Balanceo Unidad IV

INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN LUIS POTOSÍ

MATERIA:

 VIBRACIONES MECANICAS PROFESOR:

 ING. JOSE ARTURO TAPIA TAPIA BARRAZA  TRABAJO:  TRABAJO:

BALANCEO DE ROTORES Y ELEMENTOS ROTA ROTATIVOS  TRABAJO  TRABAJO REALIZADO POR:

CAMACHO IBARRA, FELIPE DE JESUS. CASTILLO PARDO, CARLOS. SILVA ANGUIANO, VICTOR MANUEL.

LUNES 16 DE MAYO DE 2016

1.ÍNDICE-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 2.INTRODUCCIN---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 !.-DESARROLLO DEL TRABAJO" BALANCEO DE ROTORES Y ELEMENTOS ROTATIVOS--------------------------- ! !.1.1.DESBALANCE-----------------------------------------------------------------------------------------------------! !.1.2.- ROTOR RIGIDO---------------------------------------------------------------------------------------------------! !.1.!.- ROTOR FLE#IBLE-------------------------------------------------------------------------------------------------! !.1.$.- TOLERANCIAS DE DESBALANCEO----------------------------------------------------------------------------! !.2.- PROCEDIMIENTO PARA HACER EL DESBALANCEO EST%TICO ----------------------------------------------------$ !.!.-PROCEDIMIENTO PARA HACER EL BALANCEO DIN%MICO EN UN PLANO--------------------------------------& !.$.-PROCEDIMIENTO PARA HACER EL BALANCEO DIN%MICO EN DOS PLANOS. ----------------------------------& $.CONCLUSIONES-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------' &.- BIBLIOGRAFÍA -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------(

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2.-INTRODUCCIN El balanceo es la técnica e co!!e"i! o eli#ina! $%e!&as o #o#entos "ene!ao!es e 'e!t%!baciones (ib!ato!ias. Los es$%e!&os sob!e el bastio! e %n #ecanis#o) o sob!e los so'o!tes '%een (a!ia! e #ane!a si"ni*cati(a %!ante %n ciclo co#'leto e o'e!aci+n , '!o(oca! (ib!aciones %e a (eces '%een alcan&a! a#'lit%es 'eli"!osas. Incl%so a%n%e no lo $%e!an) las (ib!aciones so#eten a los coinetes a ca!"as !e'etias %e '!o(ocan el $allo 'o! $ati"a e las 'ie&as. Se /ace entonces '!eciso eli#ina! o !e%ci! las $%e!&as e ine!cia %e '!o%cen estas (ib!aciones. En la in#ensa #a,o!0a e los casos) el desbalance se ca!acte!i&a 'o! '!esencia e altos ni(eles e (ib!aciones en los 'lanos !aiales el !oto!) sin ecl%i! la 'osibilia e !e"ist!a! ni(eles consie!ables e (ib!aciones en los 'lanos aiales) e'enieno el ti'o e !oto!) e la ist!ib%ci+n el '!o'io desbalance  , e la is'osici+n e los 'eestales. B2sica#ente) el desbalance  es %n '!oble#a c%,o o!i"en !aica en la ist!ib%ci+n no %ni$o!#a e la #asa el !oto!) la c%al se t! a%ce en %n co!!i#iento ent!e el ee cent!al "eo#ét!ico el !oto!) %e "ene!al#ente coincie con el ee e !otaci+n , el cent!o e #asas el '!o'io !oto!. De #ane!a %e) la co!!ecci+n el desbalance  se !e%ce a aiciona! o s%bst!ae! #asa) lo"!ano %e la n%e(a ist!ib%ci+n "ene!e $%e!&as in2#icas %e !es%lten en e%ilib!io. Pe!o c%iao) la lect%!a el '2!!a$o ante!io! '%ee '!o(oca! %n senti#iento e%i(ocao en c%anto a la si#'licia e la acci+n e balancea!. En el caso el balanceo e !oto!es e alta (elocia o !oto!es 3eibles) este se to!na en et!e#o co#'licao , #%, 'eli"!oso) sob!e too si tales !oto!es se balancean a baa (elocia.

