Calculadora de Masa de Peso de Prueba
Fórmula de cálculo:
m = [K × M × 1000] ÷ [r × (N ÷ 100)2]
Variables y coeficientes:
- m — Masa del peso de prueba (g)
- K — Rigidez de los soportes (1 a 5)
- K = 1: Soportes blandos
- K = 5: Soportes rígidos
- Valor promedio: K = 3 para soportes de rigidez media.
Este coeficiente refleja cómo la rigidez de los soportes afecta la amplitud de vibración y la masa requerida del peso de prueba.
- M — Masa del rotor (kg)
- r — Radio de instalación del peso de prueba (cm)
- N — Velocidad de rotación (RPM)
Explicación de las variables:
Masa del rotor (M): El peso del rotor que necesita balanceo. Obténgalo de las especificaciones del fabricante o mediante medición.
Rigidez de los soportes (K): Un coeficiente que representa la rigidez de los soportes del rotor. Los soportes blandos permiten mayor vibración (use K = 1), mientras que los soportes rígidos restringen el movimiento (use K = 5). Si no está seguro, use el valor promedio K = 3.
Radio (r): La distancia desde el centro de rotación hasta donde se fijará el peso de prueba, medida en centímetros.
Velocidad de rotación (N): La velocidad de operación del rotor en revoluciones por minuto (RPM). Obténgala de las especificaciones del equipo o mídala con un tacómetro.
Precauciones de seguridad al seleccionar el peso de prueba:
- Asegúrese de que todas las mediciones (M, r, N) sean precisas para evitar errores de cálculo.
- Verifique que el peso de prueba calculado no exceda los límites mecánicos del rotor ni comprometa la seguridad.
- Fije el peso de prueba de manera segura para evitar que se desprenda durante la operación.
- Siga siempre las directrices del fabricante y los protocolos de seguridad al realizar procedimientos de balanceo.
Recomendaciones para seleccionar la masa del peso de prueba:
- Comience con un coeficiente de rigidez promedio (K = 3) si la rigidez exacta es desconocida.
- Use instrumentos precisos para medir la masa del rotor, la velocidad de rotación y el radio de instalación.
- Si el peso de prueba calculado parece excesivamente grande o pequeño, reevalúe los valores de entrada y los coeficientes.
- Considere consultar con un especialista en análisis de vibraciones para aplicaciones críticas.
Notas importantes
El balanceo se realiza únicamente en equipos mecánicamente sanos y correctamente asegurados en su lugar designado. De lo contrario, antes del balanceo, el mecanismo debe repararse, instalarse en rodamientos funcionales y fijarse adecuadamente. El rotor debe limpiarse de cualquier contaminante que pueda interferir con el proceso de balanceo.
La amplitud y fase de la vibración en el modo de medidor de vibraciones no deben cambiar más del 10-15 % durante la medición (de arranque a arranque). Si esto ocurre, puede asumirse que el mecanismo opera cerca de la resonancia. En este caso, se debe ajustar la velocidad del rotor o, si no es posible, modificar las condiciones de instalación de la máquina sobre la cimentación, por ejemplo, colocándola temporalmente sobre soportes elásticos de resorte. La rigidez de los soportes debe elegirse de modo que, bajo el peso del mecanismo, la compresión del resorte sea de 10-15 mm. Se desaconseja encarecidamente colocar la máquina sobre almohadillas de goma debido al riesgo de que la resonancia de instalación caiga dentro del rango de velocidad operativa.
También es necesario asegurarse de que no haya juego en los rodamientos y de que no haya interferencia por las vibraciones de otros mecanismos cercanos.
En cualquier caso, se recomienda tomar 2-3 mediciones de la amplitud y fase de vibración iniciales, así como cuando se aplican los pesos de prueba, e ingresar al programa los datos promedio calculados a partir de estas mediciones.
Peso de prueba
El peso de prueba se instala en cualquier ubicación conveniente del rotor. El punto de instalación del peso de prueba se considerará el punto de referencia (cero grados).
Con la selección correcta de la masa del peso de prueba, después de su instalación, la fase debe desplazarse significativamente (>20-30 grados) y la amplitud de vibración debe cambiar entre un 20-30 %. Si los cambios son demasiado pequeños, el error en los cálculos posteriores aumenta significativamente.
Es conveniente instalar los pesos de prueba en la misma posición (al mismo ángulo) que la marca de referencia.
¡Importante!
¡Las mediciones deben realizarse a la velocidad de operación en estado estable del mecanismo!
¡Importante!
¡Los pesos de corrección deben instalarse al mismo radio que los pesos de prueba!
¡Importante!
¡Después de cada ensayo, los pesos de prueba deben retirarse! El peso de corrección debe instalarse en el ángulo calculado desde la ubicación del peso de prueba en la dirección de rotación del rotor.
¡Recomendación!
Antes del balanceo dinámico, se recomienda asegurarse de que no exista un desbalance estático significativo. Para rotores montados horizontalmente, pueden rotar manualmente el rotor 90 grados desde su posición actual. Si el rotor tiene desbalance estático, tenderá a regresar a la posición de equilibrio. Una vez que el rotor esté en la posición de equilibrio, se debe instalar un peso de balanceo en el punto superior, aproximadamente en el medio de la longitud del rotor. El peso debe seleccionarse de modo que el rotor permanezca estacionario en cualquier posición.
Este balanceo preliminar ayudará a reducir la vibración durante los primeros ensayos de un rotor con alto desbalance.
Conclusión
Esta calculadora ofrece un método para estimar la masa del peso de prueba requerido para el balanceo de rotores, considerando la rigidez de los soportes. Prioricen siempre la seguridad asegurando mediciones precisas, siguiendo las directrices del fabricante y consultando con especialistas cuando sea necesario. La aplicación correcta de esta calculadora y el cumplimiento de las prácticas recomendadas mejorarán la efectividad de los procedimientos de balanceo de rotores.
