DESBALANCE ROTATORIO.

El desbalance o desequilibrio es la no coincidencia del centro de gravedad con el centro de giro, que al girar induce una fuerza centrfuga no compensada que roa a la velocidad de giro. Cuando el sistema rotativo es esbelto el desbalance puede ser de los siguientes tipos: Desbalance Esttico: Los ejes son paralelos, de manera que el centro de gravedad no est en el eje de giro.

Desbalance de Par: El eje central principal intercepta con el eje de giro en el centro de gravedad del rotor, se produce un efecto de par.

Desbalance cuasi-esttico: El eje central principal intercepta al eje de rotacin pero no en el centro d gravedad del rotor.

Desbalance Dinmico: Es el caso ms comn, combinacin de los anteriores en que los ejes se cruzan y estn en cualquier posicin en el espacio.

Realizar el balance es aadir o remover pasos de correccin, de manera que el eje principal de inercias se aproxime al eje de giro hasta que la vibracin residual est dentro de los niveles considerados como admisibles.Los niveles permisibles estn definidos por la norma ISO 1940, que establece categoras de mquinas y considera para el clculo el peso del rotor y la velocidad de giro, adems se proporcionaran especificaciones para los rotores en un estado constante (rgido) y se especifican las tolerancias de equilibrio, el nmero necesario de planos de correccin y mtodos para verificar el desequilibrio residual.

El balanceo dinmico puede realizarse de dos formas, en banco de pruebas (el nivel final de la vibracin seguro para la mquina), o en sitio (en condiciones de servicio).

Este anlisis requiere toda la informacin de la cadena cinemtica, el tipo de rodamientos, las velocidades de giro, el nmero de dientes de las ruedas dentadas, el nmero de aspas de los ventiladores, las condiciones de soporte, etc.

Fuerza transmitida.

Del diagrama de cuerpo libre se obtiene la fuerza transmitida al soporte debido al desbalance de la masa:

El valor mximo de fuerza transmitida se presenta cuando;

CABECEO DE FLECHAS ROTATORIAS.

En el estudio previo de desbalance se considera al eje que sostiene al rotor como rgido; sin embargo en la prctica existe una deformacin (flecha) que aumenta los efectos vibratorios, aunado a efectos giroscpicos, al rozamiento del fluido en los rodamientos, la rigidez general, etc. Todo lo anterior produce un giro complejo del sistema eje.masas, que sostiene (engranes, turbinas, volantes, etc. Que se conoce como cabeceo, este se define como la rotacin del plano entre la lnea de centros de los rodamientos y la lnea elstica del eje. Asumiendo que el rotor esta sometido a excitacin de estado estable, debido a desbalanceo, las fueras actuantes en l son: la fuerza de inercia debida a la aceleracin del centro de masa, la fuerza elstica debida a la elasticidad del eje y la fuerza de amortiguamiento externo e interno.

Estas soluciones estn desfasadas 90, adems el ngulo no depende de la fase de la fuerza de excitacin, sino corresponde al ngulo entre las lneas OE y EG.

Con la velocidad de cabeceo (vibracin lateral) que es el movimiento angular de un rbol deformado, respecto su eje longitudinal,La amplitud de cabeceo del movimiento del centro del rbol respecto al eje longitudinal es la lnea

EXCITACIN ARMNICA EN LA BASE

Frecuentemente se tienen equipos o partes de equipos que son excitados armnicamente a travs de una base elstica, la que puede ser modelada por resortes y amortiguadores. Por ejemplo, la suspensin de un automvil que es excitada armnicamente por la superficie del camino, la que se puede modelar por un resorte lineal en paralelo a un amortiguador viscoso. Otros ejemplos son las gomas de montaje de motores que separan el motor del automvil de su marco o el motor de un avin de sus alas. Tales sistemas se pueden modelar considerando que el sistema es excitado por el movimiento de la base.

La ecuacin de movimiento para este sistema es:

Se asume una excitacin armnica en la base:

Donde Y denota la amplitud del movimiento de a base y wb representa la frecuencia de oscilacin de la base. Sustituyendo y(t) tenemos.

Esto puede verse como un sistema masa-resorte con dos fuerzas de excitacin. Se puede aprovechar el hecho que el sitema es lineal, y por lo tanto la solucin viene dada por la suma de dos soluciones particulares; La solucin obtenida por la fuerza de excitacin La solucin obtenida por la fuerza de excitacin

Bibliografa: Rao S. S. Vibraciones Mecnicas Editorial Prentice Hall, 4ta Edicin 2004.Viereck R. K Analisis de Vibraciones Editorial Harper & Rox, 2 Edicio, 1979