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. PROCEDI MIENTO 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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Page 1: Metodos y Criterios Para El Equilibrio Mecanico de Los Rotores Flexibles

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

Page 2: Metodos y Criterios Para El Equilibrio Mecanico de Los Rotores Flexibles

Bautista Guillermo García Martha Ortiz Ingrith L.

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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Bautista Guillermo García Martha Ortiz Ingrith L.

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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