Práctica de Equilibrado de Rotores

7/17/2019 Práctica de Equilibrado de Rotores

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Práctica de Equilibrado de Rotores

PRACTICA 2A

OBJETIVO: El objetivo de la primera práctica es comprobar mediante un sistema formado por dos masasiguales situadas a 180°, que cuando un eje está equilibrado estáticamente, permanece en

cualquier posición angular en la que lo situemos. Si accionamos el motor, el eje gira con unagran vibración debido al desequilibrio dinámico. Podemos comprobar que este desequilibrio,

debido al par formado por las fuerzas centrífugas de la masas de los bloques, será mayorcuanto más alejados estén los bloques entre sí.

Equilibrio estático de un sistema formado por dos masas iguales montadas con un desfase de 180°

EJECUCIÓN:

1. Montar dos de los bloques rectangulares sin incluir los discos desmontables. Usar la deslizadera para colocar con precisión los bloques. El primer bloque lo colocamos a 0° y 20mm, y el segundo, a180° y 140mm.

2. Comprobar que el eje está estáticamente equilibrado, y por lo tanto, permanecerá inmóvil en cualquier posición angular en la que lo situemos.

3. Conectar el aparato a la fuente de alimentación y hacer girar el motor. Nótese el gran desequilibrio.

PRACTICA 2B

OBJETIVO: Se trata de comprobar que si montamos cuatro masas iguales, desfasadas 180º las de los

extremos respecto a las centrales, y con la una distancia fija entre masas, el sistema estáequilibrado estática y dinámicamente. Si desplazamos alguna de las masas a lo largo del eje, o

cambiamos su posición angular, el equilibrio se rompe.

Equilibrio dinámico de un sistema formado por cuatro dos masas iguales montadas a distancias iguales y con un

desfase de 180° las centrales respecto a las de los extremos .

EJECUCIÓN:

1. Montar los cuatro bloques rectangulares sin incluir los discos agujereados. El primer bloque locolocamos a 0° y 20mm del extremo, y el segundo, a 180° y 40mm del anterior, el tercero a 180° y80mm del primero, y el cuarto, a 0º y 120mm del primero.

2.

Comprobar experimentalmente que el eje está estáticamente equilibrado, y por lo tanto, permaneceráinmóvil en cualquier posición angular en la que lo situemos.

3. Conectar el aparato a la fuente de alimentación. Hacer girar el motor y observar la ausencia devibraciones, comprobando así que el eje está equilibrado dinámicamente.




PRACTICA 2C

OBJETIVO: Se trata de comprobar experimentalmente el producto m·r de uno de los bloques con losdiscos montados en su interior. Cuanto más alejada esté la zona hueca de los discos respecto al

eje, menor será su valor m·r. En realidad lo que se calcula no es el valor m·r en g·cm sino unvalor proporcional. Si obtenemos este valor del mismo modo para todos los bloques, los

resultados de los cálculos serán los mismo que si hubiéramos utilizado el m·r real en g·cm.Estos valores se utilizan en la práctica 2D.

A continuación se muestra una tabla con los valores proporcionales al m·r de cada bloque. Loscuatro primeros dependen de la posición del disco agujereado. Los otros cuatro corresponden aun disco de acero, sin disco, disco de aluminio con agujero centrado y disco de aluminio.

EJECUCIÓN:

1. Quitar la tapa y la correa de goma, y encajar el accesorio de prolongación que monta la polea en elextremo del mismo.

2. Colocar la máquina de equilibrado en el extremo derecho de la mesa. Liar sobre la polea el hilo quesostiene los dos platillos. Dar una vuelta de manera que el hilo no patine sobre la polea, y los platillosqueden más o menos a la misma altura.

3. Fijar uno de los bloques de la tabla anterior sobre el eje en cualquier posición. El eje encontrará la posición de equilibrio con el bloque en posición vertical. Añadir lentamente las bolas de acero en unode los platillos hasta que el bloque quede en posición horizontal. El valor de m·r será igual al productodel radio de la polea por la masa de las bolas. Como el radio de la polea no cambia, el número de bolasnecesario para alcanzar esta posición nos da un valor proporcional al m·r del bloque. Repitiendo este

proceso, se obtienen los valores que se muestran en la tabla.

1- Colocamos la polea 2- Liamos el hilo sobre la polea 3- Añadimos bolas a los platillos

146 160 171 181 191 110 130 156

148 164 174 183 191 110 130 156




PRACTICA 2D

OBJETIVO: El objetivo de esta práctica es comprobar experimentalmente el giro sin vibraciones de unsistema que se ha equilibrado teóricamente.

EJECUCIÓN: ANTES DEL DIA DE LA PRÁCTICA

1. Descargar desde el Campus Virtual y ejecutar la aplicación TestEquilibradoRotor.exe:

a. Introducir en el formulario los datos solicitados y pulsar el botón Siguiente.

b. Aparecerán los esquemas de los 4 bloques que componen el rotor que hay que equilibrar.Pulsar el botón siguiente tras tomar nota de los bloques y de la orientación de los agujeros delos discos.

c. En la siguiente tabla se recogen los valores numéricos de los datos del problema de

equilibrado del rotor, donde aparecen los valores m·r de los cuatro bloques, y la posiciónangular y axial de los bloques 1 y 2 (1 , 2 , a1 y a2).




2. Plantear la ecuación ∑ = 0·r m . Resolver gráficamente dibujando en un A4 el polígono de vectores a

escala, y obtener los valores de 3 y 4. Plantear la ecuación ∑ = 0·· ar m . Resolver gráficamente

dibujando el polígono correspondiente en otro A4 y obtener los valores de a3 y a4.

3. Para que los valores a3 y a4 obtenidos sean válidos se debe cumplir:a. Que no tengan un valor superior a la longitud total del eje (245mm). En ese caso, algún bloque

se saldría del eje y no se podría montar. b. Que la distancia obtenida entre dos bloques cualesquiera no sea inferior a 13 mm, ya que en

ese caso los dos bloques se solapan.En estos casos, no será posible comprobar experimentalmente el equilibrio del eje y la soluciónobtenida no será válida.

4. Una vez resuelto correctamente el problema, deberá volver a la aplicación, pulsar el botón Siguiente eintroducir los valores numéricos de la posición angular y axial de los bloques 3 y 4 (3 , 4 , a3 y a4) enlas celdas de la tabla sombreadas en verde. Pulsar el botón Siguiente una vez comprobado que losvalores introducidos son correctos.

5. Si la solución es errónea, la aplicación informará de ello al alumno de forma inequívoca. El alumnodeberá revisar sus cálculos a partir del apartado 2.




Si la solución es correcta, se habilitará el botón Generar validación para el Campus Virtual. Al pulsar,se genera un fichero que el alumno deberá guardar en su equipo para posteriormente subirlo a laactividad correspondiente del Campus Virtual dentro del plazo límite.

EJECUCIÓN: EL DIA DE LA PRÁCTICA

1. Cada alumno debrá acudir al laboratorio con su solución al problema, adjuntando:a. Los polígonos a escala y los cálculos detallados.

b. Una tabla como la que se muestra en la aplicación completada con todos los valores. c. Un esquema con una vista frontal y otra lateral con todos los bloques donde se muestren los

resultados anteriores.

2. Se montan los cuatro bloques en el eje siguiendo los pasos explicados en prácticas anteriores, y secomprueba que el eje gira en ausencia de vibraciones. En caso de apreciar una vibración acusada,habrá que revisar el montaje de los bloques.

nº bloque a m·r m·r·a

1234

Tabla de valores de los bloques elegidos con los valores conocidos.

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