Resumen

Los fallos mecánicos de una máquina compleja, como un rotor ampliamente utilizado en condiciones severas, suelen requerir conocimientos especializados, experiencia técnica e imaginación para evitar su rotura. En este trabajo se propone un modelo para analizar la excitación de las vibraciones laterales-torsionales acopladas de un sistema de eje en un fluido no viscoso. El modelo considera el contacto recurrente del eje vibrante con un estator fijo. El modelo matemático simplificado del sistema rotor-estator se establece basándose en el principio de energía. Se estudian las características dinámicas del sistema fluido-rotor y se extraen numéricamente las características del roce-impacto, que se validan experimentalmente bajo los efectos del desequilibrio y las fuerzas hidrodinámicas. La principal contribución de este artículo se encuentra en la extracción e identificación de las características del rozamiento en un medio no viscoso que resultó complejo por la obstrucción del fluido y requirió el uso de herramientas apropiadas de procesado de señal. Los resultados obtenidos mediante una transformada wavelet de sincronización indicaron que la fuerza excitadora del fluido podía atenuar significativamente la inestabilidad y la amplitud del rozamiento del rotor. Los resultados experimentales demostraron que para la mitad de la primera velocidad crítica, el subarmónico 1/2×Ω y los patrones de órbita irregulares proporcionan buenos índices para la detección de rozamiento en un fluido no viscoso de los ejes giratorios. Por último, se revela que la extracción de frecuencias instantáneas basada en la sincronización wavelet es una herramienta útil para identificar los armónicos de pico débiles y ocultos localizados en los mapas de tiempo-frecuencia del sistema fluido-rotor.

• Materias:Cavitación Máquinas eléctricas Propiedades mecánicas Turbina eólica Turbomáquina
• Subjects:Cavitation Electric machines Mechanical properties Wind turbine Turbomachine
• Palabras claves:rotor, fluido no viscoso, sistema rotor, herramientas adecuadas de tratamiento de señales, fuerza excitadora del fluido, primera velocidad crítica, armónicos de pico ocultos, extracción de frecuencias instantáneas, patrones orbitales irregulares, modelo matemático simplificado
• Keywords:rotor, inviscid fluid, rotor system, appropriate signal processing tools, exciting fluid force, first critical speed, hidden peak harmonics, instantaneous frequency extraction, irregular orbit patterns, simplified mathematical model