^T^fT-©i&ja
^ff'^cT-ffi^^iiafe^iSftL^o PiTftc©Kft*"x®g®©.£Si£ai^£sieitieftito l ^ T l ^ S . «*3. *A"xfiSit i©ISftftoPTf4^gff iJ-*&0«HaiHSi^a©Sy , ;S-^fco
,«ftS4A*"x|iJmi©tt«(4?^©,S<l 1TfJEAlsthom RateauttSS^iC*" X ® ^ ^
(1) l i tSJIJ^ 'y K © 7 -f -=- y ^ S - ' - i '-y K f f l l * ! t 3 - f - c y ^ ' L , » @ & i m < Lfca (2) l E v -f - y ^ t f i i O M i l t ^ i , ^ , i? + -^^||ftg-ffl^".y Kggf (lili/ffalS) S-lOJg
(20 mm) a'>Lfc„
(3) -f y ^ 7 -H2fyf]d-S|i©ffl5i:l^7t&«'>t5^to, x - ^ - - f S i t £ Lfc 0
(4) '«ffi/ D->'-©2 53-«i)«ig& L, -MLtgJSOf l lJ f^ i^Lfc .
*®S^©D-:5'-Rtmism^v Ki4, fiuiaffi-^^£i^«. &a5©^sxf4BRii, T^m &&&V:-y'-v -±JKt"-y Kf f l f -S i (SUI^PBI) i t o ^ T , 1 /1,000mm M l t # "-f T
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JAER j-M 89・064
IC起因 L. 3 次高調波成分は軸受岡IJ性が変位 iζ 対して JH'J~ if;であることの影響と考えられる O
図 4.10 (a)， (b) は，上記の 7 "j プ測定条件下で測定した t出'ジャーナル納金位のリサジュ
ウ図形及び振動波形の例であり，阪動波形の非対称性，パッド枚数枚びヒヴオソ卜構造(2例
固定式個ースフリング式j の影響が認められる。特R.， リサジュウ以l形としてぶされる
納の振動軌跡、については，円 if.;軌跡とはならず. 3 !jl:ijに配Wlされた 2個の悶iLょに反び 1似の
スプリング式ビヴォットの影響が認められる特殊な連動'IUL跡て・あることが分かる υ
民J3. 8はインベラ一周りに生じるガス圧力の上昇lζ よって. ジャーナノレ前lJに対して rr~IÚ ，こ作
用する水平万戸l推)] ( Fx )とガス循環機IL接続したループの ;tllとの関係を JJ'"す。 Fxの{前
はtヌIrj1に/1'';すように， 2つのヒヴォットに作IlJする1JFl放び F2を，it損IJすることによっ亡.
インベラ -/r;Jりの圧力 lニ持1111線から予め決定されている JJの}jI"J a'"との凶係から:Jとめた。
凶からジャーナノレ紬 IC作Iljする舵)J(F x)はIIJJらかに差IUこ比例し，ガスrE}J及びiMJ変に
は無関係であることが分かる O 従って.ジャーナノレとパッド聞に生じる力ス l肢の、v長j/UJとI，';J
凶圧力とのよをは各々のパソドにあIして!異なる O その総 i札制!受'><¥1院剛'[']:は， 3枚 tjtの 2枚のパ
ッドについては地大し.他の 1枚については減少することとなる r
なお，惚13.81ζ ぶした Fx の値は差 11 の 1/2 とインベラーの水、ド投f~面積(34rnrn又 φ280
rnrn )の積から概算した力よりも大き L、。乙の原因は， 1~1Iζ IJ~ した差圧がカ、ス術 iL1機から比較
的離れた位パの居住であるため，インベラ一周りのf.iの差庄との1l1l1乙比較的大きい正力損失が
あるためと考えられる。
4. 4 試作ガス循環機及び試験結果
同
!
O
I
l
i
-
-
i
I五j記の再生式ガス循環機 (Alsthorn Rateau社製)は実問機としてHENDELに使用中でιり，悲11置の保全上の珂j8Jから試験条件lζ制約が有るーβ，振れ廻りによる故障発生の危険が避
けられない o
さらに， ピヴォット及びジャーナノレ納受用ノマ y ドについて加工精度が必ずしも満足でない点
があり，調整に困難を来す嫌いがある。
これらの問題に対処するため. ピヴォッ卜及びジャーナノレ納受用ノぐッドについて若千の改良
を行った予備ガス循環桜を試作した。以下にこの試作ガス循環機の主要変更点と試験結果につ
いて述べる。なお.本ガス循環機の試作については三菱重工業及び三菱電機両社の協力を得た o
試作再生式ガス循環機の仕様は次の点を除いて前記AIsthorn R ateau社製再生式ガス循環機
l乙等しい。
(1) 納受)jjパ y ドのライニングをパッド母材!とコーティングし.継目を1mくした。
(2) 上記ライニング紘自の廃止に伴い，ジャーナノレ納受用パ y ド面積(布1I方向幅)を 1096
(20 mm)減少した。
(3) インベラー取り付け部の組立誤差を減少するため，テーパー構造とした。
(41 電動機ローターの 2分割構造を廃し，一体化して長さ及び質鼠をや、減少した。
本循環機のローター及び軸受用ノぐッドは，前記循環機と問機.各部の寸法又は真円度，不釣
合歯及びジャーナノレとパッドの半径差(加工隙間)について， 1/1，000 mm目盛付きダイア
ー46ー
J A E R I - M 89-1 )64
i^'f- •>'. SchenckAfriftWalV&IkO-3 i'K itMlilffi & x it x ii Will] L /; ilM '«L' 1- m. 0 & l T. ,:';, Iff ic f,'fA;/i )JI1 r . ^ i r - . T i ' o , , K'«jf'Si:«f,1fJ6.(i^4. 3 i c i i t i i D f . t . S , c-li r, ©Wii t &<jfr J^PFfSi .] I S B-0905 2. 0 - 0. ('. IC API L . liij,J"Lit')Alsthom Ralonu (A.R. ' ?l M MR KtoiiSPim.'f wlu'i ic a >ka is i • A<I..]*I- ©& tofc 1,'iia: ic ^ ^ F . i t L r t - <:> „
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M 4.11 ( a ) ( b J (J. ft >' k 4. 4 IC ,j'; L tz % ft© -"> 'J. R unNo. 4 27 IC *-J-lc.i L /: Iff f"i 'R V- « A'RwiliL'Wili trA^.
1*14.n (a ) icji-.)- |;;«'>.|- - + >u-<y >) y ^©I'f/'W'RilliSm, i'110/jwc-r y ^ v - i c f ' | : | | ] tZ>l\:.J] 'H ftii©i>; f,; ic <fc -J -c, l"l fe 'fill ic !(•] L T Jh *>Jfl; tt ;>J /j* ft II] L t l ' S c i ^ i i L , 4 .3® ic ji;'<tiiK M ic 7;: L i - „ : « ' 4 yj ic l -, T VS + - + 'H i III "2©'I'-il>*^ 0 (W(>'/. L. fi«i {#. A< 'I- L; /: PI ic [.'/. i.v( t 5 - ^ y K o; '4 m m t'l: li I'.'.'J & Z>, b i] $ tt S!5 S li W 4.11 ( b ) ic ,j\ t b i% •> i- - + JU -C
r IJ > 7«.j(ljA'inc t.^.to t'^i 5,. ^ • ^ ^ t i , #-!?«/•>'•./ K to /,• jfi] (c *if4~ -5 y-\- - ^'uoijftifci (i l"l I" IS: -c * S ic kfrfri-,.-, -Jv, r,;/ .ft « fti fci li & * ffl "? -y K ic i-| l T "JJ t. *> it !M 4" ^., c <o h\\ l'<]li, •> + - + ^/j*«rS-Wi|i,C-^0 [liifitS c. i IC J; o T , ft/? 0)s* ~, \• t V \- - i- >\< t ®llii ic )\i bSc * 11X1 > ?> 'xi l]g « HI f k '-('. I ^ ic K / i 5 t J 6 i # x . b f t 5 o
M 4.12 ( a K b ) (il"1L; < li 4. 4 0) RunNa 4 - 29 (C *tJ& L- fc ^In/m&a'iliJj^jfflWil'AiiSJfiT'
|X]4.12 ( a ) « [;JK S + - •)- JU tcttt Zfil>$m\\\l8itc& ^T It 2 J]I>'\(D'< -y K ic f|; It] -t 5 A >R«A^ * /iy>'hli«-»^*S|iiJ,!i:©RunNa4 - 27(c itgc LT--Ut^ffl L TO^ S c tfrttfrZo & tz. \<m tc * 3 ^ TlolfeS. 11, 100 rpm Witt It Bib h ft -5 BvfJ lifiU a S <0 ffl J6*. &/j"< L , 11 4.12 ( b ) IC/ j iLfci l jA' f l l f l l^^^fcnf lKlci i i i J tJ5 , UH, H4.12 ( b ) i c f e ^ T , 9.400&
a 10.100 rpm Wi!ilc,iSJ6^ft5,iTc.rft0iit 3.500 ~ 4, 900 rpm Wifi©7K m S l i ^ n ^ ' t l t l S l W
^•4;, RunNtt 4 2 7 - 4 -• 37 IC ikM L X , &*©'<••:; K X l i o - K- te^#§ t " * -y 1-, fill ^ f t t n - S C1''*' x (I! A n oteiW. yj |£]^ (±181 4.13lc;K-r i *.• K) X& &o
W4.14 ( a ) ( b ) ( c ) ttZnetl-H 4. 4 ©, RunNa 4 -391c *.JlE L tz V \- - i~ ^.rJ«i©$lll§E UL^ 0 V 'l"MM ( Nyquist 7" • -y h ) , gg&jlilRO'Sgfjgg©* ^ ^ h ^ v -j, 7°T'ife So
114.14 ( a ) fMCTpL^fiff i l l t t l^W^fi l 1 t'&t), f l l l^&^i ' l - ^ i i a ^ l t E A L ^ I S ? -(il»lteS!( (rpm) tT'&6o »t)iiei,ig46 6 4 a S / h ^ - 7°Xl4®/hfil i^lCxL'^5 =t -p It , -e©® feStcfi^-ejlgfj*- KCD»jSi:* ' -ft-T-5 c i S i L t i ' 5 .
£ l ± © f i l l ^ f f i ^ ^ h/HlLSfOftft^Hiltgi LTtJSi^JftS-#P-IR^So * # , H4.14 (a ) It
- 4 7 -
ー
JAER 1-九IH9-n6~
ルゲージ. S chenck パ $(j{~iJ!lJ iil機及び 3i.欠 JじiJ!lJ:J.:加をそれぞれ JoJ!IIJ L tこil!ll正を総 1)返 Lて 1'1/
n:[lct'Hキ'itJ IJII LをfJっている‘ ):. IJX ~~i~ の WiHdi k 4， 3 JC 'J、寸とおりでよ》るいこ ).1"，UH山it ~(J {~
j込さ附級 J1 S 13 -() ~J 0 5 2. 0 -O. (jに+11汁し. ， jíj ，i~O)^lslhom 1~ <J I(' ，lll (八 1< 村 ;~j i的問
機のMfflHII!fの 111'(にiHえいないが1..1flの定めた fl'il主lこ光分jIじ敵していら?
