Balanceo Dinamico-Microlog GX

7/28/2019 Balanceo Dinamico-Microlog GX

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2013-06-27 SKF Slide 2 [Code]SKF [Organisation]

Por: Javier R. Sardn V.-M.Ingeniero de AplicacionesSKF del Per S.A.

BalanceoDinmico deRotores


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1Conceptos, Definicin

27/06/2013 SKF Slide 7 0001SKF Industrial Division


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Definicin

Segn la defin icin ISO, s e pr esen ta un desbalance en un sis tema (rotor) ,cuando a consecuencia de fuerzas cent rfu g as n o c om pens adas , s e t ransmiten a sus soportes , fuerzas o m ovimientos v ibrator ios .

Es la dis tr ibucin no uniforme de la

m asa alreded or de s u lnea cen tral de g i ro .


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Causas

Errores de construcci n y dise o Errores de Material

Errores de acabado y montaje


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Causas

Errores deconstrucci n y dise o

Errores de Material

Errores de acabado ymontaje

Partes rotatorias asimtricas(incl. tolerancias).

Superficies no maquinadas enel rotor (interior yexteriormente).

Errores de cilindricidad y deplaneidad a consecuencia deholguras excesivas.


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Causas

Errores deconstrucci n y dise o

Errores de Material

Errores de acabado ymontaje

Presencia de sopladuras(burbujas) en partes fundidas.

Densidad no homognea delmaterial.

Material con espesoresdesiguales (p.ej. enconstrucciones soldadas)

Juego y desviaciones en laspistas (error en la cilindricidad),en rodamientos.


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Error de forma durante lasoldadura y la fundicin.

Error de mecanizado, p.ej.muones excntricos.

Diferencia de material en unempernado concntrico p.ej.atravs de diferentes longitudesde pernos, distintas formas dearandelas y tuercas.

Deformacin permanente atravsdel mecanizado p.ej. tensiones

residuales liberadas; deforma-ciones durante el mecanizado;distorsiones durante la soldadura(blanda o fuerte).

Causas

Errores deconstrucci n ydise o

Errores de Material Errores de acabado y

montaje


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Tipos de Desbalance

Desbalance Esttico.

Desbalance por Par

Desbalance Dinmico


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Tipos de Desbalance

Esttico

Por Par

Dinmico


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Desbalance Esttico

Fuerza Centrfuga [N] = Masa de desbalance x radio x velocidad

Desbalance [gm mm] = Masa de desbalance x radio

Desbalance especfico [m] = (masa de desbalance xradio)/masa del rotor [g.mm/kg]

excentricidad = Desbalance especfico [m] = desbalance /masa del rotor [g.mm/kg]

M

m

r

M = Masa del Rotor m = Masa de desbalancer = RadioF = Fuerza centrfugae = Excentricidad del c. de g. debido a la fuerza de desbalance 2 = Velocidad

m

F

2e


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Desbalance por Par (Momento)

Cg = Centro de GravedadCg

F1

F2

IF1I = IF 2I

F 1 + 180 o = F 1


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Desbalance Dinmico

Cg

= Centro de Gravedad

Cg

F

Esttico +

Cg

F1

F2

= Dinmico

CgF1

F2

Par =


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En cu ntos planos balancear?

Relaci

n L/DMenor que 0,5

Ms de 0,5 pero menosque 2

Mayor que 2

D

L

D

L

D

L

Procedimiento1 Plano

1 Plano para


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2El desbalance y las vibraciones



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La Vibraci n

Slide 17

La vibracin es considerada como el mejor parametrooperativo para evaluar el estado de un rodamiento


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La vibraci n puede detectar:

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Desbalance Desalineamiento

Solturas mecnicas

Daos en rodamientos

Daos en engranajes

Problemas elctricos

Resonancia

Problemas hidrulicos

Otros


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Los sensores reciben y convierten laenerga mecnica en seales elctricas

Sensores?


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Describe en slo valor numrico la condicinmecnica de una mquina.

Energa total de vibracinmedida en un rango defrecuencias especficas.

Incluye una combinacin detodas las seales de vibracindentro del rango defrecuencias medido.

