presentacion de balanceo dinamico abm

8/17/2019 Presentacion de Balanceo Dinamico Abm

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CURSO DE BALANCEOCURSO DE BALANCEODINAMICODINAMICO


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I DEFINICIÓN DE DESBALANCE

Obsérvese cada una de las dos líneas centrales presentes en la fgura 1. Eldesbalance es una condición la cual existe, cuando uerzas vibratorias sonaplicados a los rodamientos de un rotor, como resultado de las uerzascentríugas.

DESBALANCE

EJE MASA

Figura 1.Desbalance Estático

La igura ! a"uda a ilustrar el desbalance. #$uí, asumiendo un rotorperectamente desbalanceado, un peso de cinco onzas es colocado sobre el

rotor en un radio de 1% pulgadas.

Figura2.Ilustrando Desbalance


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DESBALANCE C

EJE MASA

Figura 1. Desbalance Estático

La igura & asimismo muestra desbalance est'tico, pero con dos masas igualescolocadas a distancias idénticas desde la línea de centro de masa " centro degravedad de rotor sobre cada extremo.

DESBALANCE

EJE MASA

Figura !. Desbalance Estático


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B. DESBALANCE DE ACOPLE (CUPLA) )esbalance de acople *cupla+ es una condición donde la línea central de masaintercepta la línea central de ee en el centro de gravedad del rotor como se muestraen la igura -.

EJE MASA

Figura ". Desbalance de Aco#le $cu#la%

Figura &. Correcci'n de desbalance de Aco#le


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C . DESBALANCE CASI – ESTATICO

En la iguras # " / ilustran desbalance casi 0 est'tico.

Figura 7. Desbaa!"e Casi – Es#$#i"%

La igura ilustra otro tipo de desbalance casi 0 est'tico a menudo a2n noconsiderado por los analistas.

Figura &. A"%'aie!#% Desbaa!"ea% "ausa!%Desbaa!"e Casi – Es#$#i"%


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D . DESBALANCE DINAMICO

La igura 3 ilustra un desbalance din'mico el cual de nuevo es una combinacióntanto de desbalance est'tico " de acople.

MASAS DE DESBALANCE N(DIAME)*ALMEN)E (+,ES)AS

MASA EJE

Figura -. Desbalance Dináico.

III . COMO ASE*URAR +UE EL PROBLEMA DOMINANTE ES DESBALANCE

La tabla 4 resume tanto los comportamientos espectrales " de ase para algunos delos mas comunes problemas de ma$uinaria, cada uno de los cuales pueda causaralta vibración a 1 x 567, inclu"endo desbalance así también como rotor excéntrico,ee doblado, desalineamiento, resonancia " a2n ciertos tipos de a8oamiento 9debilidad mec'nica.


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A.RE,ISIÓN DE TIPICOS COMPORTAMIENTOS DE ESPECTROS - DE FASEPARA PROBLEMAS COMUNES DE MA+UINARIA

. DESBALANCE DE MASA:

La ;abla 4 muestra $ue el desbalance de masa siempre genera alta vibración a 1x 567.

/. ROTOR E0C1NTRICO

5efriéndose a las iguras


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2. E3E DOBLADO2. E3E DOBLADO >n ee doblado puede generar la vibración excesiva en una m'$uina,>n ee doblado puede generar la vibración excesiva en una m'$uina,dependiendo de la cantidad " la posición de la curva, como ees excéntricos, losdependiendo de la cantidad " la posición de la curva, como ees excéntricos, loseectos a veces pueden ser disminuidos por balanceoeectos a veces pueden ser disminuidos por balanceo

44. DESALINEAMIENTO. DESALINEAMIENTO El problema mec'nico m's extendido en la industria ?o" es el desalineamiento.El problema mec'nico m's extendido en la industria ?o" es el desalineamiento.7uc?as plantas entendido $ue uno de sus ma"ores problemas es el desbalance.7uc?as plantas entendido $ue uno de sus ma"ores problemas es el desbalance.El colector de datos, así como otros analizadores tiene la capacidad deEl colector de datos, así como otros analizadores tiene la capacidad dediagnóstico.diagnóstico.

6. RESONANCIA6. RESONANCIA:: Ocurre cuando una recuencia orzante, coincide con una recuencia natural deOcurre cuando una recuencia orzante, coincide con una recuencia natural desistema " pueda causar amplitudes de vibración. a2n una pe$ue@a cantidad desistema " pueda causar amplitudes de vibración. a2n una pe$ue@a cantidad dedesbalance por eemplo, puede ser grandemente amplifcada si el rotor estadesbalance por eemplo, puede ser grandemente amplifcada si el rotor esta

operando en o cerca de una recuencia natural.operando en o cerca de una recuencia natural.. AFLO3AMIENTO 8 DEBILIDAD MECANICA9. AFLO3AMIENTO 8 DEBILIDAD MECANICA9 La ;abla 4 muestra tres dierentes tipos de a8oamiento mec'nico, uno de losLa ;abla 4 muestra tres dierentes tipos de a8oamiento mec'nico, uno de loscuales es menos conocido, pero causa alta vibración radial predominantementecuales es menos conocido, pero causa alta vibración radial predominantementeen 1 x 567en 1 x 567


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B . RESUMEN DE RELACIONES DE FASE PARA ,ARIOS PROBLEMAS DEMA+UINARIAS

