2 BALANCEO [Modo de Compatibilidad]

1PRINCIPIOS DE BALANCEO

CAMPUS TECNOLGICO DE SANTA ANITA, 2011

DESBALANCE

POR QU BALANCEAR?

La vibracin es una manifestacin no deseada, generalmente.Indica una falla, o condicin mejorable en un componente enmovimiento, y est siempre ligado a cargas dinmicasincrementadas del rotor, cojinetes, soportes y fundaciones de lamquina. La mayora de fallas estn ligadas al desequilibrio.

En la medida en que eliminimos el desbalance de loscomponentes rotatorios, o al menos que se reduzcan a nivelesadmisibles, entonces esta operacin es suficiente para quemuchas mquinas funcionen suavemente.

2PRINCIPIOS DE BALANCEO

El desface del centro de la masa del centro de rotacin del rotor es proporcional al desbalance de la masa por la distancia del

centro de la masa

PRINCIPIOS DE DESBALANCEO

3rmF 2=La fuerza centrfuga generada por la masa m cuando el disco gira con velocidad angular (rad/seg)

CANTIDAD DE DESBALANCEO

LA FUERZA DEL DESBALANCE ES UNA FUERZA CENTRFUGA Y SE DA EN DIRECCIN RADIAL. POSICIONANDO UN

ACELERMETRO EN UN PUNTO DE LA CIRCUNFERENCIA DEL COJINETE REVELAR UN PICO POR CADA REVOLUCIN DEL EJE. EL DESBALANCE SE MUESTRA COMO UN PICO DE

1X RPM EN SU ANALIZADOR FFT.

EFECTOS DE LA FUERZA

4LA VELOCIDAD: FACTOR VITAL EN DESBALANCES

300 mm

2011,0 xMxRxRPMF =F en NewtonsM en KilogramosR en Metros (Radio del centro del rotor al

centro de la masa de esbalance)

La fuerza generada por la masa de desbalance es:

F = 33 Newtons ( 3,367 Kg)

Si la velocidad del rotor se incrementa a 3000 RPM, la fuerza generada ser:

F = 29,700 Newtons ( 3 030,6 Kg)

Un rotor gira a 100 RPM y se le ha identificado una masa de desbalance de 1 Kg localizado en el extremo. El dimetro del rotor es 600 mm.

Mientras la velocidad se incrementa 30 veces, El nivel de vibracin se incrementa 900 veces

2100300,01011,0 xxxF =

23000300,01011,0 xxxF =

EFECTOS DE LA FUERZA

OBJETIVO: DISTRIBUIR LA DISTRIBUCIN DE LA MASA DE UN ROTOR, DE MODO QUE GIRE EN SUS COJINETES SIN EL

EFECTO DE FUERZAS CENTRFUGAS LIBRES Y QUE LOS COJINETES NO ESTN SUJETOS A FUERZSA PERIDICAS

EXCESIVAS A LA FRECUENCIA FUNDAMENTAL.

OBJETIVO DEL BALANCEO

5TIPOS DE DESBALANCE

CG E.P.I.

DESBALANCE ESTTICO

EL DESBALANCE EST EN EL PLANO DEL CENTRO DE GRAVEDAD O ALTERNATIVAMENTE, UN DESBALANCE A UNA IGUAL DISTANCIA DEL CENTRO DE GRAVEDAD CG. EL EJE PRINCIPAL DE INERCIA EPI EST DESPLAZADO PARALELO AL EJE DEL ROTOR

TIPOS DE DESBALANCE


DESBALANCE ESTTICO

Masa de desbalance m en plano del centro de la masa

Correccin en un plano (Plano del centro de la masa) o distribuir sobre dos planos proporcionales

US = m r

DESBALANCE DE PAR O DE CUPLA

EL CENTRO DE GRAVEDAD EL PUNTO SOBRE EL CUAL EL PESO DEL ROTOR EST DISTRIBUIDO IGUALMENTE. EL EJE PRINCIPAL DE INERCIA EPI. EL CENTRO DE GRAVEDAD CGEST SIEMPRE EN EL CENTRO DEL EJE DE INERCIA

TIPOS DE DESBALANCE


DESBALANCE DE CUPLA

2 masas de desbalance u o igual magnitud en diferentes planosDistancia entre los planos = b

Correccin en 2 planos usando 2 masas de correccin iguales instaladas diametralmente opuestas una de otra.

