Absorbedor dianmico

Modelamiento, simulación y construcción de un absorbedor de vibraciones no viscoso*
William Romero Restrepo**, Francisco Acuña Garrido*** y Marco Sanjuán Mejía****

Resumen
En este artículo se presenta la aplicación de Matlab como una herramienta para el análisis de un sistema de vibración de dos grados de libertad modelar y simular el comportamiento de un absorbedor de vibraciones usandodatos experimentales tomados de la construcción de un modelo real físico. Se presentan datos y gráficas donde se ilustra el comportamiento del sistema en resonancia con el absorbedor y sin éste. Palabras clave: Vibración, absorberdor, modelamiento.
Fecha de recepción: 8 de octubre de 2002

Abstract
This paper presents a Matlab Application to analize a two degrees of freedom (2DOF) vibrationalsystem, in order to simulate the vibration absorber behavior. The input datas has been taken from the physical model which was built up to support the experimentation. Also, the behavior of the primary mass with absorber and without absorber are compared to obtain the effects in displacement and frequency. Several plots relating the discussed behavior are presented. Key words: Vibrations,Absorber, Modeling.

INTRODUCCIÓN Frecuentemente el desbalance de máquinas rotatorias produce excitación armónica, las cuales son indeseables en la mayoría de los casos, ya que pueden afectar el funcionamiento de la máquina y la estructura sobre la cual se encuentra instalada. El

* Artículo derivado de la investigación Diseño de compensadores estáticos para máquinas vibratorias. Grupo Vibraciones enMáquina y Control de Ruido. Universidad del Norte. ** Ingeniero Mecánico, Universidad del Atlántico. Candidato a M.Sc. en Ingeniería Mecánica, Universidad del Norte. *** Ingeniero Mecánico, Universidad del Norte. Diplomado en Gestión Ambiental. Profesor de tiempo completo del Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad del Norte. Miembro del grupo de investigación Gas Natural yTermodinámica. Candidato a M.Sc. en Ingeniería Mecánica, Universidad del Norte. facuna@uninorte.edu.co ****Ingeniero Mecánico, Universidad del Norte. Doctorado en Ciencias de la Ingeniería, Universidad del Sur de la Florida (USA). Jefe de Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Norte. msanjuan@uninorte.edu.co

58

Ingeniería & Desarrollo. Universidad del Norte. 13: 58-68, 2003

uso deabsorbedores evita la resonancia al no permitir el desarrollo de grandes amplitudes que de no controlarse, pueden conducir a la destrucción de dispositivos rotatorios. Este es uno de varios métodos de control de vibraciones forzadas existentes y su aplicación depende de la no flexibilidad que presente el sistema para variar su estructura. 1. FUENTE DE EXCITACIÓN

Considerando una máquinarotatoria desbalanceada como fuente de exitación, donde se supone que la respuesta de vibración se da a la misma frecuencia de la fuerza perturbadora, como lo muestra la figura 1.

Figura 1. Representación esquemática de una máquina rotatoria desbalanceada Donde el desbalance es representado por una pequeña masa md descentrada a una distancia e y que gira con una velocidad constante wd, generandoasí una excitación armónica, la cual se desea contrarrestar [Thomson, 1988]. Para ello, con base en un sistema de vibración masa-resorte de un grado de libertad se contruyó un modelo físico con el fin de obtener experimentalmente las constantes de rigidez de distintos resortes lineales a los que se les adhería masas considerables para evitar entrar en resonancia, ya que diseñar un amortiguador paraun sistema que no esté cercano a su frecuencia de resonancia no tiene sentido. Para evitar movimientos laterales, propios de la vibración y que dificultan la medición de amplitudes, es ventajoso añadir guías verticales. La siguiente tabla contiene los datos del sistema real desbalenceado.
Ingeniería & Desarrollo. Universidad del Norte. 13: 58-68, 2003 59

Tabla 1 Datos determinados...