BALANCEO DE ROTORES

Mantenimiento de Maquinaria de Planta

Mantenimiento Industrial II

“BALANCEO DE ROTORES” Integrantes: o o o

Juan Carlos Rojas Torres Osbel Sosa Salcedo Robinson Vigil López

Semestre: VI

Grupo: “B”

Profesor: Ricardo Vásquez


ANÁLISIS VIBRACIONAL BALANCEO DE ROTORES Arequipa – Perú 2008

Taller M2 INSTRUCTIVO DE TRABAJO

Normas Nacionales

Balanceo de rotores

Fecha Noviembre / 2008

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MANTENIMIENTO DE MAQUINARIA DE PLANTA


ANÁLISIS VIBRACIONAL


BALANCEO DE ROTORES

1.- INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN El desbalance es una de las fuerzas que más causan problemas en los rotores y por consecuencia en las máquinas rotativas. Si una máquina no está correctamente balanceada, generalmente presenta altos niveles de vibración, ruido y desgaste que son evidentes. También, existe una redu reducc cció ión n en la resi resist sten enci cia a a la fati fatiga ga de la máqu máquin ina. a. Un área área que que está está sumamente relacionada al uso de rotores es el de la turbo maquinaria (turbinas, compresores, bombas, motores, etc.) En dicha área, una de las fuentes más comunes de vibraciones es el desbalance de los rotores. Debido a lo mencionado, los rotores son balanceados como parte de su proceso de manufactura, antes de que la máquina sea utilizada. Las fuerzas de vibración en el desbalance se deben a que el centro de masa del rotor es excéntrico al eje de rotación, por lo tanto, se generan fuerzas centrífugas centrífugas que que actú actúan an sobr sobre e la masa masa del del roto rotorr y que que debe deben n ser ser cont conten enid idas as por por los rodamientos y su carcaza o estructura de soporte.


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BALANCEO DE ROTORES Centro de gravedad de la masa:

PROPÓSITO Y APLICACIÓN Propósito: Aprender la manera correcta de realizar el balanceo de equipos rotatorios aplicando la tecnología de análisis de vibraciones


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BALANCEO DE ROTORES 1. ALCANCE El presente informe sirve para mostrar al docente, como es que fue realizada la tarea de balanceo y para tener una reseña de cómo debe ser llevado a cabo correctamente el análisis de los datos obtenidos con el equipo de vibraciones.

2. ROLE ROLES S Y RESPO RESPONS NSAB ABIL ILID IDAD ADES ES ROL

RESPONSABILIDAD

Líder de Grupo

Es responsable de supervisar y/o verificar el cumplimiento de las tareas de manutención seguras, permitiendo que esta actividad sea realizada libre de riesgos y de manera eficiente, de acuerdo a la guía d e laboratorio.

Toma de datos

Es respons responsabl able e de contro controlar lar y/o exigir exigir el cumpli cumplimi mient ento o de las tareas tareas de manutención de acuerdo a las normas de seguridad, al programa de trabajo y a los proc proced edim imie ient ntos os indi indica cado dos s la guí guía de labo labora rattorio orio,, adem además ás se responsabiliza por la toma de datos y la correcta recolección de lecturas..

Apoyo técnico

Es respon responsab sable le de brind brindar ar ayuda ayuda al ejecut ejecutar ar las tareas tareas de manute manutenci nción ón mecánicas de acuerdo a las normas de seguridad, al programa de trabajo y a los procedimientos indicados en la guía de laboratorio.

3. SIGL SIGLAS AS Y DEFI DEFINI NICI CION ONES ES EPP: Equipo de protección personal.

4. Anál Análiisis sis de Ries Riesgo goss

ID

DAÑO FÍSICO POR:

DESCRIPCIÓN

Atrapamiento

El personal que realiza el balanceo de rotores en un plano deberá tener cuidado al mover las extremidades superiores (brazos y manos) ya que estas pueden quedar atrapadas por piezas o e lementos móviles.

Choques y Golpes

El personal que realiza el balanceo de rotores en un plano deberá preven prevenir ir los choque choques s y/o y/o golpes golpes con estruc estructur turas as metáli metálicas cas,, partes partes móviles de componentes, ya que éstas pueden moverse o desplazarse de manera imprevista.

