Técnica de Balanceo de Rotores con CSI Técnica de Balanceo de Rotores con CSI
1. 1.1
ASPECTOS GENERALES DESCRIPCION GENERAL
El módlo Técnica de Balanceo de Rotores con CSI del !rea de Plani"icación en Cellosa Araco # Constitción S.A.$ es %arte de na serie de módlos de instrcción de &antención Predicti'a. Tiene como "inalidad entre(ar las "nciones$ com%onentes$ tareas # %rocedimientos )!sicos de la &antención de los e*i%os rotatorios in'olcrados en el módlo Técnica de Balanceo de Rotores con CSI$ desde el %nto de 'ista de los s+ntomas detectados. Este módlo entre(a n en"o*e detallado del ti%o de tra)a,o a reali-ar$ %ermitiendo e"ectar na mantención #o re%aración adecada del e*i%o. Presenta el material de a%rendi-a,e de tal "orma *e$ na 'e- *e /a#a "inali-ado todas las secciones del a%rendi-a,e$ sted se%a el %rocedimiento de )alanceo de e*i%os rotatorios. Los o),eti'os esti%lados a continación dar!n na idea de lo *e se de)e lo(rar al "inal de este módlo. ASPECTOS GENERALES 1.0 OBETI2OS DEL &OD3LO 5 5 5 5 5
Al terminar este módlo$ sted ser! ca%a- de4 Det Determ ermina inar la la e6i e6ist sten enci ciaa de de n n %%ro ro)l )leema de des) des)aalanc lanceo eo.. Det Determ ermina inar la la se se'eri 'erida dadd ddel el des)a es)allanc anceo e6i e6isstent ente. Esta Esta)l )lec ecer er el %o %osi sici cion onam amie ient ntoo # con cone6 e6ió iónn de de los los e*i e*i%o %oss de de med medic ició iónn nece necesa sari rios os.. Est Esta)l a)lecer ecer la con con"i "i((rac raciión del del e* e*i% i%oo ddee me medic dición ión. Dete Determ rmin inar ar la com% com%en ensa saci ción ón del del des) des)al alan ance ceoo /ast /astaa ni'e ni'ele less %erm %ermis isi) i)le les. s.
ASPECTOS GENERALES 1.7 INTROD3CCION El des)alanceamiento es na de las casas m!s comnes de 'i)raciones en las m!*inas rotatorias. S e6istencia se de)e a *e los centros de masa de las distintas secciones trans'ersales *e com%onen el rotor no se encentran so)re el e,e de rotación$ (enerando "er-as centr+"(as *e %ro'ocan 'i)ración en el e*i%o. Este %ro)lema siem%re se /ace %resente de)ido a la im%osi)ilidad de %oder )alancear %er"ectamente n rotor$ sin em)ar(o$ s %resencia %resencia de)e ser residal. Por esta ra-ón se de)e estar ca%acitado ca%acitado %ara discriminar si el (rado de des)alanceamiento e6istente se encentra dentro de los ni'eles %ermisi)les %or el e*i%o #$ en caso contrario$ o%erar correctamente el Anali-ador CSI e,ectando el %rocedimiento corres%ondiente %ara la corrección del des)alanceo. 0.8 0.8 DESB DESBAL ALAN ANCE CEA& A&IE IENT NTO O EN EN E93 E93IIPOS POS ROT ROTA ATORI ORIOS 0.1 0.1 CON: CON:IIG3 G3RA RACI CION ON DEL DEL ANA NALI LI;A ;ADO DOR R CSI Para reali-ar las mediciones de 'i)ración en la m!*ina con el Anali-ador$ Anali-ador$ es necesario "i,ar na serie de 'aria)les *e de"inen la o%eración$ tanto del sensor a em%lear como del mismo Anali-ador. Anali-ador. La "orma de acceder al %roceso de medición es mediante el )otón <tilit#=$ en la %arte s%erior del Anali-ador$ éste des%lie(a el si(iente men> %rinci%al4 En la tercera l+nea del men> se encentra la "nción
