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Estudio de las vibraciones de una chancadora de quijada, del laboratorio de Ingeniería de Minas de la PUCPAguirre Zaquinaula, Norman Osvaldo 21 February 2014 (has links)
El presente trabajo tiene como objetivo analizar, diseñar y construir una cimentación
para el montaje de una chancadora de quijada y seleccionar un aislador de vibraciones
que disminuya la transmisibilidad de las fuerzas producidas por la máquina, a los
alrededores; realizando para ello una investigación teórica experimental.
El funcionamiento de la chancadora de quijada produce ruidos y vibraciones que
ocasionan malestar y perturbaciones en el ambiente de trabajo y salas contiguas, que son
consecuencia de defectos en la cimentación, el montaje y posiblemente originadas en el
diseño mismo de la máquina. Para ello se ha obtenido mediciones de los parámetros
modales de la maquina sin carga y con carga, determinando su frecuencia natural, la
transmisibilidad de las fuerzas producidas por la máquina en su funcionamiento y
después calcular la rigidez del material del aislador necesario, seleccionarlo y verificar
que el montaje de la chancadora disminuya la transmisión de las vibraciones.
El análisis de la cimentación de la máquina se ha realizado en un bloque de
hormigón rígido en reposo sobre la superficie del terreno y el apoyo de la máquina.
Considerando que el modo traslacional en el eje z, puede ocurrir independientemente de
cualquier otro movimiento; se ha hecho el estudio correspondiente, teniendo en cuenta
que el funcionamiento de la máquina produce una fuerza vertical, que pasa por el centro
de gravedad de la máquina y la cimentación. Bajo esta condición, la cimentación sólo
vibra en la dirección vertical respecto a su posición media de equilibrio estático.
Este estudio experimental, establece una base teórica-práctica para el control de las
vibraciones en la chancadora de quijada y que además servirá para la solución de
problemas de vibraciones en la cimentación de máquinas en muchas ramas de la
industria y servicios. Los resultados serán útiles para tomarlos como referencia en
posteriores diseños de cimentaciones. / Tesis
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Cálculo y diseño de un absorsor de vibraciones torsionales tipo péndulo para un motor de combustión interna de 2 cilindros y 4 tiemposMelendres Quispe, Kenny Alberto 25 March 2013 (has links)
En la industria nacional, donde es predominante el uso de máquinas rotativas como
turbinas, motores eléctricos, compresores, motores de combustión interna, etc, el
fenómeno de las vibraciones es descubierto cuando ya estos están en operación. Las
fuerzas y torques de excitación por más pequeñas que sean pueden producir
vibraciones de amplitudes inadmisibles en zona de resonancia. El análisis de las
vibraciones es muy importante más aun en maquinas reciprocantes donde es muy
importante el análisis de vibración torsional, ya que nos hace ver la necesidad de usar
algunas técnicas para controlar estas vibraciones. Técnicas como medios disipadores
de energía o masas auxiliares acopladas al sistema, que sintonizados con la
frecuencia de resonancia y aplicados en las zonas que presentan mayor amplitud de
vibración correspondiente al modo de vibración, nos ayudarán a neutralizar las
vibraciones que se presenten.
El análisis del comportamiento de estos sistemas se hacen por lo general
considerando los parámetros de inercia y rigidez constantes, los cuales son estudios
válidos, sin embargo existen máquinas con mecanismos más complejos que exigen
considerar el comportamiento periódico de sus parámetros, como es el caso del
mecanismo biela manivela muy utilizado en la fabricación de máquinas; en esta tesis
se tomó a consideración tal comportamiento y se diseñó un absorsor pendular
basados en la metodología del diseño, normalizado según la norma alemana VDI, para
obtener el diseño óptimo, además de analizar la efectividad en la reducción de la
amplitud de vibración torsional de un motor de combustión interna de 2 cilindros en
línea y 4 tiempos.
Finalmente el desarrollo de esta tesis es una base para posteriores investigaciones
donde habría que tomar en cuenta aspectos como la variación constante de la
velocidad y la comparación de los resultados obtenidos por simulación numérica y
datos experimentales medidos, que no se consideraron en esta tesis. / Tesis
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Estudio del efecto del fluido sobre las frecuencias naturales y modos de vibración de agitador 4PBT45 mediante simulación numéricaAckermann Zambrano, Jean Pierre 01 June 2015 (has links)
En el presente trabajo, se estudian los efectos de diferentes fenómenos físicos sobre las
frecuencias naturales de un agitador 4PBT45 (modificado en estudios preliminares para
obtener un bajo consumo de potencia y alto grado de mezcla) utilizando la herramienta de
simulación computacional ANSYS Mechanical, a partir de escenarios simplificados en
diferentes condiciones de operación. El proyecto comienza con el análisis de los álabes
aislados, para luego estudiar el comportamiento del impulsor por separado y verificar qué
sucede con los modos de vibración. Se realiza la simplificación del impulsor a un rotor
axisimétrico, con la misma masa y momento de inercia polar, para comparar los efectos
en contraste con el agitador original, a través de escenarios estáticos y dinámicos en
vacío de cada uno de los modelos. Además, se realiza el modelamiento numérico del
agitador estático sumergido y se prueban diferentes propiedades de fluidos.