. Desbaa!"e e Fuer:a (% es#$#i"%) es evidenciado por ase casi idéntica en ladirección radial sobre cada rodamiento de una m'$uina./. Desbaa!"e e A"%'e muestra aproximadamente una relación uera de ase

de 1%A cuando se compare el exterior e interior ?orizontal, o la ase de direcciónvertical exterior e interior en la misma m'$uina.2. Desbaa!"e Di!$i"% es indicado cuando la dierencia de ase entre coinetesmedida en un mismo sentido *?orizontal 9 vertical+ no es ni %A ni 1%A.4. Desai!eaie!#% A!guar es indicado por aproximadamente una dierencia dease de 1%A a través del acoplamiento, con mediciones en la dirección axial.6. Desai!eaie!#% Parae% causa dierencias de ase radial a través del

acoplamiento, a estar aproximadamente 1%A uera de ase con respecto uno conotro.. E;e D%ba% causa ase axial en el mismo ee de una m'$uina aproximando unadierencia de 1%A cuando se compare mediciones axiales sobre los rodamientosexteriores con a$uellas sobre los rodamientos interiores del mismo motor.7. Res%!a!"ia es mostrada por un cambio exacto de ase de 3%A en el punto

cuando la recuencia orzante coincide con la recuencia natural, " se aproxima a uncambio de ase completo de 1%A, cuando la m'$uina pase a través de larecuencia&. R%:aie!#% e R%#%r causa cambios en ase signifcantes e instant'neos.. A=%;aie!#% Me"$!i"% ebi% a u! s%'%r#e ra;a%? r%aie!#% =%;% %

r%#%r =%;% causan $ue la ase va"a a ser inestable con mediciones de ase puededierir notablemente cada vez $ue usted arran$ue la m'$uina, particularmente si el


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C . RESUMEN DE S@NTOMAS DE DESBALANCE NORMAL # continuación observamos mas detalladamente los síntomas normalmentepresentes cuando alg2n tipo de desbalance es el ma"or problema :

. Cara"#ers#i"as Es'e"#raes.B El desbalance siempre es indicado por altavibración a 1 x 567 de la parte desbalanceada.

/. Fuer:a Ce!#ruga Debi% a Desbaa!"e.B El desbalance de masa produceuerzas centríugas proporcionales a la siguiente ecuación:

ECUACION ()

D%!e9

F" Fuer:a "e!#ruga (Lb)U Desbaa!"e e 'ar#e R%#a#%ria (%!:a – 'ugaa) Pes% e 'ar#e r%#a#%ria (Lb)R e"e!#ri"ia e r%#%r ('ugaas)N ,e%"ia e r%#a"i! (RPM)


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2. Dire"#iGia e Fuer:a e Desbaa!"e.H El desbalance de masa genera unauerza de rotación uniorme la cual continuamente esta cambiando de dirección,pero es uniormemente aplicada en todas las direcciones radiales.

4. C%'ara"i! e ,ibra"i! Raia 8 Aia .H =uando el desbalance esdominante, la vibración radial *?orizontal " vertical+ normalmente ser' bastantema"or $ue a$uella en la dirección axial *excepto para rotores over?ung+.

6. Dire"#iGia e esbaa!"e e R%#%r %Geru!g.H Ceneralmente causa altavibración de 1 x 567 tanto en las direcciones axial " radial.

. Es#abiia J Re'e#ibiia e Fase Debi%s a Desbaa!"e.H Los rotoresdesbalanceados normalmente ex?iben ase estable " repetible en direccionesradiales.

7. Mag!iK"a"i! e A'i#u Res%!a!#e.H Los espectros de desbalance puedenalgunas veces ser amplifcados por resonancia.

&.H C%'ar#iie!#% e Fase 'ara Desbaa!"e Es#$#i"% D%i!a!#e?Desbaa!"e e A"%'e? Desbaa!"e Di!$i"%.H La igura 1% ilustra típicasmediciones de ase para una m'$uina la cual tenga, "a sea un desbalance est'tico*;abla #+, de acople *;abla /+ o din'mico *;abla =+


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)ABLA A .Fase en 1 / *+M #ara una á0uina con

Desbalance estático doinante

alores de 3ase corregidos dando ra4'nde orientaci'n de 1567 de aceler'etro

)ABLA B.Fase en 1 / *+M #ara un otor

con desbalance de aco#le doinante

alores de 3ase Corregidos dando ra4'n

de orientaci'n de 1567 de aceler'etro


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)ABLA C.Fase en 1 / *+M #ara un otor con

signi3icante desbalance dináico

alores de 3ase corregida dando ra4'n#ara orientaci'n de 1567 de aceler'etro

Figura 16 .8

)9+ICAS MEDICI(NES DE FASE LAS C,ALES INDICA*AN :ASEA DESBALANCE ES);)IC(< DE AC(+LE ( DIN;MIC(


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I, . CAUSAS DE DESBALANCE Da" una variedad de causas de desbalance. Estas pueden ser resumidas como

sigue:

A. ERRORES DE ENSAMBLE B. SOPLADURAS DE FUNDICIÓN

C. PROBLEMAS DE TOLERANCIA DE FUNDICIÓND. PROBLEMAS DE LON*ITUD DE CA,ETA

#coplamiento e$uipado con c?aveta de F x 19F x &F *a+ 6eso inal de c?aveta G *F x F x


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= Longitud de chaveta como la usada para

balancear este rotor (usualmente en la forma de

una chaveta “semiprofunda”

A .

B . = Longitud de chaveta como la usada para

balancear el rotor sujetado (tal como semi

acoplamiento, polea, ventilador, etc ). sta es

determinada midiendo la longitud de chavetero

de rotor fijado en su cubo

Figura 11 E)I=,E)A S,E*IDA LA C,AL DEBE*IA AC(M+A>A* *()(* C?AE)AD(BALANCEAD( ACABAD( $*e3erencia @Soluciones #racticas o #robleas de ibraci'n de

a0uinaria anteniiento< ,#date International

E. DIS)(*SI(N *()ACI(NAL F. F(*MACIN DE DE+(SI)( ( E*(SI(N . DISE>(S N( SIM)*IC(S


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, . T1CNICAS DE BALANCEO DE CAMPO DINAMICO

Ceneralmente, es meor balancear la ma"oría de m'$uinas rotatorias en el sitio"a $ue se desarrollan bao las reales condiciones de operación " velocidad lascuales se dan durante operación normal, en sus propios soportes " sobre supropia cimentación.

A. TAMAO DE PESO DE ENSA-O RECOMENDADO=omo una regla general, un peso de ensa"o debería producir "a sea un cambiode H%J en amplitud o un cambio de ase de H%A.

c G %.%%%%%1- >n!

G %.%%%%!&1 . Krn!

Ecuación 1

5esolviendo para > :

> G -


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#?ora, asumiendo $ue el peso de ensa"o debería causar un eecto de 1%J* %.1% x >+.

