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Lunes, Octubre 21, 2019

Mejora de los procesos de balance dinámico

El objetivo del balance dinámico es alinear el centro de masa con el centro geométrico de la máquina rotante. El desbalance dinámico se produce cuando el eje del centro de masa no está alineado con el eje geométrico. La cantidad de desbalance dinámico se mide por la cantidad de masa multiplicada por el radio de la parte. La cantidad de masa se multiplica por la distancia desde el centro para dar el valor numérico de desbalance dinámico. Para entender el balanceo dinámico, ver algunas definiciones útiles:

Eje central de masas. La línea que pasa a través del centro de masa de la parte y alrededor de la cual una parte gira naturalmente (por ejemplo, el eje de rotación de una bola lanzada, Frisbee o boomerang).

Balance dinámico proceso de redistribución de la masa de una parte para que la masa se distribuya uniformemente alrededor del eje de rotación de la parte. El proceso de balanceo alinea el centro de masa de una parte con su centro geométrico. El desbalance dinámico provoca la vibración y la acumulación de calor, lo que puede provocar la falla del rodamiento.

Las bombas comúnmente tienen dos tipos de desbalance dinámico: en plano único o dos planos. El desbalance dinámico de plano único o "estático" es una condición que existe cuando el centro de masa no está en el eje de rotación. El desbalance dinámico de un solo plano puede representarse imaginando una parte con forma de disco, como una rueda de bicicleta, con un peso pegado a la llanta. Cuando la bicicleta se levanta del suelo, la rueda gira y se detiene con el peso en la parte inferior. Si girara la rueda, la bicicleta temblaría cuando la rueda intentara girar alrededor del centro de la masa de la rueda, que ya no está ubicada en su eje. El centro de masa se desplaza de la línea central geométrica. Otra forma de ilustrar este efecto es colocar un trozo de arcilla de modelar dentro de un borde de Frisbees y lanzarlo. En lugar de volar normalmente, el disco se tambaleará a medida que gira alrededor del centro de masa desplazado. Para corregir el desbalance dinámico estático, el desbalance dinámico se mide en un solo plano. Simplemente mide la fuerza que la gravedad crea en la parte.

El desbalance dinámico de dos planos o "dinámico" es el desbalance dinámico medido en dos o más planos separados. Ambos planos serán perpendiculares al eje de rotación y, por lo tanto, paralelos entre sí. Se puede ilustrar el desbalance dinámico de dos planos utilizando una parte de cilindro donde la longitud es más larga que el radio, como un eje de transmisión o una bomba de múltiples etapas. La corrección del desbalance dinámico de planos requiere dos pesos de corrección no relacionados en dos planos diferentes, en dos ángulos no relacionados. Este tipo de desbalance dinámico solo puede medirse en un balanceador giratorio que detecta la fuerza centrífuga debido al componente de pareja del desbalance dinámico.

Corrección de desbalance dinámico

Hay muchas maneras de reducir el desbalance dinámico inicial. Hablar con un proveedor de partes de fundición sobre el monitoreo del desbalance dinámico de la fundición antes del mecanizado podría mejorar el desbalance dinámico inicial. Mantener tolerancias más estrictas durante el proceso de fabricación de la pieza y el monitoreo del centro de masa antes del mecanizado final también podría reducir el desbalance dinámico inicial. Al diseñar bombas, los ingenieros de equilibrado pueden completar un análisis de piezas y proporcionar recomendaciones sobre el diseño de piezas para minimizar el desbalance dinámico de producción inicial, reduciendo los costos de flujo de herramientas de balanceo y los tiempos de corrección. Los servicios de balance dinámico brindan la oportunidad de probar y equilibrar prototipos durante las primeras etapas de desarrollo, lo que le permite ahorrar tiempo y dinero al encontrar posibles problemas antes de comenzar la producción.

Una vez que se ha determinado el desbalance dinámico de la pieza, se puede corregir. Hay muchas formas de corregir el desbalance dinámico y, a menudo, dependen de las características físicas de la pieza y de la cantidad de piezas que se deben equilibrar. Los impulsores de la bomba generalmente se equilibran al eliminar el material mediante perforación, fresado o rectificado. La corrección de esmerilado extiende la remoción de material en un área grande con una profundidad mínima.

Los elementos equilibradores sobresalientes horizontales son típicos de las bombas. Una máquina de balanceo horizontal sobresaliente tiene una suspensión de husillo voladizo que se puede usar tanto para balanceo simple como para plano. Cuando la pieza se hila, el equilibrador indica la cantidad de corrección que se realizará en cada plano en términos de peso que se agregará o eliminará, junto con el ángulo en el que se realizará la corrección. El proceso está computarizado y todas las mediciones y cálculos se muestran en un monitor. En general, la máquina de equilibrado también está equipada con un freno que hace posible la corrección en la máquina. Para piezas pesadas que requieren corrección automática, se recomienda una máquina de balanceo de impulsor giratorio vertical. La automatización de las máquinas de equilibrado reduce el tiempo de trabajo por pieza, los costos de garantía, la fatiga del operador y las posibles lesiones relacionadas con el trabajo.

  • Plano único o ejemplo estático.
  • Plano único o ejemplo estático.
  • Dos planos o ejemplo dinámico.
  • Dos planos o ejemplo dinámico.

La importancia de la precisión.

La precisión con la que necesita equilibrarse depende del peso de su pieza y la velocidad de rotación. En lugar de repetir el análisis de cada parte, posiblemente utilizando diferentes criterios, las industrias dependen de una organización externa para establecer estándares objetivos. La Organización de Normas Internacionales (ISO) proporciona pautas para varios "grados" en ISO 1940-1. ISO ha emitido directrices con respecto a una serie de diferentes tipos de dispositivos. Por ejemplo, un impulsor de bomba tiene un "grado de balanceo" recomendado de G-6.3.

Hay muchas variables que pueden limitar el balanceo alcanzable real para una parte dada. Estos incluyen los efectos de redondez, material de fabricación, concentricidad, orificios cónicos, chaveteros (cuñeros), tornillos de fijación, casquillos, suciedad y otras propiedades físicas en el montaje de piezas. Al establecer las tolerancias de balanceo para las piezas, es importante que se tengan en cuenta las tolerancias de mecanizado de la pieza y el eje.

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