Máquinas de Balanceo Dinámico

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1 LGM abril Máquias de Balaceo Diáico La Guía MetAs E esta edició del boletí La Guía MetAs resetaos los eleetos que costituye las áquias de balaceo de soortes flexibles y rígidos. Así coo los odelos y agitudes de ifluecia que afecta la deteriació del desbalaceo residual. MÁQUINAS BALANCEADORAS Ua áquia de balaceo diáico cosiste esecialete de ua laca esablada a la base y ua cosola asociada o uidad de oitoreo. Dos edestales de soorte istruetados que carga al rotor que está girado a ua velocidad costate, cotrolada ediate u otor y u sistea de trasisió. Los efectos del desbalaceo so trasitidos a los rodaietos del soorte y las señales eléctricas derivadas so trasitidas a la uidad de la cosola. Ahí se aaliza el estado del desbalaceo ara eritir deteriar los valores de correcció calibrados ara que sea deslegados e el ael frotal. MetAs & Metrólogos Asociados La uidad de cosola es el cetro de cotrol y aálisis del sistea: debe dar al oerario suficiete iforació ara eritir que el desbalaceo residual sea reducido detro de la acetabilidad del desbalaceo de líites de toleracia del rotor e cuestió. Aasioados or la Metrología La Guía MetAs, es el boletí electróico de difusió eriódica de MetAs & Metrólogos Asociados. E La Guía MetAs se reseta: oticias de la etrología, artículos e iforació técica; seleccioada or uestros colaboradores, que deseaos coartir co Usted, colegas, usuarios, clietes, estudiates, aigos y e fi, co todos aquellos iteresados o relacioados co la etrología técica e idustrial. Calle: Jalisco # 33. Coloia: Cetro , Cd. Guzá, Zaotlá El Grade, Jalisco, México Teléfoo & Fax: 0 (34) ulti-líea E-ail: Web: Servicios Metrológicos: Laboratorio de Calibració: Presió, Alto Vacío, Teeratura, Huedad, Eléctrica, Vibracioes, Masa, Desidad, Volue, Ótica y Diesioal Igeiería: Selecció de Equios, Desarrollo de Sisteas de Medició y Software, Rearació y Mateiieto Gestió Metrológica: Subcotratació de Servicios, Outsourcig, Selecció de Proveedores, Cofiració Metrológica Cosultoría: Caacitació, Etreaieto, Asesoría, Auditorías, Esayos de Atitud, Sisteas de Calidad

2 Págia E la ráctica, ara rotores, los laos de correcció seleccioados deederá de la fora física y de las características de costrucció de u rotor idividual, or lo tato, el itervalo de ajuste disoible ara los edestales de soorte y la fora e la cual la catidad y el águlo del desbalaceo deslegado estará, e gra arte, goberado la alicació y la utilidad de ua áquia balaceadora. Los dos edestales que soorta los uñoes ecesariaete debe icororar algua clase de rodaieto. Los tíicos e uso so los bloques e V, rodillos o rodaietos laos; alterativaete, los soortes se odría diseñar ara acetar los roios rodaietos de los rotores. Los soortes tiee ua direcció radial defiida, usualete vertical u horizotal, e la cual so hechas las edicioes ara derivar la iforació de desbalaceo. Cosiderado que la asa está actuado e u rodaieto, el esable rotor/soorte se odría odelar coo u sistea de u solo grado de libertad, dode la ecuació diferecial del oviieto se uede exresar coo:... ( ) x c x kx r Ecuació de Moviieto Para u oviieto seoidal, el deslazaieto x se uede escribir coo: La cual da la solució siguiete, x se ( t φ ) ( ) r 4 D Dode: ϖ k ( ) k( ) D c asa arásita (sistea de soortes, rodaietos, trasductores, etc.) frecuecia atural del rotor k rigidez del sistea de soortes N/ c aortiguaieto del sistea de soortes e N/ s - oviieto de cero a ico e μ φ retardo de la fase etre la fuerza de excitació r y x asa de la áquia.