本ガス j/目以li 機はIl ENIJI~I.iζl;~ ii"I~ した 1を.的々の1r JJ においてjoji'l町、 L. "';1 ， i~ U) -JI '/，侃111険
I，;}紘lζ中IIt受ハソドに nlll'，1る(r;jtF (，~か(，:j'fi& ひ助(，:j 'fパ.ジャーすル市1111.<l:IJ郎のlh耐を n1 11111 l
fこt
11:: k (I(J ts. ili 'i'I、条例と$，';~U J.. 1、4.4 iこ'J、Ltことおりであり. A: '，，¥ '1'において f1.1 -~'-
ンクを取り外 Lた状態校ひルーソに持続してヘリウム"1での鰍々の 11:}J 投び ~lllIll 止条f'1 卜で r;A .I1fij~
をiJったいその払131足はよに'!.t~:(J L t，ことおり .1iijzU八l叫110m Rale<¥u t.1判的'i問機と I..}様に. '~:J"h
h売においてjlNれi!:'Jりか允'1'.L .ハ，卜 I:Ullt，iω ，J，~終に JA ってその'Í/'. 'I' を'屯令:1こ担11;1 ， 11.1- ることが|州
知であっ fこt
lχ}4.11 (a ) ( b) (J 行メ"A .1. 4に 'J、Lた，，-::('1ーのうわ. l~unNo. 4 271こキJl~、した r'jJ'f;:j 1[1 ~ひ川
(，:j 'f;の洲完結民である
|刈 4.11 (a ) IC'J、寸U¥ilジャーナルベ γ リングの/白州 'flllll~，~ li. 1りlらかにインヘう←に1'1'1]
する IJ:}J'l.J配の;;!;料lこよ p て. 1"I'I'li'JilItIこ対してJI対的、な }Jが作川していることを 'J、L. 4.3 uIl
に述べた11¥il~ iこ ~(j: L. t 、"この外 JJiこ上ってジャーナ Jレは制l受の'11心から (M{'/.し. (I"i(i/ーが'1じた
(11 1 1 に[立 ji"r: サるパソドのう<\ljl~ 附11 't' 1 は 1 ，1]まる， I"J械な影1時(jI'XI 4.11 ( b ) 1ζIj，す|二郎・ノヤ ナノレベ
rリ/タの肋j.:j，[iにも 1dめられるわすなわち，得々のパ‘ソドの}jli'JIζ 対するジヤ』ナル U)1長山，，'
l土1，;jN!変であるにもかかわらず. (，:j，抗の似恥iは各々のパッド lこ1・Iしてlりlらかに児なるリこの!J;¥
1刈は， ンャーナノレが相IJ受 0)"，心か，~ (1，，11'1することによって.得々のパソドとジャーナルとのJ:lJ
iこI[;IJX:されているいIJ誌の制IJ't'I::が '1:いに列なるためと考えられる O
lχ} 4.12 (日)( b) I土I..}じくぷ 4.4の Rl1nNo.4-29je対応した計十荷積投び動相rr，f，のil!ll定結巣で
ある υ
}'X} 4.12 (<1)のt-.m;ジャーナノレ l己主Jする静荷重1I1I線においては 2}iliiJのハ 'J ドにf'I:)日する仰
，nω人;きさ及び "IJjX'のぷが，iíî ，i~ の R l1 nNu 4 -271ζ 比較してイ回tlH加していることが分かる O ま
た. 1，;1¥刈においてl"]'¥i!;数 11，100rpm付近に l忍められる紙切Jは阪れ鑓りの発生を/J¥し.鼠J4.12
( b) 1ζ IJ~ した fリ~{.:j ，]i 1I11線からも明lu自に観測できる ο なお. ~J 4.12 ( b) において. 9，400及
び lO.lOOrpm付近lζ認められる平副総と 3.500-4，900 rpm付近の水平線はそれぞれ屯気的
雑i"i-である。
江お‘ RunNu4 27 -4 _. 371<:共通して，各々のパッド又はロードセル付きビヴォット，州l
変1，'1センサ一枚びガス IH人 口 の 位i，"(， )j向 等 は 図 4.131<:示すとおりである。
|文14. 14 (a)( b )( c)はそれぞれ表 4.4の， R un Nu 4 -39 IL対応したジャーナノレ仁端の申!b変
位ベクトノレ軌跡(Nyql1istプロッ卜) ，変位仮幅及び娠!liIJ変位スベクトノレマップである。
|文}4. 14 (a) tf11<:示した位相は相対的な値いであり.相11変 位 ベ ク ト ル 軌 跡 中i己記入した数字
は!日|転数 (rpm) である。凶中に認められる小ノレープ又は組小値は後lζ述べるように.その回
転数の前後で振動モードの次数が変化する乙とを示している。
以 tの判l変位ベクトノレ軌跡の意味を前提として測定結果を解釈する。先ず.図 4.14(a) 1ζ
-47-
JAER I-M 89-064
fcl^T. 1 i^ f iHla l t eKt l i 7.000 rpmtt&fc&'O. 2 tfcJaBSlsltellfcli 8.000 ~ 9,000 r p m * 5
l U i 9,000 - 10,000 rpm ©fti/rlC £ S c £ # # a > 5 < ,
4 / ; , 12,000 rpm a kT'ltfalffitfMaWiliaffify £ fc <3 . 3 •(kf&mmi.m^Oim&'z n< I X
f i * i c , fcn -9 -e>\Hi%&foi)im (7 U - • ? ' J - • * - n T©g]|iflsffiiS ( i l t i t f i f t , 3 * f f i | ^ i i t t f c«J^ ) ( i , JI ,ft ri- (C J; 5 'Jj ffl fellK A-1., 270 Hz Oft 16, 000 rpm )"<?£> <9. Ilirg Ti;}SL/;tt<l-ecDI.A1^fJS.Ii)ja(i^-T-±M-to^, l i v 16,000rpm Wi t t i f f i i i i ^ t iSo
M4.14 ( b ) lift ft 2 ;;i'uj ex , Y ) r-mfcttzv + - + >vm±ffi<DmwiVk<i&r&i<, iivfti m'aLJjfo (X , Y) ( i , |&4.13IC/jst ATa]£|n|$-e*>S#, * i ! & ® i § f t . • - K-fe/i-ft * f •y * v i- (iffi/u-a-r. ffl'aLAt'y* v b s-witu L t i ' 5 „
T.7 'I y 7 f t £ t" ff * -j b © j I;,J (x ) £ , t n ic ifi ft « A' l"J (Y) £ i i «i % >j* ft K "fl A' 'a ;C £< ,iS A Cj ft £.. ctibOiZM. [SO 4.10 ( a ) m * L tz till i§ ©j © ft !W ic ffl *i t 2. 'J -9- ^ ^ o [*] IB « mfr?>k'AfrZ±r)lc, « tt (* f'] J5B 'Jill £ tf f , t' ?' * v b © ft [i"I & £/ * © Pi ft It & ?•'» & •2 ft 3/.: #>-?#>£„ /£&. t i l i M j W l i , * - > n x 3 - r i c f c s i f i i i W A ^ . |g.lfcS(ffl'S{l:ic{f-
% K © till M. iW *MI;-11] ifi -c- * 5 c £ , t f£ t> *>. #1 g © #t ' t # # ^ / / ft t? # t£ W T f c i L i l i , (£(<:$ 4 «t -5 ic , fit #©#?•#?$?; Si l e t oT' l i fSff lo - ? ->M!(l£ f - f f l t -5 c £ ^ f f iS teffitM © - o £ - x. i ft 6 o
M4.14 (a ) )Llt ( b ) #>t>, >?+• -^-^±S«lff l Y^T|aj[i l0il i9M^«ll ( 2- A ,„ a „ ) l i 14 ~ 16/' nip - p t ' A ' j C tfti'AfrZo f iW. tffi V + ~ i~ *-CCOttim>L^ l i ^ 4. 3 Kiy^t t&<0. 1. 64 /' m t ib 3 o
i t ' » t , (3.3.5) i tT '5ML;fc iS*{8i | !SA m a „ = £ / 2 C © f i l l f r t>'Matt C ( = e / 2 Amax ) ^;R>6S£, t - 0.12 - 0. 10 i l f i b 9 , £ © JI ©J W ilii] 31) S l± K < fc ^ c £ ##;&> • S o
^ j fYCf t i i ' i l i lKU.M ( a ) rfi-e 1 & £ 2f tJ&l£ lH]e i$0RniC' i ' -7#IS&bf t£££fr t> u ' , u - •? - © hSIS^-f - ^ ^ ^ f <9 £##•# -3 c i ^ / ) > 5 o
|sq4.i4 ( c ) ©JSKigeftx-^? b^-7-v7' l iH4. l4 ( b ) lc*iNf#&S&8St#JFrLfcf£ff i T<fe*3, - f e ln l f ea i iS f f l l c ^ / coT^SE^ I l f a t t f l ^SL r^So ^'t'T-iS&Siigz&sR ##&*$: W * £ ^ f l F t l f i , Buffi©«t 9 ic, t ' 9 ' ^ .y b i E E < t $ i § I C j g g l L - 0 ^ £ % ; i t , f t 5 o
|X]4.15 ( a ) ( b ) ( c ) ( i , § « g 4 . 4 ! C ^ L f c R u n N a 4 - 4 5 l c ^ r & Lfc i>> - + ^ ± f f l © t t
M4.15 ( a ) © t l l l ^ f e ^ ^ h »$kWtf.ffl4.U ( a ) icjrttx L T ^)KWlCfiffiJin*sSi 'J> L,
1 * & O ; ' 2 * f e ^ | 5 ] . e ^ ^ 7 , 0 0 0 r p m M i a & y i ' 9 , 0 0 0 - 1 0 , 0 0 0 rpm ti&\C*n€tlW.l6 Ztl
J 0 4 / ; , 10,000 rpm KL±.K&^T i>UWi<Dil£'PAimit> bfr-f, &.Wi&tHt^mf£^1ai:m
t o
- 4 8 -
JAER [-M 89-064
おいて. 1次危険回転数は 7.000rpm付近にあり. 2次危険回転数は 8.000-9，000 rpmある
いは 9，000-10，000 rpmの付近にあることが分かる。
また. 12.000rpm以 tでは仮脱が再び附加傾向となり 3次危険回転数へのtJl!近をぶして
いる J
ちなみに.4:ローターの向端 tJ!11状態 tフリー・フリーモード 1での固有振動数 UUlけ l次.
3次危険速度に相対)は. tr ，j金仏ーによる実測結果から. 270 Hz (約 16，000rpm)であり.事II!'支・
で支持した状態でのl古1有仮初J数!:l.，r.千上対するが唱ほ，.， 16.000 rpm付近と推定さ j‘る。
[刈 4，14 (b) は O~[ 角 2 )j luJ (X • Y) で測定したジャーナル車Iht部の振動振幅である ο i~， $;.¥
剖II:.i:Jjli'J (X • Y) は. I;;;i 4.13!こぶす)j向と [u]機であるが.本測定の場合，ロードセ '"Hきピ
ヴォ γ 卜は使川せず.回定式ピヴォッ卜を&!/jJしている o
スプリング付きビヴォ y トの)jl;，j (X) と.乙れにil'i，i司な }j向(Y) とは振動や動lζIり1かな
江が認められる!これらのkl土. [事]4，10 (a) に示した相11娠動の軌跡、ILffl汁するリサジ 1 ウl刈
!じのいlからも分かるように，制I1軌跡が円J!ll']VJをせず， ビヴォッ卜の位 i~'I~ &.びその附't'j:Ir. l;日時を
受けるためである。なお，制l仮面h軌跡、l主、オゾロスコープによる観i!¥llから. I叫転数の変化iこnって. !f;j犬.)j向及び大きさが彼縦lこ変化し.これらの形状は円形とは全く黙なることが分か
った。
実際の申111軌跡がJ]'11]1[;であること.すなわち.制l受の特性がJn;}j的で悌性的であることは，
後lこiAべるように.従来の解析結*によって実際のロータ一挙動を予測することが困難な原l吋
のーっと考えられる。
|立14，14 (a) >くは(b)から， シャ一ナノレ上端の Y方向ri可振り最大振幅(2・Amaヌ)は 14-
16μm p -pであることが分かる O 他)j. t部ジャーナノレでの偏重心 εは表 4.3Iζ示すとおそ).1
64μmである。
従 っ て (3. 3.5 )式で説明した段大振幅 Ama東 =ε/2Cの関係から減衰比と(ニ ε/2
Amax) を求めると(， -0， 1 2 -0， 10程度であり，系の振動抑制効果は高くないことが分か
る 1
不釣fTの{川町は|立14.14 (a) r¥'Jで l次と 2次危険回転数の間IC:/レープが認められることから1ペリーターの 1-.部ンノャ一ナノレ寄りに存夜する乙とが分かる。
|立14.14 (c) の振動変位スベクトノレ 7 ップは図 4，14 (b) Iζ示す信号を周波数分析した結果
であり，全 1111~数範|視にわたって安定な回転状態を示している。図中で高次高調波成分が比絞
的大きいf1l!由は.前記。ように.ピヴォット配置と構造に起因していると考えられる。
l刈4，15 (a) ( b )( c )は，各々表 4目 4Iζ示した RunNo.4 -451C対応したジャーナル上端の車IU
変位ベクトノレ軌跡，変位振幅及び振動変位スベクトノレ7 ップである。
l官14.15 ( a)の車IU;変位ベクトノレ軌跡は図 4.14 (a) に比較して全般的l乙位相遅れが減少し.
1次及び 2次危険回転数が 7.000rpm付近及び 9.000 - 10.000 rpm付近にそれぞれ認められ
る。また‘ 10.000 rpm以上においても振編の減少が認められず，位相遅れは単調な増加を示
す。
これらの変化は，軸受周囲ガス圧力の増加及びインベラ一周囲圧力上昇帽の増加に伴う横方
I"J推JJ1C:伴って，気膜の剛性 kが増加する一方，減衰比とが減少したことを意味する。その結
ー48-
J A E R I - M 8 9 - 0 6 4
15 ( b ) it'ic fc45te©-f'£VE t Lx f t i t i x ^So [XJ4.15 ( b ) i t f c O T . 12.000 rpm Hit © tK (@ © JlJ M fa (±!Xl 4.14 l b ) © 4J ff ft I t fc? L 'C
i f ^ l L ^ - j t ^ J o c 4i (t fill id © £ £; '3 , # x fl- / ; © ifi flu >& -j i >~.v - fr c, o) (,v, a I;,J M; ; j
i?!/JlI!ci{f.-,T, a i K O « # . k*<t>S.! j l lLfc^», 3 ft fa l& j i l t A; L H U l ' S : i S ^ L t l - ' o ,
5 t l t # * J E 1 MPa «%ftK*4lDl/-.: l 'X]4.14 ( a ) X ( i ( b ) fr 0 * t o A: « H i t £ I t f x © / ;
i6, fix] 4.15 ( b ) ( A " x f £ 4 M P a ) © Y Jjfalite#> i -JMgi t C ( £ .- 2 A ,„„ , )£.-Rto Z £ ,
C 0.12 - 0.09 t t t S o c. ©f i f i ^
C ©ffUJrjIitf ( t f ^ / l i l M P a ©^r t - IC fc t tS f f i i ) C 0. 1 2 - 0. 1 0 ICitfciU V . *>'I'H'<U I:
M4.15 ( c ) U, M f e $ i £ K M l w c l i j f t L f c f t ^ & t t . © * -v? I- * v ••/ 7-c ft 0 , 11,600
rpm A- t> 9, 000 rpm f l l r 4 TJli'jSKHz ( - 5,280 cycle mm ) © :i-i W i i * l ' * ! 0 frm (II'I Z ft 6 , fiv
H'M i-l ©iff f £ W , ! W l i « I ' . i c iB-x^ t t 'a -^ f tco-^ f t i c ld iM L T I . > 6 /A |x|>l'©|"lfc,tt 11, 01 o
rpmffJi i -C'Nfcf t iCf l l * i + % « * ? & (iii/T:?il© f - 9 WD ©fc)45&
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fttl*H'i]iMiSKI J . M f e » « K F l c i t W L T t t ' ^ t i - f . i^5 i*omt ' l : *J j ! t t " ' £ * - J c £ ( } f f l » * f t
4.5 S<L*S;#;UJiII$MCM-f 3 I S H I S S
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H ^ 7 - & t>'|.i] V - •> y ->*'» & KU > r | i > * *" * <@&$S £ £ < 0 -ffjift & f j t Z, 0
I'l'l- * ^ M K t t © » -t- - i- ^ il l 5 Si icfp/f l^- 5f,ij i f i f iK lc iE'N;/ ' ; £ fc f j , < ^ 7 - I S 9 « )
U iMHi ' lC t f i - * TI"E ^ J ± ^ l c l t W L T f , r f l * s i f f i l ] + 5 „ 111!A, &£>j£ ; > / X ? i S ; » t o l ^ T f i .
