diap- balanceo

5/17/2018 Diap- Balanceo - slidepdf.com

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1



2

Objetivo del curso

• Comprenderán las técnicas de balanceo de

rotores, así también les permitirá resolver la

mayoría de los problemas que seencuentren con respecto al desequilibrio,

tanto en sitio donde trabaja la máquina

como en el taller de equilibrado.



3

El desequilibrio se define como:

• La distribución desigual de peso de un rotor

sobre su línea central rotativa.

• La condición que existe en un rotor cuando

la fuerza o el movimiento de vibración se

transmite a sus cojinetes a causa de lasfuerzas centrifugas.



4

Causas

• Los rotores de

fundición tendrán

sopladuras o agujerosocasionados por dicho

proceso. El vacío que

se forma puede ser la

causa de undesequilibrio

importante.

• Sopladuras

ocasionadas por

fundiciones



5

Causas

• La línea de centro

geométrica no

coincide con la líneade centro rotativa.

• Sopladuras ocasionadas

por fundiciones

• Excentricidad



6

Causas

• Algunos fabricantes

cuando se realiza un

equilibrio de componentes

utilizan cuños completos,

medio cuño o quizás sin

cuños; y tal vez otro

fabricante equilibro sin

cuño, por consiguiente

cuando se armen estos

componentes se producirá

un desequilibrio.

• Sopladuras ocasionadas por

fundiciones

• Excentricidad

• Añadiduras de cuños

y cuñeros



Causas

• Es cuando cambia la

forma del rotor alterando

su equilibrio inicial.


fundiciones

• Excentricidad

• Añadiduras de cuños y

cuñeros

• Distorsión



Causas

• La acumulación de

tolerancias al efectuarse

el ensamble de unamáquina.


fundiciones

• Excentricidad


cuñeros

• Distorsión

• Tolerancias de claro

Línea

central

eje

Línea

central

poleaMotor

Polea, engrane,

acoplamiento, etc.

cuño



Causas

• La mayoría de los rotores

debido al material que

manejan son susceptibles a la

corrosión, abrasión y

desgaste.

• Si la corrosión y el desgaste

no ocurren uniformemente, se

producirá desequilibrio..


fundiciones

• Excentricidad


cuñeros

• Distorsión

• Tolerancias de claro• Corrosión y desgaste



Causas • Los rotores se pueden

desequilibrar a causa de una

acumulación desigual de

depósitos (polvo, cal, sílice,

etc.) en el rotor.

• Ocasiona problemas de

desequilibrio cuando las

partículas de sedimento se

comienzan a desprenderse.

• Por la misma vibración del rotor

origina mas desprendimiento de

partículas originando un grave

problema de desequilibrio.


fundiciones

• Excentricidad


cuñeros

• Distorsión

• Tolerancias de claro• Corrosión y desgaste

• Acumulación de

depósitos



Causas • Tolerancias de claro

• Corrosión y desgaste

• Acumulación de depósitos


fundiciones

• Excentricidad


cuñeros

• Distorsión

• Las causas anteriores pueden ocurrir en un rotor

en grado mayor o menor.

• Pero; la suma vectorial de todo el desequilibrio seconsidera como una concentración en sitio

llamado el “punto pesado”.



Como corregir el desbalance:

• Se elimina una cantidad de peso en la

posiciòn directa.

o

– Se compensa colocando un peso equivalenteen la posiciòn directamente opuesta al punto

pesado.



Unidades para expresar el desequilibrio

• Unidades = (Peso de desequilibrio) *(distancia

central rotativa)

8 oz

6

grs

5 oz

10 in

6 in

20 cm

8 oz X 10 pulg = 80 oz-pulg

5 oz X 6 pulg = 30 oz-pulg

6 grs X 20 cm = 120 gr-cm

1 oz 28.36 grs

1 oz

x

( )1 pulg 2.54 cm

1 pulgx

( )x = 72.0344 grs-cm

1 oz = 28.36 grs

1 pulg = 2.54 cm

1 oz-pulg = 72.0344 grs-cm



Importancia del equilibrio

• Las fuerzas ocasionadas por el desequilibrio son

dañinas para la duración de una maquina -- el

rotor, los cojinetes y la estructura de soporte.

• La cantidad de fuerza producida por el

desequilibrio depende de la velocidad de rotación

y del grado de desequilibrio.



