FRSN - Ciencia y Tecnología - GEVM
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Item Aplicación del método de la matriz de transferencia para la determinación de las formas modales y velocidades críticas en rotores flexibles(2012-10-05) Palmieri, Fernando; Violante, Luis Darío; Klempnow, Andreas EduardoEl estudio de la dinámica de los rotores y la determinación de las velocidades críticas es un tema de constante desarrollo en la mecánica. El mismo cobra fundamental importancia en las modernas turbomáquinas, ya sea, a la hora de realizar un adecuado diseño, o al momento de realizar el análisis de su respuesta en funcionamiento, es decir, sus vibraciones y orbitas [1]. Esto se debe principalmente a que, al reducir el peso de las máquinas e incrementar su potencia, estas generalmente, trabajan por encima de alguna de sus velocidades críticas. El método de la matriz de transferencia es uno de los métodos propuestos en la bibliografía [2,3] para la determinación de las formas modales y las frecuencias críticas de un rotor. El mismo es de sencilla aplicación, se basa íntegramente en ecuaciones de la mecánica clásica y permite obtener resultados empleando relativamente poca capacidad de cálculo. Actualmente hay enfoques que emplean el método de los elementos finitos con el mismo objetivo, pero este implica una matemática y una programación más compleja y mayor capacidad de cálculo. Es por ello que en este trabajo se emplea el método de la matriz de trasferencia para generar un algoritmo que permite determinar las formas modales y velocidades críticas de un rotor partiendo de algunos datos geométricos simples. El programa presenta una interface amigable e intuitiva para que el analista de vibraciones o el diseñador mecánico lo puedan emplear fácilmente. Los datos que entrega el programa son útiles para estimar pesos y posiciones de masas de balanceo mediante el método de balanceo modal, para estimar las vibraciones del sistema, o para corregir condiciones desfavorables de operación. Los resultados obtenidos por este método se comparan con modelos de elementos finitos y resultados experimentales. Además, se emplea el método para analizar un rotor real de una turbina de gas de una central de generación de energía.Item Determinación de frecuencias naturales y formas modales de un rotor de un ventilador industrial(2016-05-19) Palmieri, Fernando; Palmieri, Marcos; Pallanza, DanielLos ventiladores industriales como todas las máquinas rotantes, suelen experimentar problemas de vibraciones excesivas cuando su velocidad de giro se acerca a la frecuencia natural, estas velocidades se conocen como velocidades críticas y las mismas se relacionan con la distribución de masas del rotor, con su rigidez, con la rigidez de los cojinetes y pedestales. Durante una visita de estudios a una planta industrial de la zona, donde existen dos grupos de ventiladores con rotores de gran tamaño, se observó que algunos de ellos presentaban serios problemas de vibraciones durante su operación, dichos inconvenientes ocasionaron numerosas intervenciones por parte de los operarios de mantenimiento muchas veces sin un análisis ingenieril del problema que normalmente tenían que ver con modificar los pedestales, balanceos y alineaciones. A raíz de ello y con el propósito de que los estudiantes, que realizaron la visita, puedan conocer mejor estos equipos, se decidió relevar y modelar los rotores para luego analizarlos por elementos finitos para comparar sus velocidades críticas y como estas varían cuando se altera la configuración constructiva de los pedestales. De esta forma se pudo estudiar si los ventiladores funcionaban en un rango seguro de velocidades y conocer que variaciones produce alterar el pedestal.