3 El oviieto del rotor e los rodaietos se uede exresar coo ua orció del desbalaceo esecífico ara dar: () Esta solució idica que hay diferetes regíees de iterés, deediedo de los valores relativos de la velocidad de oeració del rotor (), y de la frecuecia atural de susesió ( ). MÁQUINAS BALANCEADORAS DE SOPORTES SUAVES El líite iferior de la caacidad de edició de este tio de áquia está goberado or la asa arásita ( ), la cual corede todos los eleetos óviles del soorte del edestal, icluyedo los resortes, rodaietos y trasductores, co la exceció de la asa del rotor iso. Desreciado el tério de aortiguaieto (D), la ecuació aterior se uede exresar coo: Esto se uede silificar aú ás suoiedo o << ara dar: Se uede ver que si los sesores ide el oviieto de los rodaietos (), coo reresetativo de la excetricidad del cetro de asa (e), etoces la relació etre la asa arásita y la asa del rotor ( /) es acosejable que se iiice ara alcazar su áxia sesibilidad. ( ) 4 D e ta D φ e e Págia 3 Solució y alicació de la ecuació de oviieto e soortes suaves

4 Págia 4 E la áquia odera de cojietes suaves, el uso de técicas oderas de diseño y ateriales ligeros erite que la asa arásita de los eleetos óviles sea iiizada ara icreetar la sesibilidad. Ua áquia balaceadora de soortes suaves tedrá el itervalo de oeració or arriba de su frecuecia atural. Frecuecia Natural de la Máquia de Soortes Suaves La frecuecia atural de u sistea de susesió suave tio édulo, uestra que el eso de la ieza de trabajo a ser balaceada o afecta la frecuecia atural del sistea. Por lo tato se uede observar e la ecuació que el la frecuecia atural de la áquia balaceadora se ecuetra or debajo de la frecuecia atural. f π g R

5 Págia 5 MÁQUINAS BALANCEADORAS DE SOPORTES RÍGIDOS E dode las velocidades orales de balaceo so ucho eores que la resoacia del sistea de soortes ( < ), las fuerzas de desbalaceo detro del rotor reaccioa elásticaete e los edestales y está e fase co el deslazaieto, ietras que el oviieto lieal está restrigido a tales deslazaietos e ua fora tal que los térios de la iercia y el aortiguaieto se odría desreciar. La ecuació de oviieto () se silifica ara obteer: e k Solució y alicació de la ecuació de oviieto e soortes rígidos E esta cofiguració el sistea del rotor es estáticaete deteriado y alica las reglas usuales de la estática. Midiedo la fuerzas e los rodaietos, estas uede ser referidas a cualquiera de los otros laos ediate u cálculo geoétrico. Por lo tato la áquia estará eraeteete ajustada detro de su caacidad y su itervalo de velocidades, ero los cotroles del ael ecesariaete será reajustados de acuerdo a la geoetría del rotor y la localizació relativa de la edició y de los laos de correcció. Las diesioes a ser ajustadas odría icluir:. La distacia a artir del lao de edició izquierdo al lao derecho.. La distacia etre los laos de edició. 3. La distacia etre los laos de correcció. 4.-Los radios de correcció de los laos derecho e izquierdo. Ua áquia balaceadora de soortes rígidos tedrá el itervalo de oeració or abajo de su frecuecia atural.

6 Págia 6 La frecuecia atural de u sistea de susesió rígido tio de eleetos rodates uestra que el eso de la ieza de trabajo a ser balaceada afecta la frecuecia atural del sistea. Por lo tato se uede observar e la ecuació que el la frecuecia atural de la áquia balaceadora deede del rotor bajo rueba, y oera or debajo de su frecuecia atural. Frecuecia Natural de u Sistea de Soortes Rígidos kg f π W REFERENCIAS ISO (003). Balace quality requireets for rotors i a costat (rigid) state -- Part : Secificatio ad verificatio of balace toleraces. Iteratioal Orgaizatio for Stadardizatio. ISO 953. (999). Balace Machies - Descritio ad evaluatio. Iteratioal Orgaizatio for Stadardizatio. MetAs. (009). Maual de Curso de Balaceo Diáico. MetAs & Metrólogos Asociados. Cd. Guzá, Jalisco, México.

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