Equilibrado de cuerpos giratorios

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Equilibrado de cuerpos giratorios  : el proceso de equilibrio de las partes giratorias de la máquina: los rotores de motores eléctricos y turbinas, cigüeñales , poleas , ruedas de automóviles, etc. El equilibrio se realiza tanto con la ayuda de máquinas equilibradoras como directamente durante la operación.

El equilibrado implica determinar los valores y ángulos de desequilibrio y establecer masas correctoras para equilibrar el rotor.

La necesidad de equilibrar

La discrepancia entre el eje de rotación del rotor y el eje central principal de inercia da lugar a la aparición de fuerzas y momentos centrífugos no compensados.

Una pieza desequilibrada provoca cargas dinámicas adicionales en las unidades de rodamiento, lo que conduce a un desgaste acelerado y una vida útil reducida. El equilibrado reduce la vibración y las cargas adicionales, lo que aumenta la vida útil de la máquina.

Tipos de balanceo

Hay 3 tipos de equilibrio.

1. Equilibrio estático

Se determina y reduce el desequilibrio estático. Para equilibrar estáticamente una pieza giratoria, es necesario trasladar su centro de gravedad al eje geométrico de rotación. Este tipo de balanceo se llama balanceo estático.

Se utiliza para rotores en forma de disco con una relación L/D inferior a 0,25

Durante el balanceo estático, es necesario seleccionar un plano de corrección, que no es tecnológico, seleccionar un radio y calcular la cantidad de masa que se debe agregar (quitar) en un radio dado. Se utilizan soportes simples para encontrar el centro de masa.

2. Equilibrio momentáneo

Se determina y reduce el momento principal de desequilibrio del rotor, que caracteriza su desequilibrio momentáneo.

El equilibrado momentáneo se realiza en al menos dos planos de corrección.

3. Equilibrio dinámico

Los desequilibrios del rotor se determinan y reducen, caracterizando el desequilibrio dinámico, incluido el desequilibrio estático y de par.

Se utiliza para rotores largos.

Durante el balanceo dinámico, es necesario encontrar dos planos de corrección que no sean tecnológicos, seleccionar un radio y calcular la cantidad de masas que se deben agregar (quitar) en un radio dado en ambos planos.

Pasos de equilibrio

El equilibrio consta de varias etapas:

  1. Preparación de herramientas y elemento de equilibrio.
  2. Realización de mediciones para determinar los parámetros de la vibración inicial.
  3. Cálculo de masas y ángulos de instalación de pesos correctores.
  4. Instalación de pesos correctores, medición de vibraciones residuales para comprobar la calidad del equilibrado.
  5. Finalización del balanceo (registro del protocolo)

Referencias

Para lectura adicional

Lista de estándares utilizados

GOST
  • GOST 19534-74 . Equilibrado de cuerpos giratorios. Términos.
  • GOST 20076-89 . Equilibradoras. Estándares de precisión. (sustituido)
  • GOST 22061-76 . El sistema de equilibrio de clases de precisión. Disposiciones básicas. (reemplazado por GOST ISO 1940-1-2007 Vibración - Requisitos de calidad para equilibrar rotores rígidos - Parte 1: Determinación del desequilibrio permisible)
  • GOST ISO 1940-1-2007 Vibración. Requisitos de calidad para el equilibrado de rotores rígidos. Parte 1. Determinación del desequilibrio permisible
  • GOST ISO 1940-2-99 Vibración. Requisitos de calidad para el equilibrado de rotores rígidos. Parte 2. Contabilización de los errores de estimación del desequilibrio residual
Normas Internacionales
  • ISO 1925:2001 Vibración mecánica—Equilibrado—Vocabulario (Vibración — Equilibrado — Términos y definiciones)
  • ISO 1940-1:2003 Vibración mecánica: requisitos de calidad del equilibrio para rotores en un estado constante (rígido): parte 1: especificación y verificación de las tolerancias del equilibrio
  • ISO 1940-1:2003/Cor 1:2005
  • ISO 1940-2:1997 Vibración mecánica—Requisitos de calidad de equilibrio de rotores rígidos—Parte 2: Errores de equilibrio
  • ISO 2953:1999 Vibración mecánica—Máquinas balanceadoras—Descripción y evaluación
  • ISO 3719:1994 Vibración mecánica: símbolos para máquinas equilibradoras e instrumentación asociada
  • ISO 7475:2002 Vibración mecánica—Máquinas balanceadoras—Recintos y otras medidas de protección para la estación de medición
  • ISO 8821:1989 Vibración mecánica—Equilibrado—Convención de clave de eje y accesorio
  • ISO 10814:1996 Vibración mecánica: susceptibilidad y sensibilidad de las máquinas al desequilibrio
  • ISO 11342:1998 Vibración mecánica: métodos y criterios para el equilibrio mecánico de rotores flexibles
  • ISO 11342:1998/Cor 1:2000
  • ISO 18431-1:2005 Vibración mecánica y golpes. Procesamiento de señales. Parte 1: Introducción general.
  • ISO 18431-2:2004 Vibración y choque mecánicos. Procesamiento de señales. Parte 2: Ventanas en el dominio del tiempo para el análisis de la transformada de Fourier.
  • ISO 18431-2:2004/Cor 1:2008
  • ISO 18431-4:2007 Vibración mecánica y golpes. Procesamiento de señales. Parte 4: Análisis de espectro de respuesta a golpes.
  • ISO 19499:2007 Vibración mecánica—Equilibrado—Orientación sobre el uso y la aplicación de normas de equilibrado
  • ISO 20806:2009 Vibración mecánica: criterios y medidas de seguridad para el equilibrado in situ de rotores medianos y grandes