Importancia del equilibrio

Desequilibrio

RPM

F

F = xRPM

1000( )2

x oz-pulg1.77F libras

F = 116

xRPM1000( )

2x grs-pulgF libras

F Kilos F = xRPM

1000( )2

x grs-cm0.01

1 Kg = 2.20462 lbs

1 Lb = 0.4536 kgs



F

P e s o d e

1 7. 3 g r s

F

P e s o d e

2 2. 5 g r s

R P M

R P M Plano 1

Plano 2

Radio de 14 c ms

Radio de 14 c ms

F

P e s o d e

1 7. 3 g r s

F

P e s o d e

2 2. 5 g r s

R P M

R P M Plano 1

Plano 2

Radio de 14 c ms

Radio de 14 c ms

Plano 1: 242.2 grs-cm a 22º y Plano 2: 315 grs-cm a 34º



Tipos de desequilibrios• El desequilibrio también puede definirse como:

La condición que existirá cuando la línea central

rotatoria y el eje central principal no sean

idénticos.

• Existen cuatro tipos de desequilibrio:

• ESTATICO• PAR

• CUASI-ESTATICO

• DINAMICO

7:26



Tipos de desequilibrios

• Cada tipo de desequilibrio se define por la

relación que guardan entre si el eje principal

y la línea central rotatoria de la maquina.

• Según el tipo de desequilibrio que presente

un rotor, se hará necesario realizar el

equilibrado en uno, dos o más planos de

corrección.

7:26



Desequilibrio estático

• Es la condición de desequilibrio que se produce al

quedar desplazado el eje central principal enparalelo con la línea central rotatoria.

• Se detecta cuando las amplitudes y sus fases son

iguales.• Puede corregirse en uno o dos planos.

7:26



Desequilibrio por par de fuerzas• Es la condición que existe cuando cruce el eje central principal la línea

central rotatoria en el centro de gravedad del rotor.

• Esto es; hay un lugar pesado en cada extremo del rotor, pero

hallàndose en lados opuestos de la línea central.

• Se detecta cuando las amplitudes sean iguales pero sus fases difieran

180º.

• Puede corregirse en dos planos necesariamente.

7:26



Desequilibrio cuasi-estático• Es la condición en la que el eje central principal cruza la línea central

rotacional, pero no en el centro de gravedad del rotor.

• Se puede considerar como una combinación del desequilibrio estático y por

par de fuerzas en que el desequilibrio estático se halle directamente alineado

con uno de los momentos de par.

• Se detecta: las fases variarán unos 180ª , pero la amplitud de vibración será

más elevada en un extremo del rotor que en otro.

• Puede corregirse a lo menos en dos planos.

7:26



Desequilibrio dinámico• Es el tipo más común, y se define como un desequilibrio en que el eje central

principal y la línea central rotatoria no se coinciden ni se tocan.

• Este tipo de desequilibrio existe cuando esta presente un desequilibrio tanto

estático como par de fuerzas, en que el desequilibrio estático no se halle

alineado directamente con ninguna componente del par de fuerzas.

• Resultando, el eje central principal esta al mismo tiempo inclinado y

desplazado de la línea central rotatoria.

• Se detecta: Amplitudes diferentes; fases ni iguales, ni opuestas.

• Puede corregirse a lo menos en dos planos.

7:26



CARACTERISTICAS DE LOS ROTORES DESEQUILIBRADOS

• El desequilibrio siempre es indicado por una vibración alta a 1 x RPM de laparte desequilibrada (pero la vibración a 1 x RPM no siempre es un

desequilibrio). En general, esta cresta de 1 x RPM dominará el espectro.

• La amplitud a 1 x RPM normalmente será mayor que o igual a 80 % de la

amplitud total siempre que el problema sea sólo de desequilibrio (puede serde sólo 50 a 80% si además del desequilibrio existen otros problemas).

• Cuando el desequilibrio predomina sobre otros problemas, en general habrá

una diferencia de fase de unos 90° entre las direcciones vertical y horizontal

de un cojinete ( + 30°). En consecuencia, si hay vibración alta a 1 x RPM,

pero tal diferencia de fase es de 0° o cercana a 180°, normalmente indica otra

causa del problema, como excentricidad.

7:26




• Tal vez un indicador de desequilibrio aún mayor que el cambio de fase de

aproximadamente 90° entre la horizontal y la vertical es el hecho de que cuando

existe un desequilibrio considerable, la diferencia de fase horizontal entre los

cojinetes interior y exterior deberá aproximarse a la diferencia de fase en la dirección

vertical. Esto es, lugar de comparar la fase horizontal y vertical sobre el mismo

cojinete, deberá compararse la diferencia de fase horizontal externa e interna con la

diferencia de fase vertical externa e interna.