UM = U b = m r b

CG

E.P.I.

DESBALANCE DINMICO

EL UNA COMBINACIN DE EJES Y PARES DE DESBALANCE. ESTE ES EL DESBALANCE QUE USUALMENTE SE ENCUENTRA

TIPOS DE DESBALANCE


DESBALANCE DINMICO

Combinacin de desbalance esttico y dinmico Caracterizado por dos desbalances complementarios

Correccin en dos planosU = m1 r1U = m2 r2

CORRECCIONES

9DESBALANCE ESTATICO

CORRECCIN EN EL PLANO DEL CENTRO DE LA MASA

Ua CorreccinU DesbalanceUa = - U

Montar en el plano del centro de la masa

DESBALANCE ESTATICO

CORRECCIN FUERA DEL PLANO DEL CENTRO DE LA MASA

Dividir la masa de correccin ma en 2 simples masasma y ma para evitar desequilibrio de los pares

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DESBALANCE ESTATICO

CORRECCIN FUERA DEL PLANO DEL CENTRO DE LA MASA

Dividir la masa de correccin ma en 2 simples masasma y ma para evitar desequilibrio de los pares

DESBALANCE DINMICO

CORRECCCIN USANDO MASAS DE CORRECCIN mua Y mua EN 2 PLANOS, A y B

Planos de correccin externos al cojinete

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DESBALANCE DINMICO


Planos de correccin conteniendo a los cojinetes (Rotor interno)

DESBALANCE DINMICO


Planos de correccin lateral y externo al cojinete (Rotor en voladizo)

1) Depende de la orientacin del desbalance de cupla, un cambio puede ser requerido

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BALANCEO ESTTICO Y DINMICO


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PARA IMPULSORES ESTRECHOS Y EJES CORTOS BALANCEO ESTTICO = SIMPLE PLANO DE BALANCEO


PARA IMPULSORES ESTRECHOS Y EJES CORTOS BALANCEO ESTTICO = SIMPLE PLANO DE BALANCEO

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PARA IMPULSORES ANCHOS Y EJES LARGOS BALANCEO DINMICO = DOS PLANOS DE BALANCEO


PARA IMPULSORES ANCHOS Y EJES LARGOS BALANCEO DINMICO = DOS PLANOS DE BALANCEO

Desbalance del momento con desbalance esttico

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ROTORES RIGIDOS Y FLEXIBLES

ROTORES RGIDOS Y FLEXIBLES

ROTOR RGIDO

Un rotor es considerado rgido cuando bajo cualquier condicin de desbalance puede ser resuelto instalando pesos de correccin en cualquiera de sus dos planos arbitrariamente elegidos, y puede ser balanceado a cualquier velocidad de operacin normales aproximndose a aquellas del sistema de soporte final.

Los rotores permaneces rgidos hasta una velocidad igual o aproximadamente 70% de su primera velocidad crtica.

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ROTOR FLEXIBLE

Los rotores una vez balanceados, en bajas revoluciones, presentan problemas cuando alcanzan su velocidad de rgimen de trabajo; estos rotores son los que llamamos flexibles. En principio podemos tener un rotor rgido a bajas revoluciones y sin embargo, cuando lo lanzamos a una gama mas alta de revoluciones y dependiendo de su longitud, pierde su carcter de rotor rgido y se convierte en un rotor flexible. En muchos rotores, los momentos de internos actan en los planos extremos y esta actuacin aumenta en proporcin al cuadrado de la velocidad y flexionan enormemente el rotor dependiendo de las fuerzas elsticas que son proporcionales a su flexin. No existe una flexin nica del rotor sino que sta vara en dependencia de la gama de revoluciones a la que gira


DISTRIBUCIN DE MASA EN UN ROTOR FLEXIBLE

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ROTOR FLEXIBLE Vs. RESONANCIA

Los momentos internos existentes aumentan en las zonas de resonancia de forma tal que adems del cuadrado de la velocidad se le aaden los momento de la deformacin, es decir se le aaden las flexiones dinmicas; tericamente el rotor flexionara hasta el infinito 4 deformando su estructura y destruyndose.


ROTOR CUASI RGIDO (RGIDO)

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ROTOR CUASI RGIDO (RGIDO)


ROTOR FLEXIBLE

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ROTOR FLEXIBLE


ROTOR FLEXIBLE

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