Comprensión de los pesos de prueba en el equilibrado de rotores
Definición: ¿Qué es una pesa de prueba?
A peso de prueba (también llamada pesa de prueba o pesa de calibración) es una masa conocida que se fija temporalmente a un rotor en una posición angular definida con precisión durante la prueba. equilibrando proceso. El propósito de añadir este peso de prueba es introducir deliberadamente una cantidad conocida de desequilibrar en el sistema y medir cómo responde el rotor. Esta respuesta medida se utiliza luego para calcular el exacto peso de corrección necesario para eliminar el desequilibrio original.
El peso de prueba es una piedra angular de método del coeficiente de influencia, que es la técnica más utilizada para balance de campo de maquinaria rotativa.
Objetivo: ¿Por qué utilizar una pesa de prueba?
En el equilibrado en campo, no podemos medir fácilmente las propiedades físicas del rotor, como la masa, la rigidez o la amortiguación. En su lugar, tratamos la máquina como una “caja negra” y utilizamos un peso de prueba para medir directamente su comportamiento dinámico. Las principales ventajas de este enfoque son:
- Caracterización precisa del sistema: La prueba de carga de prueba captura todos los factores del mundo real que afectan la vibración, incluyendo la rigidez del cojinete, la flexibilidad de la base, los efectos de acoplamiento y las fuerzas aerodinámicas.
- Cálculo de precisión: Al medir el cambio en amplitud y fase Gracias al peso de prueba conocido, el instrumento de equilibrado puede calcular con gran precisión la corrección exacta necesaria.
- No se requieren conocimientos previos: El método funciona sin necesidad de planos, especificaciones o modelos teóricos del sistema del rotor.
- Cuentas para las condiciones de funcionamiento: La prueba se realiza en condiciones reales de funcionamiento (velocidad, temperatura, carga), lo que garantiza que la corrección del equilibrio será efectiva en servicio real.
Selección: Cómo elegir el peso de prueba adecuado
Seleccionar un peso de prueba adecuado es fundamental para obtener resultados fiables. El peso debe ser lo suficientemente grande como para producir un cambio perceptible en la vibración, pero no tan grande como para crear condiciones inseguras o dañar la máquina.
Calculadora de peso de prueba
Para un cálculo preciso del peso de prueba basado en los parámetros del rotor, utilice nuestra herramienta Calculadora de masa de peso de prueba. La calculadora determina la masa óptima de prueba teniendo en cuenta la masa del rotor, el radio de instalación, la velocidad de rotación, la rigidez del soporte y los niveles de vibración.
Directrices generales:
- Regla de oro: Una recomendación común es seleccionar un peso de prueba que produzca un cambio de vibración de aproximadamente 25-501 TPM con respecto al nivel de vibración inicial. Esto garantiza una respuesta clara y medible sin vibraciones excesivas.
- Estimación inicial: Para un rotor desconocido, se puede estimar un peso de prueba como 1-5% de la masa del rotor, distribuida en el radio de equilibrado. Los instrumentos de equilibrado modernos suelen incluir una calculadora de peso de prueba basada en el nivel de vibración inicial.
- Enfoque calculado: Utilice la fórmula Mt = Mr × Ksupp × Kvib / (Rt × (N/100)²), donde Mt es la masa del peso de prueba, Mr es la masa del rotor, Ksupp es el coeficiente de rigidez del soporte (1-5), Kvib es el coeficiente de nivel de vibración, Rt es el radio de instalación y N es la velocidad del rotor en RPM. calculadora en línea Automatiza este cálculo.
- La seguridad ante todo: Nunca añada un peso de prueba tan grande que pueda elevar los niveles de vibración por encima de los límites de seguridad o activar los sistemas de protección.
- Adjunto seguro: El peso de prueba debe fijarse firmemente con tornillos, abrazaderas o imanes para evitar que se desprenda durante la rotación. Por comodidad, se suelen usar pesas de masilla o arcilla, pero deben aplicarse con seguridad.
Procedimiento: Cómo se utiliza el peso de prueba
El método de pesaje de prueba sigue un procedimiento sistemático que constituye la base del equilibrado de campo moderno:
- Ejecución inicial: La máquina funciona a su velocidad normal y se registra el vector de vibración inicial (amplitud y fase). Esto representa la vibración causada por el desequilibrio original.
- Adjuntar peso de prueba: La máquina se detiene y el peso de prueba se fija de forma segura en una posición angular conocida (normalmente marcada como 0° o referenciada a un ángulo de referencia). fase clave marca) en el plano de corrección.
- Prueba de funcionamiento: La máquina se reinicia y funciona a la misma velocidad. Se mide y registra el nuevo vector de vibración. Esta vibración es la suma vectorial del desequilibrio original más el efecto del peso de prueba.
- Calcular el coeficiente de influencia: El instrumento de equilibrado realiza una sustracción vectorial para aislar el efecto causado únicamente por el peso de prueba. El coeficiente de influencia se calcula entonces como la relación entre la variación de la vibración y el peso de prueba.
- Calcular el peso de corrección: Utilizando el coeficiente de influencia, el instrumento calcula la masa y el ángulo precisos del peso de corrección permanente que anulará el desequilibrio original.
- Instalar corrección: Se retira el peso de prueba, se instala de forma permanente el peso de corrección calculado y una prueba de verificación final confirma que la vibración se ha reducido a niveles aceptables.
Consideraciones prácticas y mejores prácticas
El uso eficaz de pesas de prueba requiere atención a varios detalles prácticos:
- Posicionamiento angular: La posición angular del peso de prueba debe registrarse con precisión. Incluso un pequeño error en el ángulo puede provocar un cálculo de corrección incorrecto.
- Colocación radial: Si es posible, coloque el peso de prueba en el mismo radio donde se instalará el peso de corrección. Esto simplifica los cálculos y mejora la precisión.
- Condiciones repetibles: Todas las pruebas y la prueba inicial deben realizarse en condiciones de funcionamiento idénticas (misma velocidad, temperatura, carga) para obtener resultados consistentes.
- Múltiples pesos de prueba: Para un equilibrado complejo en múltiples planos, pueden ser necesarios varios pesos de prueba, colocados en diferentes planos de corrección durante ensayos separados.
El método de pesaje de prueba, si bien requiere una operación adicional de la máquina, proporciona la precisión y confiabilidad necesarias para el trabajo de equilibrado profesional y es el estándar de la industria para el equilibrado de rotores in situ.
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