75º

Apoyo interno

78º

Apoyo externo

7:26




• Cuando el desequilibrio es dominante, la vibración radial (horizontal y vertical)

normalmente será mucho más alta que la que hay en la dirección axial (excepto para

los rotores colgados).

• La resonancia a veces puede aumentar los efectos del desequilibrio.

• El desequilibrio puede contribuir enormemente a la vibración de aflojamiento alta.

De hecho, en un rotor con desequilibrio y aflojamiento, en caso de que se pueda

equilibrar el rotor, esto puede reducir sustancialmente la vibración de aflojamiento,

aunque a menudo regresará cuando se presenta de nuevo incluso el más mínimo

componente de desequilibrio. A veces ni siquiera es posible equilibrar rotores que

presentan un aflojamiento notorio.

7:26



27

MOTOR CON DESEQUILIBRIO DE FUERZA DOMINANTE

4 3

2 1

DIRECCIONAPOYO

1

APOYO

2

APOYO

3

APOYO

4

AXIAL 60° *70° 60° *80°

HORIZONTAL 30° 25° 30° 40°

VERTICAL 120° 110° 120° 135°

* VALORES DE FASES CORREGIDAS

7:26



28

DESEQUILIBRIO ESTATICO

• El desequilibrio estático estará estable y en fase. La amplitud

debida al desequilibrio aumentará por el cuadrado de lavelocidad. 1 x RPM siempre estará presente y por lo general

domina el espectro. No se puede corregir mediante la

colocación de un peso de balance en un plano del Centro de

Gravedad del rotor (CG).

1x

RADIAL

. .

X X

7:26



29

MOTOR CON DESEQUILIBRIO DE ACOPLAMIENTO DOMINANTE

4 3

2 1


DIRECCIONAPOYO

1

APOYO

2

APOYO

3

APOYO

4

AXIAL 60° *70° 60° *80°

HORIZONTAL 30° 210° 200° 180°

VERTICAL 120° 295° 280° 300°

7:26



30

DESEQUILIBRIO DE PAR DE FUERZAS

• El desequilibrio de acoplamiento tiende hacia los 180°

fuera de fase en el mismo eje. 1x siempre estará presente ydomina por lo general el espectro. La amplitud varia con el

cuadrado de la velocidad en incremento. Puede ocasionar

tanto vibraciones axiales como radiales. Para corregir es

necesario colocar pesos de balance en dos planos por lomenos. Adviértase que debe haber una diferencia de fase

de unos 180° entre las horizontales y las verticales.

1xRADIAL

. .

X X

7:26

MOTOR CON DESEQUILIBRIO DINAMICO DOMINANTE



31

MOTOR CON DESEQUILIBRIO DINAMICO DOMINANTE

4 3

2 1


DIRECCIONAPOYO

1

APOYO

2

APOYO

3

APOYO

4

AXIAL 60° *70° 60° *80°

HORIZONTAL 30° 90° 80° 70°

VERTICAL 120° 180° 170° 165°

7:26



32

RESUMEN: El desequilibrio de fuerza (o de estática), se manifiesta mediante fases casi

idénticas en dirección radial sobre cada cojinete del rotor de máquina.

. El desequilibrio de acoplamiento (o de par de fuerzas), presenta una relación

fuera de fase de unos 180° cuando se comparan, en una misma máquina, las

fases de dirección horizontal externa e interna, o las fases de dirección vertical

externa e interna.

El desequilibrio dinámico, se indica cuando la diferencia de fase está muy distante

de 0° ó 180°, pero significativamente, es casi idéntica en las direcciones

horizontal y vertical. Esto es la diferencia de fase horizontal podría ser casi

cualquier cosa entre los cojinetes exterior e interior; pero el punto clave es que

la diferencia de fase vertical debería entonces ser casi idéntica a la diferencia

de fase vertical ( +- 30°). Por ejemplo, si la diferencia de fase horizontal entre

los cojinetes internos y externos es de 60° y el problema dominante es eldesequilibrio dinámico, la diferencia de fase vertical entre estos dos cojinetes

debe ser de unos 60| ( +- 30°). Si la diferencia de fase horizontal varía mucho

de la diferencia de fase vertical, esto indica claramente que el problema

dominante no es el desequilibrio.