Prácticamente, las variables que se monitorean son: cómo gobiernan las frecuencias
locales de los álabes sobre el impulsor, en base al factor de participación de masa; cuáles
modos de vibración se ven afectados por la rotación en vacío y cuánto varían las
frecuencias debido a dicho fenómeno y por qué; cuán factible es reemplazar el impulsor
por un disco y en qué casos da buenos resultados; y cuánto repercute el efecto del fluido
envolvente sobre las frecuencias naturales en el sistema estático y cómo se comportan
para diferentes tipos de fluidos. En general, se determina que las frecuencias naturales
varían en diferentes cantidades dependiendo del fenómeno estudiado. Algunas
frecuencias tienden a disminuir o a aumentar en diferentes grados conforme se
incrementan las revoluciones, mientras que otras se mantienen constantes. También, se
determina que casi todas las frecuencias disminuyen entre 0.5% y 20% por el efecto del
fluido dependiendo principalmente de la densidad del mismo y del modo de vibrar. Por
otro lado, se encuentra una expresión analítica que permite calcular la frecuencia natural
bajo el efecto de un fluido B, conociendo la frecuencia dentro de un fluido A, a partir de la
relación de sus densidades, bajo ciertas hipótesis y condiciones. Además, se consigue
una variación entre 1% y 6% entre las frecuencias obtenidas mediante simulación
numérica y las calculadas analíticamente, reduciendo el sistema a un grado de libertad,
para los modos más importantes. Por último, se conocen los alcances de la herramienta
computacional en este tipo de simulaciones y sus limitaciones para desarrollar escenarios
más complejos. / Tesis
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Montaje, implementación y puesta en marcha del vibrador APS 400 para realizar estudios dinámicos de estructuras y suelosBerroeta González, Daniel Ignacio January 2016 (has links)
Ingeniero Civil / El presente estudio comprende desde la conexión hasta la puesta en marcha del sistema de vibración uni-direccional APS 400, para facilitar su uso; describe las instrucciones de armado y operación, permitiendo la reproducción de señales periódicas y aleatorias, tanto en forma horizontal como vertical. Se incorporan también estudios que validan su funcionamiento, en base a ensayos experimentales que permiten caracterizar los límites operacionales físicos del equipo.
Para que el vibrador reproduzca señales de forma coherente, se analizaron cerca de 300 registros de señales sinusoidales y el registro de Concepción (2010) reducido a un nivel tolerable por el equipo. Su desplazamiento generado fue analizado en el espacio del tiempo y mediante espectros de respuesta. Los resultados indican que la respuesta del equipo depende del ancho de banda del registro entrante, en particular, amplifica en forma distinta cada frecuencia de la señal de entrada, por lo que es incapaz de reproducir de forma exacta un registro aleatorio con un alto contenido de frecuencias.
Otro eje importante del vibrador es su contribución como fuente activa en un ensayo de caracterización sísmica del suelo, para lo cual se analizaron registros de ondas superficiales generadas por la oscilación periódica del equipo a distintas frecuencias. Los resultados revelan que el vibrador posee energía insuficiente para visualizar información en frecuencias bajas.
En definitiva el vibrador simula ondas de carácter periódico de forma coherente, por lo tanto su uso se limita a encontrar formas modales y períodos fundamentales de estructuras a escala reducida, quedando como opcional su uso en registros aleatorios o sintéticos, pero teniendo en consideración que la señal de entrada será amplificada en distinta magnitud para cada una de sus frecuencias. Con respecto a su uso en suelos se restringe a estudiar áreas pequeñas o singularidades y puede utilizarse en la obtención y cuantificación del amortiguamiento del suelo.