Vibracin Total ( Global)


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Vibracin Total ( Global)


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Lo bsico de un espectro de vibracin

D

m

k

T

Tiempo

Desplazamiento Desplazamiento

Frecuencia 1T

Perodo, T n en [seg]

Frecuencia, f = en [Hz = 1/seg ]1T

Frecuencia, cpm. = Hz x 60

d = D sen . t

D

L f i i d d


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Las frecuencias provienen de cadacomponente rotatorio de la m quina

Todos estos se suman paraformar la seal en el tiempo

una mquina "real" tendr msde una frecuencia de excitacin

Am

pl i t u

d e

Time

Cada componente de la mquina genera supropio patrn de vibracin caracterstico rodam.

acoplam.

Frec. de engrane

motor de accionam.

rotor principal

d l d b


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La FFT descompone una se al de vibraci nen sus componentes originales: El espectro

Separacin de los componentes de frecuenciaEl anlisis de espectro (FFT)permite a la seal ser vista entrminos de suscomponentes individuales defrecuencia

Los componentesindividuales se puedenrelacionar a fallas especficasy caractersticas de lamquina


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Verificar antes del balanceo

Verificar que el desbalance es la causa de laalta vibracin.

Corregir otras fallas antes de proceder albalanceo.

No intentar balancear en caso de resonancia.

Ejecutar un bump test.Ejecutar una prueba de run up / coast down.


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S ntomas de Desbalance

La vibracin se incrementacon el cuadrado de lavelocidad. (sin operar en elrango de la resonancia)

Severidad de vibracintotal excede los lmitesrecomendados.

Virtualmente toda la

vibracin est presente a lavelocidad de giro del rotor.

Vibracin predominan-temente radial. P.ej.

Vertical 10.2 mm/s

Horizontal = 7.0 mm/s

Axial = 0.9 mm/s

Lecturas estables devibracinLecturas estables defase (p.ej. Valor defase entre +/- 2o)

Mover el transductor 90o hace que la lecturade fase cambie aprox.90o


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3Tolerancias de Desbalance



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Machine examples Grad

e

Magnitude e per mm/s

Crankshafts for large, slowreciprocating machines e.g. marinediesels - unbalanced

G 4000 4000

Crankshafts for large, slowreciprocating machines e.g. marinediesels - balanced

G 1600 1600

Flexible crank shafts G 630 630

Rigid crank shafts G 250 250

Large automotive & railway engines G 100 100

Car wheels, general vehicle crankshafts

G 40 40

General drive shafts, rotors G 16 16

Gas turbines, large electric motors,fans, gears, pumps, hydraulicmachines

G 6.3 6.3

Small electric motors, machine tooldrives, generators

G 2.5 2.5

Fine machine tools, computer drives,video drives

G 1 1

High precision machines e.g.gyroscopes

G 0.4 0.4

[Internal Use Only]

Requerimientos de calidad de Balanceo ISO 1940, pararotores rgidos.


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Nomograma basado en la ISO 1940 VibracionesMecnicas para rotores r gidos

G 4 000

G 1600

G 630

G 250

G 100

G 40

G 16

G 6.3

G 2.5

G 1

G 0.4G 0.16

Velocidad de operacin [c.p.m.]

D e s b a

l a n c e e s p e c

f i c o r e s

i d u a

l

p e r m

i s i b l e [ e e n g . m

m / k g = m

]


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Minimiza las vibraciones y el ruido.

Minimiza los esfuerzos estructurales.

Incrementa la vida til de la mquina.

Mejora la calidad del producto.

Incrementa la vida til de los soportes

(rodamientos chumaceras planas).Incrementa la disponibilidad de los equipos.

Por qu balancear?


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Resonancia


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4Procedimiento de balanceousando el Microlog GX, de SKF



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Seleccionar 1 para

balanceo en un plano 2para balanceo en 2 planos.

Configuracin de Balanceo (1)


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Seleccionar las unidades del eje Ypara el procedimiento de balanceo.

! Nota:A-V integra la seal de unacelermetro (aceleracin) envelocidad.

Vel setea al instrumento paraaceptar una seal proveniente deun sensor de velocidad(velocmetro)

Keypress (por teclado) permite aloperador ingresar valoresmanualmente a partir de un tercer instrumento.

Configuracin de Balanceo(2)

Balanceo Dinamico-Microlog GX

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