; G %.1% x > G *%.1%+ *-


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)onde: m G ;ama@o de peso de ensa"o *onzas o gramos+5 G 5adio en el cual peso de ensa"o ser' colocado *pulgadas+

; G Eecto de peso de ensa"o * onzas 0 pulgada o gramos 0 pulgada+

>n eemplo servir' para ilustrar el uso de esta ecuación: E3EMPLO.B El rotor mostrado en la fgura 1! ser' balanceado. Este tiene unpeso de 1%%% libras, opera a 1%% 567 " tiene un di'metro de rueda de !&F.6ara determinar el tama@o de peso de ensa"o recomendado *onzas+,

; G 11!,


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La uerza centríuga $ue seria desarrollada por este peso de ensa"o de !.3%onzas es:

uerza =entríuga G *%.%%%%%1-+ *H&. onzas 0 pulgada+ *1%%+! G !%%.%

libras

; G 11!,


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B. COMO UNA MARCA DE LU ESTROBOSCOPICA SE MUE,E SOBRE UNROTOR CUANDO UN PESO DE ENSA-O ES MO,IDO

La Kgura 2 ues#ra u! "%!"e'#% i'%r#a!#e a"er"a e "% u!aasa e reere!"ia e ase se ueGe rea#iGae!#e a %Giie!#% e

u! 'es% e e!sa%.

2 A. PESO DE ENSA-O EN 2 B. PESO DE ENSA-OMO,IDO

UBICACIÓN A ( EN SENTIDO UBICACIÓN B (&> EN

SENTIDO ORARIO DESDE MARCA DE ORARIO DESDE

MARCA DE REFERENCIA DE FASE) REFERENCIADE FASE)

Figura 2B. C%% u!a ar"a e reere!"ia e u: es#r%b%s"Q'i"ase ueGe "ua!% u! 'es% e e!sa% sea %Gi%


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C. BALANCEANDO UN SOLO PLANO.Baa!"e% e u! s%% 'a!% usa!% u!a u: es#r%b%s"%'ia u!a!ai:a%r e K#r% e barri% (i.e.? IRD &&>).

La Figura – /< #ie!e u! esbaa!"e %rigi!a e 6.> is a />. U!a Ge:ue e esbaa!"e %rigi!a a si% a!%#a% regis#ra%? e 'ri% 'as%es "abiar e esbaa!"e %rigi!a aaie!% u! PESO DE ENSA-O a a'ar#e. E esbaa!"e resu#a!#e e! a 'ar#e ser$ re'rese!#a% '%r u!a!ueGa a'i#u ase e Gibra"i!.

Figura – /


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E. METODO ,ERTICAL DE BALANCEO DE UN SOLO PLANO

E! a Figura –2>? !ues#r% esbaa!"e ORI*INAL ue re'rese!#a% '%r6.> is u!a ase e />. Des'us e aair u! 'es% e e!sa%?Kgura H2 A? e esbaa!"e ebi% a PESO ORI*INAL MAS EL PESO DE

ENSA-O es re'rese!#a% '%r &.> is u!a ase e 2>. Es#as %se"#uras 'uee! ser re'rese!#aas '%r Ge"#%res. Usa!% 'a'e"uari"ua% '%ar? e Ge"#%r e esbaa!"e ORI*INAL es #ra:a%ibu;a!% u! !ea ese e %rige! "%! e is% $!gu% "%% a ar"ae reere!"ia? % />? "%% se ues#ra e! a Kgura H2>.

Figura H2>. U! esbaa!"ee 6 is /> 'uee serre'rese!#a% '%r u! Ge"#%r

ibu;a% 6 iGisi%!es e arg% a'u!#a!% a />


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El vector O54C4M#L 7# EL 6EO )E EM#PO es eti$uetado Q%I;F en la fgura 1 0H1#. Estos dos actores, unto con la cantidad conocida de peso de ensa"o, sontodo lo $ue se necesitaba para determinar la corrección de balance re$uerida 0tanto en cantidad de peso " ubicación.

Figura H2 .La s%u"i! e Ge"#%r e u! s%% 'a!%


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6ara resolver el problema de balanceo, el próximo paso es dibuar un vectorconectando el extremo del vector QOF al extremo del vector Q%I;F como se ilustrabaen la igura 1BH1 /. Este vector de conexión es eti$uetado Q;F " representa ladierencia entre vectores Q%F " Q%I;F *%I;+B *%+ G ;. #sí, el vector Q;F representa el

eecto del 2nico peso de ensa"o, midiendo la longitud del vector Q;F usando lamisma escala para Q%F " Q%I;F, el eecto del peso de ensa"o en términos de

amplitud de vibración es determinado.

El peso de balanceo correcto es encontrado siguiendo la órmula:

PESO DE ENSA-O O T

Para !ues#r% e;e'%? asua ue a "a!#ia e 'es% e e!sa% aai%a r%#%r e! a Kgura H/< es > gra%s. Dese e iagraa Ge"#%ria? Kgura

H2 B? sabe%s ue V>W 6 is VTW gra%s 6 is 6.2 gra%s


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#suma $ue la corrección de balance aplicada de acuerdo al diagrama vectorialen la igura 1BH! resulto en una nueva lectura de amplitud de 1.% mils " unanueva lectura de ase de !%A. Craf$ue esta nueva lectura como un nuevovector Q%I;F en papel cuadriculado polar unto con vector desbalance originalQ%F, como se muestra en la igura 1BH!. luego, dibue una línea conectando elextremo del vector Q%F original al extremo del nuevo vector Q%I;Fparaencontrar el nuevo vector Q;F. 7ida la longitud del nuevo vector Q;F. En eleemplo, la igura 1BH!, Q;F G-.3 mils. >sando el nuevo valor para vector Q;Fprosiga para encontrar el nuevo peso de corrección de balanceo usando laórmula:

PESO CORRECTO PESO DE ENSA-O O

T

Figura H2/

Desbaa!"e 'uee ser asreu"i% a"ie!% u! iagraaGe"#%ria usa!% e !ueG% Ge"#%rV>XTW ;u!#% "%! e Ge"#%ria V>W