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Técnica de Balanceo de Rotores con CSI El %ar!metro
DESBALANCEA&IENTO EN E93IPOS ROTATORIOS 0.0 POSICIONA&IENTO CONEIN DE E93IPOS DE &EDICIN Para reali-ar las mediciones se re*iere de n Anali-ador CSI modelo 0118$011$0108$017 8$ n "ototacometro$ n acelerómetro$ masas de corrección # %ersonal entrenado %ara la colocación de masas de )alanceo. Tanto el "ototacometro como el acelerómetro de)en ser conectados estando el Anali-ador a%a(ado. Generalmente$ el "ototacometro %osee dos conectores$ no %ara introdcir la seal al Anali-ador # el otro %ara a)astecerse de ener(+a. Am)os conectores$ ,nto con el corres%ondiente al acelerómetro$ se aco%lan en la %arte s%erior del Anali-ador. Antes de reali-ar las mediciones es con'eniente c/e*ear el correcto "ncionamiento de los distintos elementos. 3na 'e- en terreno se de)e instalar el "ototacometro en na s%er"icie "i,a # esta)le a na distancia no s%erior a las 1= F8 cm a%ro6imadamenteH$ con res%ecto a la cinta re"lectante. Es im%ortante sealar *e la cinta re"lectante no de)e so)re%asar ciertas dimensiones l+mites determinadas %or el ti%o de "ototacómetro a em%lear. As+$ en el caso del modelo 81$ el anc/o de la cinta no de)e ser menor a 10=$ ni so)re%asar a la mitad de la circn"erencia del e,e. Sin em)ar(o$ es recomenda)le tili-ar cintas m!s anc/as %ara m!*inas con 'elocidades de (iro %or so)re 188 r%m. En el caso del modelo 8$ el anc/o de la cinta est! esta)lecido %or4 Anc/o F%l(adaH r%m 6 radio e,e F%l(adaH1.888 DESBALANCEA&IENTO EN E93IPOS ROTATORIOS 0.7 EISTENCIA DE DESBALANCEA&IENTO Cando e6iste des)alanceamiento$ el es%ectro 'i)ratorio %resenta n com%onente radial %redominante$ corres%ondiente a la 'elocidad de rotación del e,e Fcom%onente 1 6 r%mH$ no o)stante n com%onente radial 16 no siem%re corres%onde a des)alanceamiento. En n des)alanceamiento la com%onente 16 alcan-a 'alores ele'ados en com%aración a los restantes %ea@ del es%ectro. As+$ la com%onente radial se em%ina %or so)re el J8K del 'alor (lo)al de la 'i)ración. Es "recente 'eri"icar la e6istencia de m>lti%los de la 'elocidad de (iro 06$ 76 /asta 6$ %ero de ma(nitdes %e*eas$ in"eriores al K del 'alor medido a 16. La me,or seal de des)alanceamiento es el an!lisis *e se %ede e"ectar en )ase a la relación de "ases entre las 'i)raciones. Dada la manera en *e se %rodce el des)alanceo$ la di"erencia de "ase entre las 'i)raciones 'erticales # /ori-ontales en n %nto es de 8M a%ro6imadamente$ este +ndice es '!lido sólo cando la 'elocidad de rotación es menor en com%aración a la %rimera 'elocidad cr+tica F%rimera 'elocidad a la *e se %rodce resonancia del e*i%oH. Otro indicador lo entre(a la di"erencia de "ase entre las 'i)raciones /ori-ontales # 'erticales de am)os descansos del rotor$ las *e de)en ser coincidentes. Ca)e sealar *e los rotores en 'oladi-o constit#en n caso es%ecial de des)alanceamiento$ #a *e %eden %resentar na alta com%onente a6ial$ contrariamente a lo *e ocrre en rotores )icados entre descansos. E'identemente$ la di"erencia de "ase entre las 'i)raciones a6iales de los descansos de)e ser 8M.
