Rotores

Resumen
Se presenta un método para la corrección del desbalance de rotores rígidos montados en soportes flexibles. El método se basa
en la suposición de que las frecuencias naturales, los factores de amortiguamiento y las formas modales del sistema rotor-soportes
pueden obtenerse de la respuesta del rotor a las fuerzas de desbalance que se pretende corregir, medida durante un arranque o
unparo. La novedad del método estriba en que, a diferencia de los métodos tradicionales, no se requiere usar modelos numéricos
del sistema ni medir su respuesta con fuerzas de desbalance conocidas para determinar la magnitud y posición de las masas que
corrijan el desbalance.
El método que se presenta aquí se basa en la relación que existe entre los parámetros modales y espaciales del sistemarotorsoportes.
En este trabajo se deducen las ecuaciones que expresan estas relaciones y se describe cómo se utilizan para calcular las
masas de corrección del desbalance. La aplicación del método se ilustra mediante un ejemplo numérico.
Este trabajo hace posible balancear rotores rígidos sin la necesidad de ejecutar rodados de prueba, y es considerablemente más
simple que otros métodos con elmismo propósito, ya que no se requiere un conocimiento detallado de la geometría o la construcción
del rotor.
Abstract
A method for the correction of unbalance in rigid rotors mounted on flexible supports is presented. The method is based on the
assumption that the natural frequencies, damping ratios and non-normalized mode shapes can be obtained from the response of
the rotor-supports system tothe unbalance forces that are to be cancelled-out, using data from a single run-up or run-down. The
novelty of the method lies in that, in contrast to traditional methods, neither numerical models nor measurements of the response to
known trial unbalances are required in order to determine the magnitude and location of the unbalance correction masses.
The method is based on the relationshipthat exists between the modal and the spatial parameters of the rotor-supports system.
The equations that express such relationships are derived here and their use for the computation of unbalance correction masses is
described. The application of the method is illustrated with a numerical example.
This work demonstrates the feasibility of balancing rigid rotors without trial balancing runs, andis considerably simpler than existing
balancing methods, since a detailed knowledge of the geometry and construction of the rotor is not required.
Vol. 3 No. 6 (2011) 195 - 205
Balanceo de Rotores Rígidos sin Emplear Rodados de Prueba
Fecha de recepción: 23-11-2010
Fecha de aceptación: 15-01-2011
Introducción
El desbalance es una de las causas más comunes de
vibración en rotores, se originaen la distribución no
uniforme de masa alrededor del centro de rotación del
rotor y se corrige mediante el proceso de balanceo.
El balanceo consiste en la adición o eliminación de masas
de ubicaciones específicas del rotor. La magnitud de estas
masas y su ubicación se seleccionan de manera que las
fuerzas centrífugas que actúan sobre ellas al girar el rotor
se opongan a las fuerzasproducidas por el desbalance
original, y de esta manera se contrarresten sus efectos.
Para determinar estas masas y sus ubicaciones los métodos
tradicionales de balanceo se basan en esquemas como
la determinación de coeficientes de influencia [1], la
eliminación selectiva de componentes modales de vibración
[2, 3] y combinaciones de ambos [4]. Estos métodos requieren
mediciones de la respuesta delrotor a su desbalance original,
la cual se mide en un “rodado inicial”, y de la respuesta
medida en uno o más “rodados de prueba”. Un “rodado”
es un proceso en el cual el rotor se acelera o se desacelera
a través de un intervalo de velocidades preestablecido, de
manera que pueda medirse su respuesta vibratoria como
Palabras clave:
Balanceo, Rotores rígidos, Parámetros modales, Modelos...