7:26



33

ENTRADA DE FOTOCELDA

ENTRADA LAMPARA ESTROBOSCOPICA

ENTRADA SENSOR IZQUIEDO DE VIBRACION


CABLE DE FOTOCELDA

TIRO

FORZADO

EQUIPO MOTRIZ

CABLE DEL SENSAOR LADO IZQUIERDO

CABLE DEL SENSAOR LADODERECHO

BALANCEADOR IRD--245

FOTOCELDA

SENSOR DE VIBRACIÓNMODELO 544 LADO IZQUIERDO

SENSOR DE VIBRACIÓNMODELO 544 LADO DERECHO

CINTA REFLEJANTEREFERENCIA DE LA FASE

CABLE DEL SENSAOR LADO DERECHO

ENTRADA DE FOTOCELDA

ENTRADA LAMPARA ESTROBOSCOPICA



CABLE DE FOTOCELDA

TIRO

FORZADO

EQUIPO MOTRIZ

CABLE DEL SENSAOR LADO IZQUIERDO

CABLE DEL SENSAOR LADODERECHO

BALANCEADOR IRD--245

FOTOCELDA

SENSOR DE VIBRACIÓNMODELO 544 LADO IZQUIERDO

SENSOR DE VIBRACIÓNMODELO 544 LADO DERECHO

CINTA REFLEJANTEREFERENCIA DE LA FASE

CABLE DEL SENSAOR LADO DERECHO

El primer paso es obtener la 1ª Corrida: Corrida Original, tal como seencuentra el rotor al iniciar el trabajo de balanceo



34

El segundo paso es obtener la 2ª Corrida: Corrida con peso de prueba en elplano izquierdo

7:26

7 26



35

El segundo paso es obtener la 3ª Corrida: Corrida con peso de prueba en elplano derecho

7:26

7 26



36

Colocar las correcciones dadas por el instrumento IRD-245 para cadaplano.Agregando la cantidad y posición correspondiente para cada plano,por ejemplo:

LT COR = 2.01 x TW 204º RT COR = 2.73 x TW 265º . Corrección plano Izquierdo Corrección plano Derecho

.

7:26



37

7:26



38

U1

U2

Donde: L1 = Vibración del Plano No. 1R2 = Vibración del Plano No. 2

U1 = Desbalance del Plano No. 1

U2 = Desbalance del Plano No. 2

T1 = Peso de prueba del Plano No. 1

T2 = Peso de prueba del Plano No. 2

A, B, C, D = Coeficientes de influencia

L

L1

R

R1

BALANCEO EN DOS PLANOS

METODO DE COEFICIENTES DE INFLUENCIA

7:26

7:26



39

1a. Corrida: Lecturas originales

L1

= AU1

+ BU2 ...................

3

U1

U2

4R1 = CU1 + DU2 ...................

BALANCEO EN DOS PLANOS: METODO DE COEFICIENTES DE INFLUENCIA7:26

BALANCEO EN DOS PLANOS: METODO DE COEFICIENTES DE INFLUENCIA

7:26



40

2a. Corrida: Con (T1) peso de prueba

conocido en el plano No. 1

U1

U2

+ T1

L2

= A(U1

+ T1) + BU

2 ...................3

R2 = C (U1 + T1) + DU2 ................... 4

BALANCEO EN DOS PLANOS: METODO DE COEFICIENTES DE INFLUENCIA 7:26




41

U1

U2

+ T2

L3

= AU1

+ B (U2

+ T2) ……….

5

R3 = CU1 + D (U2 + T2) ………... 6

3a. Corrida: Con (T2) peso de prueba

conocido en el plano No. 2


7:26



42

Por reducción encontramos los coeficientes de influencia

L2 - L1

T1

A =

L3 - L1

T2

B =

-

Ecuaciones y1 3L1 = AU1 + BU2

L2 = -AU1 - AT1 - BU2

L1 - L2 = - AT1

-L1 = AU1 + BU2

L3 = -AU1 - BU2 - BT2

L1 - L3 = - BT2

Ecuaciones y1 5

7:26

7:26



43

Por reducción encontramos los coeficientes de influencia

R2 - R1

T1

C =

R3 - R1

T2

D =

-

Ecuaciones y2 4R1 = CU1 + DU2

R2 = -CU1 - CT1 - DU2

R1 - R2 = - CT1

-R1 = CU1 + DU2

R3 = -CU1 - DU2 - DT2

R1 - R3 = - DT2

Ecuaciones y2 6

7:26

7:26



44

L1 = AU1 + BU2 & R1 = CU1 + DU2Lecturas originales:

