Vibraciones y acoplamientos dentados
Vibraciones y acoplamientos dentados
Este artículo habla de vibraciones y acoplamientos dentados.. Se refiere en particular a la influencia de un acoplamiento dentado en el comportamiento vibratorio de una máquina cuando un desalineación.
desalineación – la influencia en las vibraciones del acoplamiento
El tipo de acoplamiento instalado en una línea de eje, define qué es una desalineación fuera de las tolerancias, en el acoplamiento.
Figura - Varios tipos de acoplamiento
Un acoplamiento es un componente mecánico que conecta dos ejes, para transmitir potencia. Los acoplamientos introducen cierta flexibilidad en la transmisión mecánica, proporcionar tolerancia a la desalineación.
A consecuencia, esta flexibilidad de acoplamiento puede reducir el desgaste de los rodamientos, vibración del equipo y otros problemas mecánicos debido a la desalineación.
Vibraciones y acoplamientos dentados – Funciones de acoplamiento
Las principales funciones de los acoplamientos son:
- transmisión de potencia;
- Absorción de desalineación;
- Absorción de vibraciones para protección de componentes;
- Evitar la transferencia de calor al lado accionado.
Se necesita un tiempo considerable para alinear un eje de motor con un eje de transmisión con alta precisión.. Si los ejes de dos ejes están desalineados, se aplica fuerza adicional repetidamente a las piezas giratorias, mientras giran, qué causa la vibración y el ruido y, a menudo, provoca la aparición de grietas por fatiga, que puede hacer que las venas se rompan.
Además, aunque se utilizan las mismas piezas para fabricar las unidades, puede haber errores como precisión de mecanizado, por lo que es muy difícil ensamblar cada unidad con precisión, porque las dimensiones son diferentes entre si. Siendo así, se debe utilizar un acoplamiento para absorber los errores de montaje.
El acoplamiento tiene la función de transmitir potencia de forma dinámica y precisa., incluso si hay una desalineación (excentricidad/ángulo, desplazamiento axial, etcétera) entre los dos ejes.
el acoplamiento dentado
Tú acoplamientos dentados trabajar como un engranaje. O sea, transmitir el par a través de cubos con dientes.
Debido al engranaje, Estos acoplamientos están indicados para el transmisión binaria grande y adaptarse a desalineaciones en todas las direcciones, axial, paralelo y angular.
Se utilizan cuando hay altas velocidades y altos pares., con una larga vida útil.
de acuerdo a su aplicación, necesidades de acoplamiento de engranajes lubricación mecánica periódica. si se hace correctamente, la vida útil de este acoplamiento es de años.
Vibraciones y acoplamientos dentados – Absorción de desalineaciones por acoplamiento dentado
un acoplamiento dentado, cuando está inmovilizado, parece ser un órgano que, por su construcción, es capaz de absorber grandes desalineaciones.
Figura – Dientes en un acoplamiento dentado.
en realidad, esto es lo que pasa cuando la maquina esta inmovilizada. Sin embargo, cuando la máquina está en marcha, la potencia transmitida por el acoplamiento junto con la fuerza de fricción reducirán drásticamente esta movilidad relativa y, de un cierto valor de potencia transmitida, el conjunto se bloqueará por completo. Por lo tanto, hay un desajuste, esto puede ser completamente absorbido por el acoplamiento con la máquina funcionando con carga reducida, y ya no estar, cuando la máquina está completamente cargada. Según las condiciones de carga de la máquina, esto puede presentar, o no, síntomas de vibración de desalineación.
La variación de las condiciones de carga de una máquina con este tipo de acoplamiento, así que esta es una prueba para realizar, para determinar si existe desalineación en el acoplamiento.
Vibraciones y acoplamientos dentados – Ejemplo: comportamiento vibratorio de un ventilador desalineado, con acoplamiento dentado, durante la parada
En la siguiente figura, puedes ver la forma de onda de larga duración de un ventilador, con acoplamiento dentado, durante tu parada.
