Balanset-1A
Balanceador de campo portátil "Balanset-1A"
Documentación Técnica y Manual de Operación
1. Introducción
Balanset-1A es un balanceador dinámico portátil diseñado para balancear rotores rígidos en sus propios rodamientos (in situ) o servir como sistema de medición en máquinas de balanceo. Ofrece servicios de balanceo dinámico en un plano y en dos planos para una variedad de maquinaria rotativa, incluidos ventiladores, ruedas abrasivas, husillos, trituradoras y bombas. El software de balanceo adjunto proporciona automáticamente la solución de balanceo correcta tanto para el balanceo en un plano como en dos planos.
Facilidad de uso
Balanset-1A está diseñado para ser fácil de usar, incluso para quienes no son expertos en vibraciones.
Procedimiento de balanceo
El procedimiento de balanceo emplea un método de 3 carreras, incorporando la adición de una masa de prueba en cada punto de balanceo, también conocido como método de coeficientes de influencia. El software calcula automáticamente los pesos de corrección y su colocación (ángulo), mostrando los resultados en una tabla y guardándolos en un archivo de archivo.
Antecedentes Técnicos
El principio de la metodología se basa en instalar pesos de prueba y calcular los coeficientes de influencia del desbalance. El instrumento mide la vibración (amplitud y fase) de un rotor en rotación, después de lo cual el usuario agrega secuencialmente pequeños pesos de prueba en planos específicos para "calibrar" la influencia de la masa adicional sobre la vibración. Basándose en los cambios en la amplitud y fase de la vibración, el instrumento calcula automáticamente la masa necesaria y el ángulo de instalación de los pesos correctivos para eliminar el desbalance.
Informes y visualización de datos
El sistema permite imprimir un informe de balanceo. Además, se disponen de gráficas de forma de onda y espectro de vibración para un análisis más profundo.
Balanset-1A es una solución integral para el balanceo dinámico, que ofrece una gama de características para garantizar un balanceo preciso y eficiente de maquinaria rotativa. Su interfaz fácil de usar y su software avanzado lo convierten en una opción ideal tanto para expertos como para no expertos en el campo del análisis de vibraciones.
Kit completo Balanset-1A con todos los componentes
Componentes incluidos:
- Unidad de interfaz
- Dos sensores de vibración
- Sensor óptico (tacómetro láser) con soporte magnético
- Báscula
- Software (Nota: La computadora portátil no está incluida, disponible bajo pedido adicional)
- Estuche de plástico para transporte
Especificaciones
Especificaciones Básicas:
- Sensores de vibración: Dos acelerómetros de vibración con una longitud de cable de 4 m (10 m disponible opcionalmente).
- Sensor óptico (tacómetro láser): Rango de distancia de 50 a 500 mm con una longitud de cable de 4 m (10 m disponible opcionalmente).
- Módulo de Interfaz USB: Incluye software para conexión a PC.
- Capacidades del Software: Mide la vibración, el ángulo de fase y calcula el valor y el ángulo de la masa correctora.
Especificaciones detalladas:
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Rango de amplitud de vibración | 0.2-80 mm/s RMS |
| Rango de frecuencia de vibración | 5 - 1000 Hz (error de amplitud ≤10% de 5 a 550 Hz; hasta 20% de 550 a 1000 Hz) |
| Precisión | 5% de la escala completa |
| Planos de corrección | 1 o 2 |
| Medición de Velocidad de Rotación (tacómetro láser) | 250-90000 rpm |
| Precisión de medición del ángulo de fase | ±1 grado |
| Potencia | USB 5 V DC (sin adaptador de red) |
| Peso | 4 KG |
Nota: la velocidad de rotación se mide con el tacómetro láser; el rango de balanceo utilizable de una señal por revolución (1×) está limitado por el rango de frecuencia de vibración de 5-1000 Hz, es decir, aproximadamente 300-60,000 rpm.
Balanset-1A es una solución integral para el balanceo dinámico, que ofrece una gama de características para garantizar un balanceo preciso y eficiente de la maquinaria rotativa.
2. Preparación para el balanceo en dos planos con Balanset-1A
2.1. Instalación de controladores y software
- Instale los controladores y el software de Balanset-1A desde el disco flash de instalación.
- Inserte el cable USB en el puerto USB de la computadora. El módulo de interfaz se alimentará desde el puerto USB.
- Uso
el acceso directo para ejecutar el programa.
2.2. Instalación de sensores
- Instale los sensores como se indica en las figuras 1, 2 y 3.
Conexión de cables
- Conecte los sensores de vibración a los conectores X1 y X2.
- Conecte el sensor láser de fase al conector X3.
fig.1 Esquema de balanceo de dos planos
- Instale una marca reflectante en el rotor.
- Verifique el valor de RPM en el sensor de fase cuando el rotor esté girando.
fig.2 Configuración del sensor de fase
Verificaciones Importantes Previas al Balanceo
Antes de conectar el instrumento, es necesario realizar un diagnóstico completo del mecanismo y su preparación. El éxito del balanceo depende en un 80 % de la exhaustividad del trabajo preparatorio. La mayoría de los fallos no están relacionados con el mal funcionamiento del instrumento, sino con el descuido de factores que afectan la repetibilidad de las mediciones.