•i y ~. 7 - J.'iJ 9 ©) li J J ft /if fr \i v — $ T- * Ztzft, -/ + - -T /u fill &•,% ft ft Hi 1" 5 f.ij f t (± fiij # ft
I t & L T ft to T /J u £ JJ x. o ft5, c ffl =t -5 fc i£ -L> *" * ffi 13 «S O llll S iW f i I c *-t t S • - «i m
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• Ji 11] m £ L r ® $i] * ' j « © |/H tr ,iC !^ S- ? j -J fc o
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-tTh'o, J*.-j K© t ' -y ^ y y , ' \ i j i i i iBEIi])H4Jn^7'cf i ! i f i#}ft i t ;©iI i^£| i3l®-trS.5o
fflilSEISfliS-Si^-rftli', l i l i 5 i : i i | iS^ j l i ^A j :£# > SS ft 5H13 (± # * - a - T ' , i f I t j p & ttf!«©£
m 4.16 ( a ) ( b ) ( c ) ( i ^ ' x t ' l n t i i ^ T l l l l S - f e 7 M M ( C , StUHIP*) 1 /17^ mlCfttZ
ttSi,'ffia, fj^i&oiiiiSfjx^^ n i / ^ t .
- 4 9 -
]AER ]-M 89-06.1
果.軌跡r{JI乙認められるコブ状の膨らみとなっている不安定振動が発!t:.Lたと問解でき.関 4
15 (b) 中にも振幅の不安定と Lて現れている。
際~ 4. 15 (b)において. 12.000 rpm付近の振幅術力IlftN向は以.14.14(b)の場 fTJこ比較 Lて
緩やかになっている。これは riij，j己のとおり.ガス圧)Jの附加l及びインベ手ーから ω仏心 I;'JJii }J
J1I:t111に伴って，気般の附IJ't'j:kが矧 1111した結果， 3次危険迷!主力、上川 Lていることを，)、 Lている、
先iζ カス JE1 MPa の条例に対応した凶 4.14 (a) Xは(b)から求めた減点1'1:と比較のた
め， ~14.15(b)( カス 114 M PU )の y}j向阪悩から減袋比:: εノ 2Al1¥ il ¥}を求めると，
ご 0.12 -0.09となる ο この{r![~、
このiiliはriijfi (ガ'ス 11:1 M P u 0)条刊におけるfri'i)':: (1.12 -O. 10に1'1:申立 L'C. '$} IJW<lll:
)]の UI に I'/'- って減~~比が減少 L. 不安定化傾向がIm すことをぶしている、
1>:14.15 (c )は， 1"1 転数を II~ ト中に測定した振動変{なω スヘクトルマソフであり. 11.60U
rpmから 9.000rpm付近まで約8KHz ( 5.280 cycle t111 n )の出Ji、 Jhdl~ りか il~ ， II'/ される υ 似
れ佐lりの[/'，は的!日iI刈ii以 1'.1こifべた '1'111受条例ーの企化[ζ起IqLているが. /立/IjIO)l"I'1iム紋 11.(jl U
rpm付近で1"1'1;ム数に刷、"1する広木波(沿たタIJのピーワ刈)の約4500の転中iJJれで I1.1d '1.. LたJIJ(
れillりJ，'iJilli.政i:J:. 1"1転般の!氏卜 lこ比WIJLて減少せ<1"，いわゆるWt'/効 !.I!:'" を小..1ことは11l1rl.j，あ
る刻家である ο
4. 5 遠心式ガス循環機に関する試験結果
HENDELに使1¥11¥'の jJスf的問機の内，遠心式ガス術関機は 2.3節に.i13べたとおり.フロア
ーインヘラー改びI，;Jうーンンゲ部を除いて Ir}生ガス循除機と全く r，;J .t!百五J:をれするわ
11γlガス術IIli機のジャーサノレ申rlJ受郎に作mする何重はi既lζ述べたとおり. インベラ -!i'iJりの
1¥ )]分布に依って 1 王 jJ上封に比例して向重がJ~l力IIする。他)j ， 途心式ガス循際機については，
インヘラ -JiiJりのIUJ分自かほ Y一級であるため，ジャーナノレ，rh受I;j，Iζ作JjJ<Jる向墳はiiiJ者lこ
比校して柑めて小さいとJ7えられる。このような注心よガス循環機の制h受紛争lζ 対する 4 般的
特十lと口ーヲーの振動特竹へのJjt;~;司;を泌託するため.実 IIJIII の遠心式ガス循f.;'l機 lf? について
だIIJ機としての市IJ約の純/!flで，;A験を1)った。
日正験対象の術環機ローターとジャーナノレ軸受ハッドの精!良守は表 4.5のとおりであり.前記
の，'(Ij:..t¥，とほ V同様な桁[¥tである c なお.インベラーを合むローター全重i17は 163.2kgであり.
イ'~:V:10IilliIT~心の fil'i は全市川の 1/2 が上ドジャーナル lこ作!日すると仮定した場合の値である。
il/iJ定はインヘラーに作用するガス庄の横方向推力がl!!t視できることが分かったため， 主とし
て，ll'iJ¥lIが存弘な大気t¥1でjトコた。 測定法はハ y ド又はビヴォットの荷重視.IJ定を k下 1箇所のみ
で iiい，パッドのビソチング加速度iJIIJi-Eを加えた他は再生式の場合と問機である。
測定結果を12-約すれば，車111受/:ij隙が過大なとき，振れ廻りは発牛.せず主lζ正常な間隙のと
き不安定傾向をぶすことが分かった。これらについて以下に測定データを示して簡単1<:説明す
る。
際14.16(a) ( b )( c )は大気iいにおいて車Ih受セット隙間 (C，気膜厚さ)約171'mlζ対する
~Ib 受静荷重. !liJJ街重及び車h振動スベクトルを示す。
-49-
JAER I-M 89-06 4
-£> <9. X £ f£m?ifr?si tiz^ 6 "imttft& Zo M-cOtiliS-b -j M M (41x14.16 ( a ) <D%>$iWMt>kfri,M¥(OWii\lc3:iom5Q/' mttMlc&fc
* n T i ' 5 i I i ' $ t i S . te-tfUHX, H4.16 ( a ) © t > ' •;+ - + ^|ili-S©,S^i'f (4 '<* t 7 * -J l-ffl ]*'Ef.ijiP: (ft70kgf ) « F r * ' 3 , !"]$£;&££ fc It $ J5 if?/J|] L . ' < * t •/•' t -y I- © ft flit <fc 5 tti-g-fe -j V PSIlil C ©&{t(4 M'lfcSISIffilt fcfc -> T'}-: t t l ' t s t i ,
mSifi (A. R. *h) © J l ^ f e K " ^ J ; S ^ . y K 1 ft*/; <9 © tHr<l£ l"lfe»©l>af*(i. W4. 17IC/j<t £ fc '9 -e&O . C ©|X-HSfr i W 4.16 ( a ) Itfil -"j-t 5 7 ' J D - Kitm ( 1 C • C ,,) i * i t t 5 i m ? 0 . 5 , t ' i M i , JJI1 r.PiSlfiiCp- 90/' m ( * 4. 5 #IK1) i t f t l f , « © fill •£-t-•y I- PiS 111] C (4 ft 45 /' m -c' f , ? : i # s /> A> £ o
iiJilcJ;-3 It. tt'2-t -y HKI!S]*MA^iart, M fc $ fr & Ift ttli'. o - ? -«'i. : 'yiit'l:(±itK wiu<, W4.16 (b) »4CK (c > fr?,'j}fr6tt6t). >pu(_ t kWbitmnmn &w.m$tiu i>
1*1 4.18 ( a )( b )( c ) (il.il U < A'xi.'1'lt fc t< Ttt-g-t' v h Pftllljft 10/' mtntihfioM'ZXMti'b. ffij f'.;; -ft # £>" «i fii ft x -s ? i- /u £ >i< t • £ © Jfi ft b liif ,!d £ I") $ It, t'i 0 «•£ -t •? I- PS |li] (4 M 4.18 ( a > © t?> fnj iR W f I-: *» 0 ft 30 /' m MM (t & li? $ 41T ^ 5 £ M Si * i 13 „
l-.lti^-;/; J; -> Itfjti'S-b ••/ I- PJH'!i&ft45/' m 75> t, ft30/' m It b&'P I fcfe'i !ft. 12. OOOrpm It *J(|-6«-ai!Hii/'ffli40~43kgf ^ t ,72-74kgf (. 1. 67-1. 85{&) itJfWjnl. '< 7. b O" * -y I-© ^fiiti^f.yf:® -^{1:^*6 ^ 1 3 , t / t , fiiig-fe -y i-mmiiM'Pitz^'M, i f i f i icoo T f i , 12, OOOrpm I t f c ^ T f t 1. 2 5 - 1. 28fSltiiri)il L, lillS5li5fflttOiSfln^igJ6 K> tl 6„
|X]4.18 ( c ) lt/j<1-fill}te®j.x ->? I- ;M4, ll.000 rpm f-f itt Jii h © L"l $i'St It fc ^ T ft 70 Hz ( 4.200 cpm, i> \ - + M»\UW.0i 0.35~0.38fS ) ffl S'ffi'#J ft fti ft &! 0 # SB Ml 3 ft 5 , ftUlSO (ffil.HIZfcfli'Wj! It-91>T|X!4.16 ( c ) £ pel 4.18 ( c ) £lt¥ttZ,t, rilj •# It fc fti ft
/t„ < * # © ^ f t . fi«nffli3li^ffi-WT-*0, 11,000 rpm Wifi« h © l"I'IS St It fc l * T jg ft &! '9 ©ftite lilplfeSStWffii'Jll £ £ t> ItlW A'{t© Wl.'.l^lSfe >i U 6 o
1st! 4.19(4 A.-'xUlJ'eilliJ'Ai- L f c f ^ f ^ y ^"^' ^ KiSli© V *- + ^1ii*>j|"Jffll®jSlli«ffi £L«I fe»©ffli|ii;«-c*5o liJAHl^ffliili'iWSli, ' f * t " -y* -y KOftffl lfc$ffla£3tr*:s!>, IW*» T / i i . 1 ^ 12,000 rpm t :© x > - + ^}6tB(4ftl2 /' m p - p t S 5 0
H4») 12, OOOrpm (ft ii/S "' - 1. 257x lo ' r ad / s ) It fc fcC 5 i? + - t ^ -^?I / j lii] ffllj[lii/g(4 ft 0.35g ( - 3. 4 m / s 2 ) Is fo 0 , |X; 4.20 ft ,p L /: '< ~j K © ®fi & # M L t f v ' * 7 1-4 41 ,& £ Lfcl ,]J,'ii;j|.'')©illjiUSlt^W.-r-S£, 4 . 0 m / s 2 £ t t S „
f -y* -y h ^ i ^ y K^feS*-rr©|i ,i^i>giX p=-102mm«t 19, ^'-y K©ffiJlliiffi/' - 39rad
-)j. t'-y * -y h A1; £ £ fc 9 , •>'+ - + ^ t t l t S p f f ^ S l t | M l t S ^ - y K © f f i t t * - ^ > hip (4[Kl4.20t#J!« L T , I p = 1. 72 x 10 \ g >m -s 2 £ /S 4 ©tr, 12,000 rpm It fcy- 5 /< ,y K© ffiiM; t - ^ ^ T p ( = »' • 1 P ) - 6.7x I0~2kg-m. '*y K^^©jgi ( lAp(= 2 Xp • / ) /« / ) =5 .0 /' m i / i J C i » ^ « .
- 5 0 -
JAER l-M 89-064
七記の軸受セ y ト隙間Cは， ヒヴォ y ト機構のT.作精度が{尽く設定精度を尚めることが幽¥ni
であり.大きな誤差が合まれている司能性がある o
r!の軸受セット隙間はl文14.16(a )の静荷重特性から以ドのf'UUIIζ より約5011 m f'e肢に設定
されていると推定されるもなぜならば. [:gJ4.16 (a)の卜ー下ジャーナル納受の静f，lj.[(はパネヒ
ヴォットの子!王向車(約70kgf)以ドであり. P口l転数とともに単調JR加1L.パネヒりすソトの
作動による納受セット隙!日JCの定化は全I{']転数範聞にわたって 'j:じていない。
製造者 (A.R.れ)の計開結果に}によるパッド 1枚あたりの静何弔と 1"1転数の|刻{糸は. 1又14
171こ小すとおりであり.この関係から以J4.16 (a) に相、可するブリロード比m( C C ，，)
を指定すると m"'"0.5. すなわち.加r.J掠IflICp二 90μm(表4.5参11(1)とオれ li. nの前11受七
y卜隙mJCはが:l45Jlmであることが分かる O
仁記のように.申111.をセソト隙I!¥Jが!ムい初什.械端な場合を|徐けは.ローターの安:i-E .r'lは比較
的民く. 1><1.1.16 ( b) I支び(じ)から分かるとおり.少なくとも山市目的j/J~ れíl"1 りは制liJIII されな
l百14.18(孔)(b )( c )は l，iJじく大川"，において制11叉・セット|掠J:ij約 10μ111v) Jg 什の中Ih受仰向-，n.動向 'f!皮び申111伝動スヘクトルをぶす この Jg 合もlÎÍi，ìc と l.iJ 様 lこ i~J の占Ih受セット隙 I::J は l立14 目 18
(<l )の静仰 E註t!d'1から約30l' m .f'，1，/St iこE没)Eされていると批定される ο
1:に述べたように申111受セット隙1:¥1を約45μmから約30μmi乙減少した結¥lJ:‘ 12.000rpm に
おける ~III 受静仰 'PI t. 40-43kgf から 72 -74 kgf (l.o7-1. 85{g.) ，ζjW加し.ハ不ヒヴォ y 卜の
変(，'/による前市の 'ぶ化が認められるじまた，車111受セット隙IlJJを減少した手占拠. 11lJ f::j .li 1こつい
ては 12.000rpm においてが')1.25-1.28伐に憎加lし.車Ih受気11時剛性のt(!:nflが認められる。
l立14.18( c) 1こぶす事Ih似到Jスヘクトルは. 11. 000 rpm Hilî以上の lnl転数にお~て約 70 Hz
( 4噌 200cpm. ジャーナノレ1"1転数の 0.35-O. 38倍)の定 'l~~的な振れ ill りが観測される】
品忘れillり(低/，可波伝子i!J)についてl事14.16 (c) と1:;':14.18(c )を比較すると riij者にも振れ
illりの (q;li，]はわずかなから認められるが.必ずしも定'iii'(j'J な似 1~1ではないことを実験で慌認し
た J 後 fiの場fy，品、れillりIJ.:<E常的であり. 11.000 rpm 付近以 tのJi'1転数において仮れ組り
の似恥iは1"1転数ω14刷!とともに附人;化の似/i'Jが組められる o
1><1 4.19は大気"JでJII])どしたテイノレティングパッド後縁のジャーナノレミJ:'任JJ/iiJ r.1l ifijJ IJIl i21 1変と ~!I
~ii数の測定例である。測定時の気膜厚さは，パネビヴオットの作用した状態を合むため. liflか
でないが 12.000rpmでのンャ一ナル振幅は約1211m p -pである。
似|より 12.000rpm (角速度川ー1.257x 1O'rad/s) におけるジャーナル半径}J/I，]の加速度は
約 0.35g(λ3. 4m/s' )であり， 1文:4.20'こ示したパッドの形状を参照してピヴォ γ トを中心と
した川 1，';1}j/i，]の加速度に{換算すると. 4.0 m/s' となる。
ヒヴォ y トからハッド i老縁までのII'i線釦離 xp = 102mmより，パッドのjfJ加速度 iJ~ 39rad
，/S となる。
命 Ji， ビヴォット/-.1，をとおり.ジャーナル車IhI乙平行な総lζ限lするパ y ドの慣性モーメントIp
は1'><14.20を参]1日して， 1 p = 1. 72 x 10 3 kg・m・52 となるので. 12.000 rpm におけるパッドの
慣↑14;トノレク Tp( = iJ・1p)'~ 6.7 x 10 -'kg 'm. パッド後縁の振幅Ap(=2Xp，/J/w') =5.0
Jlmとなることが分乍る。
-50-
JAERI-M 89-06-1
L t i - a a ^ i i L T i ' S , c *ui^- -v K o) tn n. >j # m u x & a i«.; i i- uu N H & ± i> •] »$• m. -f < ; u x -r y i f ' < , h if x<ii\'2:<>>fy'j&tf&Hfi- Zfribit. " ••> K wffii'l-:-£ - < >• I- £-ill ("Ks «
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•ft,""~~'' /JWJ 4>;!i. I: J. L -C. i f ^ f t ^ l f e l ' ) ?Wl- L'/.d'cL ^ r i l ' / : f r <i • . > ' ' - ••, I- 'fJ
till ••* w '4 : VL' t'l. I; I HI -.I o W ' i t / j M i l ) i r c i ' 4 .