Caída al Mismo Nivel

El personal que ejecute el balanceo de rotores en un plano deberá tener cuidad cuidado o de su tropie tropiezo zo o resbal resbalami amient ento o durant durante e la ejecuc ejecución ión de la mencionada tarea, causado por el derramen de lubricantes en el piso Fecha Noviembre / 2008

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BALANCEO DE ROTORES bebido al curso normal del de l laboratorio

Mal uso de las herramientas

El personal que realiza el balanceo de rotores en un plano deberá tener cuidado cuidado de manipular manipular las herramien herramientas tas de manera manera correcta correcta durante el desarroll desarrollo o de las diferentes diferentes actividades actividades involucrad involucrados os en el presente presente laboratorio

Carga Física

El personal que efectúa el balanceo de rotores en un plano deberá evitar cualquier actividad que involucre posturas de trabajo inadecuadas y/o y/o posi posici cion ones es rest restri ringi ngida das s del del cuer cuerpo po que que sobr sobre e esfu esfuer erce cen n los los músculos y tendones.

5.3 Consideraciones Generales Generales de Seguridad TÍTULO Personal

DESCRIPCIÓN Disponer únicamente de personal calificado y experimentado.

Instrucciones

Brindar las instrucciones de seguridad pertinentes a todo el personal involucrado durante la reunión previa a la actividad de manutención.

Elementos de Protección

Asegurar que todo el personal tenga y utilice su respectivo equipo de protección personal (EPP).

Herramientas de Trabajo

Verificar el estado y/o condición de las herramientas o equipos requeridos para la realización de dicha actividad.

Área de trabajo

Verifi Verificar car que el área área donde donde se realiz realiza a la activi actividad dad de balanc balanceo eo esté esté libre libre de desechos, material suelto y personal ajeno a la presente actividad.

Precaución

Seguir todos los protocolos de seguridad asociadas a la ejecución de la actividad de balanceo.


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ANÁLISIS VIBRACIONAL BALANCEO DE ROTORES 5. DIAGRAMA DE FLUJO GENERAL DEL BALANCEO DE ROTORES A. Preparación para el trabajo Distribución de tareas y responsabilidades

INICIO REUNIÓN DE COORDINACIÓN

ENTREGA DE MATERIALES, EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

Se realizó el plan de balanceo?

NO Realizarlo

Se verificó la zona de trabajo?

Verificar Personal reportado

SI

FIN

SI Traslado de herramientas, equipos y materiales a zona de balanceo

Aplicar las instrucciones de la guía de laboratorio

B. Instrucciones de balanceo ENCENDIDO DEL MODULO

Calculo de contrapesos para el balanceo de rotores

MONTAJE

FINALIZACIÓN DE LA TAREA DE BALANCEO Fecha Noviembre / 2008

NO

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Equipos y herramientas


ANÁLISIS VIBRACIONAL BALANCEO DE ROTORES


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BALANCEO DE ROTORES

6.- PERSONAL, EQUIPOS Y MATERIALES 6.1 Equipo Equipo de Protección Protección Persona Personal.l.-

6.2 Personal Personal Requerido.Requerido.CANTIDAD

CATEGORÍA

01

Líder de Grupo

01

Toma de datos

01

Apoyo técnico

6.3 Materiales Materiales Requeridos Requeridos..CANTIDAD 01 01 01 01

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

Modulo de pruebas de desbalance Equipo de análisis Vibracional VIBROCORD Computadora Llave de garra


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Equipo Equipo Equipo Equipo



ANÁLISIS VIBRACIONAL BALANCEO DE ROTORES 1. Balanc Balanceo eo de rotore rotoress en en un un plan plano.: o.:

El Balanceo de rotores en un plano requiere de la aplicación de matemática y la constante medición de vibraciones con el equipo VIBROCORD Estos equipos y herramientas permiten el balanceo de una manera fácil pero deberá analizarse cuidadosamente su instalación correcta, las conexiones y los puntos donde deberá de medirse la vibración debido al riesgo latente de tomar una medida irreal del equipo, también cabe resaltar que el equipo en mención no estaba completamente fijado al suelo lo que resulto una desventaja en la toma de los datos.

