Analisis de vibraciones.

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Los valores de alarma están basados en las tablas de Ingenieros de Charlotte, los valores están en mm/seg.

- -Calcular La Rigidez Del Sistema y Su Frecuencia Natural

[pic 63]

Base De La Maquina

La Base de la maquina tiene está hecha de acero AISI 1020 el cual tiene un valor del módulo de Young de 2e+011 N/m2, tiene un área total de 1.46652 metros cuadrados y una longitud de 0.02 metros.

Calculo de rigidez.

[pic 64]

Donde es el módulo de Young del material, es el área total de la base y es la longitud de la base.[pic 65][pic 66][pic 67]

Calculo de la rigidez de la maquina

[pic 68]

Calculo De La Frecuencia Natural De La Maquina

La máquina tiene una masa de 362 Kg y la rigidez es de [pic 69]

La frecuencia natural de la maquina se calculara con la siguiente ecuación:

[pic 70]

Calculo de la frecuencia natural de la maquina

[pic 71]

La velocidad critica de la maquina es igual a la frecuencia natural de la misma, por lo que se determinan las velocidades críticas en las cuales la maquina puede entrar en resonancia, las cuales se muestran en la siguiente tabla.

Numero

Velocidad Critica

Velocidades Reales Criticas

1x

1,922,034 RPM

1729830 RPM – 2114237 RPM

2x

3,844,068 RPM

3459661 RPM – 4228474 RPM

Si la maquina trabaja en los rangos de valores de velocidades reales criticas entrara en resonancia vibracional.

8 – Amortiguamiento

En el mundo real esto no es posible. En todo proceso físico hay pérdidas por el motivo que sea, no existe el movimiento continuo y en este caso se producen por el amortiguamiento de este movimiento vibratorio armónico simple.

Todos los sistemas tienen un valor de amortiguamiento crítico ¨Cc¨.

[pic 72]

Calculo de valor de amortiguamiento crítico para la maquina:

[pic 73]

Ahora calcularemos la razón de amortiguamiento, el cociente de amortiguamiento del material es de 350 KPA

[pic 74]

Calculo de la razón de amortiguamiento de la maquina

[pic 75]

Por lo tanto el sistema tiene un razón de amortiguamiento

[pic 76]

Si se desea que la relación de amortiguamiento de su sistema sea sobre amortiguado >1, en esta amortiguación no existe oscilación. Se tiene que cambiar a un material el cual tenga una constante de amortiguamiento mayor al amortiguamiento crítico. Por ejemplo:

[pic 77]

Con ese dato ya se tendría un amortiguamiento sobre amortiguado. Se tendría una gráfica como la siguiente.

[pic 78]

Y si se desea que el sistema tenga amortiguamiento critico (=1) se necesitaría una constante de amortiguamiento igual al amortiguamiento crítico.[pic 79]

[pic 80]

En este sistema no se tendría nada de oscilación.

9 – Problemas que puede presentar la maquina

Actualmente, el estudio y análisis de las vibraciones mecánicas ha adquirido gran importancia en la supervisión de sistemas mecánicos, sobre todo de elementos rotativos.

Independientemente de los planes de mantenimiento correctivo y preventivo, estos sistemas pueden presentar problemas como los que se mostraran.

- Problemas de Desbalance

Se dice que una pieza se encuentra desbalanceada cuando su centro de masa (centro de gravedad) no coincide con su centro geométrico. Esta condición es causada por una distribución desigual del peso del rotor alrededor de su centro geométrico.[pic 81][pic 82][pic 83][pic 84]

El punto pesado identifica la posición angular del desbalance en una pieza.

En el caso de la máquina que se está analizando, se puede tener la segunda configuración de desbalanceo, debido a que el ancho del rodillo es mayor al diámetro del rodillo.

[pic 85][pic 86][pic 87][pic 88][pic 89][pic 90]

Este tipo de problemas puede representarse en un espectro, se toma en cuenta una frecuencia máxima de 3x

[pic 91]

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[pic 92][pic 93]

- –Desalineación Paralela De Cople Rígido

[pic 94]

Los acoplamientos rígidos se diseñan para unir dos ejes en forma apretada de manera que no sea posible que se genere movimiento relativo entre ellos. Este diseño es deseable para ciertos tipos de equipos en los cuales se requiere una alineación precisa de dos ejes que puede lograrse; en tales casos el acople debe diseñarse de tal forma que sea capaz de transmitir el torque en los ejes.

La máquina puede tener desalineación paralela en los coples, esta se da cuando los el centro del eje de rotación del motor y el eje del rodillo no son concéntricos. [pic 95]

Desalineación Paralela Entre Coples

Este tipo de problema genera un espectro vibracional en