iii] m i x I ' £ •<• ti ii x i r t J ^ K ^ ^ K I V I i l c - n ^ c . W h ' i c c n . i, c> fill'«,'; 4! *• ,H(U ' i y O
ffc.i-H o . Chu'&CfMcL'abe i•,''"•'' ( t , •>• f <L -/ f > / / v , VVM\\^oyU'll\'>\VH-WWA.\UC,i,:\-y.v
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A'Oijii^t;),!: J j O . •/; x W J a W l i f c O i t l O a-« ' l - L. McCabe 0 WWtfrS.V i(i''"5r ^ i f - - i ! l i « W
%ic.J; - . 'C . *'x|||| ' 'S-y) f ' ^ i ' t t l - ^ ^ ^ S c : i l i ^ u j f i - e i s ,
3. 4 iTTilCniiL f; Lund i". Wlilf'Jt" ' " ' ' " l±. i-\Vh U 4 ISC' v l - T ^ ^ - f . ( > ' / ' ^ -y K^tili 'S
4 « S i L / ; t, « T * 0 . 3 ft" y Ktfiflli L T I - 4 H E N D K L * ' ' ^ ffiS iS IC W L T t f f l i £
iiSIII^-^C i l i l l i ^ ' i l v . L / j ' L ' i 4 ; ' ' ; , Iftti'iMfetiliwfy^. ft^-y K l c f t J i r r & M t l i t i t t *
ff-jic l i 11".i wc-,^ L < , iiii,idmW.t)'rtt"'Jili 'l't£ < t fc«iiic « t 5 Id && '3-x. 2> i ^ K . ^>t iS„
^ 4. 8 (i C W J; ') ^%('|-W h t -C. h d i i » i l M S-fitifll L T H EN DEL *' x fBfSS lc *.Jt i>'!i
•>ilm Wmm. till•<• I»Jt'l:&ci till-Stt a J t £,DCW L i t f e ' ^ - e * 5 •
&4.8 lc,s;fU'>iHMXiMmu. •Mile ^ S l t t " ! ^ 5"£* + 5 12,000 rpm IU K « M f e ® i A;
d ^ t i . l i f f i * ^ 0 , ttic, 'Nij . Ai l i ro- t i ' i iHiAi i ia i i f i i f f l^f f l f f l* 5 *?. , .
3. 4 fifi ic ad LfcChu&O'McCabe 0 W O T ^ ' 0 ' " ' r - t i , WF- r tSSUlc l-jg-T-5 ii&mnf.Wti-h't>
n t t b t , Lund &rj!tt;j«-«--ja!cofflr^'7''"'''J'ic^fflLfc^iii^HiiKairt'^^t,. m mmtixi^itimmtiDMmizmt&mm, ftmvT-Jift (T-^im) t s s i K t - i •So ffioT. cnfjfflffirc35»c7j;j^:ft'-j^m^**^t:iiiSffl^$ffiffi^icic#«i;¥W£{j^r^
- 5 1 -
]:¥ERI-M 89・06.!
以上のパッド KI則す ωillll定結恥から.パッド i表紙の転中UIはジャー十ルル申;.¥0) 50 00 W l¥t 1乙減 IJ)-
している乙とを d、Lている ο これはハソドの↑['1f'¥: j)が1!!lillでき 1.(いことを出/，jけると 1，.]lI!iに.
子ィ Jレティンゲハ y トガス ~III '去の効取を /~j与すろために.ハソドの tl'lt'i:七ーメントを tm/nJ なる
/11'(に決定すべきかの参巧と心る、
なお. tヌ14，1日'I"c3. 000 rprn liij i廷に H十けて I~~{ められる !t 怯ヒー勺iJ.'、ソドのr'llll 土ヒヴォ
卜に 1''1臓サるパ不のf'Iる 1，'，1{Jj¥，刷れに 伐寸ることがう}か， !こ
4， 6 軸振動に関する検討
-!i 1， 州l'芝 Ð，~ t山|幾のそれ壬れに"いて.以上にi:13べたとしり IJーヤ-.i・るいはシャ-，1'1 'hIiJ)
Jhd 1 illりか1rJl，i!1lされ. りと il，'iJ::'.'機UJ れについて Il.相11吃hl'，ω!ll(t，jを'1=.lた
J!~. に :1 ， 4 I!IIに1占、/ことお 11. '/)ス '~III --;，: 1，使JIIL IこtJー勺戸(lIJh~，リ~ '/，(定↑'1に】い'(Ij {; <ωliJl
7Eiht-Iか id d 1 • I :. '(. I，H:: VJ忘れ íj~ 1)か'1・じ 1，(~ 、(~~ .... ' .j t -( ~ 、fこ子イ Il' 1ンワハソ卜 '¥'1
'1'111ミυ)'J，，:'，jl↑'1に|川，1ふli)f'itかrlわれている I
Ij;1 iu・IJでに.1'13-¥たプ}-'， f11fiJ:;1険のぷ持者$1¥I~ に')いて.以 1" にこ~1 "内liJl'1{. *.'i '.j，!う:令 !I(¥，l 1.1 ;')、ら
険，;，jdる
Chu 岐び九1じL¥11)じハ 1(. T ( '1 ，インクハソド 'fjl~ 制 11 吃の'ム:íi. IIHW が|可1:，， 111こ小，1';" .¥
ノト 'n:a'、ソメヤ Ish日11 日);¥SS p;¥ralJll'ler. M' ) '*びシ a ビソチ↑rJ↑'¥:'、ヌメ少 ishol'
pi 1 Ih i I1l'rl i;¥ 1川1';11111'11'1'. 1 .こ 11布i'I'、ノメ?ー(I(Uべγ リンゲサンハー) ¥の1¥¥1f.ヰ1こょっ
ζil(Lふと Lてい 4ふこと (t:1. ，1 I!IIに必¥/ーとおりである H
他心. :1， ，1 ùTI にj&.、た HENllE し I11 力く制限機に~，j '<1 ，:， J J ~iH'1 ハラメタ- .¥はた 4，6 IC. M'
トえひい IJ.}x 4 Î に 'j ， -t十と ~j 1) .(あゐ ム4，6攻びK4，7 Iこ，i;L tこHENDELJ¥1ガス術問機の
f'1 'I'h条例 lよChuほび恥Ic心1b(']") のが L た l立13 ， 111こ 'J、す 'J，，:出 IIIJW 線以i の純 Ijll から i色 'J~~ する
か，K 4. Iに'J、Lた l' UJ U，'(か光分小δ く. 1I}jらかに'/'(i.i:何l域に人るとはな Li~i る H しかしな
からllijuUのとおり. ゾ~{制 l提供 I J.品、 IHl'jりをだ '1 ・ L. l'vkCabeらの解析結決:1)をftむ."i1!の(i}f
'先によって.力。正副1I<i: UJ イ、 '~~L ↑'1: を決定寸ることはイ'~ IIJfj包である 4
:1， ，1 ifJ'lに心した LUl1d らのliJI冗1; 1 1"， 111 は.主 lFI、な 4 枚ハソト子ィルティンヴハソド't~+11¥受
を丸j'裂と Lたものであり， :， t'{ノ、ソドを 1む111している HENDELガス術問機に対してそのまま
i出l川することは :H米ないふ Lかしながら. ífí:J\'(iIlJ 松市111 の均 fY. 俗パッドにi'l' JlJする仰心は J，~本
(t(J には Il. いに~~， Lく (1;1心の舵析結'，¥l11.'かなくとも現象lζ I(.)する 1::1'J.，:・をうえると考えられる。
六4，8はこのような条('1ーのもとで. I.'， J~ の線|文l を使川して HENDEL ガス循環機 lζ 対する安
定限界.iiliJ変. '1;111 --J: I;~IJ t'¥:及び市Ih受減貞比をぷ:p:した結*である
ぷ4，8Iこ'J、す安定限界速度11. 'だ際 lこ不安定状態かずUIコオる J2，OOOrpm以ドのInHl、数と人:
さな判 j i!/;かあり.特 lζ. へ1)ウム '1\ の '/~・ 1工|限界..iili肢は脱却J な相~があるじ
3， 4 uTIに記した Chul土ひ McCabcらの研究.<'0，.<'1) では.解析結集 lζ 関する実験 (I'~ ，;il: 1列はiJわ
れておらず. Lund &び協}J行の-'.cl!の研究17.18 1リ， ，こ{山間した実験装i白は記述内鮮から.駆
動機としてi史11-1した 'IliI削機との保'JOJIC I民lする絶縁，分離が不充分(不可能)であると推定でき
るυ 従って.乙れらの後続部分の )J学的拘束がガス 'Ih受の不安定限界iζ大きな影響を与えてい
噌---zu
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?>'"&. t>' Lund'"' fflSf'^ICfc^T^lfiroi.fSii^oTl'y^lCfc^^b Cj-f. %n.O) ^'4:«iMtlC 85 *$ t Z'%W$; >j* if 5 i $ f f l 3 Hi 11 £< A £ „
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hi.1- o I'dtttt'l: i- •-> a w > L . fen&i'91±?e;i;. L « < ts. z,., I-.c/j ,3iivj {±vLrfI-:d'J ic (i,M1 tft$,'iUi i Vi2^ic <vjS-ch -5., ft'f. 4. 3 ^ t f 4.4 fifiic w - < ^ | i f | - : A *'
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?*£-.x. ^Wii»i^o)U\--m.\"\'rmi>i\i,tiii>,^, '"••y Kfcfh-Jii-rsffl'R&of'xvseraMKifffiiiijffliis iJlit i L!!iM'b-*-S„ *-©l,'i'41. —'/LM"lfc;i(. --'*iHlii'f('L«ltWLT. '<'-y KOl;8'UMi.i Xiiffi
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ることが充分千i り得ると与えられる C 乙のため.その'だ験を似拠と L た解析結~についてもは
間の余地がある。
以上のとおり試験結果から.従米の研究によって与えられている 't/:Jヰ・限界に比較 Lて. 1
2 ないし l 桁程!支 il~ い [tl[ 転数でイ、安"，Ë化を生じ仇ることが "11 らかになった、ここで. McCabe
ら'::1)及び Lund It'} の研究において考慮の対象となっていないにもかかわらず.実際の不安定化に
;影斡する安凶を学げると次の 3JM]がある。
11) ローヲーの iliOif(心及び附'11'1
[2) ジャーナルの制l受 lj' での ilni心又は ~lb 受外部前市
(3) 申lh受合〉くはビヴオソトの附IJt'l
先す.ィ、釣fTの人;きい口ーターは似れ位Iりを発生 L\~\ ~、こと U.. 白山 λli 段階での検(1'，;l'付と.illi
転何時金から. "JJらかである οi欠に. ジャーナルの ~;lll .立"，でのiM心 3くは制11受外部仰 'jiがた主いll!i.
似れillりが起こることは'1.:{ -1. 5 i!iilこ述べたとじりである 4
申111 受 f? 父 i土ヒヴオソ卜 ω剛刊がij~ ~ 、 n~ 介 Ir.不安定例がJfl 寸ことiJ.. ，iI'il/110けめに仇小 f.L.) 1')
18]定式ヒヴォ y トに比校 Lて|向，1)t'l の {1\ い U ードセルト)さじヴ 4 ットと公似 L た ~'I\ 県. j~dl illl)
がit'1:. しk，~いことが経験されている。
1-. ，;己の '~I刈かカス ~lll 受 U ータ の jjJ~ れ ill り'，;，;"，Ë t'[ に Ijえる日i特につ L、てJi:1，1: !'Jß.J な ，~[; ulh をiJ .')