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Técnica de Balanceo de Rotores con CSI
DESBALANCEA&IENTO EN E93IPOS ROTATORIOS 0. SE2ERIDAD DEL DESBALANCEA&IENTO E6iste na (ran cantidad de est!ndares o 'alores admisi)les %ara determinar c!n se'era es la 'i)ración casada$ en este caso %articlar %or des)alanceamiento. Cada no tili-a distintos %ar!metros de e'alación. El est!ndar ma#ormente tili-ado$ # *e se descri)e en este módlo$ corres%onde al ISO 070$ éste limita la se'eridad 'i)ratoria %ara e'itar la "ati(a de los elementos de la m!*ina # so%orte. El alcance de este método de e'alación est! restrin(ido %ara 'elocidades de o%eración de la m!*ina en n ran(o de 18 a 088 re's F?88 a 10888 r%mH. La canti"icación de la se'eridad 'i)ratoria est! de"inida a %artir del 'alor R&S Froot mean s*areH del %ar!metro 'elocidad de 'i)ración$ el *e es sministrado %or el Anali-ador CSI al momento de reali-ar la medición. De esta manera$ los ran(os de se'eridad 'i)ratoria %ara m!*inas normales son4 Se(>n el est!ndar$ las m!*inas clase 2 est!n com%estas %or sistemas condctores con "er-as de inercia des)alanceadas %or mo'imientos rec+%rocos de ss elementos com%onentes$ montados en "ndaciones relati'amente r+(idas. Estos e*i%os toleran 'alores R&S de la 'elocidad 'i)ratoria de 08 a 78 mms. Las m!*inas clase 2I est!n com%estas %or sistemas con "er-as de inercia des)alanceadas montadas en "ndaciones relati'amente el!sticas$ como /arneros 'i)ratorios$ m!*inas$ centr+"(as$ molinos$ etc. Estos e*i%os toleran 'alores R&S de 8 mms # 88 mms$ cando %asan a tra'és de la resonancia drante n corto inter'alo de tiem%o. 7.8 :3NCION BALANCEA&IENTO 7.1 POSICIONA&IENTO CONEION DE LOS E93IPOS DE &EDICION La %osición e intercone6ión de los distintos elementos es similar a la descrita en el ca%+tlo Des)alanceamiento en E*i%os Rotatorios. Al comen-ar el )alanceamiento es necesario detener el e*i%o # marcar n 'alor re"erencia como 8M. Es recomenda)le )icar este %nto en el )orde de la cinta re"lectantes *e corta el /a- emitido %or el "ototacometro. 3na 'e- )icada la re"erencia$ la distri)ción de los !n(los de)e /acerse en sentido o%esto a la rotación del e*i%o$ #a *e de esta "orma o%era el %ro(rama de )alanceamiento residente en el Anali-ador. Para iniciar la ad*isición de datos cando el e*i%o est! en mo'imiento$ es con'eniente instalar el Acelerómetro en la %osición en la *e la 'i)ración es m!s si(ni"icati'a. Generalmente$ esta )icación es la /ori-ontal$ de)ido a la menor ri(ide*e %resentan los descansos en dic/a dirección. :3NCION BALANCEA&IENTO 7.0 :ASES PARA REALI;AR 3N BALANCEO . Eta%as %ara Balanceo 1 De"inir el Tra)a,o de Balanceo. Descri%ción del Tra)a,o Fn>mero de tra)a,o$ identi"icación de la &!*ina$ etcH. Identi"icar los %lanos donde se colocan los %esos. Identi"icar los %lanos de medición. Identi"icar los %ntos de medición. In(resar el n>mero de 'elocidades a%ro6imadas de )alanceo. In(resar si /a# di"icltad %ara la medición S)straer ronot4 solo %ara tr)inas 0 De"ine O%ciones del tacómetro Rotación . An(lo del TDC Delta de las r.%.m. 'elocidad de )alanceo RP& de )alanceo. 7
Datos del sensor de Balanceo
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Técnica de Balanceo de Rotores con CSI
7.1 ? J