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Estudio del efecto del fluido sobre las frecuencias naturales y modos de vibración de agitador 4PBT45 mediante simulación numéricaAckermann Zambrano, Jean Pierre 01 June 2015 (has links)
En el presente trabajo, se estudian los efectos de diferentes fenómenos físicos sobre las
frecuencias naturales de un agitador 4PBT45 (modificado en estudios preliminares para
obtener un bajo consumo de potencia y alto grado de mezcla) utilizando la herramienta de
simulación computacional ANSYS Mechanical, a partir de escenarios simplificados en
diferentes condiciones de operación. El proyecto comienza con el análisis de los álabes
aislados, para luego estudiar el comportamiento del impulsor por separado y verificar qué
sucede con los modos de vibración. Se realiza la simplificación del impulsor a un rotor
axisimétrico, con la misma masa y momento de inercia polar, para comparar los efectos
en contraste con el agitador original, a través de escenarios estáticos y dinámicos en
vacío de cada uno de los modelos. Además, se realiza el modelamiento numérico del
agitador estático sumergido y se prueban diferentes propiedades de fluidos.
Prácticamente, las variables que se monitorean son: cómo gobiernan las frecuencias
locales de los álabes sobre el impulsor, en base al factor de participación de masa; cuáles
modos de vibración se ven afectados por la rotación en vacío y cuánto varían las
frecuencias debido a dicho fenómeno y por qué; cuán factible es reemplazar el impulsor
por un disco y en qué casos da buenos resultados; y cuánto repercute el efecto del fluido
envolvente sobre las frecuencias naturales en el sistema estático y cómo se comportan
para diferentes tipos de fluidos. En general, se determina que las frecuencias naturales
varían en diferentes cantidades dependiendo del fenómeno estudiado. Algunas
frecuencias tienden a disminuir o a aumentar en diferentes grados conforme se
incrementan las revoluciones, mientras que otras se mantienen constantes. También, se
determina que casi todas las frecuencias disminuyen entre 0.5% y 20% por el efecto del
fluido dependiendo principalmente de la densidad del mismo y del modo de vibrar. Por
otro lado, se encuentra una expresión analítica que permite calcular la frecuencia natural
bajo el efecto de un fluido B, conociendo la frecuencia dentro de un fluido A, a partir de la
relación de sus densidades, bajo ciertas hipótesis y condiciones. Además, se consigue
una variación entre 1% y 6% entre las frecuencias obtenidas mediante simulación
numérica y las calculadas analíticamente, reduciendo el sistema a un grado de libertad,
para los modos más importantes. Por último, se conocen los alcances de la herramienta
computacional en este tipo de simulaciones y sus limitaciones para desarrollar escenarios
más complejos.
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Cálculo y diseño de un absorsor de vibraciones torsionales tipo péndulo para un motor de combustión interna de 2 cilindros y 4 tiemposMelendres Quispe, Kenny Alberto 25 March 2013 (has links)
En la industria nacional, donde es predominante el uso de máquinas rotativas como
turbinas, motores eléctricos, compresores, motores de combustión interna, etc, el
fenómeno de las vibraciones es descubierto cuando ya estos están en operación. Las
fuerzas y torques de excitación por más pequeñas que sean pueden producir
vibraciones de amplitudes inadmisibles en zona de resonancia. El análisis de las
vibraciones es muy importante más aun en maquinas reciprocantes donde es muy
importante el análisis de vibración torsional, ya que nos hace ver la necesidad de usar
algunas técnicas para controlar estas vibraciones. Técnicas como medios disipadores
de energía o masas auxiliares acopladas al sistema, que sintonizados con la
frecuencia de resonancia y aplicados en las zonas que presentan mayor amplitud de
vibración correspondiente al modo de vibración, nos ayudarán a neutralizar las
vibraciones que se presenten.
El análisis del comportamiento de estos sistemas se hacen por lo general
considerando los parámetros de inercia y rigidez constantes, los cuales son estudios
válidos, sin embargo existen máquinas con mecanismos más complejos que exigen
considerar el comportamiento periódico de sus parámetros, como es el caso del
mecanismo biela manivela muy utilizado en la fabricación de máquinas; en esta tesis
se tomó a consideración tal comportamiento y se diseñó un absorsor pendular
basados en la metodología del diseño, normalizado según la norma alemana VDI, para
obtener el diseño óptimo, además de analizar la efectividad en la reducción de la
amplitud de vibración torsional de un motor de combustión interna de 2 cilindros en
línea y 4 tiempos.