%rigi!a


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5ecuerde, $ue el valor para el peso de ensa"o aplicado a esta órmula es la cantidadde peso actualmente en el rotor " no el valor del peso de ensa"o aplicado en laprimera operación de ensa"o. En el eemplo, el peso de ensa"o original era 1%

gramosR sin embargo, este ue austado a -.H gramos como un resultado de nuestraprimera solución vectorial, la igura 1BH1. 6or lo tanto, para resolver el nuevo pesocorrecto la órmula es:

PESO CORRECTO

6.2 gra%s 6.> is 4.6 gra%s 6.< is


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BALANCEO DE UN SOLO PLANO CON ANALIADORDE ,IBRACIONES – BALANCEO DINYMICO

#. >sando un 5ecolector de )atos 7SH%%B E7#64

http://balanceo.exe/http://balanceo.exe/


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BALANCEO DE DOS PLANOS CON CONANALIADOR DE ,IBRACIONES – BALANCEO

DINYMICO #. >sando un 5ecolector de )atos 7SH%%B E7#64

http://balanceo.exe/http://balanceo.exe/


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E. ROTORES O,ERUN*.E. ROTORES O,ERUN*.

5otores over?ung son confguraciones de m'$uina semeante a la mostrada en la5otores over?ung son confguraciones de m'$uina semeante a la mostrada en lafgura 1&fgura 1&donde la rueda de ventilador a ser balanceada esta al exterior de sus dosdonde la rueda de ventilador a ser balanceada esta al exterior de sus dos

rodamientos derodamientos desoporte.soporte.=uando se balancea un rotor over?ung, uno de los siguientes procedimientos=uando se balancea un rotor over?ung, uno de los siguientes procedimientosdebería ser tomado:debería ser tomado:

Baa!"ea!% R%#%res %Geru!g eia!#e e "$si"% #%% e Pa!% –Baa!"ea!% R%#%res %Geru!g eia!#e e "$si"% #%% e Pa!% –S%%? A"%'e – Es#$#i"%9S%%? A"%'e – Es#$#i"%9

La fgura 1& a"uda a explicar los métodos de balanceo de rotores over?ung,La fgura 1& a"uda a explicar los métodos de balanceo de rotores over?ung,cl'sicamente, el 5odamiento # es m's sensitivo a desbalance est'tico mientrascl'sicamente, el 5odamiento # es m's sensitivo a desbalance est'tico mientrasel rodamiento m's aleado de la rueda del ventilador a ser balanceadael rodamiento m's aleado de la rueda del ventilador a ser balanceada*5odamiento /+ es m's sensitivo a desbalance de*5odamiento /+ es m's sensitivo a desbalance de acople.acople.

(Figura 4 ).

F BALANCEO EN MZLTIPLES PLANOSF BALANCEO EN MZLTIPLES PLANOS


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F.H BALANCEO EN MZLTIPLES PLANOSF.H BALANCEO EN MZLTIPLES PLANOS

=uando un rotor esta rígido " est' uncionando por debao de su primera velocidad=uando un rotor esta rígido " est' uncionando por debao de su primera velocidadcrítica, este puede ser balanceado exitosamente empleando métodos de dos planos.crítica, este puede ser balanceado exitosamente empleando métodos de dos planos.

La igura 1< a"uda a ilustrar por$ué un rotor operando cerca de la velocidad críticaLa igura 1< a"uda a ilustrar por$ué un rotor operando cerca de la velocidad críticaprobablemente re$uerir' balanceo en m2ltiples planos. Mote los dierentes perfles deprobablemente re$uerir' balanceo en m2ltiples planos. Mote los dierentes perfles demodo $uemodo $ueel rotor tomar' cuando pase a través de la primera , segunda " tercera velocidadel rotor tomar' cuando pase a través de la primera , segunda " tercera velocidadcríticacrítica..

FI*URA .H M%e%s? F%ras ura!#e a 'riera?segu!a #er"era Ge%"iaes "r#i"as 'ara u! r%#%r e

si'e s%'%r#e.

* DI,IDIENDO LOS PESOS DE CORRECIÓN DE UN BALANCEO


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*. DI,IDIENDO LOS PESOS DE CORRECIÓN DE UN BALANCEO.

. DI,IDIENDO LOS PESOS USANDO UN SOFTARE DE UN RECOLECTOR DEDATOS9

A e!u%? "ua!% se baa!"ee! b%bas? s%'a%res? "e!#rugas %#ras$ui!as #e!ie!% $abes % 'ae#as r%#a#%rias? %s "$"u%s e baa!"e%ea!ar$! ue %s 'es%s e "%rre""i! sea! "%%"a%s e!#re 'ae#as %$abes.

6ara determinar el tama@o de peso de corrección fnal basado en el nuevo radio seaplica la siguiente órmula:

Kc x rc G Kn x rn E=>#=4TM *-+

)onde:Kc G ;ama@o de peso de corrección especifcado sotare *onzas o gramos+.rc G 5adio en el cual Kc tuvo $ue ser instalado *pulg.+.Kn G Muevo tama@o de peso de corrección a ser instalado con un nuevo radio rn

*onzas o gramos+.rn G Muevo radio con el cual Kn va ser instalado *pulg.+.

/. FÓRMULA MANUAL PARA DI,IDIR PESOS (,ER FI*URA 7)9

La fgura 1 es proporcionada para a$uellas situaciones en las cuales un analista no

tenga una pieza de sotare para calcular Qdivisión de pesosF


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FI*URA 7.B C%% iGiir u! Pes% e C%rre""i! e! D%sPes%s e "%rre""i! EuiGae!#es.

H COMBINANDO PESOS DE CORRECCION DE BALANCEO


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.H COMBINANDO PESOS DE CORRECCION DE BALANCEO

igura 1 a"uda a ilustrar como cada uno de los tres pesos de corrección *#, /, "=+, instalado en tres dierentes radios puede ser manipulado. En este eemplo, unpeso e$uivalente es calculado para # " =, como si ellos uesen colocados con unradio de HF en lugar de -F, en el caso #, " con un radio de &F en el caso de =.

