Diseño de una plataforma para prácticas de ensayo de equilibrado de rotores

Abstract

El presente trabajo trata sobre el diseño de un banco de prácticas para realizar ensayos de vibraciones y equilibrado de rotores que se montará en un aula de la División de Ingeniería de Máquinas de la ETSII; se utilizará para estudiar cómo influye el desequilibrio que produce una distribución no uniforme de la masa en la sección del eje durante su rotación. Un desequilibrio de la masa en el eje, provocará que, al girar éste, aparezcan actuando de forma cíclica fuerzas centrífugas que producirán reacciones desiguales en los apoyos. El objetivo del banco es, por tanto, medir estas vibraciones con la ayuda de unos sensores. Para ello se utilizarán unos acelerómetros con el fin de medir las aceleraciones que se producen en los soportes de rodamientos, un tacómetro para controlar la velocidad del eje, y unos micrófonos para captar el ruido generado. Se trata por tanto de diseñar un modelo que se pueda montar en el aula, de fácil montaje y utilizando el menor número de recursos posible. Para ello se comienza por crear la placa que sustentará a toda la estructura, para después idear una sujeción de ésta a los carriles. La placa debe ser capaz de sustentar los elementos que irán encima de ella y la unión debe ser rígida y capaz de absorber las vibraciones que aparecerán durante el funcionamiento. Se usará el programa CATIA que permite realizar modelos 3D y simular su comportamiento ante una distribución de fuerzas mediante un análisis por elementos finitos. El trabajo sigue por colocar dos apoyos que soporten el eje y un disco que simule el desequilibrio de la masa. Durante la rotación del eje, el motor deber transmitir la potencia de la manera más suave posible, evitando la introducción de vibraciones no deseadas debidas a éste. Además, todo el conjunto debe estar cubierto por una carcasa que actúe a modo de protección para las personas que se encuentren realizando los ensayos. Por último, en el conjunto deben instalarse los sensores que permitirán recoger la información.