- Rotor: Limpie a fondo todas las superficies del rotor para eliminar suciedad, óxido y producto adherido. Verifique la ausencia de elementos rotos o faltantes.
- Rodamientos: Verifique los conjuntos de rodamientos en busca de juego excesivo, ruidos extraños y sobrecalentamiento.
- Cimentación: Asegúrese de que la unidad esté instalada sobre una cimentación rígida. Verifique el apriete de los pernos de anclaje.
- Seguridad: Asegúrese de la presencia y operatividad de todas las protecciones de seguridad.
3. Procedimiento de balanceo con Balanset-1A
fig.3 Ventana principal para balanceo de dos planos
Configuración de parámetros de balanceo
- Después de instalar los sensores, haga clic en el botón "F7 - Balanceo".
- Establezca los parámetros de balanceo según sea necesario.
- Haga clic en "F9-Siguiente" para continuar.
fig.4 Configuración de balanceo
Tabla 1: Operaciones paso a paso para el balanceo
Primer Arranque (Run 0) - Arranque sin peso de prueba
- Haga funcionar la máquina a su velocidad de operación (asegúrese de que la velocidad esté lejos de la frecuencia de resonancia de la construcción).
- Haga clic en F9-Start para medir el nivel de vibración y el ángulo de fase sin un peso de prueba.
- El proceso de medición puede durar entre 2 y 10 segundos.
fig.7 Ventana de balanceo de dos planos. Vibración original
Primer Arranque (Run 1) - Peso de prueba en el plano 1
- Detenga la máquina y monte un peso de prueba de tamaño adecuado arbitrariamente en el plano 1.
- Arranque la máquina, haga clic en F9-Run y mida el nuevo nivel de vibración y el ángulo de fase.
- El proceso de medición puede durar entre 2 y 10 segundos.
- Detenga la máquina y retire el peso de prueba.
Segundo Arranque (Run 2) - Peso de prueba en el plano 2
- Monte un peso de prueba de tamaño adecuado en el plano 2.
- Arranque la máquina nuevamente, haga clic en F9-Run y mida el nivel de vibración y el ángulo de fase una vez más.
- Detenga la máquina y retire el peso de prueba.
Paso de Cálculo (Paso 4)
- Los pesos de corrección y los ángulos se calcularán automáticamente y se mostrarán en un formulario emergente.
fig.5 Balanceo en dos planos. Cálculo de pesos de corrección
fig.6 Balanceo en dos planos. Montaje de pesos de corrección
Arranque de Corrección (RunC)
- Monte los pesos de corrección en las posiciones indicadas en el formulario emergente, al mismo radio que los pesos de prueba.
- Arranque la máquina nuevamente y mida la cantidad de desbalance residual en el rotor para evaluar el éxito del trabajo de balanceo.
Acciones Posteriores al Balanceo
- Después del balanceo, puede guardar el balanceo por coeficientes de influencia (F8-coefficients) y otra información (F9-Add to archive) para uso futuro.
Al seguir estas operaciones paso a paso, puede lograr un balanceo preciso y reducir significativamente los niveles de vibración en sus máquinas rotativas.
Estándares de calidad de balanceo
El uso de la norma ISO 21940-11 (antes ISO 1940-1) transforma la evaluación subjetiva "la vibración sigue siendo demasiado alta" en un criterio objetivo y medible. Si el informe final de balanceo generado por el software del instrumento muestra que el desbalance residual está dentro de la tolerancia ISO, el trabajo se considera realizado con calidad.
Procedimiento de balanceo - video
Balanceo en campo
4. Características Adicionales de Balanset-1A
4.1. Modo Vibrómetro
Activación del Modo Vibrómetro
- Para activar el modo Vibrómetro, haga clic en el botón «F5-Vibrometer» en la ventana principal para el balanceo en dos planos (o en un plano).
- Para iniciar el proceso de medición, haga clic en «F9-Run».
Comprensión de las Lecturas del Vibrómetro
V1s (V2s): Representa la vibración total en el Plano 1 (o Plano 2) calculada como cuadrática media.
V1o (V2o): Indica la vibración a 1x en el Plano 1 (o Plano 2).
Ventana de Espectro
En el lado derecho de la interfaz, puede ver la ventana del espectro, que proporciona una representación gráfica de las frecuencias de vibración.
Archivado de Datos
Todos los archivos de datos de medición se pueden guardar en el archivo para referencia o análisis futuros.
Software para el balanceador portátil y analizador de vibraciones Balanset-1A. Modo vibrómetro.
4.2. Coeficientes de influencia
Utilización de Coeficientes Guardados para el Balanceo
Si ha guardado los resultados de ejecuciones de balanceo anteriores, puede omitir la ejecución con peso de prueba y balancear directamente la máquina utilizando estos coeficientes guardados.
Para ello, seleccione «Secundario» en la ventana «Tipo de balanceo» y haga clic en el botón «F2 Select» para elegir el tipo de máquina anterior de la lista.