Este eemplo en la fgura 1 muestra $ue un peso de corrección de 1% gramos -Fde radio es e$uivalente a un peso de 1


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I.H EFECTO DE ERRORES DE MEDICION AN*ULAR SOBRE UNA

POTENCIAL REDUCCION DE DESBALANCE

.H Ee"#% e Err%res e Mei"i! e Y!gu% e Fase '%r %s is%sI!s#rue!#%s

La ;abla 44 muestra la meor relación posible de reducción de desbalance paravarios grados de error cuando mida el 'ngulo de ase de desbalance:

/.H Ee"#%s e err%res e ei"i! A!guar "ua!% se use! %s Pes%s eC%rre""i! e Baa!"e%

La fgura 13 ilustra la relación de cómo los errores al unir los pesos de corrección


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causar'n $ue continué innecesariamente el desbalance residual $ue debería

?aber sido removido.

La tabla 444 muestra la cantidad de error de desbalance residual para diversos

grados de error angular de peso de corrección.


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ROTORES RI*IDO ,ERSUS FLE0IBLE

ROTOR RI*IDO.H >n rotor es considerado rígido cuando en cual$uier condiciónde desbalance puede ser resuelto colocando pesos de corrección en cual$uierade sus dos planos arbitrariamente seleccionados, " pueda ser balanceado acual$uier velocidad ?asta la m'xima velocidad de operación normalesaproxim'ndose a a$uellas del sistema de soporte fnal.

ROTOR FLE0IBLE Los 5otores 8exibles a menudo se les balancea en m2ltiplesplanos *tres o m's planos+, con el fn de minimizar tales deormaciones. >n rotor8exible balanceado en una velocidad puede no estar balanceado cuando opere a

otra velocidad.

La fgura !% a"uda a explicar una de las ma"ores dierencias entre rotores rígidos" 8exibles.


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La fgura 1< a"uda ilustrar el cambio en el perfl de modo cuando un rotor pase a


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La fgura 1< a"uda ilustrar el cambio en el perfl de modo cuando un rotor pase através de la primera, segunda " tercera velocidad crítica.

En la fgura 1< # $ue la m'xima de8exión estar' en el centro del rodillo cuandoeste pase a través de su primera velocidad crítica.

La fgura 1< / muestra el perfl de modo distintamente dierente a medida $ue elrodillo pase a través de su segunda velocidad crítica.

La fgura 1< = muestra el perfl de modo cuando el rodillo pase a través de su

tercera velocidad crítica.

(FI*URA )

La fgura !1 muestra lo $ue puede ser re$uerido cuando se balancea un rotor


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8exible operando encima de su primera velocidad crítica. En la fgura !1 #, se puedeapreciar $ue este rotor tiene una combinación de desbalance est'tico " de acople.

in embargo, cuando este rotor se aproxime a su primera velocidad crítica donde lam'xima 8exión ocurre en su punto medio, el desbalance central de rotor puede

causar una gran de8exión al rotor como se muestra en la fgura !1 /.

A.8 *otor con desbalancedináico< balanceado en dos#lanos debao de la elocidadcrtica

B. (#erando encia de laelocidad crtica< el rotor sedesa debido a desbalanceen el centro

Figura /.

De=ei! e r%#%r ebi% a u! esbaa!"ee!"ia e su Ge%"ia "r#i"a .

II. ,ELOCIDAD DE BALANCEO RECOMENDADA - NZMERO DE PLANOS


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Mo siempre es simple responder a $ue velocidad un rotor particular debería serbalanceado, particularmente si los n2meros de componentes son soportados porel ee, o si el ee notablemente se desvía cuando estén suetos a uerzasdin'micas, o si es desconocido donde la velocidad de operación normal es

relativa a las velocidades críticas de rotor.

La tabla 4N ?a sido recopilada con el propósito de a"udar al analista a decidir si elbalanceo en un plano, dos planos o m2ltiples planos es re$uerido, basado envelocidades de operación normal " en la relación longitudBaBdi'metro *L9)+ delrotor

TABLA I,.


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SELECCIONANDO BALANCEO EN UN SOLO PLANO? DOS PLANOS OMULTIPLES PLANOS BASADO EN LA RELACI[N LON*ITUD –AHDIAMETRO

DE ROTOR - RPM DE OPERACI[N NORMAL ( REF. /)

,III. BALANCEANDO MY+UINAS – RODAMIENTOS SUA,E ,S. DUROL f !! t l di di i t t d ' i d


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La fgura !!. muestra los diversos procedimientos tomados por m'$uinas debalanceo en rodamientos suaves " duros en el intento de $ue cada dise@o va"a aproporcionar una amplitud relativamente constante " retraso de ase a través de

toda su gama de velocidad de operación .

FI*URA //COMPARACI[N DE AN*ULO DE RETRASO DE FASE - AMPLITUD DE

DESPLAAMIENTO ,S. ,ELOCIDAD ROTACIONAL EN MY+UINAS DE BALANCEO DERODAMIENTO SUA,E - RODAMIENTO DURO (REF./)

. M$ui!as e baa!"e% e r%aie!#% suaGe.H La fgura !H ilustra los


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gmovimientos de un rotor desbalanceado suspendido en una m'$uina de rodamientosuave teniendo rodamientos 8exiblemente soportados.

FI*URA /2MO,IMIENTO DE UN ROTOR DESBALANCEADO - RODAMIENTOS EN UNA

MY+UINA DE BALANCEO DE V RODAMIENTO SUA,EW CON RODAMIENTOSFLE0IBLEMENTE SOPORTADOS (REF. 4)

/. M +UINAS DE BALANCEO DE RODAMIENTO DURO :La fgura !& muestra una típica m'$uina de rodamiento duro unto con algunas de


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La fgura !& muestra una típica m'$uina de rodamiento duro unto con algunas delas dimensiones los cuales deban ser seleccionadas dentro de su computadoraanalógica *o digital+.

FI*URA /4TIPICA MY+UINA DE RODAMIENTO DURO CON INSTRUMENTAL

PERMANENTEMENTE CALIBRADO. DIMENSIONES DE ROTOR a?b?" r?r/ SONDI*ITADAS DIRECTAMENTE DENTRO DE LA COMPUTADORA ANAL[*ICA )O DI*ITAL.

(REF. 4).


