balanceo dinamico 2 planos

7/23/2019 balanceo dinamico 2 planos

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Universidad Tcnica Federico Santa Mara

Campus Santiago San Joaqun

Departamento de Ingeniera Mecnica

INF!M" #$%!$T!I N&'

%$#$NC" "N DS (#$NS

)Mantenci*n Industria+ I,M-'./

Integrantes0 "duardo

TeneoProfesor0 Marce+o

Maram1io

Ayudante0 Diego

$rangui2


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Fecha Entrega0

.34.54-.6'

Introduccin

De1ido a +os crecientes avances tecno+*gicos7 +as industrias 8an de1ido

8acer modi9caciones e innovaciones a sus procesos productivos7 con e+ 9n de

ser a+tamente competitivos: Como una consecuencia de e++o7 cada ve2

ma;or ne?i1i+idad mecnica: "s7 por tanto7 que se 8a 8ec8o necesario contro+ar

ms estrictamente +os incrementos en +as @uer2as dinmicas ; estticas en

+os equipos7 produciendo @atiga ; desgaste en sus componentes ;

aumentando +a posi1i+idad de que apare2can @a++as anticipadas e

imprevistas prematuramente: "n todas +as mquinas rotatorias se

presentan vi1raciones originadas por +as causas ms diversas ; su

intensidad depende principa+mente de +a interacci*n entre +as @uer2as

dinmicas que ocurren dentro de+ equipo ; su >e?i1i+idad Ao movi+idadB

mecnica:

Se define el desbalanceamiento como la condicin donde el eje de inercia del rotor no coincide

con su eje de rotacin, provocando que el giro no sea concntrico y producindose, por lo tanto,

fuerzas y/o momentos dinmicos que producen vibraciones.

Dependiendo de la geometra, la distribucin de masas y la velocidad de funcionamiento del rotor,

el balanceamiento se puede realizar corrigiendo en un plano !balanceamiento esttico", en dos

planos !balanceamiento dinmico" y en tres o ms planos, por ejemplo, en rotores cuyo largo sea

muc#o menor que su dimetro como volantes, ventiladores, engranajes, etc.$ las masas

balanceadoras pueden ser consideradas como concentradas en un solo plano, sin gran error. %otores

que no tienen forma de disco y el desbalanceamiento tienden a darle un movimiento &de vaivn'

cuando ste gira$ slo puede corregirse agregando o quitando masas a lo menos en dos planos, y

rotores con varias inercias concentradas o con desbalanceamientos puntuales pronunciados

!como en cig(e)ales, turbinas, etc.", rotores fle*ibles o en rotores donde es necesario minimizar los

momentos flectores deben ser balanceados en tres o ms planos

+n el caso del desbalanceamiento en dos planos, producido en rotores largos, #ay dos

planos de correccin asociados a dos planos de medicin. Si se corrige separadamente cada plano,

tal cual se efectuara en ele balanceamiento en un plano, la disminucin de la vibracin en

un descanso producir un empeoramiento en el otro, y vise versa.

+l mtodo de balanceamiento dinmico consiste en colocar desbalanceos adecuados en cada plano

de correccin masa radio o ubicacin de la fase que considerando, el efecto en el lado asociado y el


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efecto del otro plano, cancele el desbalanceo original en cada plano disminuya la vibracin en los

descansos.

Objetivos

Determinar e+ grado de des1a+anceamiento dinmico de un rotor ;

comparar+o con e+ admisi1+e por +a norma IS 6'.7 seg


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Desarrollo

"n +os siguientes diagramas se muestra e+ esquema de+ sistema estudiado: #ospuntos $ ; % son +os - descansos cercanos a cada p+ano de+ rotor donde se8icieron +as mediciones: "+ motor trans9ere movimiento mediante una correa

en re+aci*n 606:

fg 1: Esquema de instalacin de equipos.


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fg 2: otograa del balanceo en dos planos.

