¿Vibra mi Compresor?
Cada máquina vibra mientras trabaja. No importa lo bien que esté montada una máquina, la máquina y todas las estructuras adjuntas experimentarán algún movimiento indeseado causado por varias fuerzas.
Estas fuerzas generalmente están relacionadas con el movimiento de varias partes dentro de la máquina. Si este movimiento relacionado con la vibración se vuelve demasiado grande, se producirán daños en la máquina.
¿Qué causa la vibración?
La vibración puede ser causada por una variedad de condiciones que incluyen desde ejes doblados, desequilibrio en las piezas giratorias, engranajes desgastados o doblados, cojinetes dañados, acoplamientos o cojinetes desalineados, fuerzas electromagnéticas, etc.
En los compresores, sin embargo, las causas más comunes son el desequilibrio de las piezas giratorias y las fuerzas aerodinámicas anormales.
¿Cómo afecta la vibración a los compresores?
Debes considerar la unidad del compresor y todos los equipos periféricos conectados a el. La(s) unidad(es) del compresor, los secadores, los refrigeradores intermedios, las tuberías, etc., se combinan para formar un sistema mecánico complejo que transmite energía vibratoria.
Frecuencia natural: hacer sonar el diapasón
Este sistema forma una estructura que tiene una o más frecuencias naturales. El mejor ejemplo de una frecuencia natural es golpear un diapasón. El diapasón emitirá un sonido en su frecuencia natural. Cada estructura tiene una frecuencia natural.
Cuando una fuerza externa (p. ej., un golpe de martillo) excita una estructura, «resonará» a su frecuencia natural hasta que las fuerzas de amortiguamiento dentro de la estructura detengan la vibración.
Los diapasones sonarán durante mucho tiempo, pero no para siempre. Las estructuras mecánicas, que deben diseñarse para que no suenen fácilmente, no lo harán por mucho tiempo, a menos que la fuerza de excitación sea continua.
En una maquinaria real, cuando una estructura entra en resonancia (vibra a su frecuencia natural), las amplitudes de vibración se magnifican. Las averías se producirán a un ritmo acelerado.
Tipos de vibración en sistemas compresores
Los dos tipos de vibración predominantes en los compresores son la vibración de traslación (lateral) y la rotación (torsión).
Un ejemplo de vibración de traslación es el movimiento de tuberías externas debido a la resonancia.
Cuando la vibración de la tubería externa se vuelve excesiva, es casi seguro que alguna vibración dentro del sistema está ocurriendo a una frecuencia cercana a la frecuencia natural de la estructura de la tubería.
Algo que ocurre con frecuencia es la vibración rotacional que se trata de una vibración extrema a lo largo del cigüeñal cuya frecuencia es la misma que la velocidad del eje.
Este tipo de vibración generalmente se debe a fuerzas de desequilibrio que actúan sobre el cigüeñal causadas por pesos desiguales en los pares de pistones.
Desequilibrio: el principal problema de vibración en los compresores
La mayoría de los problemas de vibración en los compresores están relacionados con el desequilibrio.
Un alto nivel de vibración puede estar directamente relacionado con una fuerza de rotación o una fuerza de traslación causada por una condición desequilibrada.
¿Qué es el Desequilibrio?
Hay dos tipos básicos de desequilibrio. Una fuerza de desequilibrio es una fuerza que intenta empujar el compresor y su base primero en una dirección y luego tira en la dirección opuesta.
Un par desequilibrado es un par que intenta tirar de la máquina alrededor de un eje de rotación, como la línea central del cigüeñal.
Aunque estos dos tipos de desequilibrio son similares en su efecto, prevenirlos requiere comprender cómo se causan y cómo se previenen.
Peso alternativo
Echemos un vistazo más de cerca a la fuerza de desequilibrio. Esta fuerza intenta tirar del compresor y de la base hacia adelante y hacia atrás a lo largo de un solo plano de movimiento.
