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UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
UNIDAD DE LABORATORIOS
LABORATORIO “A”
SECCIÓN DINÁMICA DE MÁQUINAS

Dinámica de máquinas MC-2414

Problemas para balanceo de rotores:
1._Balanceo en un plano por el método de los coeficientes de influencia:
Problema 1:
Un rotor plano se instala en un banco, debidamente instrumentado, para balancearlo dinámicamente:
- Una pruebainicial reporta una vibración (amplitud y fase) igual a Vo = 8 mils 60° .
- Al colocar un contrapeso de prueba de 10 g⋅cm en la posición angular de 90° en el rotor, se obtiene un vibración igual a
V1 = 4 mils 120° . Se requiere determinar:
a). contrapeso correctivo y posición en el rotor para el equilibrado dinámico del rotor.
b). Ya balanceado el rotor, estime la vibración resultante (amplitud yfase) obtenida al colocar un contrapeso de prueba
igual a 15 g⋅cm en la posición angular de 45° en el rotor.
Solución:
a) Se debe determinar el coeficiente de influencia a partir de la vibración original, el contrapeso de prueba y la vibración
medida al colocar dicho contrapeso .
V1-Vo=γ*Dp

γ=(V1-Vo)/Dp

γ=0.6928 |-150°

Una vez calculado el coeficiente de influencia, podemos determinar eldesbalance del sistema, pues conocemos la
vibración V1
V1=γ*D

D=V1/γ

D=5.77 |-90°

Conociendo el desbalance que presenta el sistema, podemos concluir que la masa correctiva necesaria para reducir la
vibración presente, será de igual magnitud al desbalance, pero colocada a 180° del mismo:
Mcorrec=5.77 |90°
b) La vibración resultante al colocar un contrapeso de prueba de 15 g.cm en una posición angularde 45° será:
Vresult=γ*Dprueba

Vresult=10.24 |-105°

Problema 2:
Se tiene un rotor flexible para el cual solo se cuenta con un único plano de corrección. El ingeniero de planta
argumenta que el rotor se puede balancear con un solo plano de corrección debido a que el rango de
velocidades de operación es pequeño [4000 – 5000 RPM] y, por lo tanto, el modo de vibración del rotor (y su
desbalanceasociado) variará muy poco. De esta forma se ha realizado el siguiente procedimiento para
balancear el rotor:
1.

Medición de las vibraciones asociadas a la velocidad mas alta de operación (5000 RPM)
− Vibración original:
12 mils∠115º
− Vibración utilizando un contrapeso de prueba de 20 g⋅cm∠0º:
20 mils∠270º

2.

Medición de las vibraciones asociadas a la velocidad mas baja de operación (4000 RPM)
−Vibración original:
8 mils∠135º
− Vibración utilizando un contrapeso de prueba de 20 g⋅cm∠0º:
15 mils∠250º

Con la data obtenida el ingeniero de planta ha propuesto como solución para el desbalanceo del rotor
utilizar el contrapeso correctivo promedio de los contrapesos de corrección requeridos para balancear del
rotor a la velocidad de operación más alta y a la velocidad de operación más baja,respectivamente:
Estime las vibraciones residuales que se obtendrían para cada limites de velocidad de operación (4000 y 5000
RPM) al incorporar la solución propuesta (esto es colocar el contrapeso de corrección promedio).

Problema 3:
Para balancear un rotor que dispone de un plano de corrección, el cual cuenta con cuatro posiciones
angulares (0º, 90º, 180º, 270º) para la colocación de contrapesosque deben ser fijados de forma
permanente, a una misma distancia radial.
Realizando el procedimiento habitual, se registran los siguientes valores de vibración:
-Vibración Original: Vo = 20∠150º mils

@ 8000 RPM

-Vibración con contrapeso de prueba 10∠0º g : V1 = 30∠200º mils

@ 8000 RPM

Se requiere:
a) Calcular contrapeso correctivo considerando las posiciones disponibles en el plano decorrección.
b) Si se dispone únicamente de contrapesos de 10 g., 15 g. y 20 g.; determine una solución para
implementar el resultado obtenido en (a).
c) Estimar si la solución propuesta en (b) es satisfactoria. Justifique su respuesta.

2._Balanceo en dos planos por el método de los coeficientes de influencia:
Problema 4:
Se requiere balancear una turbina de gas que pesa 100 Kg. y puede operar hasta...