Cálculo de las correcciones: Plano No. 1

C1 = - U1

Plano No. 2

C2 = - U2

L1 D - R1B

AD - CBU1 =

L1 B

R1 DU1 = =

A L1

C R1

R1 A - L1C

AD - CBU2 =

A L1

C R1U2= =

A L1

C R1

Cálculo de los desbalances:7:26

E ilib d d l d7:26



45

Equilibrado de un rotor colgado

• Resumen de procedimientos para equilibrar rotores colgados

son configuraciones de máquina donde la rueda del ventiladorque debe equilibrarse se proyecta fuera de sus dos cojinetes de

apoyo.

• Esta configuración es muy común en máquinas como

sopladores, bombas, etc.

• Ya que los planos en los que deben colocarse los pesos

correctivos de equilibrio se encuentran proyectados fuera de

los cojinetes de apoyo, estos rotores no responderán a menudoa las técnicas estándar de equilibrio de uno y de dos planos.

7:26

E ilib d d t l d7:26



46

Equilibrado de un rotor colgado

• Además, como los planos de desequilibrio se encuentran

proyectados fuera de los cojinetes de apoyo, incluso un solodesequilibrio estático creará un desequilibrio de acoplamiento

proporcional a la distancia que hay entre el CG del rotor y el

plano de desequilibrio. En consecuencia, al tratar de equilibrar

rotores colgados, el analista necesita tomar en cuenta las dos

fuerzas de desequilibrio – la estática y la de acoplamiento- y

tratarlas como corresponde.

7:26

7:26



47

Como equilibrar rotores colgados mediante el

método clásico de acoplamiento-estática de un

solo plano.• Considerando la figura de referencia, es común que el cojinete

A sea el más sensitivo al desequilibrio estático en tanto que el

cojinete más lejano a la rueda del ventilador que se va a

equilibrar (el cojinete B) es el más sensible al desequilibrio deacoplamiento.

B A

1 2

6



48

Como equilibrar rotores colgados mediante el método clásico de

acoplamiento-estática de un solo plano.

• Ya que el plano 1 es el más cercano al centro de gravedad

(CG) del rotor, las correcciones de estática deberán efectuarseen este plano mientras se mide la respuesta en el cojinete A.

• Por otra parte, las mediciones en el cojinete B deben

realizarse a la hora en que se hacen las correcciones de

acoplamiento en el plano 2. Sin embargo, colocar un peso deprueba en el plano 2 anula el equilibrio estático alcanzado en

el cojinete A.Plano 1 Plano 2

A

Vibración del cojinete A

colocando corrección estática

en el plano 1

B

Vibración del cojinete B

colocando correcciones de

acoplamiento en el plano 2



49

Como equilibrar rotores colgados mediante el método clásico de

acoplamiento-estática de un solo plano.

• Por consiguiente, para conservar el balance estático en el

cojinete A, se debe recurrir a la colocación de un peso deprueba que genera acoplamiento.

• Así, será necesario colocar un peso de prueba de idéntico

tamaño y en un ángulo de 180° en el plano 1, opuesto a la

ubicación del peso de prueba del plano 2.

Plano 1 Plano 2



50

Configuracion de instrumento de campo para

equilibrar rotores colgados• Realizar un equilibrio de un solo plano

. De acuerdo a lafigura de referencia, usar las técnicas de un solo plano para

hacer las mediciones sobre el cojinete A y colocar pesos de

prueba correctivos en el Plano 1.

• Determinar si las amplitudes de vibración resultantessatisfacen los criterios requeridos. Luego de completar el

equilibrio estático de un solo plano utilizando el plano 1,

repetir las mediciones de vibracion en los dos cojinetes,

exterior e interior, y en cada dirección(incluyendo la axial), y

asegurarse de que esta vez las amplitudes satisfagan el criterioadmisible.



51

Configuracion de instrumento de campo para equilibrar rotores

colgados

• Si queda un considerable desequilibrio de acoplamiento, proseguir con el equilibrio de un solo plano desde el cojinete B.

• Determinar si las amplitudes satisfacen ya todos los criterios.

• Si los criterio admisible no se pueden satisfacer para las tres

direcciones de cada cojinete, se deberá realizar el siguiente

procedimiento de equilibrio en dos planos.