Esta fuerza es el resultado de pesos alternativos desiguales (pesos del conjunto de pares de pistones) y fuerzas aerodinámicas de compresión entre pares de pistones.
Suponiendo que las fuerzas aerodinámicas están dentro de la capacidad de diseño de los conjuntos de varillas (como en el funcionamiento normal), debemos examinar el problema del peso alternativo.
El peso alternativo se define como el peso del conjunto del pistón, la tuerca de equilibrio, el conjunto de la cruceta, el vástago del pistón y el «extremo pequeño» de la biela.
Esta es la parte del conjunto del compresor que se mueve hacia adelante y hacia atrás en cada cilindro.
Cuando la diferencia entre los pesos alternativos de un par de pistones es grande, se produce suficiente fuerza de desequilibrio para comenzar a causar problemas.
Peso giratorio
El peso giratorio se define como el peso del cigüeñal y las estructuras adjuntas (deflector de aceite, transmisión final auxiliar, etc.) y el «extremo grande» de la biela.
Cuando se produzcan variaciones en cualquiera de estos conjuntos o piezas fundidas, se generará una fuerza que intentará tirar de todo el conjunto alrededor del eje de rotación del cigüeñal.
La dirección de la fuerza o tracción, estará en la dirección donde se encuentra el «punto pesado» a medida que se mueve alrededor de la línea central del cigüeñal.
Fuerzas Horizontales Primarias y Secundarias
La fuerza primaria horizontal (HPF) es la fuerza del peso alternativo de un conjunto de pistón, que intenta empujar el cigüeñal hacia el cilindro a medida que el pistón se mueve hacia el cilindro.
Esta fuerza se puede compensar mediante el uso de un contrapeso que se opone al conjunto del pistón durante la rotación.
La fuerza secundaria horizontal (HSF), que es mucho menor que la fuerza primaria, se debe al movimiento de la biela alrededor de la línea central del cigüeñal.
Pareja primaria vertical
Sin embargo al usar un contrapeso, se introduce una nueva fuerza cuando la rotación está en el punto medio del recorrido del pistón.
En esta etapa de rotación, el contrapeso se lanza en una dirección perpendicular al movimiento del pistón y toda la masa del contrapeso se traduce en una fuerza vertical (par primario vertical o VPC) que tira de la máquina hacia arriba (o hacia abajo en la otra mitad de la rotación). el ciclo).
Prevención de fallas relacionadas con vibraciones
Aunque no equilibrará una unidad, cambiando el peso de los componentes internos, hay algunas cosas preventivas que te recomendamos hacer:
Mantenimiento de pernos de anclaje:
Los sujetadores y las piezas fundidas de la unidad están diseñados para soportar todas las fuerzas de torsión y vibración que ocurren normalmente.
Prosutel Sistemas recomienda enfáticamente un programa para el mantenimiento de los pernos de anclaje.
Nos hemos encontrado con muchas unidades problemáticas en este campo cuyo único problema era una montura suelta.
Sugerimos en cuanto a mantenimiento lo siguiente:
- Mantenimiento inicial: Los pernos de anclaje se aprietan y sueltan tres veces, y la tensión final se establece en el tercer apriete.
- Después de 7 días de funcionamiento: Mientras el equipo todavía está cerca de la temperatura de funcionamiento, verifica que la tensión sea la adecuada, no la aflojes.
- Después de 30 días de funcionamiento: Entre tanto el equipo aun está cerca de la temperatura de funcionamiento, comprueba que tenga la tensión adecuada.
- Cada 6 meses, a partir de los 6 meses posteriores a la instalación: mientras el equipo todavía está cerca de la temperatura de funcionamiento, confirma que tenga la tensión adecuada.
Puedes llamarnos en el 91.803.61.22 para cualquier consulta. Nuestros expertos responderán cualquier pregunta que tengas, para que puedas sentirte más seguro al realizar el reemplazo.
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Además puedes ampliar la información en nuestro blog para obtener más conocimientos sobre compresores de aire, podría ser interesante para ti la entrada del compresor de aceite funcionamiento
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