INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE LA REGIÓN CARBONÍFERA

ANALISIS DE VIBRACIONES

U3 BALANCEO DE ROTORES

Balanceo de un Tambor de Corte

ALUMNOS:

JOSE FABIAN ARREOLA RAMOS 061M0304

RAMON CESAR MARIN TREJO 061M0337

CARRERA

ING. MECATRONICA

7.1 M

CATEDRATICO

M.C. HUGO ALFREDO CARRILLO SERRANO

200 hftddddtjns1grgrgrgr

200

200

230

200 200

200

200

200190200

200

200

220

Villa de Agujita, Coahuila a 6 Noviembre 2009

Tambor de CorteSe presento una problemática en una empresa que se dedica a fabricar tambores de corte para la minería. Los consumidores de dicho producto se percataron que existía un problema en la rotación del tambor, después de verificarlo se determino que existían varias picas con masas diferentes a las establecidas por el fabricante, por lo cual el tambor de corte se encontraba desbalanceado.

Después de la revisión de la pieza se encontró que 3 de las picas eran las que causaban el desbalance, teniendo unas masas diferentes a las demás.

Estas no contaban con las especificaciones del fabricante.

Las especificaciones del fabricante son de 200gr, y se encontró que la masa de 3 de ellas son las siguientes:

M1 = 220 gr con un ángulo de 480

M2 = 230 gr con un ángulo de 1200

M3 = 190 gr con un ángulo de 2880

CALCULO DEL CENTROIDE EN LA PICASe realizo el cálculo del centroide de la pica para poder determinar el radio total a considerar en el tambor de corte.

Datos de la pica:

H = 15 cm

A = 8 cm

X = 3 A / 4

Y = 3 H / 10

X= 3(8) / 4 = 6 cm

Ŷ = 3(15) / 10 = 4.5 cm

El valor del centroide de la pica se le sumo al radio del tambor para así tener una distancia para considerar en el balanceo de dicho tambor.

Radio a utilizar = .045 m + .700 m = .745 m

Ahora que ya conocemos las masas que están afectando el balance del tambor y la distancia a considerar del centro del tambor al centroide de la pica vamos a realizar los cálculos de las masas que afectan el sistema.

En un tambor de corte se utilizan 15 picas a una separación de 240 entre pica y pica.

OBJETIVO

Nuestro objetivo es el de calcular un peso el cual compense la variación de masas y de esta forma obtener un balance del tambor de corte, con el propósito de obtener un buen funcionamiento.

CAUSAS DEL DESBALANCE

Irregularidades de la maquina en las picas( defectos de fabrica) Desgaste

CALCULO

Sumatoria de las picas con sus respectivos ángulos. Se multiplica el radio por la masa de cada una de las picas. Ej.: (200) (0.745)= 149, las picas se encuentran uniformemente distribuidas en la circunferencia del tambor. 360/15= 240

F1 + F2 + F3 + F4 + F5 + F6+ F7 + F8 + F9 + F10 + F11+ F12+ F13+ F14 + F15 + FR = 0

Donde F= mrw2

149 < 0 + 149 < 34 + 163.9 < 48 + 171.35 < 72 + 149 < 96 + 149 < 120 + 149 < 144 + 149 < 168 + 149 < 192 + 149 < 216 + 149 < 240 + 149 < 264 + 141.55 < 288 + 149 < 312 + 149 < 336 = - mrw2

Se pasa de polar a rectangular para poder realizar la suma de las fuerzas y ángulos de las masas y su localización.

F1= Sen (0)(149) = 0

Cos (0)(149) = 149

F2= Sen (24)(149) = 60.6

Cos (24)(149) = 136.11

F3= Sen (48)(163.9) = 121.8

Cos (48)(163.9) = 109.6

F4= Sen (72)(149) = 141.7

Cos (72)(149) = 46.04

F5= Sen (96)(149) = 148.18

Cos (96)(149) = -15.5

F6= Sen (120)(171.35) = 148.39

Cos (120)(171.35) = -85.675

F7= Sen (144)(149) = 87.58

Cos (144)(149) = -120.5

F8= Sen (168)(149) = 30.97

Cos (168)(149) = -145.74

F9= Sen (192)(149) = -30.97

Cos (192)(149) = -145.74

F10= Sen (216)(149) = -87.58

Cos (216)(149) = -120.54

F11= Sen (240)(149) = -129.03

Cos (240)(149) = -74.5

F12= Sen (264)(149) = -148.18

Cos (264)(149) = -15.57

F13= Sen (288)(141.55) = -134.62

Cos (288)(141.55) = 43.74

F14= Sen (312)(149) = -110.72

Cos (312)(149) = 99.7

F15= Sen (336)(149) = -60.6

Cos (336)(149) = 136.11

Se realiza la suma de los datos obtenidos

0+60.6+121.8+141.7+148.18+148.39+87.58+30.97-30.97-87.58-129.03-148.18-134-62-110.72-60.6= 37.52

149+136.11+109.6+46.04-15.5-85.675-120.5-145.74-145.74-120.54-74.5-15.57+43.74+99.7+136.11= -3.465

∑ F= -mr mr = - (-3.465, 37.52)

Después de obtener los resultados de las sumas, se convierte en polar para conocer la masa y el ángulo de ella.

_____________√(3.465)2 +(37.52) 2 = 37.67

Tan -1 (-37.52/3.465) = - 84.72

MrFr= 37.67 <-84.72

Se encontró que se requiere de una masa de 37.67gr a un ángulo de -84.72 para que el tambor quede balanceado y pueda tener un buen desempeño, brindando un buen servicio a los consumidores.

En la figura se muestra el lugar donde debe de ir la masa (línea roja) para que el tambor de corte quede balanceado. Las líneas azules nos indican las picas que se encuentran con diferentes masas a las especificadas por el fabricante.

CONCLUSION

Este es un ejemplo donde se utiliza el balanceo en la vida real, y es de gran utilidad para las empresas y por lo tanto es recomendable su comprensión.

Una maquina balanceada es mucho mas eficiente en su desempeño laboral, por lo tanto brinda un mejor servicio y generara mayor producción en la empresa.

Imágenes de los Tambores de Corte