52

Desequilibrio de rotor colgado (cantiliver)

• El desequilibrio de rotor colgado ocasiona 1x RPM altas

en dirección axial y radial. Las lecturas axiales tienden a

estar en fase, en tanto que las lecturas de fase radiales

pueden que estén inestables. Los rotores colgados (o

cantiliver) a menudo sufren tanto de un desequilibrio de

potencia como de acoplamiento, irregularidades quequieren corregirse.

x x

. .1x

AXIAL &

RADIAL



53

Desequilibrio de rotor colgado (cantiliver)

• El desequilibrio de rotor colgado ocasiona 1x RPM altas

en dirección axial y radial. Las lecturas axiales tienden a

estar en fase, en tanto que las lecturas de fase radiales

pueden que estén inestables. Los rotores colgados (o

cantiliver) a menudo sufren tanto de un desequilibrio de

potencia como de acoplamiento, irregularidades quequieren corregirse.



54

RESUMEN:

. El desequilibrio de fuerza (o de estática), se manifiesta mediante fases casi idénticas

en dirección radial sobre cada cojinete del rotor de máquina.

. El desequilibrio de acoplamiento (o de par de fuerzas), presenta una relación fuera

de fase de unos 180° cuando se comparan, en una misma máquina, las fases de

dirección horizontal externa e interna, o las fases de dirección vertical externa e

interna.

El desequilibrio dinámico, se indica cuando la diferencia de fase está muy distante de

0° ó 180°, pero significativamente, es casi idéntica en las direcciones horizontal y

vertical. Esto es la diferencia de fase horizontal podría ser casi cualquier cosa

entre los cojinetes exterior e interior; pero el punto clave es que la diferencia de

fase vertical debería entonces ser casi idéntica a la diferencia de fase vertical ( +-

30°). Por ejemplo, si la diferencia de fase horizontal entre los cojinetes internos yexternos es de 60° y el problema dominante es el desequilibrio dinámico, la

diferencia de fase vertical entre estos dos cojinetes debe ser de unos 60| ( +- 30°).

Si la diferencia de fase horizontal varía mucho de la diferencia de fase vertical,

esto indica claramente que el problema dominante no es el desequilibrio.

MAQUINAS BALANCEADORAS



55

MAQUINAS BALANCEADORAS.

INTRODUCCIÓN:

• Las máquinas para balanceo dinámico resuelven

importantes problemas de balanceo de precisión de

componentes de máquinas de alta velocidad, ya que

pequeñas cantidades de desbalanceo a altas velocidades

causan vibraciones peligrosas que a menudo se traducen enfallas mecánicas.

• Se han desarrollado balanceadoras de precisión capaces de

manejar piezas rotatorias desde 1 libra a 50 toneladas de

peso. La versatilidad, simplicidad y las características deseguridad en la operación de las máquinas de balanceo, son

motivo de gran aceptación de éstas en la industria.




56


• Refacciones compresores rotatorios

• Ejes de precisión

• Aspas de ventilador

• Flechas motrices

• Ruedas de ferrocarril

• Rodillos de fábricas de papel y máquinas de precisión

• Rotores de turbinas de vapor y gas

• Rotores diversos tales como de bombas, motores

eléctricos, etc.

Las aplicaciones incluyen el balanceo de

precisión de:




57


• Manejar grandes cantidades de desbalanceo en forma por

demás segura.

• Determinar el valor exacto del peso correctivo.

• Localizar exactamente los planos nodales de corrección.

• Hacerse fácilmente portátil debido a que no necesita

cimentación especial.

• Entrenarse rápidamente a operadores sin experiencia paraobtener resultados inmediatos satisfactorios.

Sus características más importantes son su

flexibilidad para:

Informaciòn general de máquinas balanceadoras de apoyos flexibles



58

• Estos tipos de máquinas balanceadoras incorporan diseños y

características de operación bastante simples, comparadas conlas del tipo antiguo.

• Uno de los requisitos fundamentales para le balanceo dinámico

es el tipo del montaje que soporta la pieza para que ésta pueda

oscilar libremente sin tener restricciones debido a la fricción.

• El sistema de soporte ligero tiene una frecuencia natural de

oscilación baja previendo una gran cantidad de movimiento

oscilatorio, de tal manera que el sistema pueda oscilar

ampliamente en condiciones extremas de desbalanceo a unavelocidad baja antes de que las fuerzas centrífugas causadas por

el mismo hayan alcanzado un valor igual al peso del rotor.




59

• La fuerza del desbalanceo y el movimiento causado por ésta

estarán en la misma dirección siempre y cuando la velocidad

del rotor sea más baja que la frecuencia natural de su

montaje.