"n e+ proceso de 1a+ancear en dos p+anos7 primero se e+igieron +os puntos $ ;% que son +os descansos ms accesi1+es ; se e+igieron +os p+anos de correcci*nque son +os discos en donde se rea+i2aron +as mediciones: #uego se midieron+as vi1raciones origina+es en +os p+anos $ ; %7 que es una medici*n 9+trada de+a vi1raci*n7 esto con e+ ana+i2ador de vi1raciones en posici*n s8arp7o1tenindose +os siguientes @asores Aamp+itudes ; @acesB0

A1=|A1|

1=100 [mm/s ]

B1=|B1|1=1,560 [mm/ s]

$ continuaci*n con e+ rotor detenido se co+oco una masa de prue1a en e+ p+ano$ con un ngu+o ; e+ ma;or radio de prue1a posi1+e A!pB7 para provocar undes1a+anceo de prue1a7 +os va+ores de +a masa ; e+ ngu+o son +os siguientes0

mpa=18 [g ]

pa=0

Se midieron +as vi1raciones en am1os descansos ; se o1tuvo +as siguientesamp+itudes ; @ases0


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A2=|A2| 2=1830 [mm/s ]

B2=|B2|2=270 [mm/s ]

Con e+ rotor detenido ; retirada +a masa anterior de+ p+ano i2quierdo7 se u1icouna masa de prue1a en un ngu+o ar1itrario ; e+ ma;or radio de prue1a posi1+eA!pB7 +os va+ores de masa ; ngu+o son0

mpB=84,2[ g]

pB=0

#uego se midieron nuevamente +as vi1raciones en am1os descansos7

o1tenindose +as siguientes amp+itudes ; @ases de vi1raci*n0

A3=|A3|3=11100 [mm/ s]

B3=|B3|3=2,5100 [mm /s]

Anlisis

(or in@ormaci*n proporcionada se tienen +os datos de +a masa de+ vo+ante7 +a

masa de+ eGe7 radio de+ rotor ; +a ve+ocidad de rotaci*n de+ rotor0

mrotor=6,35 [kg ]

meje=9 [kg ]

r=225 [mm ]


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n=864[rpm]

Tam1in se tienen +os va+ores o1tenidos por +as mediciones que se mostraronen +a secci*n anterior0

A1=|A1| 1=100 [mm/s ]

B1=|B1|1=1,560 [mm/ s]

mpa=84,2[g ]

pa=0

A2=|A2| 2=1830 [mm/s ]

B2=|B2|2=270 [mm/s ]

mpB=84,2[ g]

pB=0

A3=|A3|3=11

10 [mm/s ]

B3=|B3|3=2,5100 [mm /s]

Con estos va+ores +o que se desea es eva+uar e+ des1a+anceo origina+ ;comparar+o con e+ des1a+anceo admisi1+e7 con a;uda de +a norma IS 6'.7 +oanterior determinando e+ grado de ca+idad7 para e++o se medir primero e+

e@ecto que produce +a masa de prue1ampA en $A6B ; en %A-B0

A2A

1=10,1659,4

[mm/s ] A6B

B2B

1=399,4 [mm/s ]

A-B


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Tam1in se de1e eva+uar e+ e@ecto que produce +a masa de prue1ampB en

$A6B ; en %A-B0

A3A

1=1,970,36 [mm/ s]

A6B

B3B

1=1,56138 [mm /s ]

A-B

Con +os va+ores anteriores es posi1+e ca+cu+ar e+ des1a+anceo origina+ en $ ; en% con e+ siguiente procedimiento0

DOA=|A1|mpArpA

|A3A1| =

|10|84,2225|1 ,9|

=99710,5[grmm]

DOB=|B1|mpBrpB

|B3B1| =

|1,5|84,2225|1,56|

=18216 ,3[ grmm ]

!especto a+ des1a+anceo residua+ admisi1+e7 e+ criterio es que a ma;or masade+ rotor ma;or ser e+ des1a+anceo permisi1+e D: (ara genera+i2ar se emp+ea

e+ des1a+anceo espec9co e H D4M7 que corresponde a +a e?centricidad de+

centro de gravedad de+ rotor7 como se tienen dos va+ores de des1a+anceo se

o1tendrn dos va+ores para e?centricidades0

eA=D .O .A

mrotor=11767,1

6350=15 ,70[mm]

eB=D .O.B

mrotor=33687,5

6350=2 ,87 [mm ]