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La igura !!, la m'$uina de rodamiento duro esta dise@ada para operar avelocidades bien por debao de la recuencia natural en un 'rea donde el 'ngulode retraso de ase sea constante " pr'cticamente cero, " donde la amplitud dedesplazamiento de velocidad, aun$ue pe$ue@a, ser' directamente proporcional a

las uerzas centríugas producidas por desbalance.5ecuerde $ue la uerza centríuga es proporcional a la siguiente órmula:

F" r\ / g

D%!e 9

F" Fuer:a "e!#ruga (Lb) 'es% e esbaa!"e (%!:as)r rai% e 'es% e esbaa!"e ('ugaas)\ Ge%"ia a!guar r%#a"i%!a (raia!es 8 segu!%)\ / RPM

>g a"eera"i! e graGea 2/./ 'ies8seg / 2& 'ug8 seg /

0 ,IBRACION RECOMENDADA - TOLERACIAS DE BALANCEO


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0. ,IBRACION RECOMENDADA - TOLERACIAS DE BALANCEO

A.H TOLERANCIAS DE ,IBRACI[N

L%s 'r%graas e %!i#%re% e "%!i"i! a"#uaes es#$! re"%!%"ie!%ue %s series e es'e"iK"a"i%!es e #%era!"ia e Gibra"i! !e"esi#a!

ser esarr%aas 'ara su eui'% e r%#a"i! – () Es'e"iK"a"i%!es e,ibra"i! *e!era? (/) Es'e"iK"a"i%!es e Aara e Ba!aEs'e"#ra.

#lgunas de las normas meor conocidas a?ora disponibles inclu"en:

B 4O !H! 0 QNibración 7ec'nica de 7'$uinas con Nelocidades de Operacióndesde 1% a !%% 5evoluciones por egundoF 0 /ase para especifcar normas de

evaluación *mediciones ?ec?as sobre estructura+.B4O H3&- 0 QNibración 7ec'nica de Crandes 7'$uinas 5otativas con Nelocidadesdesde 1% a !%% 5evoluciones por egundoF 0 *7edición ?ec?as sobre estructuraen varias elevaciones+.BMorma #C7#, Q Especifcación para 7edición de Nibración Lateral sobre>nidades Delicoidales de alta velocidad " >nidades de Engranae dobleDelicoidalF, norma &!


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, gdirectamente desde los espectros en si mismo usando la siguiente órmula:

Ecuación *3+

D%!e9OA NiGe *e!era e ,ibra"i!

N N]er% e L!eas FFT e Res%u"i!AI A'i#u e "aa u!a e as L!eas FFT.NBF A!"% e Ba!a e Rui% 'ara a Ge!#a!a see""i%!aa.

.6 'ara a!!i!g i!%\.

L% "ua sig!iK"a OA >.&6

La tabla N es mostrada para tener en cuenta los variados tipos de m'$uinas,como ellas son montadas " donde son tomadas las mediciones cuando se

especif$uen niveles de alarma general de velocidad pico.

/. SINOPSIS SOBRE ESPECIFICACION DE BANDA DE ALARMA ESPECTRAL.


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6rocedimientos tabulados ?an sido desarrollados para a"udar al analista aespecifcar bandas de alarma espectral para una serie de tipos " confguracionesde m'$uina usando a$uellos tipos de sistemas de sotare de mantenimientopredictivo los cuales permitan al espectro ser raccionado en < bandas

individuales.

La tabla N4 es una porción de una serie completa de tablas $ue ?a"an sidodesarrolladas para especifcar estas bandas de alarma espectral. )e maneraimportante, como la ;abla N tabla de alarma general, esta tabla N4 tabla debanda de alarma espectral asume medición de envolvente de velocidad pico

usando instrumentos los cuales midan 57 " los conviertan a niveles picomediante multiplicación electrónica de amplitudes por 1.&1&.


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CASO A – MY+UINA DE RODAMIENTO DE ELEMENTO RODANTE *ENERAL


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CASO A – MY+UINA DE RODAMIENTO DE ELEMENTO RODANTE *ENERALSIN ALABES ROTATORIAS

=aso # en la tabla N4 se aplica tanto a las m'$uinas matriz " conducida de unaamplia gama de m'$uinas de proceso " de uso general rotatorias las cuales

estén e$uipadas con rodamientos *coinetes de bolas, rodillos, o coinetes deaguas+.

/. TOLERANCIAS DE E+UILIBRIO SOBRE DESBALANCE RESIDUALPERMISIBLE

Especifcaciones de e$uilibrio son proporcionadas por un n2mero de uentes.

Estas inclu"en cada una de las siguientes:

B 4O 13&% Q=alidad de e$uilibrio de cuerpos rígidos rotatoriosF *igual como #M4!.13B13-+R La organización internacional de normas *4O+R Cenova !%, uiza.B ME7# 7C1B1!.%< Q/alanceo de motoresF 131R #sociación Macional deabricantes Eléctricos.

B M#NP 74L ;)B1


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Baa!"e% i!$i"% es e 'r%"es% e i!#e!#ar ai!ear as !eas"e!#raes e asa e e;e e a!era ue e r%#%r r%#ar$ "%! u!!i% e uer:a "e!#ruga esbaa!"eaa.

La #aba ,II 'r%'%r"i%!a "aa u!a e %s gra%s e "aia ebaa!"e% 'ara e ISO ei!ea%s '%r V*ra%s e "aia ebaa!"e% *W. Ae$s "aa !]er% e gra% e "aia * es u!is#a% e Gari%s #i'%s e r%#%res? agru'a%s e a"uer% a es#%sgra%s e "aia.


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,IBRACIÓN API J LIMITES DE DESBALANCE


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Morma #64


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8

eleccione un n2mero de calidad del balanceo *C


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La #%era!"ia 'r%'%r"i%!aa '%r a Kgura / '%r$ ser a'i"aai!#egrae!#e si es 'ara u! ]!i"% 'a!%. Si e esbaa!"e e a"%'e(reeri% a %s 'a!%s e r%aie!#%) e"ee! a i#a e a #%era!"ia#%#a e r%#%r? e r%#%r 'uee reuerir baa!"e% e! %s 'a!%s.

