BALANCEO DE MECANISMOS

BALANCEO DE MECANISMOS

Balanceo de mecanismos
 Una de las principales razones para analizar y diagnosticar el estado de una maquina es reducir el nivel de las fuerzas vibratorias no necesarias y no requeridas, ya que el desbalance de la maquinaria es una de las causas mas comunes de la vibración. 
 El balanceo es la técnica de corregir o eliminar fuerzas o momentos generadores de perturbaciones vibratorias.
 Cualquier eslabón o elemento que se encuentre en rotación pura puede, teóricamente, estar perfectamente equilibrado estática y dinámicamente para lo que hay que eliminar todas las fuerzas y momentos generadores de vibración. 
 Para lograr un equilibrio completo se requiere establecer el equilibrio dinámico; sin embargo, en algunos casos, el estático puede ser un sustituto aceptable y generalmente es más fácil de alcanzar. 
 FALLAS MÁS COMUNES QUE PRODUCEN VIBRACIÓN: 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.
 La excentricidad es en realidad una fuente común de desbalanceo, y se debe a un mayor peso de un lado del centro de rotación que del otro. 
 CAUSAS DE DESBALANCE:

 Un cierto grado de desbalance en cualquier tipo de máquina rotativa es inevitable. 
 Los diseñadores de máquinas las especifican con tolerancias de diseño, maquinado y ensamblaje, tales tolerancias pueden producir algún tipo de desequilibrio o desbalance. 
 El punto pesado (heavy spot)
 Para representarlo en un gráfico se necesita mostrar su magnitud, la distancia desde este punto al centro geométrico de la pieza y su dirección:
 NORMA ISO PARA EVALUAR LA CALIDAD DE DESBALANCE:
 La norma comúnmente utilizada para evaluar la severidad del desbalance es la ISO 1940.
 La siguiente imagen nos introduce dentro de la norma para evaluar si una pieza o componente de maquinaria se encuentra balanceada (equilibrada) correctamente.
 La norma clasifica las piezas rotatorias según sus aplicaciones, así por ejemplo:
 G-40: 
 Es la norma válida para llantas de automóvil 
 Cigüeñales de motores de cuatro tiempos con 6 o más cilindros 
 G 6.3: 
 Partes de maquinaria de proceso 
 Engranajes de turbinas de uso marino 
 G 1: 
 Tocadiscos y fonógrafos 
 Armaduras eléctricas pequeñas con requerimientos especiales 
 Así por ejemplo, si el impulsor de una bomba tiene un desbalance de 50 onz.-plg, tiene un peso de 1000 libras y su velocidad de giro es 1000 rpm. Considerando también que siendo dicho impulsor de una bomba de maquinaria de proceso, la norma apropiada sería la ISO G 6.3, para 1000 rpm, el máximo valor de desbalance permisible es de 38 onz-plg, por lo que se concluye que la bomba se encuentra desequilibrada. 
 EL DESBALANCE PUEDE SER PRODUCIDO POR: 
 Falta de simetría en las partes rotativas de las máquinas, debidas a la fundición, forjado y maquinado. 
 Falta de homogeneidad causada por soldaduras. 
 Variaciones en la estructura química y cristalina del material, causadas por el vaciado o tratamiento térmico. 
 Variaciones en el tamaño de tornillos, tuercas, y otros sujetadores.
 LOS PROBLEMAS MÁS COMUNES CAUSADOS POR LA VIBRACIÓN DEBIDA AL DESBALANCE SON: 
 Excesivo desgaste en los puntos de apoyo o chumaceras. 
 Ruidos adicionales en la operación de equipos. 
 Desajuste de tornillos, tuercas, etc. 
 Fallas por fatiga en elementos de la estructura en vibración. 
Amortiguamiento y aislamiento de vibraciones
 Un absorbedor de vibraciones no es más que en un sistema vibratorio masa-resorte relativamente pequeño acoplado a la masa principal M1, y sintonizado de tal manera que su frecuencia natural (k2/m2) sea igual a la frecuencia w de la fuerza excitatriz o perturbadora del sistema principal