balanceo dinamico-microlog gx
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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
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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
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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)