metodos y criterios para el equilibrio mecanico de los rotores flexibles
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Bautista Guillermo García Martha Ortiz Ingrith L.
METODOS Y CRITERIOS PARA EL
EQUILIBRIO MECANICO DE LOS
ROTORES FLEXIBLES
ISO 11342:1998
OBJETIVOS DEL BALANCEO DE UN
ROTOR FLEXIBLE
Corregir el desequilibrio local que
ocurre en cada uno de los puntos a
lo largo de un rotor flexible para
tener como resultado que el centro
de masa y el centro de giro sea el
mismo para cualquier tipo de rotor.
Alcanzar magnitudes aceptables de
vibración de una máquina.
Minimizar los efectos de
desequilibrio en todas las
velocidades hasta la velocidad
máxima de servicio, incluyendo la
puesta en marcha y parada y un
posible exceso de velocidad.
¿Por qué se produce desbalanceo?
Errores en el diseño.
Tolerancias de fabricación.
Procedimientos de montaje.
Uso inapropiado del rotor.
¿Qué afecta el desbalanceo?
Afectan el rendimiento una
máquina y por consiguiente su
producción.
Acortan la vida útil de la máquina.
Aumentan las paradas no
programadas de los equipos.
NOTA: La distribución de desequilibrio es
de mayor importancia en un rotor flexible
que en un rotor rígido, ya que determina el
grado en que cualquier modo de flexión es
excitado.
Para rotores acoplados
Cuando dos rotores están acoplados
Las velocidades no son iguales ni
están relacionadas con las
velocidades críticas de rotación.
Cada rotor se equilibra por
separado como un eje desacoplado
y este procedimiento normalmente
asegura un funcionamiento
satisfactorio de los rotores
acoplados.
CONFIGURACIONES DE ROTORES
El efecto del desequilibrio en cualquier
punto a lo largo de un rotor depende de las
formas de los modos del rotor.
Algunos discos que se calentaran
durante el funcionamiento son
susceptibles a producir arcos
térmicos que pueden conducir
cambios de desequilibrios.
La respuesta del rotor a
desequilibrios están fuertemente
influenciados por las propiedades
dinámicas y ubicaciones axiales de
los cojinetes y sus soportes.
PR
OC
ED
IM
IEN
TO
DESCRIPCION
Equilibrio a baja velocidad A Balanceo de un solo plano B Balanceo de dos planos C Equilibrado de los componentes
individuales antes del montaje D Equilibrio posterior al control de
desequilibrio inicial E Equilibrio en etapas durante el
montaje F Equilibrio en planos óptimos
Equilibrio a alta velocidad G Balanceo a múltiples velocidades
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H Balanceo a velocidad de servicio I Balanceo a velocidad fija
PROCEDIMIENTO DE EQUILIBRADO
PARA ROTORES FLEXIBLES A BAJA
VELOCIDAD
Procedimiento A: Balanceo de un solo
plano
Si el desequilibrio inicial figura
principalmente en un plano transversal y
la corrección se realiza en este plano,
entonces el rotor será balanceado para
todas la velocidades.
Procedimiento B: Balanceo de dos
planos
Si el desequilibrio inicial se concentra
principalmente en dos planos
transversales y las correcciones se hacen
en estos planos, entonces el rotor será
balanceado para todas las velocidades.
Si el desequilibrio en el rotor se distribuye
dentro de una sección sustancialmente
rígida del rotor y la corrección del
desequilibrio también se hace en esta
sección, el rotor se equilibra para todas las
velocidades.
Procedimiento C: Equilibrado de los
componentes individuales antes del
montaje
Cada componente, incluyendo el eje, debe
ser equilibrado a baja velocidad antes del
montaje (Ver ISO 1940-1).
Además, las concentricidades de los
diámetros del eje u otras características de
localización que la posición de los
componentes individuales en el eje deben
ser declaradas para cerrar tolerancias
relativas al eje. (Ver ISO 1940-2).