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!.1 DESARROLLO DEL TRABAJO" BALANCEO DE ROTORES Y ELEMENTOS ROTATIVOS. !.1.1.- CONCEPTO DE DESBALANCE El esbalance es la ist!ib%ci+n i!!e"%la! e las #asas e %n c%e!'o !es'ecto al cent!o "eo#ét!ico e !otaci+n) ano co#o !es%ltao la esco#'ensaci+n e #asas %e al "i!a! con cie!ta acele!aci+n o!i"inan $%e!&as ecitao!as !aiales %e ca%san es"aste) (ib!aci+n) co#'onentes oblaos o !otos , co#'onentes ecént!icos. Si se a'lica la técnica e balanceo a%to#2tico a la #a%ina!ia !otato!ia) se '%een eli#ina! '!oble#as e (ib!aci+n 'o! esbalance) ano co#o !es%ltao #a,o! is'onibilia , con*abilia en la #a%ina!ia !otato!ia) as0 co#o %na #a,o! %!abilia e esta.

!.1.2.- CONCEPTO DE ROTOR RIGIDO P%een se! e*nios co#o a%ellos !oto!es %e sieno balanceaos en os 'lanos c%ales%ie!a) no ca#bia!2n s% co#'o!ta#iento in2#ico con el inc!e#ento e (elocia) a%n c%ano estos alcancen s% #2i#a (elocia e o'e!aci+n. El balanceo e !oto!es !0"ios en #2%inas e baa (elocia 5so$t bea!in"s6 ten!2 %e se! eec%tao) to#ano la #2i#a (elocia e o'e!aci+n e estos) co#o !e$e!encia 'a!a el c2lc%lo el esbalance !esi%al.

!.1.!.- CONCEPTO DE ROTOR FLE#IBLE Son a%ellos %e no satis$acen la e*nici+n e los !oto!es !0"ios) ebio a %e tienen a 3eiona!se bao la acci+n e las $%e!&as in2#icas '!o%cias 'o! el esbalance. Tal co#'o!ta#iento '%ee se! a"!a(ao 'o! los ca#bios en te#'e!at%!a , ca!"a %e '%een tene! l%"a! %!ante la o'e!aci+n el !oto!. Tal es el caso e los !oto!es e t%!binas e (a'o! , "as. Esto /ace %e sea i#'!escinible balancea! los !oto!es 3eibles en #7lti'les 'lanos) 'a!a lo c%al se!2 necesa!io %e %!ante los t!abaos e balanceo) el !oto! sea o'e!ao en coniciones si#ila!es a las e se!(icio) es eci!) 'o! enci#a 8co#o #0ni#o- e s% '!i#e!a (elocia c!0tica) ebio a %e si los cont!a'esos e co!!ecci+n no se colocan eacta#ente en los 'lanos el esbalance) entonces se "ene!a!2n 'a!es e $%e!&as in2#icas %e esbalancea!2n al !oto! %na (e& %e este alcance s% (elocia e o'e!aci+n. Po! ello) no es !a!o encont!a! %n !oto! 3eible %e) /abieno sio balanceao en #2%ina a baa (elocia 9

, con tole!ancias aec%aas) e/iba %n co#'o!ta#iento tal) %e lo in/abilite 'a!a se! o'e!ao a altas (elociaes. Po! ot!o lao) el balanceo e !oto!es 3eibles ta#bién ten!2 %e se! eec%tao) en #2%inas one la !i"ie& e s%s a'o,os sea si#ila! a la !i"ie& e los 'eestales e la #2%ina en la %e e*niti(a#ente o'e!a!2 el !oto! balanceao. Tal a*!#aci+n ecl%,e !2stica#ente el %so e #2%inas balanceao!as e a'o,os 3eibles 5 soft bearings 6 'a!a balancea! !oto!es 3eibles . La !es'%esta a la a*!#aci+n ante!io! !aia en la inte!'!etaci+n co!!ecta el #a'a e (elociaes c!0ticas t!ans(e!sales e %n !oto!.