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(ara e+ siguiente procedimiento se uti+i2ara e+ criterio de+ caso ms

des@avora1+e e+igiendo7 e+ va+or de e?centricidad presente en $7 entonces para

determinar e+ grado de ca+idad con ve+ocidad angu+ar para 35' rpmK es0

G=eA

=2 n

60 n

10=91,94 [ rads]

G=e =15,7 91,94,=1443 ,68[mms ]

Seg


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(ara este caso se tiene un grado de ca+idad 65..7 con un des1a+anceo

residua+ m?imo admisi1+e de1600[mms] 7 +o que signi9ca que puede ser

usado como cigLe=a+ de motores grandes - cic+os montados rgidamente:

Como se desea meGorar esta situaci*n7 ;a que e+ des1a+anceo origina+ resu+ta

mu; e+evado a continuaci*n se tomaron en consideraci*n +os e@ectos cru2ados

para +uego o1tener una nueva masa de correcci*n con su respectivo ngu+o0

"@ecto cru2ado de $ so1re %0

=B

2B

1

A2A1

"@ecto cru2ado de % so1re $0

=A

3A

1

B3B1

#uego como +os @actores de correcci*n para +os p+anos $ ; % son0

A=||A

B=||B

"ntonces se cump+e que0

A

1+ (A2A1)+(A3A1 )=0

B1+ (B2B1 )+ (B3B1 )=0

#uego se tiene que0

= B

1A

1

(1 )(A2A1)=0,868101,83 [mm /s ]

= A

1B1(1 )(B3B1)

=1,645179,76 [mm /s ]


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Con +os operadores comp+eGos de correcci*n se pueden ca+cu+ar +as masas ;ngu+os necesarios para +a o1tenci*n de amp+itud ; @ase 9na+es7 ; e+des1a+anceo residua+7 como sigue0

mcA=||mpArpA

rcA

=73,1[gr ]

cA=PA=101,83

mcB=||m pB rpB

rcB=138,5[gr ]

cB=PB=179,76

Fina+mente +uego de montar en e+ radio de prue1a +as masas anteriores se

midieron nuevamente +os va+ores de amp+itud ; @ase de vi1raci*n para $ ; %7

o1tenindose +os siguientes va+ores0

A =|A4|4=1130[mm/s ]

B =|B4|4=4,240 [mm /s ]

Des1a+anceo residua+ para $ ; %0

D!A=|A |mpArpA

|A3A1| =

|11|84,2225|1,9|

=109682[grmm]

D!B=|B |mpBrpB

|B3B1| =

|4,2|84,2225|1,66|

=47933,1[ grmm]

(ara +os dos va+ores de des1a+anceo residua+ o1tenido se tienen dos va+ores

para e?centricidades0

eA=D!A

mrotor=35771,7

6350=17 ,27 [mm]


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eB=D! B

mrotor=47933,1

6350=8 ,03[mm]

(ara e+ siguiente procedimiento se uti+i2ara e+ criterio de+ caso ms

des@avora1+e e+igiendo7 e+ va+or de e?centricidad presente en $7 entonces se

determinara e+ va+or de para +a misma ve+ocidad angu+ar uti+i2ada

anteriormente de1ido a que es e+ mismo sistema0

G=eA

G=e =5,6333 86,4=1588.05[mms ]

ue a+ compararse con +a norma IS 6'.0

Se o1tiene un grado de ca+idad 5.7 con un des1a+anceo residua+ m?imo

admisi1+e de 1600[mms] 7 +o que signi9ca que puede ser usado como cigLe=a+


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de motores grandes de - cic+os montados rgidamente a+ igua+ que e+ va+or

inicia+:

Conclusiones

Resecto a la e!eriencia

Se o1serva que a+ agregar +as masas de correcci*n a+ rotor se aumenta e+

des1a+anceo: "sto no era de esperar ;a que de1iera disminuir e+ des1a+anceo7

por +o que se recomendara repetir e+ procedimiento para veri9car +os va+ores7

si estos son simi+ares ; e+ equipo @uera ocupado en operaciones de a+guidos por varios tipos de errores que se

mencionan un poco ms ade+ante siendo +os ms preponderantes que es

imposi1+e e+iminar e+ des1a+anceo ;a que a+ agregar masas a un p+ano este

a@ecta e+ otro p+ano ; viceversa7 adems de que +as vi1raciones de +a maquinano son e?c+usivamente de des1a+anceo7 pues no esta1a montado so1re un