Guardado de Coeficientes Después del Balanceo
Después de completar el proceso de balanceo, haga clic en «F8-Coefficients» en la ventana emergente de resultados de balanceo (consulte Tab.1).
Luego, haga clic en el botón «F9-Save».
Se le solicitará que ingrese el tipo de máquina ("Nombre") y otra información relevante en la tabla.
Al utilizar los coeficientes de influencia, puede agilizar el procedimiento de balanceo, haciéndolo más eficiente y menos consumidor de tiempo. Esta función es particularmente útil para máquinas que requieren balanceo frecuente, permitiendo una configuración más rápida y menos tiempo de inactividad.
4.3. Archivos e Informes
Guardado de Información de Balanceo en Archivos
Para guardar la información de balanceo, haga clic en «F9-Add to Archive» en la ventana emergente de resultados de balanceo (consulte Tab.1).
A continuación, se le solicitará que ingrese el tipo de máquina ("Nombre") y otra información relevante en la tabla.
Acceso a archivos guardados
Para acceder a archivos guardados previamente, haga clic en «F6-Report» en la ventana principal.
Impresión de informes
Para imprimir el informe de balanceo, simplemente haga clic en «F9-Report».
Al utilizar eficazmente las funciones de archivo e informe, puede mantener un registro completo de todas las actividades de balanceo. Esto es invaluable para rastrear el rendimiento de sus máquinas con el tiempo, facilitar futuros procedimientos de balanceo y proporcionar documentación para el control de calidad y la planificación del mantenimiento.
Ejemplo de informe de balanceo
Archivo de balanceo en dos planos
4.4. Gráficas
Visualización de gráficas de vibración
Para ver las gráficas de vibración, haga clic en «F8-Diagrams».
Tipos de gráficas disponibles
Se ofrecen tres tipos de gráficas para su análisis:
- Vibración común: Esta gráfica proporciona una visión general de los niveles generales de vibración.
- Vibración en la frecuencia de revolución del rotor (vibración 1x): Esta gráfica se centra en las vibraciones que ocurren en la frecuencia de revolución del rotor.
- Espectro: Esta gráfica ofrece un análisis de las vibraciones basado en la frecuencia. Por ejemplo, para una velocidad del rotor de 3000 rev/min, la frecuencia sería de 50Hz.
Al utilizar estas gráficas, puede obtener una comprensión más profunda de las características de vibración de sus máquinas. Esto es crucial para diagnosticar problemas, planificar el mantenimiento y garantizar un rendimiento óptimo.
Gráfica de vibración general
Gráfica de vibración 1x
Gráficas del espectro de vibración
Antecedentes Teóricos
Tipos de desbalance
En el núcleo de cualquier vibración en equipos rotativos se encuentra el desbalance. El desbalance es una condición en la que la masa del rotor está distribuida de manera desigual con respecto a su eje de rotación. Esta distribución desigual conduce a la aparición de fuerzas centrífugas, que a su vez provocan la vibración de los soportes y de toda la estructura de la máquina.
Desbalance estático (un solo plano)
Se caracteriza por el desplazamiento del centro de masa del rotor paralelo al eje de rotación. Predomina en rotores delgados y con forma de disco donde L/D < 0,25. Se puede eliminar instalando un peso de corrección en un solo plano de corrección.
Desbalance dinámico
El tipo más común, que representa una combinación de desbalance estático y desbalance de par. Requiere corrección de masa en al menos dos planos. El Balanset-1A está diseñado específicamente para este tipo.
Rotores rígidos vs. flexibles
Rotor rígido
Un rotor se considera rígido si su frecuencia de rotación de funcionamiento es significativamente menor que su primera frecuencia crítica y no sufre deformaciones elásticas significativas bajo la acción de las fuerzas centrífugas. Los instrumentos Balanset-1A están diseñados principalmente para trabajar con rotores rígidos.
Rotor flexible
Un rotor se considera flexible si opera a una frecuencia de rotación cercana a una de sus frecuencias críticas. Intentar balancear un rotor flexible utilizando la metodología para rotores rígidos a menudo conduce al fracaso. Antes de comenzar el trabajo, es extremadamente importante clasificar el rotor correlacionando su velocidad de funcionamiento con las frecuencias críticas conocidas.
Norma ISO 21940-11 (antes ISO 1940-1)
La norma ISO 21940-11 (antes ISO 1940-1) es el documento fundamental para determinar el desbalance residual permisible. Introduce el concepto de grado de calidad de balanceo (G), que depende del tipo de máquina y su frecuencia de rotación de operación.
| Grado de calidad G | Desbalance específico permisible (mm/s) | Ejemplos de aplicación |
|---|---|---|
| G6.3 | 6.3 | Rotores de bombas, impulsores de ventiladores, armaduras de motores eléctricos, turbocompresores |
| G2.5 | 2.5 | Rotores de turbinas de gas y vapor, turbocompresores, motores de uso especial |
| G1 | 1 | Transmisiones de máquinas de rectificado, unidades de audio y video |
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