!.1.$.- CONCEPTO DE TOLERANCIAS DE DESBALANCEO D%!ante los !a&ona#ientos e'%estos /asta el #o#ento) se '%ee in$e!i! %e es necesa!io balancea! /asta %n ni(el o conici+n ace'table. Est2 cla!o %e lo ieal se!0a !e%ci! a ce!o la $%e!&a esbalanceaa) 'e!o ob(ia#ente ese el '%nto e (ista '!2ctico esto no es 'osible , ese el '%nto e (ista econ+#ico) si $%e!a 'osible '!2ctica#ente) !es%lta!0a s%#a#ente costoso.  Po! ello) eisten %na se!ie e !eco#enaciones 'a!a ace'ta! co#o no!#ales las (ib!aciones '!o%cias 'o! %n !oto! con cie!to "!ao e esbalance. Los $ab!icantes e #2%inas o los %s%a!ios e éstas "ene!al#ente inican los l0#ites 'e!#isibles 'a!a la conici+n e esbalance 'e!o en a%sencia e estas !eco#enaciones) se %tili&an las lla#aas no!#as e se(e!ia.  En #%c/os casos) los inicao!es antes #encionaos no eisten) 'e!o se /an esa!!ollao al"%nas ca!tas e se(e!ia e las (ib!aciones co#o la #ost!aa en el Aneo II. Sin e#ba!"o) '!obable#ente naie esté #eo! ca'acitao 'a!a ecii! c%2l es el l0#ite e (ib!aciones ace'tables 'a!a %na #2%ina %e s% '!o'io $ab!icante. Po! ello) se s%"ie!e %e c%ano el 'e!sonal %e se eica a los t!abaos e ia"n+stico , balanceo no c%ente con s%*ciente e'e!iencia en estos #eneste!es o c%ano no se is'on"a e in$o!#aci+n !elacionaa con la /isto!ia (ib!o ac7stica e la #2%ina se c%#'lan con !%"osia las !eco#enaciones e#itias 'o! el $ab!icante a e stos e$ectos.  Los "!aos e balanceo est2n se'a!aos %no !es'ecto e ot!o 'o! %n $acto! e 4) (eces. ;n "!ao *no '%ee se! necesa!io en al"%nos casos) es'ecial#ente c%ano la alta '!ecisi+n e balanceo es !e%e!ia. Ot!as "%0as 'a!a la ete!#inaci+n el ni(el e ace'taci+n e las (ib!aciones ebias al esbalance /an sio esa!!ollaas) 'o! ee#'lo) 'o! la Sociea Ale#ana e In"enie!os 5
!.2.- PROCEDIMIENTO PARA HACER EL DESBALANCEO EST%TICO El ee '!inci'al e ine!cia est2 es'la&ao el ee aial e !otaci+n en $o!#a 'a!alela. Esto /ace %e el cent!o e "!a(ea no coincia con el ee e !otaci+n. S% no#b!e 5est2tico6 se ebe a %e se ete!#ina est2tica#ente 5"i!ano #an%al#ente6) ,a %e el 'eso esbalanceao! o '%nto 'esao a'%nta en la i!ecci+n e la $%e!&a e "!a(ea. La (ib!aci+n %e '!o%ce el esbalanceo est2tico) es !econocible 'o! t!es ca%sas: > La (ib!aci+n est2 ca!acte!i&aa 'o! %na $%e!te co#'onente 1?RPM en sentio !aial) en caa %no e los coinetes te!#inales.

