Este artículo se basa en la dilatada experiencia de HBK LDS en el mundo de las vibraciones y repasa algunos de los muchos problemas que pueden aparecer en los ensayos de vibraciones de componentes y montajes. En esta ocasión hablaremos del funcionamiento de los vibradores:
- Diseño y ejecución de ensayos
- Cargas y accesorios
- Cargas útiles grandes y pesadas
- Mesas deslizantes
Diseño y ejecución de ensayos
Dinámica del ensayo
Es importante entender correctamente la dinámica combinada del artículo objeto de la prueba, los accesorios y la armadura del vibrador. Sobre todo si se utiliza una carga útil pesada o si el ensayo es especialmente intenso.
Frecuencias del ensayo
El vibrador solo debe funcionar dentro del intervalo comprendido entre sus frecuencias mínima y máxima.
Acelerómetros
Se recomienda verificar de que todos los acelerómetros estén montados de forma rígida y no puedan desprenderse durante el ensayo.
Movimiento transversal
Es recomendable monitorizar cuidadosamente el movimiento transversal, para no superar durante el ensayo el momento de vuelco del vibrador.
Usuarios del equipo
El equipo solo debe ser manejado por personal con la formación adecuada. Si necesita algún tipo de formación, infórmese acerca de los cursos sobre ensayos de vibración de HBK LDS.
Manuales del equipo
Los usuarios deben estar familiarizados con los manuales del equipo, incluido cualquier anexo especial.
Comprobaciones previas
Antes de realizar un ensayo, compruebe que el vibrador y los demás equipos funcionan correctamente.
Fallos durante los ensayos
Debe hacerse un informe de cualquier fallo que se produzca. Antes de repetir el ensayo, deben analizarse las causas del fallo, para evitar que se repita. Cuando sea oportuno, envíe detalles del fallo al equipo de ingeniería de HBK LDS, junto con gráficas del perfil del ensayo y del accionamiento.
Ensayos a frecuencia fija
En los ensayos a frecuencia fija, el vibrador no debe funcionar a plena potencia, porque existe el riesgo de que la frecuencia del ensayo coincida con resonancias del vibrador. Estas resonancias pueden impedir que se alcance el nivel deseado para el ensayo y pueden causar daños en el vibrador.
Caracterización del sistema
Para determinar las posiciones de control correctas para los ensayos, primero hay que caracterizar el sistema mediante barridos sinusoidales de bajo nivel. Las gráficas de caracterización pueden guardarse para referencia futura.
Especificaciones del vibrador
El sistema de ensayos de vibración y los demás equipos asociados deben funcionar siempre dentro de sus especificaciones, que se detallan en los manuales de usuario.
Masas de ensayo
Antes de realizar un ensayo, debe conocerse la masa exacta de la carga útil y de los accesorios, con el fin de evitar sobrecargas en el vibrador.
Cargas y accesorios
Aptitud para el ensayo
Es esencial asegurarse de que las instalaciones son adecuadas para la finalidad que se requiere de ellas.
Dilatación térmica
Dilatación térmica
En el diseño de cualquier sistema de ensayo se deben tener en cuenta los efectos de la dilatación térmica. Cuando se fijan entre sí materiales diferentes y se someten a cambios de temperatura, se inducen tensiones en los componentes. Las mesas deslizantes instaladas en el interior de cámaras climáticas son particularmente sensibles a la dilatación, porque los cojinetes pueden sufrir daños, sobre todo si se aprietan los tornillos de la plantilla antes de que la placa deslizante se ponga a la temperatura de la cámara climática.
Ajustes del par
Los tornillos de la carga útil y de los accesorios de inserción deben apretarse siempre al par correcto, que se indica en los manuales de usuario. Si estos tornillos se aprietan en exceso, pueden dañarse los accesorios de inserción, pero si el apriete es insuficiente, la carga útil puede temblar o ganar holgura. Como resultado, las medidas pueden no ser precisas o se puede dañar el sistema o la carga útil.
Soporte de la carga
Utilice siempre el sistema de soporte de la carga tal como se explica en los manuales de usuario.