Figura – Forma de onda de larga duración de un ventilador, con acoplamiento dentado, durante tu parada
Tenga en cuenta los fenómenos que llevaron al inicio de la parada.:
- La compuerta de aire de entrada se cierra generando una depresión en la entrada del ventilador;
- Se reduce la potencia requerida del motor para hacer funcionar el ventilador.;
- El acoplamiento dentado desbloquea y absorbe la desalineación;
- Las fuerzas y las consiguientes vibraciones generadas por la desalineación desaparecen.
- Comienza la parada
A continuación puedes ver un mapa espectral de esta misma parada.
Figura – Mapa espectral de vibraciones de ventiladores, con acoplamiento dentado, durante tu parada
Tenga en cuenta la gran reducción en el nivel de vibración del componente a 1 x rpm, tan pronto como la potencia transmitida por el acoplamiento se reduce y absorbe la desalineación.
Ejemplo – Análisis de fase de motor/ventilador unido por acoplamiento dentado, desalineado
La siguiente figura muestra la amplitud (dentro de cada círculo) y la fase (marcado por una cruz en cada círculo) del componente a la velocidad de rotación, medidas en tres direcciones, en todos los rodamientos, en una máquina con un acoplamiento desalineado.
Figura - Amplitud y fase de la vibración a 1 X RPM en un ventilador con un acoplamiento desalineado.
Tenga en cuenta los siguientes aspectos:
- diferencia de fase de 180 grados en las mediciones en el motor en la dirección vertical
- voy en horizontal
- Fase estrictamente igual en las mediciones en la misma dirección en los rodamientos a ambos lados del acoplamiento debido a que el acoplamiento está bloqueado.
- Al pasar la mano por la carcasa del motor, podía sentir que vibraba más en los extremos del motor que en el medio.!
Fase estrictamente igual en las mediciones en la misma dirección en los cojinetes a ambos lados del acoplamiento dentado, Fase estrictamente igual en las mediciones en la misma dirección en los cojinetes a ambos lados del acoplamiento dentado, estaba absolutamente bloqueado y vibró los dos cojinetes más cercanos en bloque. Fase estrictamente igual en las mediciones en la misma dirección en los cojinetes a ambos lados del acoplamiento dentado.
Fase estrictamente igual en las mediciones en la misma dirección en los cojinetes a ambos lados del acoplamiento dentado 0 (en acoplamientos dentados, cuando está bloqueado) o 180 grados son síntomas de desalineación. la diferencia de 0 grados significa que el acoplamiento está bloqueado.
Ejemplo – Variación de carga en alternador desalineado con acoplamiento dentado
En la siguiente figura se pueden ver dos espectros de frecuencia medido en el mismo punto de medición, en un rodamiento de un grupo electrógeno reductor, en la dirección axial, junto con un acoplamiento dentado.
por lo tanto, es una prueba a realizar para determinar si hay desalineación en el acoplamiento:
- por lo tanto, es una prueba a realizar para determinar si hay desalineación en el acoplamiento 3 MW
- el otro con 9 MW.
Figura – Espectros medidos en un grupo turbogenerador, por lo tanto, es una prueba a realizar para determinar si hay desalineación en el acoplamiento, en la dirección axial, por lo tanto, es una prueba a realizar para determinar si hay desalineación en el acoplamiento 3 MW (por lo tanto, es una prueba a realizar para determinar si hay desalineación en el acoplamiento) mi 9 MW (por lo tanto, es una prueba a realizar para determinar si hay desalineación en el acoplamiento).
Tenga en cuenta el tamaño relativo de los componentes a una y dos veces la velocidad de rotación en los espectros superior e inferior.. En el espectro superior no hay síntomas de desalineación, mientras que en el espectro inferior ya se nota..
El acoplamiento al transmitir 3 MW de potencia fue flexible y absorbió la desalineación existente; no ocurría lo mismo al transmitir 9 MW.
En los acoplamientos dentados, cuando la condición de los dientes se degrada, comienza a aparecer una vibración en la frecuencia de engranaje. (número de dientes de acoplamiento multiplicado por la velocidad de rotación). Por lo tanto, en este tipo de acoplamiento, es importante monitorear esta frecuencia.