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> Los co#'onentes 1?RPM c!ecen $%e!te#ente al inc!e#enta!se la (elocia e !otaci+n 5al c%a!ao e la (a!iaci+n e las RPM , i!ecta#ente '!o'o!cional al c!eci#iento el "!ao e esbalanceo6. > Los co#'onentes 1?RPM est2n en $ase) en a#bos coinetes.  En "ene!al) e ste ti'o e esbalanceo es $2cil#ente !econocible , co!!e"ible) colocano 'esos en el lao o'%esto al ca!"ao o sacano 'eso a este lao) ,a %e se b%sca !estit%i! la coinciencia e a#bos ees.

;n caso 'a!tic%la! e balanceo est2tico en %e se eli#ina 'eso son las "!anes /élices e e#'%e e los b%%es) las %e se balancean est2tica#ente) ebio a %e la (elocia e $%nciona#iento es baa) no alcan&ano la '!i#e!a (elocia c!0tica) , 'o! s% conici+n e !oto! el"ao 5"!an i2#et!o con !es'ecto al la!"o6.

!.!.-PROCEDIMIENTO PARA HACER EL BALANCEO DIN%MICO EN UN PLANO. El balanceo en %n 'lano i#'lica coloca! o saca! %n 'eso e co!!ecci+n en %n solo 'lano 'a!a lo"!a! co!!e"i! el esbalanceo. Este #étoo es a'licable sie#'!e en !oto!es el"aos , !oto!es e #a,o! lon"it% %e '!esenten esbalanceo '%!a#ente est2tico. Pa!a a'lica! el balanceo en %n 'lano ebe c/e%ea!se lo si"%iente: > El !oto! es !0"io > Las a#'lit%es en caa !oa#iento son si#ila!es. > El 2n"%lo e $ase e a#bos !oa#ientos es si#ila! 5se ace'ta 'o! si#ila! %na i$e!encia e $ase e no #2s e 96 En !oto!es en (olai&o 5caso es'ecial6) incl%so en !oto!es la!"os) el balanceo en %n 'lano ent!e"a !es%ltaos satis$acto!ios sie#'!e , c%ano el 'eso e co!!ecci+n sea %bicao en el 'lano el cent!o e "!a(ea.  El #étoo #2s co#7n e co!!ecci+n 'a!a este ese%ilib!io) es %na '!%eba est2tica) en la %e el con%nto ee !oto! escansa sob!e os '!is#as 'e!$ecta#ente alineaos o en s% e$ecto sob!e 'olines %e 'e!#itan !ota! lib!e#ente al con%nto ee !oto! 5#0ni#o !oce6. El !oto! !oa!2 lib!e#ente /asta %e la 'osici+n el '%nto 'esao %ee lo #2s ce!ca el cent!o e la tie!!a. ;na (e& encont!aa esta 'osici+n) basta!2 coloca! la #asa co!!ecto!a 

es$asaa en 1C %e e%ilib!e ic/o '%nto %o eli#ina! la #asa %e '!o(oca el esbalanceo '%lieno en la &ona el '%nto 'esao.

;na e las (entaas co#'a!ati(as e este #étoo) ae#2s e la $acilia e a'licaci+n) es la no necesia e "i!o) 'o! lo %e no es necesa!io %sa! %na #2%ina e balanceo in2#ico) lo %e is#in%,e consie!able#ente los costos e o'e!aci+n.