Posicionamiento de los acelerómetros
TRANSDUCTOR DE VIBRACIÓN BRÜEL & KJÆR
Las posiciones de los acelerómetros deben seleccionarse con mucho cuidado. Los acelerómetros de control no deben colocarse en nodos de vibración. En algunos casos, un posicionamiento inadecuado puede llegar a dañar la armadura.
Sujeción de la carga
A la hora de fijar un accesorio o una carga útil, se recomienda utilizar el mayor número posible de puntos de sujeción. Utilice pernos de fijación cortos mejor que largos, que pueden producir resonancias durante el ensayo.
Momentos de vuelco
Una carga inestable o montada de forma que se llegue a superar el momento de vuelco del vibrador puede causar daños. Se pueden utilizar acelerómetros para limitar el momento de vuelco que se aplica al sistema.
Dimensiones de la carga útil
Si la carga útil es más ancha que el diámetro de la armadura del vibrador, debe utilizarse un expansor o extensor.
Cargas útiles grandes y pesadas
Disponibilidad de equipos
Si la carga útil que se desea ensayar es inusualmente grande (pesos del orden de toneladas y dimensiones del orden de metros), el tipo de instalación más adecuado depende del presupuesto disponible y de los requisitos exactos del ensayo. HBK LDS está a su disposición para asesorarle, si le informa en detalle de las especificaciones del ensayo. Las cargas útiles altas exigen que la estructura de guiado de la armadura y el soporte del vibrador tengan momentos de vuelco elevados.
HBK LDS tiene una gran experiencia en el suministro de sistemas con:
- Grandes expansores, mesas de deslizamiento de grandes dimensiones (hasta 3 m2) y sistemas combinados
- Grandes vibradores con configuraciones Lin-E-Air y de trunnion sólido
- Montaje de bloques sísmicos (ver "Mesas deslizantes" más abajo)
Mesas deslizantes
Mesas deslizantes
Superficie en contacto
Las superficies en contacto deben estar correctamente unidas entre sí, de modo que no deslicen una sobre otra. Las superficies deben ser planas y lisas, y deben unirse empleando pernos cortos con espaciados reducidos entre perno y perno. En caso de que se instale una conexión de accionamiento en la armadura, se recomienda utilizar todos los accesorios de inserción y comprobar que la estructura sea dinámicamente rígida a la frecuencia más alta.
Diseño de plantillas y accesorios
El diseño de las plantillas debe tener en cuenta lo siguiente:
- No se debe sobrepasar el momento de vuelco de la placa deslizante indicado en el manual de usuario, porque puede dañar los cojinetes.
- Procure cubrir todos los cojinetes, como protección frente al momento de vuelco.
- Tenga en cuenta que la placa deslizante solo es rígida en los tres ejes, pero es flexible en las tres rotaciones. Las plantillas deben diseñarse de forma que aumenten la rigidez de la placa deslizante.
Fijación de plantillas y accesorios
Es fundamental que las plantillas y los accesorios sean planos. Si las plantillas son irregulares o están combadas, los cojinetes pueden atascarse y se puede producción fricción entre la placa deslizante y la base de granito de la mesa. Los pernos de fijación deben tener la longitud especificada en los manuales de usuario. Si los pernos son demasiado largos, la placa deslizante puede dañarse. Si son demasiado cortos, pueden no sujetar correctamente el accesorio de inserción.
Dilatación térmica
El diseño de la plantilla debe tener en cuenta los efectos de la dilatación térmica. Cuando se fijan entre sí materiales diferentes y se someten a cambios de temperatura, se inducen tensiones en los componentes. Las mesas deslizantes instaladas en el interior de cámaras climáticas son particularmente sensibles, porque los cojinetes pueden sufrir daños, sobre todo si se aprietan los tornillos de la plantilla antes de que la placa deslizante se ponga a la temperatura de la cámara climática.
Conexión a la armadura
Siempre que sea posible, deben utilizarse todos los elementos de inserción para fijar barras o accesorios. Si solo se utilizan algunos de ellos, los elementos de inserción pueden soltarse, o pueden producirse alteraciones en la dinámica de la armadura.
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