FUNDAMENTOS DE BALANCEO DINAMICO

El balance es la distribución regular de las masas de un cuerpo respecto al centrogeométrico o de rotación, cuando existe desbalanceo se crea la descompensación de masas que al girar con cierta aceleración originan fuerzas excitadoras radiales.

CAUSAS DEL DESBALANCE

• Desgastes

• Corrosión

• Sopladuras en fundición

• Crecimiento térmico o distorsión

• Componentes doblados o rotos

• Acumulación de material

• Componentes excéntricos

PROCEDIMIENTO PARA BALANCEODINÁMICO

Realizar análisis de vibraciones Inicial Inspección visual Configuración Verificar sentido de giro Marcar ángulos Primera corrida Colocación de peso prueba Cálculo de peso correctivo Método vectorial para balanceo

COMPONENTES PRINCIPALES DEL MOTOR

ESTRUCTURA LA CULATA EL BLOQUE CONJUNTO DEL CIGÜEÑAL

CONVERSIÓN DEL CALOR EN ENERGIA MOTRIZ COMBUSTIÓN DEL CARBURANTE EL CRUCE DE VÁLVULAS

LA FUERZA MOTRIZ BULÓN DE BIELA SEGMENTOS BIELA DILATACIÓN DEL PISTÓN CIGÜEÑAL

TRANSMISIÓN DE LA FUERZA LUBRICACIÓN DEL CIGÜEÑAL BLOQUE CAMISAS JUNTA DE CULATA

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FUNCIONAMIENTO DEL MOTORA Balancín de válvula.

B Tapa de válvulas.

C Pasaje de admisión.

D Culata de cilindros.

E Cámara refrigeración.

F Bloque de motor.

G Carter de motor.

H Lubricante.

I Eje de levas.

J Regulador de válvula.

K Bujía de encendido.

L Pasaje de Escape.

M Pistón.

N Biela.

O Puño de biela.

P Cigüeñal.

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•1er tiempo, carrera de admisión, •2do tiempo, carrera de compresión,•3do tiempo, carrera de expansión• 4to tiempo, carrera de escape,

PARTES MOTOR DE COMBUSTION

• Válvulas de admisión y escape• Bielas.• Eje cigüeñal y cojinetes.• Pistones. • Bloque o motor donde están alojados los cilindros.• Eje de levas.• Culata.• Cárter o Bomba de aceite.• Carburador• Bujía.

VALVULAS• Acero especial • Algunos motores deportivos están

construidos de titanio.• La válvula de admisión se hace de

una aleación de acero al cromo- níquel.

• Válvula de escape que es menor y que trabaja a temperaturas mas elevadas (1650 º C) se hace de una aleación de cromo silicio.

CAUSAS ALTAS TEMPERATURAS:

• Cabeza de la válvula está acopada o acazuelada,

• Las grietas en la cabeza, el asiento, en el radio del cuello o en el vástago.

CIGUEÑAL• Componente más importante de un motor transferir la fuerza del

motor hacia la caja de cambios. • Se fabrica en una sola pieza con acero forjado y aleados con

cromo, molibdeno y vanadio. Sin embargo, el advenimiento de cigüeñales largos y rígidos en motores multicilindricos con esfuerzos relativamente bajos, permiten emplear el hierro fundido como sustituto, con objeto de reducir costos.

COJINETES

BIELAS

• Se fabrican en acero forjado y templado.

• La biela es una pieza de motor sujeta a gran estrés. Esfuerzos: estiramiento, compresión y pandeo.

• A las bielas originales se les puede realizar un tratamiento de "Shot Pennin”.

PISTON

• El pistón trabaja a altas temperaturas al estar en contacto con los gases quemados.

• Se fabrican en aleaciones de aluminio, acero o hierro fundido y luego se mecanizan para conseguir un peso y unas dimensiones muy ajustadas.

CILINDROS• Estructura de hierro fundido aun cuando

en algunos casos se forma mediante placas de acero soldadas.

• Para vehículos de placer o de bajo costo, los cilindros se taladran y asientan (rectifican) directamente en el bloque. Para motores de trabajo pesado se instalan forros que pueden reemplazarse cuando se desgastan. Tanto para los forros, como para los cilindros, el material usual es la fundición gris por su buena resistencia al desgaste (que puede mejorarse mediante la adición de pequeñas cantidades de níquel, cromo y molibdeno)

Eje LevasEl eje de levas es una pieza de acero que tiene la cualidad de resistir gran trabajo de roce. Su fabricación requiere preparar lóbulos de levante que accionan piezas de acero que lo rozan constantemente a gran velocidad. Es por eso que este componente de motor depende mucho de la lubricación que recibe en el punto de roce.

CULATA

• Se fabrica en aluminio y posteriormente es mecanizada. Es la Pieza que cierra el bloque por la parte superior y donde se aloja la cámara de combustión. Dispone también del alojamiento de las bujías y de las válvulas. Tiene también los conductos por donde entra y sale el aire al interior de los cilindros.