• Algunas máquinas balanceadoras de diseño más antiguotratan de usar montajes de resortes rígidos con una

frecuencia natural más alta que la velocidad de rotación, lo

cual requiere de una estructura masiva para anclar el resorte

pesado y duro; y en la mayoría de los casos, la base de lamáquina requiere de cimentación pesada para transportar las

fuerzas del desbalanceo.





60

• La práctica moderna de balanceo incluye un sistema de

montaje donde el rotor puede girar a una velocidad mayor quela frecuencia natural del sistema de montaje, en cuyo caso, las

fuerzas de desbalanceo y el movimiento resultante se oponen

la una a la otra.

• Esto se puede llevar a cabo únicamente en un sistema demontaje que tenga una frecuencia natural muy baja para que el

rotor pueda girar a una velocidad pequeña sin que ésta deje de

ser mayor que la frecuencia natural del sistema de montaje.

• Bajo estas condiciones se llega o sobrepasa la frecuenciacritica o de resonancia del sistema antes que el rotor haya

alcanzado una fuerza considerable debido a la velocidad.

g q p y

I f iò l d á i b l d d fl ibl



61

• Tal sistema permite operaciones de balanceo a cualquier

velocidad deseable arriba de la frecuencia de montaje natural

que es muy baja, en el punto donde la fuerza y el movimiento

van en direcciones opuestas.

• Este método da una indicación positiva y confiable de la

posición del desbalanceo para cualquier velocidad, sin peligro

de operar en la frecuencia crítica o de resonancia del montaje,

debido a que ésta prácticamente queda atrás una vez empiece a

girar el rotor.

• Este sistema de montaje proporciona un sistema de masa

pequeña sin fricción donde en el diseño básico la frecuencia

natural es controlada para estar normalmente debajo de 50

RPM (sistema Raydyne). Esta construcción da resultados

uniformes de balanceo a velocidades de 150 a 5000 RPM.





62

• Estos sistemas proporcionan un soporte sísmico para el trabajo

y donde casi esta montado libremente en el espacio, para que

aún la fuerza más pequeña haga oscilar el rotor para ladetección del desbalanceo.

• También proporciona una carrera de desbalanceo para que

grandes cantidades de éste puedan indicarse y corregirse a

velocidades más bajas y seguras; después de esto, la velocidad

puede aumentarse al nivel deseado para una corrección fina de

balanceo.

• Para el montaje de rotores, este sistema proporciona cojinetes

antifricción en los soportes de los muñones, Cuando los

rotores están equipados con sus chumaceras anti-fricción,

pueden ser balanceados en la máquina Raydyne montándolos

en los cojinetes tipo “V” de la misma.





63

• El sistema de montaje está sostenido independientemente por tuercas

moleteadas; por lo tanto, cada extremo puede elevarse o bajarse para

acomodar a rotores de diámetros de flechas diferentes, de tal maneraque el rotor pueda nivelarse rápidamente para poder correr libremente

entre los soportes.

• Una característica importante del sistema son los cojinetes tipo “V”

universales que se proporcionan, ya sean anti-fricción ó babbit, que

acepta un amplio rango de diámetros, eliminando por completo la

necesidad de hacer y ajustar las mitades de los cojinetes como se hacia

antiguamente.

• El sistema de transmisión es colocado en un lugar conveniente de la

pieza de trabajo mediante una banda sin-fin flexible, la cual semantiene tensa por dos poleas locas ajustables. Este sistema tiene un

motor de banda a control remoto. Este motor es de velocidad variable

para permitir operaciones en amplios rangos de velocidades.





64

• La máquina balanceadora está completamente equipada con

páneles de control de botones de contacto, siempre cerca de los

dedos del operador para una operación fácil, segura y rápida.

• El panel de control da al operador mando sobre todos los

motores, velocidad, tensión de la banda y los aparatos

indicadores. Todas las partes eléctricas que se emplean en el

equipo son estándar y fácilmente obtenibles.

• Estas máquinas están diseñadas para indicar estática pura,

dinámica pura o cualquier combinación de éstas, incluyendo la

selección de planos. La cuestión de balanceo y precisión es

totalmente controlado por la pieza de trabajo, la combinación delos muñones y la defección en los rotores flexibles.

g q p y




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• Es igual de fácil de llevar a cabo un balanceo completo hasta

unas micro-pulgadas como lo es hacer un trabajo duro de

balanceo comercial, siempre y cuando los muñones ó cojinetesde la pieza de trabajo están correctamente terminados y que la

pieza este libre de defección.

g q p y

Requisitos que debe reunir un rotor antes de



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Requisitos que debe reunir un rotor antes de

ser balanceado.