1anco de prue1as ; adems esta1an constru;endo en insta+aciones cercanas a+

+ugar de+ ensa;o por +o que tiene vi1raciones parasitas:

Sin em1argo7 comparando estos datos con +a norma IS 6'.7 se puede notar

que para e+ D:: se tiene un grado de ca+idad 65..a+ igua+ que para e+ D:F:

aunque +a magnitud es +evemente ma;or: Se puede conc+uir entonces que e+

8ec8o de imp+ementar +as masas de correcci*n mediante +os c+cu+os

rea+i2ados empeora +a situaci*n7 qui2s de1ido que a+ corregir un p+ano este

modi9ca e+ otro ; vicerversa: (ara veri9car esto se puede 8acer un ensa;o de

espectro de @recuencias: Sin em1argo7 antes de 8acer esto se de1e repetir e+procedimiento de des1a+anceo:

$8ora 1ien7 respecto a+ procedimiento se determinaron masas de prue1a

ap+ica1+es a cada p+ano de correcci*n de modo que +os e@ectos producidos por

+os des1a+anceos de prue1a no causaron vi1raciones e?cesivas ni pe+igrosas7

pero @ueron +o su9cientes como para producir cam1ios detecta1+es7 ta+ como se

aprecio en +os va+ores o1tenidos deA

2, A

3, B

2,B

3 respecto aA

1,B

1 :

Se uti+i2aron mtodos de des1a+anceamiento ana+tico en dos p+anos en e+ rotor

de ensa;o7 usando e+ ana+i2ador de vi1raciones7 para +a determinaci*n de +asmasas ; ngu+os de correcci*n: $diciona+mente se aprendi* a representar e+

mtodo de des1a+anceamiento dinmico de @orma gr9ca:

Se aprendi* a determinar e+ grado de des1a+anceamiento dinmico de un rotor

; comparar+o con +a norma IS 6'.7 seg


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"n 1ase a +a in@ormaci*n proporcionada en +a e?periencia @ue posi1+e

determinar e+ des1a+anceo m?imo permisi1+e para un grado de ca+idad

espec9co: "sto determina adems +a uti+idad prctica que se +e puede dar a+

rotor para +as condiciones de operaci*n:

Resecto a los errores

Se de1e considerar una serie de @actores que determinaron directamente

variaciones en +as mediciones7 a+gunos de e++os son0

$+ no 8acerse en un 1anco de prue1as7 +as vi1raciones no son

e?c+usivamente de des1a+anceo: Tam1in in>u;e que esta1an constru;endo en +as inmediaciones de+

+a1oratorio Magnitud de un p+ano in>u;e en e+ otro

"?iste un error asociado a+ 8ec8o de medir e+ ngu+o con +a +u2

estro1oscopica con un trasportador7 e+ cua+ trae consigo un error de

apreciaci*n: "?iste un error asociado a +a +ectura en e+ medidor con e+ ana+i2ador de

vi1raciones: $s como e+ rotor de ensa;o puede producir vi1raciones de1ido a que su

centro inercia+ no coincide con e+ centro de+ eGe7 tam1in pueden

producirse vi1raciones por transmisi*n7 de1ido a vi1raciones que se

presenten en e+ motor e+ctrico7 que son transmitidas 8acia e+ rotor por

+a correa: "?iste un error asociado a +a u1icaci*n en +a imp+ementaci*n de +as

masas de correcci*n en +os rotores7 pues +a u1icaci*n de estas masas se

encuentran +imitadas a +os ori9cios que posee e+ rotor7 para ngu+osespec9cos: (or +o tanto e?iste un @actor de error respecto a+ ngu+o de

imp+ementaci*n de +as masas de correcci*n:

"ibliograf#a

$rc8ivo (DF #a1oratorio ' %a+anceo en dos p+anos 8ttp044:vi1ratec:net4pages4servicios-O1a+dinamico:8tm+ www.balancetechnology.com/pdf/Basicosdelbalanceo.pdf
http://www.vibratec.net/pages/servicios2_baldinamico.htmlhttp://www.vibratec.net/pages/servicios2_baldinamico.html

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