ことは附様であるが.ぷ時金品l，1犯を -iJ'，.，合した"，Ef'[的なJ以れillりit'l・Il;Ok!(:U欠のように，t~~"JJ '4るこ
とかできるり
一般に. jふれillり不安定刊を'[:.L る)，~ +:的JJ;O刈i土.前h吃のl唱II't'l及び減点に')t、て f;:r'fi11..1土足Jj
劫 }j1;']に[1'(交する分 }JfJ、允'1:-，<)ること.すなわち..illi似'JJ;N式，[qζ ，clj成Jfiがι{t一寸るためであ
る ( 3. 1. 3.2 ÎÍl J 参~(\) ー)j. テイルテ rングパッド刑判h受 iiパッドのtl1nモーメン卜が1!!(
Mできるぬ[111ではこのう})Jは f(jllーしない d 従って.も Lパッドの振動車~.すなわじ‘ γ ャーナ
Jレυ)[，，[中ム数が人;きいlq{;-， あるいは. ilni ， r，心の人-きさに|対係するジャーナルの保 ~ii，が大きく，
ハソド [ζ i'IJlJ寸る払動}JII.iilil支か大きいJM(j-，ハッドの↑l'H'I:モーメント ，j.1!!(Nlできはくなる。ま
fこ '"，EU):/十司ナルJhfリJ数段び弘之帖ilこ対して和11受託艇のてnlli[，唱11t'[ が似し、ときは.パッドの jl"
'~，'，'， Jイパ、 Ufr1t'[トノレヴ it減少し. j反れillりは発刊ー:， L雌くなるい
1 U) ， ;l~"JJ は'，L'判的にはぷ験車占拠と完全 lζfT殺する。 íl::ず. 4. 3及び 4.4 uiiにのべた Ilf'[ パガ
スil，'， f，;機 ω1~~{7 ， Illi~ll、数のはず 2 J長に比例してJ1UIlHーがW:IJIIし.これに比例してジャーナルは
特'，(ω ハソト{l[Iliこ変{ウして乍\1]<;"の剛 t'[ を人;きくする ο その結~，パl ソド ω民中UJ fil加J.i蛍!芝(保fリUl
か 1--~I' して F イ I l.- -j イノグハヴト刑制11 そのガ~~を減少し， 1:，';~(I'~'こ品忘れ ill りの允'!・を 'JI き起こ
4と巧えら u;:，
泌 ，C，、式 -ji:l，制I，W¥の以fh 列11:Iζ 伴う!兄 }J'j.Ilf'I:.A Iζ比較して小さいため， ifo!t'(tlllをI11~、て
いる小;術開機では ~;III受 '1' 心 l己主J 寸るンャーナル"，心の仏，;心 lζ よる気Ij見附I]t!t のW1 却 l は l!!l仰できる o
i正"て， ..f，.:U81;;1機の+111交[1京[1¥]を1140加ILたH._， (~，パッド Ir. f下川する前'fi:'*び ~UI~[制 t'l は隙 1m のm
IJIIとともに減ゆするりその*，';'-1-':.一定I'H，、数. ー"，EUni'む心iζ対して.パッドの七日動振幅〉くは角
IJIIJ'主!庄は州受隙IHJωW:}JIIIこ('['')て減少し.千よ'ム.:"，E似1;，]11減少すると考えられる。
I. ，:~ω 不安定 ll;t[刈 Iこ l則 4 る J7然から.イえ必 I~Iζ'Ih受託収岡IJt'l:を I~;jめることは.保れ廻り安定
t'[のは地からは，好ましくはい結mを'1'，じる乙とが分かる。また. Ilf生式ガス循m機'*ぴ水、|え
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HENDELff l#*®$$©,K&&tfj®£ff l f f i&&^ftWK&Jt I tz $!•;'£. T -f '1-T- * V 7 " 7 K *"* *lil'S$|«©'£;£ft £ii!£-3--r-5 / : » K « f ' i M M ± « K© i ti ') Xh % C i frftfr -, /;
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U <h t . 'J'P f I; u - 7 - ic £ • > T 'ft ft' te fill Jj |"J© ft i f ifii ic -) i ' t n ) f t f t l 5 J £,:':, rtjci/ji .R ft T'#> 4 o 'ii Kic (i ft»r ifii © J<j ft ft * £ i l&' f S C i l i f "JfiHtr * £ £ , l»l ft I* £tJ?j£-f 5 ft M;;toic,:;;oi^jft«£()!. ' , MftM>;W$©fci£Ht£j5ii i:.ffls:©i"j±ic»yj5 c t *-fift-e * s .
^ & . ¥•} ft ft * £ ["I ft a © u; i > 'K iif-i x i; f* t- a ± ic (61 © iiii t m ft t f l f e j c i ^ * m K m & 16 c t ti L'\ -') i. X b U o
(2)icoi>-cii7 -r - f < y y'^-v K©fy#j f l :&fco£to©S4:*f1--T&'9, M'S, © « ^ © <& ic ><: •-, K ft i i ic o I > x •& ,t-t 4 ft' -t S o
(3i/iOv :'(4)(i'xil]Kli|t'tS-fiJ6-5 C t K i - , t ^ 5 K ic f'|-:J|]-<J- 5teffliJlliSJSS:«'> L, -e©fli'x/j
fiL$• ffit$-*-sfcJ6CD*•]• a s - e * . 0 , ffi-11'ifiiui—o©fiai-e*5„ * / ; , * s © f i j i c i i < 3 f t s « t -) ic, ' < * t -y* 'v I- &l)fHJ L/ ; f ; l©j«t t j ' ( f^nl«f$l t f f i l i f f i f t^ l ; PyitE© - « f * 5 . fc /c L, ,SSi:,iMiili'S-f.;j'B^<a<+5 c i l i , - K l c S i l © f , ! . f H f t & K T $ tt5 c i ic tz zxnx-. ft ft t±.ftK<.fr&'&X-ir>Z>a
(5)(i # *Mia®^©ffefiffit-if icisa-r 5 f = w c * "a, isfK&fiTicf*-, r >f y 7 -©»©%• Jll^£-ft tUhtzt>, KimMiMbm Yt 6 « t'Sfrfc y I'nl^ * 4 L; 5 o
« Ir. ic iP -x tz X o ic tf x fill -£• $• f$ |f J L fc *' x ® if H (i gi k © g jjf «• fit Z> VsL iM, JO I & 0>* i l *ic ,',';ilffi ^ S f l S ^ ^ i J - c <fc '9 . f i l i*«'4:&ftic^ L nfcj5**£ S :
--A'. HENDELWIcfi'llJi-tiOA-xlli-gtSiili, mit@fefl l i i5i#«f '?" ; i - 7 M$fi£££-r 5 f f « / f < y / ' « , Kic J; r>Xlk<D «t -5 / J : # S ^ ^ T ^ •&» tt£t>*>, \&j&M&%^f.tM^ '*.mw-ZK&->xm^ifo%.n.timt}$:,&m.L, mmm&mzi±%wkW-is&nmttiKmtz. tit
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納ローターは，軸受仰重をt杓す結果.不安定状態を起こし渇く.カス制11受機械として不通吋で
あると結論できる。ただし.制l受隙!日lが絡端に大きい場合，事111受伝動系の剛'1'[の1民ドと[，iJII寺に
械弐特性も低ドするため.逆に.品、動傾向を助長するtLJi守もfJり t!jることに ii，むしなければ仏
らな L、。
HENDE LllJガス循原機の試験反び過去の研究を総{!?的に検討した給促.子ィ IL.-rインクハ
ッドガス納受機械の安定性を改苔するために必投ーな条('[は以ドのとおりであらことが分かった
(1) ローターのがJ合良さを J~~'j め.質ばを減少させること
121 パッドの慣例:モーメントを減少すること
131 偏心又は前11受向車を減少すること
141 1¥111受セ y ト隙/:tlはr-，f.!.!される (.:J'fl支持lこ必要な n仰11'佐々をi!?るた，(1こ必'ltな仙以ドに扶
めないこと
151 1口|転数を0¥く寸ること
161 口ーヲーの山げ同iJ't!1キl:1jめること
jl::ず， (11は伝れi!"lりの」ネルギ一品;[となる制l系のIJlI似)J を減少する仁で J\~ 本的に'Íi'!.l:て'J) る
釣fY良さの改 r~'ーは'1l-1こ口ーター 1IIIj ~自のジャーナノレからはた剛 '1'1:口ーターとはな L た釣fTのみ
ならず. 'Jljl'I'I:口-'1ーにとって，f(裂な ~11J}jlilJの各断liliについての釣介良さを，:'，'jめることが信法
である O 実際 lこは各 rlJi lfti の釣 (71~ さを iJliJ í.じすることは不 l引ì巨であるから， [lIlhd.f>:を梢成する各
部品 11ょに I:';j[えなが~{7，i1M幣を fJい， [II[転体材料の均質化と加1r. Wl皮の lí，j 上に努めることが'lí:;~で
ある
なお. r-Jf."l;，[さを [111~柱、数の 11、い純 1mで維持する1Iζ161 の 1111 -9剛性を I苛めることが術後に|知.iili
することは"うまでもない v
121についてはテイルティングパッドの有効性を保つための泉本条何ーであり，材質， Jf;状 ~i の
他iこハソド校以についても検討を安する。
(;31及び(41は主i股附11t'lを(l¥;めることによってパッドに作川する保 f}J加速度を減少し.その有効
性を*fi:f与するための対策であり， iRl"(和IJは一つの解決策である。また.本機の例lこはられるよ
うに，パ不ヒヴオッ卜をjWlllした自動的な静荷重保持機構は俊れた解決策のーiY'Jである。ただ
し.ti立，i1-1'111受仰'1'を fllくすることは，一般に装釘の(，j頼性を低下させることになるので.充分
なitiむが必安である。
(51はガス循環機等のt'l:能*fi't与にl射する問也であり.回転数低下lζ伴ってインペラ一段数の地
加が必要となるため.危険!日|転数が(JJ;トするなど新たな問題を生じる。
以上lこ述べたようにガス納受を使IflLたがス循環機は種々の長所を有ーする反面，加工及び組
、7φにl何度な精度が必授であり.前I1系の'ム:定性l乙之しい欠点、があるー
ー-)j， H E N 0 E LlfJ IC (史J/llj'のガス車111受椛造は，垂筒回転車111と独特なピヴォ y ト構成を有す
るテイノレティングパッドによって次のような特徴を得ている。すなわち，低迷運転時ICは薄い
気膜厚さによって高い紬受負術能力を実現し，高速運転時lとは気脱厚さを自動的iC地す乙とに
よって気膜剛性を抑え，ローター加工精度の極端な高精度化なしに振動不安定性を免れる。
このような特徴から，回転数出IJ御を広範囲に行う試験ノレー 70
，原子炉用ガス循環機等には本
軸受構造は優れた特徴を有司る。しかしながら，ガスベアリングに要求される精度が油輸受等
-53ー
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11 x f i t i S M f c £ -. Tiii fe Wm^llSIJST?*. 6$i l l*»^ ' i : / i£Si*lcrai - 5 i«©f i r f t ' "~ 2 ' ' l i , - cw^^f- l l f f iw^r tWi iJ IL . HPILW-S fc©-C-/ii.>c. £ *s'i!)l £ ^ i c /i o / i 0 Widtnii.. C ft '1 © fflf '^ li till £• IM © - + - + ^ «ijE if; ic |ja TJ- 5 m tl'r ~e *> 0 . 8i it o till -5 £ f i I'M »illl if WW W; £ n\A'j}<\ifr?jfA2,u - 9 - £ © $ h * f t ^ S f t f c * f f l f . H ' l r e i ± ' i ^ o I t i T , 'J JIJ «"x| | | |-5|»« ic fc ^ S ^'irit'lil! W $• C ft <•! ©PWfei l i^ b f l i r t 4 < l £ ( i f c £ t £ M ! # f i ' S £ l > i S„
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HI k ic m^tzt io 0 , ifc * © Of % (i *" x till 'g a - ? - © ill (if. W « ' i : St' PW « r -' j ^. 5 fe © T• (± ' i < , ;ii t'l: W (t/l I") * 6 I > (i -f * it' IW W 0} iii ,wi |IH \SL &'ix.Z>iz ffl!»1" ^ * tr * 6 -j „ f* o T, i'i icai'HWK•awnvi- &iuz, tzyjic i* u - 9 - <nwmn.tftts. x<o -xm®^*««¥«!• ^itt £ m m ©,'.";; i % m t- \ /• -5 * s /J; *> s „
c ft 0 © '£ i t ' W W (i , thtz-h^ tFMfr i Hffi.^t>y&& ic •far, ^ r4 :iL'«ffi & -jl 4 fc c t ig WIC),L,;L:T, rfj^©i- -f / ^ ^ a i c f c i ' T f i L M i ^ o i S ^ A ^ t S t £ lc (HTi>5„
Ki f * >' •> x 7- A ,| |- iiiij © s it: fl; A > ^ is x IB K IS S- iW t S Hi ft. 'M tit 6 k W if x ^ £|i *•; (c $ m*ftfc/KXliali«:^ll! Lfc^'v 7 r - * ' x •>- ;u A" j ; (i Si «l « f » t K £ i U ©MUi^lW £&>% £ L. «"J :&0'IR®i.>^&f:-C*«3. L ^ f c , (3Di/it'l;ic^y-5|!S])ai*s^50
itttf. 7 7 y x i c f c i * r ^ » H t & ft/;'11 ffiSllili-SfiA'^ ^ a i i : j t i 6 ^ & 0 : a « f f : S ^ g i l i l c ^ 4 -
- 5 4 -
]AER I-M 89-064
¥c求められる程度を遥かに魅え，実際的制11主¥"1紙めて f散しくなり.また. ;¥11;支部の弘、白]減ゑ効
果が低いため. II正lこ芯べたとおり.安定↑'1:を舵保することは必寸しも'ii-坊でない， 1負パすれ(1.