B. APLICACIÓN DE TOLERANCIAS A PROBLEMAS EN DOS PLANOS

E! ge!era? a i#a e esbaa!"e resiua 'erisibe es a'i"aa a"aa u!% e %s %s 'a!%s e "%rre""i! a% ue "aa u!a e assiguie!#es #res "%!i"i%!es sea! sa#ise"as9) E "e!#r% e graGea e r%#%r es#e %"ai:a% e!#r% e #er"i%

ei% e a %!gi#u e r%aie!#%./) La is#a!"ia e!#re 'a!%s e "%rre""i! es a%r a 82 e a %!gi#ue!#re "%;i!e#es? %s 'a!%s e "%rre""i! es#! e!#re %s "%;i!e#es.2) L%s 'a!%s e "%rre""i! es#! a'r%iaae!#e a a isais#a!"ia ese e "e!#r% e graGea? #e!ie!% u!a rea"i! !% a%re .6 .

C. APLICACIÓN DE TOLERANCIAS PARA ROTORES DE ESPECIALES*EOMETRIAS9

La Kgura /7 es 'r%'%r"i%!aa 'ara %s#rar "%% as #%era!"ias e ISO 'uee! ser a'i"aas a r%#%res e ge%e#ras es'e"iaes ue !%sa#isaga! "aa u!a e as #res "%!i"i%!es es#i'uaas a!#es e! ase""i! B.


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E;e'% . T%era!"ia e baa!"e% e! u! 'a!% 'ara u! is"% a!g%s#%"e!#ra% e!#re r%aie!#%:

; i b $


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E;e'% /. T%era!"ia e baa!"e% e! %s 'a!%s 'ara u! r%#%r $sa'i% #abi! "e!#ra% e!#re r%aie!#%s

%.


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E;e'% 2. T%era!"ia e baa!"e% es#$#i"%8e a"%'e e! %s 'a!%s'ara u! r%#%r %Geru!g

;OLE5#M=4# )E #=O6LE# 1%U EM;5E 6L#MO

Es#% 'uee ser reai:a% siguie!% e siguie!#e 'r%"eiie!#9


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a) aga ei"i%!es %rigi!aes e a'i#u ase graKue es#% a es"aae! 'a'e e "%%re!aas '%ares? Lae a es#e Ge"#%r V>W.

b) Fi;e u! 'es% e e!sa% %"ue!#e e #aa% e 'es% e e!sa%(%!:as) rai% ('ugaas). (r #aa% e 'es% e e!sa% rai% e 'es%

e e!sa%).

") Des'us e K;ar e 'es% e e!sa%? gire e r%#%r ia a'i#u ase.*raKue es#% s%bre e 'a'e e "%%re!aas '%ares "%% e Ge"#%r VO XTW.

) Dibu;e u! Ge"#%r aa% VTW ese e e#re% e Ge"#%r V>W a e#re%

e Ge"#%r V> X TW. E Ge"#%r VTW re'rese!#a e ee"#% e s%% e 'es% ee!sa%. Mia a %!gi#u e Ge"#%r VTW a a isa es"aa "%% aueausaa 'ara Ge"#%res > >XT. Usa!% es#a es"aa? e#eri!e e !iGe eGibra"i! euiGae!#e (is).

e) Ca"ue a se!si#iGia e r%#%r eia!#e a siguie!#e e"ua"i!9

Se!sibiia e r%#%r (Taa% e Pes% e E!sa%) (Rai% e Pes% e

e!sa%)(%!: – 'ug 8 is) Ee"#% e Pes% e E!sa%(e"ua"i! >)

) Ca"ue esbaa!"e resiua usa!% e"ua"i! (). Desbaa!"e Resiua (Se!sibiia e r%#%r A'. e Baa!"e Des. e

Gibra"i!)%!: – u %!: – u 8 is is

E;e'% (Ger Kgura /&)


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; ' g )ado:

=alidad de balanceo 4O re$uerida G C !.- 6eso de rotor G1%% lbs.

Nelocidad de rotor G %% 567 #mplitud después de balanceo G !.% mils

6or lo tanto, >per re$uerido G 1.< onzBpulg total *balanceo en un solo plano+

a+ Lectura original G 1% mils V !&%U G vector Q%F.b+ 6eso de ensa"o de H onzas es asegurado en el plano de balanceo en un radio

de < pulgadas *mr G H onzas x < pulgadas G 1 onzasBpulgada+c+ Lectura de uncionamiento de ensa"o G mils V 1!%U G vector QO I ;F.d+ Eecto de peso de ensa"o solo G ; G 1-.- mils *desde la fgura !+.e+ ensibilidad del rotor G 1 onzBpulg G 1.1< onzBpulg 1-.- mils mils+ )esbalance residual G *1.1< onzBpulg + *!.% mils+ G !.H! onzBpulg

7ils *no esta dentro de especifcaciones+/alanceo continuado " vibración reducida a 1.% mils.

)esbalance residual G *1.1< onzBpulg G *1.% mils+G1.1< *onzBpulg+ mils *de conormidad+


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FI*URA /&. S%u"i! e Ge"#%r e! u! s%% 'a!%

2. COMPARACIÓN DE ISO CON ESPECIFICACIONES DE BALANCEOAPI - DE LA MARINA9


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API - DE LA MARINA9

PreGi% a esarr%% e ISO a ari!a e %s E.E.U.U. aesarr%a% u!a !%ra e baa!"e% 'ara su 'r%graa e reu""i! erui% e! %s subari!%s. Es#a !%ra era "%!%"ia "%% NA,SEA

STANDARD ITEM >>


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p p

E;e'% 4 .H S%'a%r reuirie!% Baa!"e% e! D%s Pa!%s

;ipo de 7'$uina G oplador

=lasifcación de m'$uina G 4O C


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E;e'% 69 M%#%r e"#ri"% e '%#e!"ia (P) Fra""i%!a Baa!"e%Reueri% e! %s 'a!%s.

