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Mantenimiento Industrial (2/3)

Autor: ANTONIO ROS MORENO
Curso:
9,50/10 (4 opiniones) |4264 alumnos|Fecha publicación: 01/10/2010
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Capítulo 5:

 Mantenimiento industrial. Equilibrado rotores (2/2)

c) Desequilibrio Cuasi-Estático

Existe cuando el eje principal de inercia intercepta el eje de giro pero en un punto distinto al centro de gravedad. Representa una combinación de desequilibrio estático y desequilibrio de par. Es un caso especial de desequilibrio dinámico.

d) Desequilibrio Dinámico

Existe cuando el eje principal de inercia no es ni paralelo al eje de giro ni lo corta en ningún punto: dos masas en distintos planos y no diametralmente opuestas. Es el más común de los desequilibrios y necesita equilibrarse necesariamente en, al menos, dos planos perpendiculares al eje de giro.

Reducción del desequilibrado

El propósito del equilibrado, como se ha apuntado, consiste en alterar la distribución de masas de un rotor a fin de evitar la generación de fuerzas en los soportes como resultado del movimiento de rotación. Dicho propósito solo puede ser aproximado, ya que un cierto desequilibrio permanece siempre en el rotor.

El equilibrado de rotores trata de conseguir la reducción del desequilibrio, en el menor tiempo posible, hasta los valores permisibles del desequilibrio permanente. La Relación de la Reducción del Desequilibrio (RRD) es:

Equilibrado rotores

donde U1 es el desequilibrio inicial y U2 es el desequilibrio permanente después del equilibrado.

La reducción en el desequilibrio o RRD, se refiere siempre a un plano de equilibrado. A mayor eficiencia en el equilibrado, mayor RRD. En los casos favorables se pueden alcanzar valores superiores al 90%.

El desequilibrio residual admisible para rotores rígidos está establecido por la norma ISO 1940 (Calidad de Equilibrado de Rotores Rígidos), para rotores flexibles se aplica  la norma ISO 5343 (conjuntamente con ISO 1940 e ISO 5406) y para rotores acoplados entre sí, con velocidad crítica diferentes en cada caso, hay que aplicarles las normas a cada uno por separado.

Máquinas de Equilibrado

La máquina para equilibrar debe indicar, en primer lugar, si una pieza está equilibrada. En caso de no estarlo, la máquina debe medir el desequilibrio, indicando su magnitud y ubicación.

La clasificación más común que se realiza de los distintos tipos de máquinas de equilibrado es:

- Máquinas de equilibrado estático.

- Máquinas de equilibrado dinámico.

Las máquinas para equilibrado estático se utilizan sólo para piezas cuyas dimensiones axiales son pequeñas (disco delgado), como por ejemplo: engranes, poleas, ruedas, levas, ventiladores, volantes e impulsores. Reciben también el nombre de máquinas de equilibrado en un solo plano. Si se deben montar varias ruedas sobre un eje que va a girar, las piezas deberán equilibrarse estáticamente de forma individual antes de montarlas.

El equilibrado estático es en esencia un proceso de pesado en el que se aplica a la pieza una fuerza de gravedad o una fuerza centrífuga. En el conjunto disco-eje, la localización del desequilibrio se encuentra con la ayuda de la fuerza de gravedad. Otro método sería hacer girar al disco a una velocidad predeterminada, pudiéndose medir las reacciones en los cojinetes y luego utilizar sus magnitudes para indicar la magnitud del desequilibrio. Como la pieza está girando cuando se realizan las mediciones, se usa un estroboscopio para indicar la ubicación de la corrección requerida.

Para grandes cantidades de piezas, se puede utilizar un sistema de péndulo; el que proporciona tanto la magnitud como la ubicación del desequilibrio y en el que no es necesario hacer girar la pieza. La dirección de la inclinación da la ubicación del desequilibrio y el ángulo θ indica la magnitud.

En cuanto a las máquinas de equilibrado dinámico, pueden señalarse tres métodos de uso general en la determinación de las correcciones en dos planos que son: bastidor basculante, punto nodal y compensación mecánica.

También se puede equilibrar una máquina “in situ”, equilibrando un solo plano cada vez. En tal caso, sin embargo, los efectos cruzados y la interferencia de los planos de corrección a menudo requieren que se equilibre cada extremo del rotor dos o tres veces para alcanzar resultados satisfactorios. Además, algunas máquinas pueden llegar a necesitar hasta una hora para alcanzar su velocidad de régimen, y esto introduce más demoras en el procedimiento de equilibrado.

Por otra parte, el equilibrado “in situ” es necesario para rotores muy grandes para los que las máquinas de equilibrado no resulten prácticas. Incluso, aun cuando los rotores de alta velocidad se equilibren en el taller durante su fabricación, con frecuencia resulta necesario volverlos a equilibrar “in situ” debido a ligeras deformaciones producidas por el transporte, por fluencia o por altas temperaturas de operación.

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