ガス fllJ受機微の人;明化Lj:鰍めて附mであり.本ノレーブ Iこf山川1/'のガス循環険(J'だ際的iζ製作 )lJ
Ii~な iI4 大島i般のカ♂ス fllJ受機械とパえる η
思』イE. ，lfi曲il/'の!日'jiMI"."{:¥試験研究が (HT T R) fζ 使!!l予定のがス術院織は. 1次系 1，1)
ス循環機と Lて. IIlJJ 260 k W. 縦 MI'W. 力ス事IU受. A虫心式 i段ブ口アーを、Ui列的lこ{出川寸る
J'iiであり円これらは以上iこ必べた HEN DE Llfl述心式ガス循ぬ機に，3."'"守しい、これらの
ガス循環機において保れ色!り父はホイソブの*i'i!.ß.申1I1 受日~i fC liHt\を '!U!ーした n~;0. 約t めて深刻
な結果が'!:，じることは siiqを待たない J 従って.これらのガス術問機に対 Lて.払れiMりに対す
る}J全の対策と. iJ効かっ且IJ比、t'I:0) ，~':j ~、検 11\ 対策を梢寸ることが必要である a
品忘れillりのの効かっJ!IJlt;j'!のlfJ山、検 11¥対策としては.下れらの J7'梨Lた川波紋1f¥JIIによる h
iL'けはい中;ii刊. 1む符j'l:()) .'，'λで似れたh法であることが HENDI汀J における'だ料iから，ill:lリ|されて
いる 3
4， 7 まとめ
ガス申111受を仙川したがス術保機l土. $(¥ 11宇'.:t'I:とi.'iかガスを必'Jkとするガス抗日限機と Lて.多く
の l~ ，折を{jする以 I(ri. ~rh 糸 υ) '1;;定j'l:UIli {栄lこ，f;jI交の技術を裂し，人:}\~化が 1+1 艇なことが IIJJ f' 1 とな
i
l
i
-
-
j
った。
従ってWjが IIJi=.-J)スi町民i機としては試験炉〉くは研究カ3鋭似(200 -300 k W) が|限界であ
ることが分かっ fこリ
ガス相11受機織にとってMも1*1慨はIl¥j題である事111糸の不安定現象iζ|関する従l!との研究"，-"I ¥1:.
その先生機怖の全てを ~I(， IIJjし. I' iillJし仰るものでないことがi切らかにはった o j換バすれは.ζ
れらの研究は ~;Ih 受 I}~ の ν ャーサノレの jlli動 fCI刻する解析であり.飽数の刺h受とれ 1'1~ の 1111 げ附刊と
自hl:分骨iからなる口 -7ーと U)~:l l み合わされた系の村↑'jーではない O 従って.実川カス納受機械
における不安定版界をこれらの解析結以から平IH析することはもともと 111¥f'1lが{jるといえる。
さらに. Lund らのー迎の研究"・ IH ， 1 ~I )の実験的tHl処となっている実験mよはIiIi:i己のとおり
検川の余地がある"
以上に述べた と お り 正 米 のliJf'先はプJ“ス申Ih受口 -9ーの定"l的な安定l限界を与えるものでは
なく ji 判的ftJ'llí'l あるいはイ~ '1;;・定 I'!~ 界の以内 I't! I支を tj・えるとf'1!解廿べきであろう。 従って， l'.!
fC 現実的な安定 l'I~W を似るためには口ーターの))'''/特'1'1ーを fTむ.より大規械な系の解析結!.ßと
約Iltの 1"1い'，M臣賞をfJう，必・止がめる。
これらの不安定|限界は.あたかも lc1iin(から百L流への巡移iこ似て.不安定状態を引き起乙す袋
|刈lζ応じて.柑々のレイノノレズ数 fCおいて.riLil，tへのi聾移が起乙る乙とに似ている。
JJ;t [-がシステム，il'llhjの必t!1'1からガス循限機を検討するJ:lJti.実犯する大刷ガス冷却J'!;Iijc採
IIIされた 11<X.はillJを{古川したバッファーガスシール)j式はl!df!な機構と利}々のfiIiWJ'l占Wlを必袋
とし.保守及び取扱 L、が純雑であり.しかも. l;j'jIi!i1'Uc欠ける II¥J)lliがある。
近年フランスにおいて実IIJ化された川磁気納受l立大きな負荷能力及び減必係数を悶IlIIC発生
a-FD
J A E R I - M 8 9 - 0 6 4
L f !}• 6 11. liii u'li <K> M ii % St f r '/'I A4 0s 'i'l1 t'l. f* » i f '/'l K & (• t o ii' I* J'l'i c, v . c y , Afc O' k , v . k », I J. Ifil PI! ri'-j ic -tr- u x- h o , -.irxiMWi t v f — K /f.-, i'luiwf) s-sac n;-<J-^ c i i c j ; i) rtiit-'J-o ; t *>"Jtik £ALU:>tL&,.
ffioT. ffiWtili-'SU'Oifi&W'tt-^i LTMiJihroC £/j<J|:-tffie f r ^ c A 6(I!J. n I IUC {*«<(£ f P .&(c^o£(i.fc,i ' i ' , i i-ei <i <': *5^0-li o c £*->0, vtt OM'SWilffc f-Kt L t <> x <;> f j in I'l: A* IWfUMi-S.. J< >Mc fi&'4«r'5fl, # x till-S AkO'"•'••/ 7 -,- - tfx. v - iv)}y\ii * fViiStSfilclKN •6 l."J Iffi.'.'.( 4-« ¥ fi'-J ic W A1 L ftj- 6 > 'J l i f'l; *< t'J< to X K 4 < . f|'- ic /(•: * A fill 'Z oi |,"J ffl £•!W ^ -J- <3 ic fff ct ^ # , ft* # fflJ l|ii| ?J; K.lf4~ h ' •< v y x 7> oo $ I* \i \U K •'{.. W< & £> /; >•", -'I-' 'J fitt'l: /> A * ffi 4 I ii Li l a t f / i i i , ,
fi^i'FilrS^xiii'iraffit ' H t y s i M ' S t f xtfU[i*/i)|| KtfxWU;;'Ult£ L xUillhr <S,i|-|i"i(i * . W.ic - t u . r r a i c t'i«i|ictft,;.j^;ii. 11*n;i j'yj(iff'«;i')iic^i>r;,,:',',« r / r ^ n i f t t 1 < n T T h' --. i^)«/ll ic-n«-ctSs„'H T\> A:.
T t r t ^ L i c ^ l l l l ^ i ^ i t W A> xiis^'biUtfliilclfii-.-Cfeto-L 'h'JJrci'W: £Ti|l%l . ffi'<i«l^'AO' «• Ilif u - '/ - 7; A- o U <o l,t 4: ri'-J is. ;A.ffi ic i'i f- L t i ' <i „
M 'ii/i ra « « IK ^ t £ i> ic, i A; , ess M jj •?• HL a m w )i •?• o> IT« K « • «• w 1i. x it M L -C -A ycfii^'i'Mili-K-tiilil;). A> x t i l i ^ l c J , v , r - c <;)|!imiciiiL/c t \LZ> c t hx $ J: •; „ i* • • X. I"lfe &. t t i-f) u r i Wj ;I,I] up /A o'.;.: j ' i"i i!« i i at, & m«) A ft fc ffi '4 till «•« «i i- i:; x $ <; ic JII m i. * us m M c/) 'IV •«:• is W'J'f i L T yj (A K £ « i ; , .1; 0 I'.'.'I ffi Ai 'fi;R ic it; -A. mi K, C i WIUI f.'r * i i <o ,
- 5 5 -
]AER I-M 8fJ-064
し f~J.る他， Ijij.ieの減以係官xi rl，ilJ I-k.び仰I'J係数ijl，ilJにおけるj生成J[lcハ"C y1 I-k.ぴ1¥パ，1¥、.， LJ.1I;tf'1!
的にゼ口であり， -.{j':<t川附(ソ f ードハ・ソク 1"1 防)を ~\l!，1 ることにより什 1&'，1 ることも"l1!~
と}J}.われるい
i正って， ii舷乍('1'111吃ιJ.'I':川機Illl"且P主として{史川、jることかJI常IC(f'-l!でJ、る他， illill¥:!係散をfI
必、にかつ ILli{H1，:，没Jilでさる止符えら ;11ゐ乙とから， m 1) ~lh;立の líl\'先 fl'li:としてもその(j川 \'1 ;が
IUJi!Jδ れる "δ 心に， ii必'.MIII受il， ゾ'j':z， i'lh 吃投び"ソファー力スシール);r\カ λ{的問機に I~I-，J
ゐ I:\J はJ!，'，\を拍~4，(J"JKM 決Lí~J ゐ IIJ fた'1'1:が側めて大きく， tpに.{[水;JI: tJl1受のI~ ¥1 t必を解決、j るに ~ì'f
よらず，品可制lIlJ;JjIJW政ぴ 4ート川 y ン 115ω私自!吠{主(，1'11こ，1，'，:新をもたら小 IIJfj~j'l かある保れた村
微を(f，j ~;)い
{威主け111受ガ'A， ll{i J~;1 織を今後H:，没サるガス冷J、iJヵ ;JII 1:，1/ ;'， 11M;;1機と vcl恥 111 寸ゐ，ilï1hllJ 米.月~\に
おいてW(:Iζ 山剣!C検，[，]~れ， 1 1 +: 11;( () J{iJf i'L 19iにおいて .t)，:'，'j dll¥ r. "j!:.;;t!抑制花か (11TγI~ ヘ
ω{記IIJに-) ~ 、て検ルJL τ3た
下れんはこのllij允が今i託の }J A， ;;; };JJ'J:J ij主f，I:rlζ Jfh て帆め('11 世:.~ PC .hるといIflJrL， 1，政'，l'I'llI'¥毛皮び
似1¥1u -ヲーちから 1，(i:' 'I~ 本 /1'，) I.s. ， ;J~~[Ï)に1"í rしていゐ"
川恥機械の/f，~ ，どとともに，ょた.機械})"[:I-k.び流体)r'?のIF官:IS， 分!JlJ と L て 'Ítll~ してき
た{E~(I\'!<J'III 吃以/，1:1 {;l JJス'1'111党lζ 介、，て '2(})IIJ~W Iζj主したと~J.ることもで吊 J: ，)ぃ i，t"て， /"1'111、
機J主体JIよ1'1州市IJ御成び'oli(1"1日目f主体1:i:-Jf~ ~)人 Ht.こ M虫丸i 州受以itI:1 を 1 ~ 1 て~ ，')に JI~liW L， 1可能機 l~k
(}) '1" tt t，( 分間と L て ω 似 i門会('.~ 1，・ l、1)，'::，IQ ts. 叫:¥とにII:;、えが'dtることが!U11，'1される ι
-55-
JAERI-M 89-064
M 4. i mm L tz# z.ffi®m"mt&<DS%i£iiz
iBSffi* T§<)£S £ (J IS B 0905)
iu i r 3 )
70mm 0.2 g 14 g*mm 0.19ym 0.24 120°
80mm 0.2 g 16 g«mm 0.22/zm 0.27 270°
*1) I * & e t t D - J - 8 I l (147.0 kg) ©1/2 #&*±aftfttfTffi£> +-•*-;•< T
*2) f<J-&&# ( f i M ' O © ^ ® ^ mm/s) Jil2,000 rpmKStTSffl *3) ffi*>&©fflffitt*fS/Sfc£©ffl*W&K*S'f.
£ 4 . 2 i H M L i t s> + - :>--Mill £'•>'•? K f f l i t t - s p * ^
A-y Fft^(mm) •spi^Ay K(mm)
Jb SB
1 79.9884 79.9691 79.903 66.1 Jb
SB 2 79.9672 79.9691 79.903 66.1 Jb
SB 3 79.9518
79.9691 79.903 66.1
T SB
1 80.0472 80.0496 80.007 42.6
T SB
2 80.0560 80.0496 80.007 42.6 T SB
3 80.0456 80.0496 80.007 42.6
- 5 6 -
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ぷ4.1 flf調書Eしたガス循環機JnJ転部の不釣合鼠
測定位置 設tl定 不釣合量 不釣合 偏重心'11 釣合良さ・2) 位相・ 3)
半径 モーメント ε (JJS B 0905)
上部 70mm 0.2 g 14 g'mm 0.19μm 0.24 120.
ジャーナル軸
下部 80mm 0.2 g 16 g'mm 0.22μm 0.27
ジャーナル綿
〈インベラ一、モーターロータ}、スラストカラー及び冷却ファンを含む〉
宇1)偏重心εはローター総重量(147.0kg)の112が各々上部及び下部ジャーナルで
支持されるとする。
抱)釣合良さ〈偏重心の回転周速、問問Is)は12，000rpm(こ対す弓値
本3)偏重心の位相は参照点からの相対角度を示す@
表 4.2 jl} ;jJ，~殺したジャーナノレ申IU とパッドの l曲率半径等
対 象 パッド曲率(mm) 平均バッド(mm) ジャーナル軸(mm) 半径差〈μm)
パッド 内半径測定値 曲率内半径 半径測定値 〈加工隙間〉
79.9884 上
2 79.9672 79.903 66.1 79.9691 音日
3 79.9518
下1 80.0472
2 80.0560 80.0496 80.007 42.6 昔日
3 80.0456
-56-
J A E R I - M 89-064
4.3 ¥&#xmm®mn-1-&.&'<v K©ani»ffi
±SBS/ + —*\>b T8$>+~*\»/ f>-^-;nr<I 0160.0 +0.005mm 0160.0 +0-003mm T § ^ & - X > h 12.285 g-cm 3.900 g-cm T-m&iiKL 88° 33° =F»#fiBM* 1.64/im 0.52 yum A v K W 1 2 3 4 5 6
<¥«Jffimm) 80.098 80.102 80.105 80.101 80.100 80.097
fiDlMCC, yum) 96 99 102 99 98 95
-.& 4. 5 it>b 'A H x ® mm. ( B„) ffl n - 9 - & tf'-? -, K 0 JUIWff i
±^»—t^ T§5i> *-+;t> S*+—*\M/it@ 0160.0 +0.006mm 0160.0 -0.0005mm T § ^ & - ; O h 20.90 g-cm 8.55 g-cm
^tt#2fffi 135° 334°
T t t # f i « * 2.56#m 1.05/um
; W K # ^ 1 | 2 3 4 5 6
(¥t$Mmm) 80.097 80.094 80.097 80.087 80.092 80.085
JnXISffKC, /in) 94 91 94 87 92 85
- 5 7 -
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表 4.3 予備ガ、ス循環機用ローター及びパッドの加工精度
上部ジャーナル 下部ジャーナル
ジャーナル直径 φ160.0 +0.005mm φ160.0 +0.003mm
不釣合モーメント 12.285 g-cm 3.900 g-cm
l不釣合方値 880 33"
不釣合偏重11) 1.64μm 0.52μm
パッド番号 2 3 4 5 8
パッド曲率半径 80.098 80.102 80.105 80.101 80.100 80.097 I
〈平均値mm)
加工隙間(C，μm) 96 99 102 99 98 95
N. 4. 5 遠心式ガス循環機 (B心 mローター及びパッドの加工精度
上部ジャーナル 下部ジャーナル
ジャーナル直径 φ160.0 +0.006mm φ160.0・0.0005mm
不釣合モーメント 20.90 g'cm 8.55 g'cm
不釣合方位 1350 3340
不釣合偏重，心 2.56μm 1.05μm
パッド番号 2 3 4 5 8
パッド曲率半径 80.097 I 80.087 80.092 80.085
(平均値mm)
加工験問(C，μm) 94 91 94 87 92 85
-57-
& 4.4 f l * ' x ® S S o « « W a ^ * f t i l g t i ® 0 ^ i « f f i
1 Run
No.