!.$.-PROCEDIMIENTO PARA HACER EL BALANCEO DIN%MICO EN DOS PLANOS. El balanceo en os 'lanos !es%lta %n 'oco #2s co#'licao %e el balanceo en %n 'lano , en al"%nas ocasiones no ent!e"a los !es%ltaos es'e!aos en $o!#a in#eiata. Esto e'ene e la !es'%esta a las $%e!&as e caa !oto! en 'a!tic%la!.  %ano las #asas no balanceaas ,acen en #2s e %n 'lano) la !es%ltante el esbalanceo es %na $%e!&a , %n #o#ento. A esta conici+n se le conoce co#o esbalanceo in2#ico , solo '%ee se! co!!e"ia con %na '!%eba in2#ica 5#2%ina ca'a& e '!o'o!ciona! tanto el 'eso e la #asa co!!ecto!a) co#o s% 'osici+n en caa 'lano6) la %e co!!es'one a /ace! "i!a! el !oto! a %na (elocia si#ila! a la e t!abao) con el *n e si#%la! esta conici+n. En "ene!al se consie!a !eali&a! balanceo in2#ico en os 'lanos a !oto!es c%,o la!"o es #a,o! %e la #ita e s% i2#et!o. El balanceo en os 'lanos tiene #eo!es !es%ltaos c%ano la !i"ie& !elati(a e los escansos es ébil en co#'a!aci+n con el !oto!. Esto es el !oto! es !0"io , los escansos son 3eibles 'e!o no !esonantes. %ano esta !elaci+n ca#bia) ta#bién ca#bian los !es%ltaos el balanceo. o#o !e"la "ene!al el balanceo en os 'lanos ebe e$ect%a!se c%ano se tienen las si"%ientes coniciones) '!o%cto e la #eici+n e (ib!aciones: > El !oto! es !0"io > Los escansos son 3eibles 'e!o no !esonantes > Solo os !oa#ientos so'o!tan la ca!"a !aial > Eiste "!an cantia e esbalanceo 'a!. Es '!2ctica#ente i#'osible ete!#ina! balancea! en %no o os 'lanos antes e !eali&a! la #eici+n e (ib!aciones el siste#a. C El e$ecto el esbalanceo in2#ico en %n !oto! se '%ee !e'!esentaa 'o! la si"%iente *"%!a: 

Si las os #asas esbalanceaas son iénticas , o'%estas 5es$asaas en 1C6) el !oto! esta!2 balanceao est2tica#ente !es'ecto el ee e !otaci+n) sin e#ba!"o c%ano el !oto! "i!a) caa isco "ene!a!2 %na $%e!&a cent!0$%"a) '!o%ciénose as0 %n #o#ento ca'a& e es'la&a! el ee e s%s a'o,os.

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$.-CONCLUSIONES El balanceo e !oto!es , e siste#as #ec2nicos !otantes es %na a'licaci+n co#e!cial) e las #2s i#'o!tantes) e la teo!0a e (ib!aciones) '%es too e%i'o ebe!2 se! balanceao en $ab!ica , en s% l%"a! e se!(icio si t!abaa a (elociaes e !otaci+n s%'e!io!es a los  !'#. El obeti(o cent!al el balanceo e !oto!es 3eibles !aica en la necesia e #ini#i&a! la 3ei+n e éste en o'e!aci+n. Los !oto!es 3eibles ten!2n %e se! t!ataos con et!e#o c%iao al selecciona! s%s 'lanos e balanceo , la (elocia e co!!ecci+n on esta in(esti"aci+n se lo"!a %n #eo! a'!eni&ae sob!e los '!ocei#ientos el balanceo en i$e!entes 'lanos , ta#bién el conce'to e al"%nas e*niciones sob!e s% $%nci+n son in(esti"aciones e "!an a,%a al 'oe! (e! ta#bién al"%nos ee#'los , se"%i! 'aso a 'aso sob!e la elabo!aci+n e estos '!oble#as , ta#bién sob!e one se '%ie!an a'lica! ic/os '!oble#as.

&.- BIBLIOGRAFÍA )**+"/*3.45).*345)2006/7837($!/9:/7837($!/.+98  C

)**+";;;.5:.3<=.4<+.94.55*955)3>:V3/53:<?20?20B55<:.+98  HHH.el'!is#a.co#a'%ntesc%!so.as'i1499 /tt':HHH.balancetec/nolo",.co#'$Basicoselbalanceo.'$ 

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