DESARROLLO DEL LABORATORIO

N º 1

TAREA PARCIAL Se procedió a identificar los componentes del modulo que se nos fue entregado, para la posterior ejecución de la tarea, además de analizar y recordar el funcionamiento del equipo de vibraciones VIBROCORD

DATOS DEL TRABAJO Masa= 4,9 Kg Diámetro del rotor= 16 cm Velocidad= 1488 rpm


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2

3

TOMA DE MEDIDAS:

DATOS:

Para iniciar la tarea de balanceo se tubo que tomar medidas de las vibraciones que producía el equipo antes de la tarea.

Los datos obtenidos fueron 25 Hz y 12.3mm/s Para los cuales se obtuvo el siguiente espectro de vibraciones.

CALCULANDO EL PESO DE PRUEBA:

Aplicando el peso de prueba:

Una vez realizada la toma de datos se detecto un desbalance ya que el equipo de vibraciones arrojo un expectro 1X el cual determina este tipo de fallas.

CALCULANDO: PP= 35782650 x W = 35782650 x 2,45 RPM2 x D (1488) 2 x 16 PP= 5 gr.


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4

CALC CALCUL ULAN ANDO DO LA FUER FUERZA ZA CENT CENTRI RIFU FUGA GA::

PARA EL SIGUIENTE MODULO :

Una vez calculado el peso de prueba, necesitamos calcular la fuerza centrifuga que es el producto del desbalance. FC = 55,893 x 10 -10 (PP)(D)(RPM) 2 FC = 55,893 x 10 -10 (5)(16)(1488) 2 FC = 0.49kg

Se tomaron las lecturas de amplitud y fase del modulo.

VBO =

Amplitud 7.85

Fase 335º

CON PESO EN B: VBO =

5

CALC CALCUL ULAN ANDO DO EL ANG ANGULO ULO Y EL EL VEC VECTO TOR R RESULTANTE: VR2 = (a)2+(b)2-2abCosα VR2 = (7.85)2+(8.68) 2-2abCos15º VR = 2.3

CALCULANDO EL CONTRA PESO: PC = PP x V BO = 6.7 x 7.85 VR 2.3 PC = 22.86 gr


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Amplitud 8.68

Fase 320º




BALANCEO DE ROTORES

6

CALC CALCUL ULAN ANDO DO EL ANG ANGULO ULO DEL DEL CONT CONTRA RA PESO : Aplicamos la ley de senos : 2.3 = 8.68 =7.85 = Sen15º senx senα Senx= 77.6º

CONCLUSIONES: •

•

•

El presente informe muestra una resolucion recomendable para un problema de desbalance. El equipo tiene un de desbalance sbalance de 5 gr. El cual será balanceado balanceado con un contra contra peso de 22.86 gr a un ángulo de 77.6° desde el punto cero en sentido anti horario. El equipo cuenta con ranuras en las cuales se pueden poner los contra pesos, cada uno de estos están a 15º separados el uno del otro, por lo cual se tiene que descomponer el contra peso en sus componentes vectoriales


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7.- ACTIVIDADES DE MANTENCIÓN 7.1 Prepar Preparación ación para para el trabajo. trabajo.-INSTRUCTIVAS PREVIAS PARA LA MANTENCION 1 2 3 4

Reunión de coordinación para la distribución de tareas y responsabilidades. Entregar materiales, equipos y herramientas. Verificar su estado. Realizar el Análisis de Riesgo de Trabajo Trasladar herramientas, equipos y materiales a la zona de manutención.

7.2 Finalizaci Finalización ón de Labor de Manutención.Manutención.LIMPIEZA 1

2

Mantener el exterior del modulo balanceo tan limpio como sea posible para permitir una mejor inspección, ajuste, y trabajo en los laboratorios Limpiar el área de trabajo, eliminar los restos de materiales utilizados durante el balance de rotores en un plano guardando todos los desechos inservibles en los respectivos depósitos.

INFORME FINAL

1

Notifi Notificar car al docent docente e sobre sobre la culmin culminaci ación ón de la activi actividad dad de manutención de los rodamientos.


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