CÁRTER

Es la pieza que cierra la parte inferior del bloque y que recoge el aceite utilizado en la lubricación del motor. Se fabrica en acero estampado al no tener que soportar esfuerzos. El cárter húmedo recoge el aceite y lo almacena hasta que la bomba lo recoge y lo envía al circuito de engrase. El cárter seco dispone de una bomba que recoge el aceite y lo envía a otro depósito de donde lo recoge la bomba principal. El cárter seco permite bajar el motor o aumentar la distancia libre al suelo. También evita entre aire a la bomba cuando se desplaza el aceite a causa de la fuerza centrífuga. Una varilla medidora resulta un buen recurso para comprobar el nivel del aceite.

CARBURADOR• Elemento encargado de suministrar la mezcla

de aire y combustible al interior del motor. Su principio de funcionamiento se basa en el efecto Venturi, depresión que produce un fluido cuando se acelera su velocidad a causa de un estrechamiento. Se compone de un cuerpo, una cuba, un surtidor que une la cuba con el cuerpo y una mariposa que es accionada por el conductor desde el acelerador.

BUJIAElemento encargado de permitir el salto de una chispa eléctrica en el interior de la cámara de combustión de un motor de gasolina. Está formado por un cuerpo metálico que se rosca en la culata y que tiene unido el electrodo de masa. Por el interior del cuerpo se coloca el electrodo positivo recubierto por un aislante cerámico. Los extremos del electrodo positivos están descubiertos, el superior para permitir la conexión con el cable que viene de la bobina y por el inferior para permitir el salto de la chispa al electrodo negativo. La separación entre los electrodos es muy importante para crear una chispa con la mayor longitud y duración posibles. El aislante cerámico también sirve para disipar el calor que la bujía recoge de la combustión. La bujía debe trabajar a una determinada temperatura para que los depósitos de carbonilla no se adhieran a los electrodos. Un motor de altas prestaciones necesita bujías frías para que no se calienten en exceso, mientras que un motor más tranquilo necesita bujías más calientes para evitar que su temperatura de funcionamiento sea baja. Las bujías pueden fabricarse con uno, dos, tres y hasta cuatro electrodos de masa para mejorar el salto de la chispa. 

Efectos negativos del no balanceo

• Vibraciones periódicas del equipo • Vibraciones transmitidas a otros equipos. • Fatiga en soldaduras, uniones, etc. • Daño a sistemas eléctricos y electrónicos• Daños en rodamientos, bujes, chumaceras, etc. • Rozamiento de rotores en cuerpos de

alojamiento • Calentamiento , ruido • Daños a cimentación de maquinaria o equipo • Perdida de precisión en maquinado de partes

EFECTOS DEL NO-BALANCEO

• El desbalanceo o desequilibrio es la no coincidencia del centro de gravedad con el centro de giro, que al girar induce una fuerza centrífuga no compensada que rota a la velocidad de giro.

• Cuando el sistema rotativo es esbelto el desbalanceo puede ser de los siguiente tipos:

1. Desbalanceo estático: los ejes son paralelos, de manera que el centro de gravedad no está en el eje de giro.

 2.Desbalanceo de par: El eje central principal intercepta con el eje de giro en el centro de gravedad del rotor, se produce un efecto de par.

 3.Desbalanceo cuasi-estático: El eje c entral principal intercepta al eje de rotación pero no en el centro de gravedad del rotor

4.Desbalanceo dinámico: El desbalanceo dinámico ocurre en rotores medianos y largos. Es debido principalmente a desgastes radiales y axiales simultáneos en la superficie del rotor.

El espectro presenta vibración dominante y vaivén simultáneo a frecuencia igual a 1 X RPS del rotor.

Se recomienda para corregir la falla balancear el rotor en DOS PLANOS con las masas adecuadas y en las posiciones angulares calculadas con un equipo de balanceo dinámico.

• Realizar el balanceo es añadir o remover pesos de corrección, de manera que el eje de principal de inercias se aproxime al eje de giro hasta que la vibración residual está dentro de los niveles considerados como admisibles.

• Los niveles permisibles están definidos por la norma Iso 1940 que establece categorías de máquinas y considera para el cálculo el peso del rotor y la velocidad de giro.

• El balanceo dinámico puede realizarse en banco o en sitio.

APLICACIONES

• Alarmas de nivel:• El desbalanceo es

una de las clases de patologías encontradas y por lo tanto sirve como análisis de causas de vibraciones en los motores.

MERCADO

Comercial Anfra, S.A. de C.V. - MEX

Somos una empresa establecida en 1989, dedicada a la venta, servicio, apoyo técnico y capacitación, de equipos universales de balanceo, así como equipos para análisis de vibración, monitoreo permanente de vibración y balanceo de campo.

Contamos con el siguiente equipo para el servicio de balanceo dinámico y análisis de vibraciones mecánicas

Máquina Balanceadora SCHENCK TREBELTipo : H4U

• Capacidades :• Peso del Rotor : 10 hasta 750 Kg • Con carga simétrica hasta : 1000Kg • Capacidad en diámetro de ejes del rotor : 12 a

200 mm • Diámetro máximo del rotor : 1600mm • Longuitud máxima del rotor : 3150mm

• Máquina Balanceadora SCHENCK TREBELE

• Equipo portátil de medición universal de vibración con microprocesador integrado

• Vibroport 30 SCHENCK TREBEL