De"inición de %lanos de &edición en %ntos $ en relación a la rotación # el TDC %ntos de medición$ !n(los de medición De"ine la %osición del %lano NM de %osiciones # !n(lo F%er"oraciones$ ala)esH C/e*ear los resltados en cada no de los %ntos de medición. Instalar %eso de %re)a en relación a la "ase # ma(nitd medidas &edir # c/e*ear resltados Retirar e instalar %esos "inales Re%etir en )ase al resltado
.8 NI2ELES DE DESBALANCEA&IENTO PER&ISIBLE .1 DESBALANCEA&IENTO PER&ISIBLE 3na 'e- *e se /a comen-ado a com%ensar el des)alanceamiento e6istente en la m!*ina$ /a# *e tener %resente *e el tra)a,o de )alanceo termina cando$ tanto la se'eridad 'i)ratoria como el des)alancemiento m!6imo$ se encentran dentro de las tolerancias admisi)les. El des)alanceo m!6imo %ermitido 'ar+a de acerdo al ti%o # "nción desarrollada %or la m!*ina )a,o control. De esta "orma$ e6isten dos ti%os de tolerancia la comercial # de %recisión. Los %ar!metros *e %ermiten determinar el 'alor de la tolerancia en am)os casos son4 el %eso de la %ie-a FrotorH # la 'elocidad de tra)a,o de la misma. As+$ la l+nea recta *e ne los dos %ar!metros de"ine el des)alanceo m!6imo %ermitido %ara el e*i%o. Nomo(rama de Tolerancias %ara Balanceo Comercial El des)alanceo m!6imo %ermisi)le se re"iere a cada no de los %lanos de corrección de la %ie-a # de)er!n corre(irse los dos %lanos. E,em%lo4 3n rotor *e %esa 8 @(. # tra)a,a a 7.888 r%m$ %odr! tener n des)alanceo m!6imo de 7? cm.$ en cada %lano. Nomo(rama de Tolerancias %ara Balanceo de Precisión El des)alanceo m!6imo %ermisi)le se re"iere a cada no de los %lanos de corrección de la %ie-a # de)er!n corre(irse los dos %lanos. E,em%lo4 3n rotor *e %esa 8 @(. # tra)a,a a 7.888 r%m$ %odr! tener n des)alanceo m!6imo de 1 cm.$ en cada %lano. .8 E2AL3ACION .1 TEORICA Qa(a clic@ so)re la alternati'a correcta4 1 El des)alanceamiento en los e*i%os rotatorios se %rodce %or4 aH la e6istencia de desalineamiento entre los descansos del rotor )H la e6istencia de ,e(o radial o a6ial en los descansos o elementos *e com%onen el rotor cH la no coincidencia del e,e de rotación # el centro de masa de las distintas secciones del rotor dH la e6istencia de roce entre al(no de los elementos del rotor con elementos est!ticos circndantes 0 Las caracter+sticas del sensor a em%lear en la ad*isición de datos se de"ine en4 aH Sensor T#%e )H O%erationl Prms cH Dis%la# Control dH &easremnt &ode 7 El "ototacómetro %osee dos conectores$ #a *e4 aH %ermite esco(er el ti%o de conector corres%ondiente al modelo de Anali-ador a em%lear )H no transmite la seal desde el Anali-ador al "ototacómetro # el se(ndo lo /ace en el sentido in'erso cH se %eden conectar dos Anali-adores a la 'edH re*iere no %ara transmitir la seal de 'olta,e # otro %ara reci)ir ener(+a del Anali-ador El anc/o de la cinta re"lectante necesaria %ara ser detectada %or el "ototacómetro de%ende de4 aH la 'elocidad de rotación$ sin im%ortar el di!metro del e,e )H el di!metro del e,e$ sin im%ortar la 'elocidad de rotación