mhw,w E n i 1
7m Gt f-yx-y 1-
RUmffigg (RPM)
B*iffi^ifil- ft B * m
4-26 • & % O.lMPa M.5°C 16.7/im 75kgf 11,000 (TSf5) ftb (i&h) 3fe£-f>^7~±%?nm (.f—yyyttb)
4-27 A ' j - 5 ^ 1.0 24.7 // II mM*)ttb & <9 f—y>?$>*), >i~vim (J^TIHIU)
4-28 a 2.0 37.5 II II a //
4-29 a 3.0 45.0 ii II 11,000 (±a?) II
4-30 a 4.0 378.0 II II 4,900 (Jb. TSB) 1 //
4-31 a 3.0 378.0 II II 6,950 ( " >' ) II
4-32 a 2.0 368.0 11 II 10,980 CbS?) II
4-33 a 1.0 355.0 II II mm^u\j II
4-34 a 1.0 203.2 II " 11,700 (Pnl^Stf) "
4-35 a 2.0 201.0 II II |B]± II
4-36 a 3.0 201.7 II II 12,000 (TSI?) II
4-37 a 4.0 202.5 II II 7,280 (JcgP) II jy±«±g|i: 211, TSB: 1 i$©a-F-fe;Utt
4-39 a 1.0 22.5 II II mnm'otib isfM'l^ft b
4-45
1
4.0
1
35.2 II
I
II 9,000 (_bg[U
1 1 1
唱ロザ~~-里吉訂ヲ:;:::>竺~弐汽噌汚rτr-:.........，.司 r明~，時羽島町司自問守司叩『、句-，.-.-，.-司F
]〉何回日』玄∞唱。己申品
予備力ス循環機の代表的試験条件と伝れ廻り発生状況
iRuHn 0. l作動 鰍 l圧力|温 度納受セット lピヴォット 振れ廻り発生回転数 静何重方向一 4寺 ~(， 事 項
際問 バネ予圧 及び発生位置くRP門) 速度依存性
空気 0.1門Pa 14.5"C 16.7μ問 75kgf 1¥，000 (下部〉 なし(微小〉 再生式インベラー大気開放(ケーシングなし〉
11¥・27 ヘリウム 1.0 24.7 11 必y ~れ廻りなし あり ケージングあり、ル}ブ接続 (以下向じ)
ill・28i 11 2.0 37.5 ノノ λY グ 11
λ7 3.0 115.0 H 11 11.000 (上部) H
4・30 11 111.0 378.0 11 11 11，900 (上、下部) H
6，950 ( 1/ 4・31 グ 3.0 378.0 p 11 Jγ I
4・32 11 2.0 368.0 H 11 10，980 (上部〉 p
11-33 11 1.0 355.0 1/ 11 振れ廻りなし 11
11¥-31¥ 11 11.0 1203.2 λV 11 111，700 (間欠的〉 Jリ
11 2.0 201.0 H 11 向上 1/
1¥-36 11 い01・7 H 11 12，000 (下部〉 11
11 4.0 11 λV 7，280 (上郎〉 11 i以き上ヴは上初 :2個使、下館個のロードセル付ビォットを用
4・39 11 1.0 22.5 11 11 振れ廻りなし 荷重測定:なし ロ-f セ)~j寸きピヴットを固定式ピヴォットと
交換
11 35.2 H ノア 9，000 (上部、 p H
間欠的)← i i
表 4.4
-町田
l
JAERI-M 89-064
g 4 . 6 HENDELfflA"xff i^^©§aff l$i«r#IC*«-4Eff i t ' l ;^7 / - 9 A
(rpin) S% / \ i; V A (S0*C)
(rpin) (lata, 20°C) lata 10a ta 20ata 30a ta 40a ta 3000 2.493 2.848 0.2851 0.1426 0.0952 0.0714 6000 4.986 5.696 0.5702 0.2852 0.1903 0.1429 9000 7.479 8.544 0.8553 0.4278 0.2855 0.2143
12000 9.972 11.39 1.140 0.5704 0.3807 0.2858
M 4. 7 HENDEDIJ ftz.ffift&L0}&WMUWmiC& ij >S •> + 7 h Siii '< 7 * - ? - M * &tf' •> ^ - fc" -j fffifti'* 7 ^ - 9 - I *
iwi E fl : -fe -v h PI ffi C (ym) 1$ (ata) 40 70
M*
5fi 1 (20°C)
2.70 x 10"2 0.145
M* 1 2.06 x 10"2 0.111
M* 10 2.06 x 10"' 1.11 M* 20 4.17 x 10"' 2.21
M*
30 6.17 x 10"' 3.31
M*
40 8.21 x 10"1 4.42
I*
1 (20°C)
9.47 x 10"7 5.06 x 10"6
I* 1 7.25 x 10"7 3.88 x 10"e
I* 10 7.25 x 10"6 3.87 x 10"5 I* 20 1.44 x 10"5 7 7 6 x 10"5
I*
30 2.16 x 10"5 1.16 x 10-"
I*
40 2.88 x 10"5 J 1.54 x 10-"
- 5 9 -
JAER I-M 89・064
HENDEL用ガス循環機の各種運転状態における圧縮性パラメータ人
( 回転数 空気 J、 1) ウ ム (50.C)
(rpm) Clata. 20.C) I lata 10ata 20ata 30ata 40ata
3000 2.493 0.2851 0.1426 0.0952 0.0714
6000 4.986 5.696 0.5702 0.2852 0.1903 0.1429
9000 7.l179 0.8553 0.4278 0.2855 I 0.2143 L J型00ー」 9.972 )1!-39 0.3807 0.2858
ぷ4.7 H ENDE LJlJガス仮球機の各荷量li転状態におけるシャフ卜'l'l"1 ハラメータ -M'&.ぴシューピッチ慣例:パ'ラメーター I•
表 4.6
間一民団[
(20.0
2.06 x 10司 2 0.111
10 2.06 X 10-1 1.11
20 4.17 x 10町 1 2.21 ウ l
6.17 X 10-1 30 3.31 ム
40 8.21 X 10-1 4.42
空| 9.47 X 10-7 5.06 X 10-6
メ
51¥ (20.C)
7.25 X 10-7 3.88 X 10-6
J¥
10 7.25 X 10-6 3.87 X 10-5
1] 1.44 X 10-5
ウ20 7 76 x 10・5
30 2.16 X 10-5 1.16 X 10'4 ム
40 2.88 X 10-5 1.54 X 10-4
-59ー
C ().Lm)
70
0.145
隙間セ
2.70 X W-2
圧力
(ata)
4111ijiujit--i
JAERI-M 89-064
4.8 HENDELff l*"^e^86IC*t- r5$SISHi i f f i . tt'Sllti&tf
£5S i A >; <? i , (50°c) ( la ta , 20°C) j lata lOata 20ata 30a ta 40a ta
(rpm) 26,300 20,000 65,100 85,800 98,900 108,000
ttSMtt (kg/jum)
57.9 33.4 356 617 821 I 979 1 1
(kg's/m) 7.49xl03 l.09xl0 4 2.96xl04 4.08x10" 4.91x10" | 5.50x10"
1 1
fftS^ait 0.178 0.341 0.285 0.298 0.309 j 0.318
- 6 0 -
]AER I-M 89・064
HENDEL用ガス循環機1<::対する安定限界速度.軸受岡付金及び
車由受減衰比の試算値(J .W.Lund19 I参 J!~)表 4.8
!;「killi--!titi 作動涜体 空気 へ ウ ム (50
0
C)
(圧力〉 (lata， 200
C) lata lOata 20ata 30ata 1 40ata
|安定限界速度 26，300 20，000 65，100 r-85，800 1 98，900 1108，000
(rpm)
| 納受剛性 | 57.9 33.4 356 617 821 979
(kg/μm)
|軸受減裳係数| 7.49x103 i 1.09x104 2.96x104 4.0む104l491X附 1550X川 |
(kg.s/m)
|軸受減衰比| 0.178 0.341 ~_O.285 i 0.318
-60-
J A E R I - M 8 9 - 0 6 4
I *•
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- 6 1 -
jAER j-M 89・064
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円.申図
-61-
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89-064
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ガス循環機の振動測定系図 4.2
JAER
I-M
89-064
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ロ3巳心
ジャーナノレベアリングの静荷重と[IlJ転数の関係 f大気中主Iio!¥ム)[~4. 3
J A E R I - M 8 9 - 0 6 4
20
1
16
14j
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K B Bf : ' 8 5 . 1 0 . 3, 16:20 ft KJ *" 7. : ^c^vBgSSc
9,000
, 3 ^ 3,000 6,000 9,000
M 4. 4 v' +• - i- n, -x- r 'J v '/ ffl ff/j ftiflE (fsf Si fg tei) i 111 fc a © IJ8 $ ( * 'A >V ffli fc)
-64-
]AER I-M 89-064
20
ガス循環議 再生式 (Bl) 一一一一 一
18
16
6
4
測 定 日 時
作動ガス
2 j一一一一一{
=----ユ」ー--0'" 0
14芸
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~ 10~ 。.0 '= ご 8~1号!三注目芳
香言
'--'二ニニヱムー一ー‘
'85.10.3， 16:20 大気開放
上部
ジャーナル
下部ジャーナル
三重田幸F
3，000
6，000
6，000
9，000
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2-
-::E三三吉主主主主三主主
9，000
[，，[ 4. 4 ンャ -7-)レベアリングの!効荷重(荷重振幅〉とi凶転数の関係(大気中道i転)
-64-
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RI-M
89-064
i=n^rsi^."^=;i^ I =&:v-j:r^\=r2?=tz?\
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-65-
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。301
ジャーナノレベアリングの待荷主と [nJ転数の [~I係 L ヘリウム!f'.illi転)図 4.5
J A E R I - M 8 9 - 0 6 4
3,000 6,000 9,000 [Ui sSrHrpm)
3,000 6.000 ®sgg i< rpm)
9,000
W 4 . 6 V +• -±JW<T ') y ?"OiH/j#rit (firflSfiite) t f e l f c f i c © ! ^ ( ^ 'J •? A4i3ifc)
-66-
JAER [-M 89-064
6
4
2
6，000 9，000 回転数 (rpm)
10
6.000 9，000
Q
U
F
口
λ“白内ど
(』国よ)制定怠
回転 数 (rpm)
tヌ14.6 ジャーナ Jレベアリングの動荷重(荷重振幅)と [~l転数の関係(ヘリウムI~J運転)
-66ー
JAERI-M 89-064
200 300 400 500 BOO 700 BOO
1*1 A. 7 ±81$ <J + - i- ^ t t - S f f l # l © I S ] ' f f i S ( x ^9 h ^ i r n ] f c ; i t o r a ^
- 6 7 -
JAER I-;vr 89働 064
循環援型式:再生式 (B，) 羽交位置 :上部ジ+一ナル
セット隙間 16.3μm(停止時〉
加工隊問 66.111m バネ予圧 38-40kgf
14000
最大振幅 16.4kgf p'p
作動ガス:ヘリウム
ガス温度 178"Cガス圧力 4.0:1Pa測定日時 '85.10.11
12000
10000
8000
6000
4000
(一=巳」)諒川一~回
2000
5.0 Kg 荷重振幅
800 700 600 500 400
振動数(H 2)
300 200 100
。D
上部シャーナノレ申IIJ受動荷主の周波数スベクトノレと同転数の関係(動向恒マップ)
-67-
|立14.7
JAERI-M 89-064
14000
12000
10000
8000
IS £ 12 g : T & i? + - i-* •b -y HSffl : 16.3 u m ( ff ± B#) JDIISEW : 42.6 /i m A * ? i ± : 38~40kgf
S^cJlte : 6 . 04kgf p ft Si A" 7. : •"\ •; •? A
A ' ^ i S S : 178"C •tiTt&ti: 4.0MPa
m s B 8?: ' 8 5 . 1 0 . 1 1
ii2 1 ]
6000
4000
2000
0 100 200 300 400 500 600 700 BOO
}Jg3i& (Hz)
( f f i l ^ f 'V .y 7°)
- 6 8 -
JAER I-M 89・064
循環篠型式:再生式 (BI )
車由受位置 : 下 部 ジ ャ ー ナ ル
セット際問 16.3μm(停止時〉
加工隙間 42.6μm バネ予圧 38-40kgf
14000
F凪町溢・司仁仔毘
uznnht臥vpbs'R恥私
&bE-民rzLriL町耳
hjtrsr'rrrlu'BιIII-令d
o
p
p
t‘al--
最大振幅 6.04kgfp-p
作動ガス:へリウム
ガス温度 178"Cガス圧力 'LOHPa測定日時 '85.10.11
12000
10000
日000
6000
4000
(=三」〉〕山知山容回
2000
5.0 Kg 荷重振幅
日00700 600 500 400
振動数(H z)
300 200 100
。。
下部ジャ}ナノレ事IIJ受動荷重の周波数スベクトルと回転数の関係
(動荷軍ーマップ)
-68-
凶 4.8
J A E R I - M 89-064
14000
12000
10000
8000
£3 6000 IS El
4000
2000
ftrntema.: H £ K ( B i ) 16 g ffi g : ± gs ->• + - - ^ -fe ? h IS Pfl : 16.3 ^ m ( f? jjb Bf )
• 35D X PS Pfl : 66. 1 u m A * ^ JE : 38~40kgf
K ^ J n f e : 1 4 . 3 ju m p-p ft Wl A' 7. : - M J O i
1
15 7. igJS : 178*C 1J7ETI : 4.0MPa i l 'JSB Bf : '85.10.11
Willi J | \ >"\.
