Resumen

Se ofrecen posibilidades de reducción activa de las vibraciones laterales de un rotor rígido simétrico apoyado en cojinetes de deslizamiento. Se obtuvieron mediante modelización computacional. Se examinó la eficacia de los controladores de realimentación P y PD en el intervalo estable de revoluciones. Se utilizó el modelo de sistema de rotor linealizado. Los resultados del análisis teórico se asignan a un banco de pruebas en el que los movimientos del casquillo del cojinete se desactivan mediante actuadores piezoeléctricos conectados a los controladores.

INTRODUCCIÓN

Las fuerzas centrífugas causadas por el desequilibrio son la principal fuente de vibraciones en las máquinas rotativas. El equilibrado perfecto es muy costoso, o no es posible en absoluto. Además, la distribución del desequilibrio puede variar con el tiempo, debido a la abrasión o a modificaciones del soporte. Para suprimir las vibraciones excesivas, se recurre en primer lugar a la amortiguación mediante herramientas pasivas, como absorbedores y amortiguadores, o bien se utilizan sobre todo herramientas activas.

Actualmente, se propone el uso de cojinetes magnéticos para el control activo. En otros casos, el uso de diferentes tipos de actuadores tales como neumáticos, hidráulicos, electromagnéticos [1, 2] se propuso para el control activo. Sin embargo, ninguno de ellos puede mostrar propiedades significativamente mejores.

Recientemente, los actuadores piezoeléctricos se utilizan con frecuencia para el control activo. Se han obtenido resultados muy prometedores en el caso del control activo de un rotor soportado por rodamientos [3].

El objetivo de este trabajo es obtener los conocimientos básicos para el ajuste del banco de pruebas diseñado para investigar las posibilidades de cómo se puede reducir la vibración del rotor mediante la excitación cinemática de los casquillos de los rodamientos utilizando los actuadores piezoeléctricos. Los actuadores están situados en las direcciones horizontal y vertical donde se supone la excitación cinemática directa de los casquillos (Figura 1).

ESTUDIO ANALÍTICO Y DETERMINACIÓN DEL LÍMITE DE INESTABILIDAD

El sistema rotor investigado tiene las siguientes propiedades: (i) el rotor es simétrico y rígido, (ii) el rotor está soportado por dos cojinetes de deslizamiento idénticos y las fuerzas de la película de aceite se determinan utilizando la solución de la ecuación de Reynolds para cojinetes cilíndricos, cortos y con influencia de cavitación, (iii) se supone un eje estático desequilibrado, (iv) la fuerza centrífuga causada por el desequilibrio actúa en el plano de simetría y (v) el rotor gira a una velocidad angular constante.

• Materias:Vibraciones Vibración de rodamientos Modelo computacional Controladores de movimiento Control de vibraciones
• Subjects:Vibrations Bearing vibration Computational Model Motion controllers Vibration control
• Palabras claves:Cojinete; Controlador; Sistema de rotor; Reducción de vibraciones
• Keywords:Bearing; Controller; Rotor system; Vibration reduction