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Técnica de Balanceo de Rotores con CSI cH la 'elocidad de rotación # el di!metro del e,e dH nin(>n %ar!metro$ #a *e el %lso siem%re es detectado %or el "ototacómetro En n caso de des)alanceamiento$ el es%ectro 'i)ratorio se caracteri-a %or4 aH la e6istencia de mc/os m>lti%los de ma(nitd relati'amente similar )H n %ea@ %redominante a altas "recencias cH na com%onente radial a 16 acom%aada de )andas laterales m# similares en ma(nitd dH na com%onente radial a 16 m# %redominante en com%aración a los restantes %ea@ del es%ectro ? El est!ndar ISO 070 %ara esta)lecer la se'eridad 'i)ratoria$ %osee 'alide- %ara 'elocidades de rotación desde4 aH 8 a 10888 r%m )H ?88 a 10888 r%m cH 18 a 088 r%m dH ?88 a 10888 Q La canti"icación de la se'eridad 'i)ratoria est! determinada %or el 'alor R&S de4 aH la 'elocidad 'i)ratoria )H el des%la-amiento 'i)ratorio cH la aceleración 'i)ratoria dH nin(na de las anteriores J El orden del %rocedimiento com%leto de )alanceamiento es4 aH &edición de la 'i)ración sin %eso de %re)a. Colocar %eso de corrección del des)alanceamiento. Corrección del des)alanceamiento remanente. &edición de la 'i)ración con %eso de %re)a. )H &edición de la 'i)ración con %eso de %re)a. &edición de la 'i)ración sin %eso de %re)a. Colocar %eso de corrección del des)alanceamiento. Corrección del des)alanceamiento remanente. cH &edición de la 'i)ración con %eso de %re)a. Colocar %eso de corrección del des)alanceameinto. &edición de la 'i)ración sin %eso de %re)a. Corrección del des)alanceameito remanente. dH &edición de la 'i)ración sin %eso de %re)a. &edición de la 'i)ración con %eso de %re)a. Colocar %eso de corrección del des)alanceamiento. Corrección del des)alanceamiento remanente. 3na 'e- reali-ada la medición de la 'i)ración con el %eso de %re)a$ éste4 aH se )ica en la %osición contraria a la indicada %or el Anali-ador )H de)e de,arse en s misma %osición cH de)e retirarse dH se )ica en la %osición indicada %or el Anali-ador 18 La "nción a6iliar Trim Balance se em%lea %ara4 aH trans"ormar el %eso # la %osición an(lar determinados %or el Anali-ador %ara la corrección$ en %esos sitados en !n(los de"inidos %or el sario )H esta)lecer el 'alor # la %osición del %eso de %re)a cH corre(ir el des)alanceo remanente del e*i%o$ %osterior a la )icación del %eso de corrección dH re'isar los 'alores # %osiciones de todos los %esos de corrección a(re(ados 11 El des)alanceo m!6imo admisi)le %ara n m!*ina est! determinado %or4 aH el %eso del rotor # el ,e(o en los descansos )H la 'elocidad de rotación # el %eso del rotor cH el n>mero de %lanos de"inidos %ara el )alanceamiento dH la 'elocidad de rotación E2AL3ACION .0 PRACTICA EN TERRENO Reali-ar en terreno n ensa#o de des)alanceamiento en cal*ier e*i%o rotatorio *e ten(a la %osi)ilidad de ser detenido # e,ectar las si(ientes acciones. 1 2eri"icar la e6istencia de na cinta re"lectante en el e,e del rotor # esta)lecer si es del anc/o s"iciente %ara ser detectado %or el "ototacómetro CSI 8. 0 Reali-ar la con"i(ración del Anali-ador 0108 # del sensor CSI 78. 7 Determinar la e6istencia de des)alanceamiento$ canti"icarlo # com%ararlo con el m!6imo des)alanceo. Determinar el 'alor # la %osición del %eso de corrección necesario. A%licar las "nciones del Anali-ador %ara cam)iar el %eso de %re)a$ de"iniendo %rimero dos !n(los # des%és dos %esos conocidos. Reali-ar na 'e- la corrección del des)alanceo remanente.
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Técnica de Balanceo de Rotores con CSI ?
Com%arar el 'alor del des)alanceamiento "inal con el m!6imo des)alanceo %ermisi)le.
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