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~— = = r ~A\ \V " /A - C - _ M l - ih V M -M -^
T s i 10 pm
100 200 300 400 500 600 700 aoo
4. 9 l i f t ^ - f ^ ^ f t c H i K ; ^ ' ! ? 1- 'u£|Rlg&©|M!$ (flllS&-7 •* 7")
-69-
]AERI-M 89・064
循環核型式:再生式(B，) 華自受位置 :上部ジ+一ナ)¥..セット隙間 16.3μm(停止時〉
加工際問 66.1μm バネ予圧 38-40kgf
14000
最大振幅 14.3μmp-p
作動'jjス:ヘリウムガス温度 178・Cガス圧力 4.0MPai.QO芝日時.85.10.11
12000
10000
日000
8000
4000
(EE
」〉話出山田
すll半
幅振
2000
mm u' 10
800 700 800 500 400 300 200 100 D O
1反動数(H 2)
上部ジャーナノレ変佼の周波数スベクトルと 1"11!1、数のl}ll係(剣i変位マップ)
-69-
i苅4.9
SHRFT DISPLACEMENT LISSRJOUS' FIGURE 10,
Bl-2, 7 Mar 03:13, 7130.67 rpm
c o
X-disp= 13.8 micron p-p X (mi cron x1)
- i i i i _ _L - 1 — 1 I I I I I L . _L 10 -5 0
(a)
TIME TRRCE OF SHRFT DISPLRCEMENT
Bl-2, 7 Mar 03:13, 7130.G7 rpm X~disp=„ 13.,8 micron p-p
-10 10 0
X Y time (sec xl000)
-.i i I i i . . . i • I ' f i i I
10 (b)
20
>
H 4.10 ±SB 'J -f - i- ^ilf l^l&CD i) -9- i? i ^Hj fJIa lSt fMBiSffJIb)
TI門ETRACE OF SH円FTOISPLACEMENT FIGURE SHAFT OISPL円CEMENTLISS円JOUS'
10 10
」〉何回N
【・7両国
喧
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rpm 7130.67 7トlar03:'13， Bl-2，
5
臼
rpm 7 Mar 03:43， 7130.67 Bl-2，
N.vw
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8 、a<:>
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x1000l (sec time
X-disp~ 13.8 micron p-p
X (micron xll
」ーLt
15 '-.I→
10 5 -10 L.，--，ー」ームー上ー』ー」よ---l I --.Jー-l_L--"--'-ー
一10 -5 0 5
(b)
上部ジャーナル紬変位のリサジュウ図形(a)及び振動波形(b)
(a)
図 4.10
JAERI-M 89-064
6000
HiE»(rpnO
m 4.11(a) f'fi tfxmmifc i? + -i- *m$:®ni>ffi® t®&M®m% (Run Na 4--27JC>tfjS)
- 7 1 -
( 80..0
‘同;e70.0 .x
話60.0
ll[ 50.0
a側m=.ゐ0.0
30.0
20.0
10.0
3000
]AER I-M 89-064
12000
〈
Et〉制信念
腿14.1l(a) 予備ガス循環機ジャーナノレ納受のi紛荷重と回転数の関係(Run No. 4--271ζ対応)
一71-
JAERI-M 89-064
3000 9000
m
18.0
1J.0
Tg|5 V + - -f Jl
ms^mf;:^wmm
8.0
6.0
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mmmm a» ISf f
Tlr i%m^iffi
6000
@1£iK(rpm)
H 4.11(b) f ' # 1 * " X ® a < i - » - i - ^ $ l l l ( (Run No. 4-27ICftj£;) :©»©!: tmm®m%
- 7 2 -
JAER ト M 89-064
18.0
16.0
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10.0
日.0
6.0
4.0
CE〉制返菰
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6000
回転数 (rpm)
8.0
6.0
2.0
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CE)制
恒
志
予備ガス循環機ジャーナル刺l受の動荷重と回転数の関係( (R un No. 4 -27 f乙対応)
のκ“"，.
12.<14.1l(bl
JAER I-M 89-064
T§B 90-° »_--• ' ->" + - + ^ j jBiHSBffl i ;
50.0
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30.OH
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IJ= !"£:I.=."~-;..-.-.J"i-M
- ) - , y ^ ^ r : - : ^ « r-7£EES^m.
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^ 1 - ^ - ^ 6000
0 K & ( r p m ) 9000
A&JMB
[X| 4.12(a) HIS #* iSH5$ >>> - + ;u||li-SO,»iSi .J: i Mfc;&©l>M& ( Run Na 4-29 Id ft to)
- 7 3 -
JAER [-y! 89-064
f、』。。.:=: 、』ノ
制te: ミ何E2h
?O.O
10.0
(』立)制区た
[立14.121al j. fllliガス循環機ジャーナル車111受の前哨:j，f(と ~11 ~iL、数の関係( R un No. 4 -29 ，ζ対比、)
。‘un，.
JAERI-M 89-064
tial liwii
m
6000
E^iSCrpm) 9000
4.12(b) -j-mn'^mffiWiv* - i- ^m^oiWi'^^tmi.w.<Dwm (RunNa 4-29lt*j-jC)
- 7 4 -
JAER I-M 89・064
16.0
14.0
12.0
10.。
6.0
8.0
4.0
2.0
C2〉側窓議
12000 9000 60∞ )000
〈
EZ)制健司酬
2.0
0
予備ガス循環機ジャーナル車Ib受の到j荷重と回転数の関係(Run Nu 4-291ζ対応)
区]4.12(b)
-74-
，‘pphh似トトUUNhlνtJ
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4iサリリ川内向日!1VM"係似刷臥
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- 7 5 -
]AER I-M 89・064
/
羽か¥人
、 4F~し ....-.N_'. 、fゅよ"4;> ¥ (..j-)-./'今
ヘリウム出口
ヘリウム人口
ロードセル付きピヴォツト (F2)
ロードセノレ付きビヴ 4 ッ卜，告IJ変位センサーとガス IH入口の位Itt関係
一75-
lヌ14.13
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最大振幅 13.9μ 間 p-p
作動ガス:へリウム
ガス温度 22.5'C
ガス圧力1.0門Pa
測定日時 '86.6.18
循環模型式:再生式(81予備〉
柑受位置 :上部ジ+ーナルセット際 問 J6.7μ m (停止時〉
加工隙間 -98μm バネ予圧 75kgf
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400 300 200 100 D O
予備ガス循環機ジャーナノレ上揃の仮動変位スベクトノレマップ(Run No. 4-39に対応)
|ヌ14.14(c)
-78-
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( Run No. 4 -45にあH芯)
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JAERI-M 89-064
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100 200 300 400 500 600 700
M®lWi (Hz)
11 4.15(c) i'ffijtfxffi®®i? *-i-^±SM(DM§)j'M&.*•-<? fr*7,/ (Run Na 4-45IC>fJ-Ji5)
- 8 1 -
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ガス圧力Ij.O門Pa測定 B時 '86.6.19
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振動数(H z)
|理14.151cl :(.術力ス循環機ジャーナノレ上端の振動変位スベクトノレマップ
(Run Nu 4-45fζ対応)
-81-
JAER I-M 89-064
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- 8 2 -
JAERI‘M 89-064
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下!1s用スケ-)1"
遠心ェtガス循玖li機ジャ}ナ Jレ'Ilh受の，'rf>{o;jm:と刷'Ii点数の関係(Run No. CA6J -28)
回転数 (rpm)
!立14.16{a)
日 ;:1;，';;;;:'''''‘句、'勺';'::'
回転数(rpm)
造心式ガス循環機ジャ}ナノレ納受の動荷重と回転数の関係(Run No. CA61-2s)
日 sZ-
i淘 4.16(b)
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JAERI-M 89-064
ts Basse ass tog •b v h R ft! in x Pi pg
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100 200 300 400 500 600 700 000
MW)$k (Hz)
fed 4.16(c) i i 'ki 'Ctfxfl iStt iy +• -±n'±$¥i(DWiWlM®.x^l' \-ju-7y? (Run Na CA61-28)
- 8 3 -
]AER I-M 89・064
循 環機型式:遠心式 (B2I )
軸受位置 :上部ジャーナルセット際関 -16μm(停止時)加工際問 -93μm パネ予圧 -75kgf
最大振幅 15μm p-p
作動ガス:大気開放ガス温度 7.0・cガス圧力 0.1MPa 測定 BH寺 '86.3.6
1~ 日日目
12日印
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円
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〈
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2D5日
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日 l日目 2日目 30日 4日目 5日目 日日目 7日目 日日目
振動数(H 2)
l事14.16ki 遠心式ガス循環機ジャーナル上端の振動変位スベクトノレマップ(Run No. CA61-28)
-83-
JAERI-M 89-064
100
80
\ 1
7 V n -- K i t n - C ' / C
C : -b -y h EX 101 c in X PS fill m = 0 . 7
3 0 0 0 6 0 0 0
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m = 0 . 6
m = 0 . 5
m = 0 . 3
1 2 0 0 0
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- 8 4 -
JAER I-M 89・064
プリロード比 m=l-C'/C
C' セ、ソト隙間 C:加工隙間
80 1-問=0.7一一羽一一一・ー
100
-
f
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ビヴォ・ヴト用パネ
予圧荷重m=O.6
60
(
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m=0.5
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制
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12000 9000 600日3000
D
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C r p m )
パァド 1枚あたりの静荷量と回転数の関係 CA.R.社計-算)
-84-
回転数
凶 4.17
JAERI-M 89-064
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HsSSaCrpm)
4.18(b) Mo&ifxmmtiki? + -i-M\\i§:<Dm$imtmm®Mi% (RunNaCA61-30)
- 8 5 -
JAER I-M 89-064
!;f'jjJElli--111il;l
;JI--ijvt
『 寸 でτ....._......J"'""'--主主と下昔日用スケー Jし
遠心式ガス循f定機ジャーナノレ納受のi'i'f'荷重と [nl'11，ム数のl長i係(Run No. CA61-30)
回転数 (rpm)
凶 4.18(a)
回転数 (rpm)
遠心式ガス循環機ジャーナ Jレ車IIJ受の動荷量と回転数の関係(Run No. CA61-30)
-85-
図 4.18(b)
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i
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i
-
-
JAERI-M 89-064
•fe v h PI M ja x m w A * ^ S.
± « ^ + - + ;i/ ~ 1 0 A m ( J f ihUf ) ~ 9 3 ^ 01 ~75kgf
A" ^ ?£ g
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9 . 5 ' C O.lMPa ' 8 6 . 3 . 7
14000
12B00
10HS0
8300
m GB00
4000
2000
100 200 300 400 500 G00 700 800
mihm (Hz)
114.18(c) Mib3,1fz.q£n%ki? + - + Jf±ffi(D!fcWl&®.X'*9 h;i>-7", 7° (Run Na CA61-30)
- 8 6 -
]AER 1-M 89・064
重量大振幅 20μm p-p
作動ガス:・大気開放ガス温度 9.5・cガス圧力 O.IMPa測定日時 '86.3.7
循環機型式:遠心式(821)軸受位置 :上部ジャーナルセット隙間 -10μm(停止時〉
加工隙間 -93μm
パネ予圧 -75kgf
14日日目
120日目
19日日目
日日日目
B日oo
4OOO
〈
-E」)議ぽ回
10 rl|↓ム
幅振
2日日目
μ'
8DO 7日目6OO so日4日目30日2iJ目10日日
目
振動数(Hz)
遠心式ガス循環機ジャーナ Jレ上端の振動変位スベクトルマップ
(Run No. CA61-30)
-86-
図 4.18!c)
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89-064
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テイノレテインクパッドの係動加速度と ["1転数のI，j係(大午、 ¥1)
数+ぇ回
図 4.19
J A E R I - M 8 9 - 0 6 4
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-88-
JAER [-M 89-064
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JAERI-M 89-064
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- 8 9 -
JAER [-M 89-064
5. 最高 =コιa
5. 1 カスベアリング循環機の安定性，負荷能力及び安全対策と展望
ガスベアリング式ガス循環機にl到する現状と問題は. 4.7 iiii に述べたとおりであり，ガスベ
アリング式凶転機として最大級の HENDELI1:現用中のガス循環機で完全な安定性を舷保主
ることは難し L、。また，車由受荷重又は負街能力の増加とともに剥l受ノぐッドの追従が凶mになる
ため.不安定性が増す。
これらの不安定性を減少させるためには，極度lこ精密な工作と軽i込かっ剛性のt:jいローターー
の製作が必要であるが.何れも凶難な課題である。
他)j. バッファーガスシーノレ式は種々の問題を有し，小型炉用カス循環機としては.iJNi~'í -:'な
L、。
従って，尚溢工学:試験研究炉 (HTTR)用lζカ4ス紬受}J:i-¥.を採閉することは現状ではやむを
俗ない状況にある。しか Lながら.その振動安定性には前記のように不安があり，仮れ姻り又
はホイッブ(Whiping) によって生じるガス村l受の鼠似が急速かっ深刻である乙とを考慮すれ
ば，その早期検出と制御系による安全対策fC.万全を期する乙とが必安ーである。
れ{本的安全対策としては.申UI系の振動検出とトラッキングフィ Jレターを組み合わせた振れ姐
り検出法とプラン卜制御装置とを結合した保議系i叫を設ける乙とが俄奨される。
比較的iliい将米を展望した以 f:J;riftjカス循環機の進むべきんー向としては，小型炉.大型炉の
如何をWJわず.磁気f.IU受の採川を検討すべきであり.そのための広範な研究開発を積極的に行
う必裂がある。
般公内lJ受U:.、HJ技術は'-YUi刷制御機器から大は発屯用蒸気タービン lζ至る主車1"受.振動抑制用
として多くの可能性を釘する。従って，その研究開発は単fC.原子力用ガス循環機の域にとどま
らず.先進的143長技術としての期待が大きく.今後もわが国が高度工業国としての地位を保つ
上でも，む義が大きいであろう。
謝 百字
本循環機の試験lこi探して.ジータ処理|刻述ソフトウェアIJIJ発 fC.W:献された元 HENDEL管
理室研究H.;g'l N U S E F ill設2室長代毘1• Jj:沢凶樹氏l乙感謝する。
また. HENDELのoii凶j段階からm在lζ至るまでの陪1]，種々の期間及び業務 fC.mわって.
ru，没，巡転等を通じて. HENDELI1:I長lする試験11:直接的な武献をされた. HENDEL試
験準備:1{. H E 1'1 D E L包:flli盗の方々.装置の修理.特性の検討に多大の御努力を頂いた三義
il(.Ut~. イJ 川 I::;j爵 l野重工諜Uk び Alsthomo Rate::.u社の方々に対し深甚の謝怠を:去する。
-89-
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$ % x it
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-90-