Finalmente el desarrollo de esta tesis es una base para posteriores investigaciones
donde habría que tomar en cuenta aspectos como la variación constante de la
velocidad y la comparación de los resultados obtenidos por simulación numérica y
datos experimentales medidos, que no se consideraron en esta tesis. / Tesis
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Estudio de las vibraciones de una chancadora de quijada, del laboratorio de Ingeniería de Minas de la PUCPAguirre Zaquinaula, Norman Osvaldo 21 February 2014 (has links)
El presente trabajo tiene como objetivo analizar, diseñar y construir una cimentación
para el montaje de una chancadora de quijada y seleccionar un aislador de vibraciones
que disminuya la transmisibilidad de las fuerzas producidas por la máquina, a los
alrededores; realizando para ello una investigación teórica experimental.
El funcionamiento de la chancadora de quijada produce ruidos y vibraciones que
ocasionan malestar y perturbaciones en el ambiente de trabajo y salas contiguas, que son
consecuencia de defectos en la cimentación, el montaje y posiblemente originadas en el
diseño mismo de la máquina. Para ello se ha obtenido mediciones de los parámetros
modales de la maquina sin carga y con carga, determinando su frecuencia natural, la
transmisibilidad de las fuerzas producidas por la máquina en su funcionamiento y
después calcular la rigidez del material del aislador necesario, seleccionarlo y verificar
que el montaje de la chancadora disminuya la transmisión de las vibraciones.
El análisis de la cimentación de la máquina se ha realizado en un bloque de
hormigón rígido en reposo sobre la superficie del terreno y el apoyo de la máquina.
Considerando que el modo traslacional en el eje z, puede ocurrir independientemente de
cualquier otro movimiento; se ha hecho el estudio correspondiente, teniendo en cuenta
que el funcionamiento de la máquina produce una fuerza vertical, que pasa por el centro
de gravedad de la máquina y la cimentación. Bajo esta condición, la cimentación sólo
vibra en la dirección vertical respecto a su posición media de equilibrio estático.
Este estudio experimental, establece una base teórica-práctica para el control de las
vibraciones en la chancadora de quijada y que además servirá para la solución de
problemas de vibraciones en la cimentación de máquinas en muchas ramas de la
industria y servicios. Los resultados serán útiles para tomarlos como referencia en
posteriores diseños de cimentaciones. / Tesis
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Diseño de un módulo educativo a escala de una zaranda vibratoriaLeon Paro, Luis Isaac 26 November 2019 (has links)
En el presente trabajo se diseña un módulo de una zaranda vibratoria, utilizando el principio de similitud y el teorema Pi (π) de Buckingham, los cuales proporcionan las leyes de escalamiento de los parámetros dinámicos más importantes como: masa, rigidez, fuerza y frecuencia de excitación. Se tomó como referencia una zaranda de la marca HAVER, de la cual se conocen todos los parámetros dinámicos de manera experimental. Finalizado el diseño se realizó el análisis modal, utilizando para ello modelos conceptuales discretos (Sistemas de uno, tres y seis grados de libertad), que replican las frecuencias naturales de la zaranda como “cuerpo rígido”. Adicionalmente se efectuó un análisis modal computacional utilizando el método de los elementos finitos, para evaluar las frecuencias naturales del cuerpo de la zaranda en “modo rígido” y en “modo flexible”. Se comprobó que las frecuencias naturales y modos de vibración del módulo escalado proporcionan valores re-escalados cercanos a los valores experimentales. Las desviaciones en los resultados se explican ya que por cuestiones de diseño se necesitó realizar cambios en la posición del centro de gravedad, lo cual afectó fundamentalmente a las frecuencias de la zaranda como un “cuerpo rígido”. Finalmente, hay una diferencia del 20% en la frecuencia torsional del cuerpo de la zaranda, debido a que no se escaló la rigidez torsional del sistema. / Tesis
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Métodos de balanceo y alineamiento para máquinas rotativasMaraví Chuquilín, César Adrián 03 February 2021 (has links)
Actualmente se fabrican máquinas rotativas que pueden alcanzar hasta 20’000 rpm durante su operación. Estas se usan en diferentes campos de aplicación y en diferentes tipos de industria. Según estadísticas, las causas de falla que más afectan a estos equipos son el desbalance, el desalineamiento y la soltura estructural, lo cual se puede produce elevados niveles de vibración y afecta el normal desempeño de estos equipos, produciendo grandes costos para las empresas. En ese sentido, en este trabajo se busca describir los métodos y procedimientos más usados actualmente para corregir tales condiciones. Para tal fin, se realizará una recopilación de literatura técnica relacionada a estos tópicos, estándares internacionales, manuales y casos de estudio publicados. Se concluye que los métodos de balanceo actuales están enfocados en técnicas de control activas y, en el caso del desalineamiento, se recomienda el uso de sistemas láser.
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