¿Qué es el equilibrado en dos planos? Corrección dinámica de rotores • Equilibrador portátil, analizador de vibraciones "Balanset" para el equilibrado dinámico de trituradoras, ventiladores, mulcheras, sinfines de cosechadoras, ejes, centrífugas, turbinas y muchos otros rotores. ¿Qué es el equilibrado en dos planos? Corrección dinámica de rotores • Equilibrador portátil, analizador de vibraciones "Balanset" para el equilibrado dinámico de trituradoras, ventiladores, mulcheras, sinfines de cosechadoras, ejes, centrífugas, turbinas y muchos otros rotores.

¿Qué es el equilibrado en dos planos? Corrección dinámica del rotor

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Comprensión del equilibrio en dos planos

Definición: ¿Qué es el equilibrio en dos planos?

Equilibrio en dos planos es un equilibrio dinámico procedimiento en el que pesos de corrección se colocan en dos planos separados a lo largo de la longitud del rotor para eliminar tanto el desequilibrio estático como desequilibrio de pareja. Este método es necesario para la mayoría de la maquinaria rotativa industrial, en particular para rotores cuya longitud axial es comparable o mayor que el diámetro.

A diferencia de equilibrado de un solo plano, Mientras que el equilibrado en dos planos solo aborda la desviación del centro de masa del rotor, el equilibrado en dos planos corrige tanto el desequilibrio de la fuerza de traslación como el momento (par) que provoca que el rotor oscile o se balancee durante la rotación.

¿Cuándo se requiere el equilibrado en dos planos?

El equilibrado en dos planos es necesario en las siguientes situaciones:

1. Rotores largos o delgados

Cualquier rotor con una relación longitud/diámetro superior a aproximadamente 0,5 a 1,0 requiere equilibrado en dos planos. Esto incluye:

  • inducidos de motores eléctricos
  • ejes de bombas y compresores
  • rotores de ventilador multietapa
  • Ejes de transmisión y acoplamientos
  • Husillos y herramientas giratorias
  • rotores de turbina

2. Presencia de desequilibrio de pareja

Cuando las mediciones de vibración muestran un movimiento significativamente desfasado entre los dos soportes del cojinete (lo que indica un movimiento de balanceo o inclinación), desequilibrio de pareja está presente y debe corregirse utilizando el equilibrado de dos planos.

3. Cuando el equilibrado en un solo plano es inadecuado

Si se intenta equilibrado de un solo plano Si bien reduce la vibración en un cojinete, la aumenta en otro; esto es un claro indicio de que se necesita un equilibrado en dos planos.

4. Rotores rígidos con masa distribuida

Incluso para rotores rígidos operando por debajo de su primer velocidad crítica, Si la masa se distribuye a lo largo de una longitud axial significativa, el equilibrado en dos planos garantiza que la vibración se minimice en todos los puntos de apoyo.

El procedimiento de equilibrio de dos planos

El equilibrado en dos planos es más complejo que el equilibrado en un solo plano porque las correcciones en un plano afectan a la vibración en ambos cojinetes. El procedimiento utiliza el método del coeficiente de influencia con múltiples pesas de prueba:

Paso 1: Medición inicial

Ponga en marcha la máquina a su velocidad de equilibrado y mida los vectores de vibración iniciales (amplitud y magnitud). fase) en ambos cojinetes. Etiquételos como “Cojinete 1” y “Cojinete 2”. Estos datos representan el efecto combinado de todo el desequilibrio presente en el rotor.

Paso 2: Definir planos de corrección

Seleccione dos planos de corrección a lo largo del rotor, donde se pueden añadir o quitar pesos. Estos planos deben estar lo más separados posible, siempre que sea práctico y accesible. Las ubicaciones comunes incluyen cerca de cada extremo del rotor, en las bridas de acoplamiento o en los bujes del ventilador.

Paso 3: Prueba de peso en el plano 1

Detenga la máquina y coloque un peso de prueba en una posición angular conocida en el primer plano de corrección. Ponga en marcha la máquina y mida la nueva vibración en ambos cojinetes. Registre la variación de la vibración en cada cojinete, causada por el peso de prueba en el Plano 1. Esto permite establecer dos coeficientes de influencia: el efecto del Plano 1 sobre el Cojinete 1 y el efecto del Plano 1 sobre el Cojinete 2.

Paso 4: Prueba de peso en el plano 2

Retire el primer peso de prueba y coloque un peso de prueba en una posición conocida del segundo plano de corrección. Vuelva a poner en marcha la máquina y mida la vibración en ambos cojinetes. Esto permite establecer dos coeficientes de influencia adicionales: el efecto del Plano 2 sobre el Cojinete 1 y el efecto del Plano 2 sobre el Cojinete 2.