• Deberá estar perfectamente limpio.

• Verificar rectitud de la flecha, entre puntos de ser posible.

• Verificar redondez y tersura de los muñones de apoyo de

sus cojinetes.

• Buscar y eliminar holguras y partes sueltas de sus

componentes.

• Los cuñeros de la flecha, cople, impulsor, etc. Deberán

cortarse hasta el ras de la misma, debiendo tener por tanto

forma escalonada.

• Las cuñas que salgan de los cuñeros de la flecha, deberán

cortarse hasta el ras de la misma, debiendo tener por tanto

forma escalonada.

Requisitos que debe reunir un rotor antes de ser balanceado.



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• Deberán estar en buen estado los coples, disparos y

deflectores, etc. Es decir, sin golpes, sin escoraciones deesmeril, sin barrenos, sin excesivas deformaciones.

• Los componentes con alabes y radios (ventiladores,

impulsores, poleas, etc.) Deberán estar completos y en buen

estado, de acuerdo al punto anterior.• Verificar que se encuentre completo, es decir que tengan

todos sus tornillos, tuercas, chavetas, etc.

• Los opresores de los coples, ventiladores, poleas, etc., No

deberán sobresalir, ni quedar debajo de su barreno que losaloje.

* El cumplimiento de estos requisitos significa responsabilidad.

** El incumplimiento de ellos traerá retraso en el trabajo.




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• Deberán estar en buen estado los coples, disparos y

deflectores, etc. Es decir, sin golpes, sin escoraciones deesmeril, sin barrenos, sin excesivas deformaciones.

• Los componentes con alabes y radios (ventiladores,

impulsores, poleas, etc.) Deberán estar completos y en buen

estado, de acuerdo al punto anterior.• Verificar que se encuentre completo, es decir que tengan

todos sus tornillos, tuercas, chavetas, etc.

• Los opresores de los coples, ventiladores, poleas, etc., No

deberán sobresalir, ni quedar debajo de su barreno que losaloje.

* El cumplimiento de estos requisitos significa responsabilidad.

** El incumplimiento de ellos traerá retraso en el trabajo.



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Pausa



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ROTORES FLEXIBLES FRENTE A

ROTORES RIGIDOS

• La clasificación de un rotor como rígido o flexible depende

de la relación que existe entre la velocidad rotatoria (RPM)

y su frecuencia natural.

• Se sabe que todo objeto, incluyendo un rotor y eje de una

máquina, tiene una frecuencia natural, una frecuencia a la

que le gusta vibrar.

• Por eso si la frecuencia natural de alguna parte de una

máquina también es igual a la velocidad rotatoria u otra

frecuencia vibratoria excitadora, existe una condición de

resonancia.



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ROTORES FLEXIBLES FRENTE A ROTORES RIGIDOS

• La velocidad rotacional a la que el rotor mismo entra en

resonancia se llama la “velocidad crítica”.

• Estando parada una máquina si aumentáramos la velocidad

de la misma a medida que midieramos la amplitud de

vibración, observariamos el aumento de la vibración,

seguido de una baja a un nivel más o menos constante.

• El valor de RPM al pico es donde se produce la resonancia

por lo que se llama la velocidad crítica.

A m

p l i t u d d e v i b r a c i

ó n

Velocidad rotativa

Velocidad critica




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• En la práctica, cualquier trazado que se haga de la amplitud

de vibración frente a RPM podrá presentar varios picos.Los picos adicionales pueden ser producidos por la

resonancia de los cojinetes y la estructura que los apoya o,

puede que tengan el eje y el rotor más que una velocidad

crítica.

• En todo caso, al comparar los rotores rígidos con los

flexibles, nos referimos a la velocidad crítica del eje y rotor

y no a la resonancia que tenga la estructura de soporte.

• Por regla general, los rotores que funcionan a un nivel másbajo que un 70% de velocidad crítica se deformarán o

flexionará, debido a las fuerzas de desequilibrio por lo que

se llaman rotores flexibles.





• Un rotor podrà deflexionarse en varias maneras segùn su

velocidad operacional y la distribuciòn del desequilibrio atraves del rotor. La figura representa los tres modos

flexionales que pudieran afectar un rotor.

diap- balanceo

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