ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCION
TEMA: DISEO DE UN ABSORBEDOR DINAMICO DE VIBRACIONES PARA UNA
LINEA DE TRANSMISION ELECTRICA Y COMPROBACION EXPERIMENTAL DE LA
TEORIA
INTEGRANTES: CARLOS BASURTO JUAN JOSE GALLARDO ANDRES
VEINTIMILLA JONATHAN GASTEZZI REVISADO POR: Ing. EDUARDO ORCES
II TERMINO 2011-2012
INTRODUCCIONEspecficamente, una vibracin mecnica es el
movimiento de una pelcula o de un cuerpo que oscila alrededor de
una posicin de equilibrio. Al intervalo de tiempo necesario para
que el sistema efecte un ciclo completo de movimiento se le llama
PERIODO de la vibracin. El nmero de ciclos por unidad de tiempo
define la FRECUENCIA del movimiento y el desplazamiento mximo del
sistema desde su posicin de equilibrio se llama AMPLITUD de la
vibracin. Son muchas, pero bsicamente las vibraciones se encuentran
estrechamente relacionadas con tolerancias de mecanizacin,
desajustes, movimientos relativos entre superficies en contacto,
desbalances de piezas en rotacin u oscilacin, etc.; es decir, todo
el campo de la tcnica. La mayor parte de vibraciones en mquinas y
estructuras son indeseables porque aumentan los esfuerzos y las
tensiones y por las prdidas de energa que las acompaan. Adems, son
fuente de desgaste de materiales, de daos por fatiga y de
movimientos y ruidos molestos.
DESCRIPCION DEL PROBLEMADebido a que los cables de alta tensin
presentan vibraciones tpicas del cable, y a su vez estar sometido a
vibraciones del cable con respecto al viento nos vemos en la tarea
de realizar el anlisis de un absorbedor de vibraciones (tipo
Stockbridge ), se proceder asumiendo como el fenmeno de una cuerda
fija en ambos extremos (sin vibracin), luego este entrara en
vibracin debido a una cierta velocidad del aire, poniendo a dicho
cable en vibracin, se realizara un prototipo en el cual podemos
comparar la teora a exponer, con una aplicacin de la vida real. A
continuacin presentamos una tabla con los datos a utilizar:
Velocidad del viento Dimetro del cable Longitud del cable Tensin en
la cuerda Densidad de la cuerda 13.88 m/s 0.0254 m 35 m 10000 N 4
kg/m
Valor medido de poste a poste .
DESARROLLO Y DISCUSION DE LA TEORIA DEL ABSORBEDORMediante la
frmula de Stockbridge , la cual es la siguiente: S = fD/V Podemos
calcular la frecuencia de excitacin del cable quedando de la
siguiente manera:
Por ende para calcular el nmero de antinodos n , igualaremos la
frecuencia de excitacin con la frecuencia natural, el cual es el
punto donde se produce la resonancia.
Por lo tanto n=26.787 por ende el n resultante ser n=26 , esto
me indica que es el 26vo. Armnico, que es el que produce la
resonancia. Mediante el clculo de la longitud de onda para una
cuerda fija en sus extremos tenemos:
De lo que podemos decir mediante esta informacin es que 2.613 es
la longitud de valle a valle o de cresta a cresta. Por ende un
antinodo equivale a la longitud total del cable la cual es de 35m y
esto dividido para los 26 calculados anteriores, tenemos un valor
de 1.35 el cual sera mi primer antinodo. De lo que podemos decir
mediante esta informacin es que 2.613 es la longitud de valle a
valle o de cresta a cresta
Para la longitud total del cable la cual es de 35m y esto
dividido para 2.613 lo cual me representa la longitud de onda,
obteniendo 13.
Amortiguadores tipo Stockbridge.Constan de dos contrapesos
rgidamente suspendidos y fijados en las extremidades de un cable de
acero horizontal, llamado cable gua o mensajero, el cual tiene
firmemente unido en su centro una grapa que fija el conjunto al
conductor. Vase la Figura 3. Este amortiguador es un sistema
mecnico con dos grados de libertad, es decir, con dos frecuencias
de resonancia: la ms baja (f1), corresponde a la oscilacin de los
contrapesos en torno al punto de fijacin del cable gua a la grapa.
La frecuencia de resonancia ms alta (f2), corresponde a la rotacin
de cada contrapeso, en torno de su punto de fijacin al cable
gua.
CaractersticasEl diseo del amortiguador debe tener como mnimo: y
El conjunto del amortiguador, incluida su grapa, debe ser apto para
usarse con el conductor o cable especificado y estar diseado para
evitar una excesiva radio interferencia, cuando se utilice con los
conductores. El tamao nominal del amortiguador se define como el
peso en libras del par de contrapesos unidos por el cable gua, pero
excluyendo el peso del cable y la grapa. Dicho peso se indica en la
Tabla 1.
y
y y
y
y y
y
Los contrapesos deben ser de material ferroso y estar firmemente
unidos en los extremos del cable gua Cada contrapeso debe tener un
agujero de drenaje, el cual se debe localizar durante elensamble
del amortiguador; los agujeros de drenaje deben permitir la salida
eficientemente del agua cuando se ubican sobre el conductor. El
cable de acero para el montaje del amortiguador debe ser un
material de grado tal,que posea una alta resistencia a la fatiga y
a la deformacin permanente y estar diseado paraque el amortiguador
desarrolle las mejores caractersticas El ensamble cable -
contrapeso no vara ms de 5 por encima o por debajo del eje
horizontal, medido desde el centro de la grapa, cuando el conjunto
se soporte en su posicin normal La grapa del amortiguador debe ser
fabricada con una aleacin de aluminio resistente ala corrosin, en
el caso de conductores y cables de aluminio. Cuando el conductor
sea decobre, la grapa debe ser de un material compatible, y estar
diseada para permitir su montajepor medio de herramientas adecuadas
para trabajo en caliente (lnea viva). Una parte de la grapa debe
soportar completamente el amortiguador sobre el conductordurante el
montaje, cuando la grapa est en posicin abierta.
DISEO DEL ABSORBEDOR PARA UNA LNEA DE TRANSMISIN Numero de
amortiguadores
CONSTRUCCIN DE PROTOTIPO Y VERIFICACIN EXPERIMENTAL DE LA
TEORA
RESUMEN Y CONCLUSIONES
APNDICE