Procedimiento D: Equilibrio posterior
al control del desequilibrio inicial
Cuando un rotor está compuesto de
componentes separados que se compensan
individualmente antes del montaje
(procedimiento C), el estado de equilibrio
todavía puede ser insatisfactorio.
El balanceo posterior al montaje a baja
velocidad solo es admisible si el
desequilibrio inicial del conjunto no exceda
los valores especificados.
Sin embargo, en casos extremos, si el
desequilibrio inicial del eje fuera tan
grande, se tendrá que adoptar cualquier
otro método para equilibrar el rotor, por
ejemplo (procedimiento E).
Procedimiento E: Equilibrio de fases
durante el montaje
El primer eje debe ser equilibrado. El rotor
debe entonces ser equilibrado como se
monta cada componente, la corrección se
haga sólo sobre la última componente
añadido. Este método evita la necesidad de
un control estricto de concentricidades de
los diámetros de localización u otras
características que la posición de los
componentes individuales en el eje.
Si se adopta este método, es importante
asegurar que el equilibrio de las partes del
rotor ya tratado no se modifica por la
adición de componentes sucesivos.
Procedimiento F: Equilibrio en planos
óptimos
Si, debido al diseño o método de
construcción, una serie de rotores tiene
desequilibrios que se distribuyen
uniformemente a lo largo de toda su
longitud (por ejemplo, tubos), puede ser
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posible mediante la selección de posiciones
axiales adecuadas de dos planos de
corrección para lograr satisfacción para
ejecuta sobre toda la gama de velocidades
un balanceo de baja velocidad.
Es probable que la posición óptima de los
dos planos de corrección que producen las
mejores condiciones globales de
funcionamiento sólo se pueda determinar
por experimentación de una serie de
rotores de tipo similar.
Para un sistema de rotor simple que reúne
las condiciones de la a. hasta la e. ( ver del
procedimiento F numeral 6,5,6 Norma ISO
11342:1998). Si este no produce
resultados satisfactorios (ver anexo B
Norma ISO 11342:1998).
PROCEDIMIENTO PARA EQUILIBRAR
ROTORES FLEXIBLES A ALTA
VELOCIDAD
Por lo general, se requiere equilibrar los
rotores flexibles a alta velocidad. Sin
embargo, con el uso del procedimiento
apropiado es posible, en algunas
circunstancias, equilibrar rotores flexibles
a baja velocidad (Ver procedimientos
anteriores).
Procedimiento G: Balanceo a
velocidades múltiples
El rotor se equilibra sucesivamente sobre
una base modal en una serie de
velocidades de equilibrado que se
selecciona de manera que hay una
velocidad de equilibrado cerca de cada
velocidad crítica dentro del rango de
velocidad de servicio. (Ver Procedimiento
G, Norma ISO 11342:1998)
Procedimiento H: Balanceo a la
velocidad de servicio
Algunos rotores flexibles pasan a través de
una o más velocidades críticas en su
camino a la velocidad de servicio, pueden
en circunstancias especiales, ser
equilibrados para una sola velocidad (por
lo general la velocidad de servicio). Sin
embargo se excluyen los rotores que
tienen velocidades críticas cercanas a la
velocidad de servicio.
En general, estos rotores deben cumplir
una o más de las siguientes condiciones
(ver procedimiento H de la Norma ISO
11342:1998)
Procedimiento I: Balanceo a velocidad
fija
Estos rotores pueden tener un eje básico y
la construcción del cuerpo que, o bien
permite para el equilibrio de baja
velocidad o requiere procedimientos de
equilibrado de alta velocidad. Además,
tienen uno o más componentes que son o
bien flexible o están montados de forma
flexible de manera que el desequilibrio de
todo el sistema puede cambiar con la
velocidad.
Rotores en este caso pueden dividirse en
dos categorías (Ver Procedimiento I,
Norma ISO 11342:1998).
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