;ipo de m'$uina G 7otor eléctrico de potencia *D6+ raccional=lasifcación de m'$uina G 4O C !.- de la ;abla N44.Nelocidad de oplador G 1% 5676eso de 5otor G - Libras *6eso est'tico del motor G Lbs+

a+ 7arina

>6E5 G&K G *&+*-+ G %.%11! onzas 0 pulgada 9 plano M 1%

b+ 4O Crado C !.-

>6E5 G *%.%%%

lb lbG %.%&3< onz .pulg total G %.%!& onzBpulg 9 plano ! planos


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ANE0OS

1.BALANCEO CON EL METODO DE LOS 2 PUNTOS (UN PLANO)

Para efectuar el balanceo dinámico en un plano con este método se requiere efectuar tres


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Para efectuar el balanceo dinámico en un plano con este método, se requiere efectuar tres

corridas de pruebas consecutivas a la misma velocidad (RPM)

Antes de iniciar las corridas de pruebas, efectúe un control vibracional integral e identifique

los puntos y posiciones con mayores niveles vibracionales

!ome como referencia la mayor lectura vibracional del rotor que estar"a presentando el

desbalance y efectúe las # corridas siguientes$

CORRIDA 1

%na ve& seleccionada la velocidad de prueba (RPM) y el punto de medici'n, registre el

valor vibracional obtenido, anote este valor como ACORRIDA 2

*nstale un peso de prueba en el plano de balanceo, registre su

ubicaci'n y peso (Peso P en una posici'n +) Arranque la máquina y mide la vibraci'n (lectura -), luego

detenga la máquina

CORRIDA 2 5etire el peso instalado inicialmente e instalelo a 1%U

*posición opuesta a la primera instalación+.

#rran$ue la m'$uina " mide la vibración *lectura QHF+,luego

detenga la m'$uina. PROCEDIMIENTO DE CALCULO=on los datos obtenidos, procederemos a eectuar los c'lculos de correcciónpara balanceo din'mico.=ompare las lecturas Q!F " QHFR considere a la ma"or lectura como Q/F " a lamenor como Q=F.

=onstru"e el siguiente tri'ngulo conorme se indica a continuación:


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B )ibue una recta ?orizontal a escala con el valor Q#F.

B )esde el extremo iz$uierdo de la recta Q#F trazada,

dibuar un arco de radio Q/9!F " desde el extremoderec?o un arco de radio Q=9!F. >bi$ue " mar$ue elcruce de los dos arcos *6unto QOF+.

B )esde el extremo derec?o trace un nueva línea $ue

pase por el punto QOF ?asta alcanzar una longitudigual al valor de Q=F.

B =omplete el tri'ngulo con la recta Q)F, conorme semuestra en la fgura. El 'ngulo QaF $ue se ?a ormado en eltri'ngulo corresponde a la posición donde se

ubicar' el peso de corrección del balanceoconorme se muestra en la siguiente fgura.


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>na de las posiciones 6os 1 ó 6os !, es la posición fnal re$uerida para instalar el

peso de corrección re$uerido, asumiendo $ue la lectura vibracional en Q=F uemenor $ue la registrada en Q/F.

CALCULO DEL PESO DE CORRECION (PC)

6= G Q6F S Q#F Q)F

)OM)E:

6= : 6eso de correcciónQ6F : 6eso de prueba *instalado en las corridas ! " H+Q#F : Longitud Q#F del tri'nguloQ)F : Longitud Q)F del tri'ngulo.

Mota:ó ó


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B La posición angular fnal re$uerida *6os 1 ó 6os !+ es a$uella $ue permiteobtener la menor lectura vibracional.B Es conveniente $ue antes de eectuar el balanceo din'mico, se ?a"a verifcado$ue ning2n elemento este suelto sobre el rotor 9 ee, ni tampoco deben existir

pernos sueltos o rotores 9 impulsores con suciedad $ue previamente ?an debidoser removida. #simismo cual$uier limitación por desalineamiento, coinetes consoltura, etcR debió ?aber sido corregido antes de iniciar el balanceo.

METODO DE LOS TRES PUNTOS


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PASO

=on el rotor en operación nominal, mide " anote la vibración original Q51F.)ibua una circunerencia con el radio Q51F, seleccionando una escala adecuada

$ue ser' respetada durante todo el procedimiento *En nuestro eemplo 51Gmm9s+

PASO /6are el e$uipo " mar$ue H puntos sobre el rotor espaciados cada 1!%U. =ada unode estos puntos mercados servir'n posteriormente para la instalación de lospesos de prueba *Q6F+.

Estos puntos ser'n llamados Q#F, Q/F " Q=F

PASO 24nstale un peso de prueba Q6F en la posición Q#F. #rran$ue el motor " mide lanueva vibración Q5!F


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nueva vibración 5! .)ibue una circunerencia proporcional a Q5!F con origen en la posición Q#Fconorme se muestra en la fgura *En nuestro eemplo 5!G-mm9s+

PASO 4>na vez detenida la m'$uina, mueva el peso de prueba a la posición Q/F,arran$ue nuevamente la m'$uina " mide la vibración *Q5HF+, en nuestroeemplo 5HG1%mm9s.)ibue una circunerencia en el radio Q5HF.

PASO 5Mueva el peso de prueba a la posici'n . Arranque el rotor y mide la vibraci'n (R/) 0n

nuestro e1emplo R/2 3-mm4s


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nuestro e1emplo R/2 3-mm4s

)ibue una circunerencia proporcional a 5& con origen en el punto Q=F.

PASO ;odas las circunerencias *5!, 5H " 5&+ se interceptan en un punto com2n Q)F.)ibue una línea desde el origen de la circunerencia 51 ?asta el punto Q)F. Estelínea se llamar' 5-. 7ide este línea usando la misma escala ?asta a?orautilizada.En nuestro eemplo 5-G


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PASO 7

.alcule el peso de correcci'n de balanceo usando la siguientes f'rmula$

6=G 6 x 515-

6=: 6eso de corrección

6: 6eso de prueba * gramos para muestro eemplo+51: Lectura del desbalance original5-: 7edida resultante de la intersección de las H circunerencias

En nuestro eemplo :6= G x G 1% gramos

sando un transportador mide el 'ngulo QaF de la fgura:


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p g g

Este 'ngulo es también la posición angular del peso de corrección $ue seinstalar' *en nuestro eemplo HU+=onclusión: 4nstalar un peso de balance de 1% gramos a un 'ngulo de HUdesde la posición Q#F en la dirección de Q#F ?acia Q/F.

presentacion de balanceo dinamico abm

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