Paso 5: Calcular los pesos de corrección

El instrumento de equilibrado ahora tiene cuatro coeficientes de influencia, que forman una matriz de 2×2 que describe cómo responde el sistema del rotor a los pesos en cada plano. matemáticas vectoriales y mediante inversión de matriz, el instrumento resuelve un sistema de ecuaciones simultáneas para calcular la masa y el ángulo exactos necesarios en cada plano de corrección para minimizar la vibración en ambos cojinetes simultáneamente.

Paso 6: Instalar las correcciones y verificar

Instale de forma permanente los dos contrapesos de corrección calculados y haga funcionar la máquina para la verificación final. Idealmente, la vibración en ambos cojinetes debería reducirse a niveles aceptables. De no ser así, se puede realizar un equilibrado de ajuste para perfeccionar las correcciones.

Comprensión de la matriz de coeficientes de influencia

La potencia del equilibrado en dos planos reside en la matriz de coeficientes de influencia. Cada plano de corrección influye en la vibración de ambos cojinetes, y estos efectos de acoplamiento cruzado deben tenerse en cuenta:

  • Efectos directos: Un peso en el Plano 1 tiene la mayor influencia en la vibración en el Cojinete 1 cercano, y un peso en el Plano 2 tiene el mayor efecto en el Cojinete 2 cercano.
  • Efectos de acoplamiento cruzado: Sin embargo, un peso en el Plano 1 también afecta al Cojinete 2 (aunque generalmente en menor medida), y un peso en el Plano 2 también afecta al Cojinete 1.

Los cálculos del instrumento de equilibrado tienen en cuenta estos cuatro efectos simultáneamente, asegurando que los pesos de corrección trabajen conjuntamente para minimizar la vibración en todos los puntos de medición.

Ventajas del equilibrado en dos planos

  • Corrección completa: Aborda tanto el desequilibrio estático como el de par, proporcionando una solución de equilibrado completa para la mayoría de los tipos de rotores.
  • Minimiza la vibración en todos los cojinetes: A diferencia del equilibrado en un solo plano, el equilibrado en dos planos optimiza la reducción de vibraciones en todo el sistema del rotor.
  • Prolonga la vida útil de los componentes: Al reducir la vibración en ambos puntos de apoyo, se minimiza el desgaste de los cojinetes, sellos y acoplamientos.
  • Estándar de la industria: El equilibrado en dos planos es el método estándar para la mayoría de la maquinaria industrial y es un requisito de muchos fabricantes de equipos y normas industriales.
  • Apto para rotores rígidos: Equilibra eficazmente rotores rígidos que operan por debajo de su primera velocidad crítica, lo que representa la gran mayoría de los equipos industriales.

Comparación con el equilibrado de un solo plano y de múltiples planos

  • vs. Monoplano: El equilibrado en dos planos es más complejo y requiere más tiempo, pero proporciona una reducción de vibraciones superior para todos los rotores excepto los de tipo disco más estrechos.
  • vs. Multiplano: Para rotores flexibles Para velocidades superiores a las críticas, pueden ser necesarios tres o más planos de corrección. Sin embargo, el equilibrado en dos planos es suficiente para la gran mayoría de la maquinaria industrial.

Desafíos y soluciones comunes

1. Planos de corrección inaccesibles

Desafío: En ocasiones, las ubicaciones ideales del plano de corrección no son accesibles en una máquina ensamblada.
Solución: Utilizar ubicaciones disponibles como acoplamientos, aspas de ventilador o bridas externas. Los instrumentos modernos pueden compensar matemáticamente una separación entre planos no óptima.

2. Respuesta insuficiente del peso de prueba

Desafío: Si el peso de prueba produce muy poco cambio en la vibración, los coeficientes de influencia serán inexactos.
Solución: Utilice un peso de prueba mayor o colóquelo a un radio mayor para aumentar su efecto.

3. Comportamiento del sistema no lineal

Desafío: Algunos rotores (especialmente aquellos con componentes sueltos, base blanda o que operan cerca de la resonancia) no responden linealmente a los pesos de corrección.
Solución: Abordar primero los problemas mecánicos (apretar los pernos, corregir el apoyo blando) y realizar el equilibrado lejos de velocidades críticas cuando sea posible.

Aplicaciones de equilibrado de campos

El equilibrado en dos planos es el método estándar para balance de campo en maquinaria industrial. Con analizadores de vibraciones portátiles e instrumentos de equilibrado, los técnicos pueden realizar el equilibrado en dos planos directamente in situ, sin necesidad de desmontar ni enviar el rotor a un taller. Este método ahorra tiempo, reduce costes y garantiza que el rotor esté equilibrado en condiciones reales de funcionamiento, teniendo en cuenta factores como la rigidez de los cojinetes, la flexibilidad de la base y las cargas del proceso.

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