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Tipo do documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Título: Balanceamento de rotores flexíveis sem usar massas de teste
Título(s) alternativo(s): Balancing of flexible rotors without test weights
Autor(es): Saldarriaga, Manuel Ramón Villafañe
Primeiro orientador: Steffen Júnior, Valder
Primeiro membro da banca: Carvalho, João Carlos Mendes
Segundo membro da banca: Duarte, Marcus Antônio Viana
Terceiro membro da banca: Kaminski, Paulo Carlos
Resumo: Nesta dissertação de mestrado são estudadas duas técnicas de balanceamento de rotores flexíveis nas quais não se usam massas de teste. A finalidade é poder atender a situações da indústria nos casos onde o uso de outras técnicas é proibitivo pelo tempo de parada da máquina, além dos tempos envolvidos na colocação e retirada das massas e, também, resolver situações onde características construtivas dificultam a instalação de tais massas. A primeira técnica abordada pode ser considerada como sendo uma técnica modal e baseia-se na superposição dos modos flexíveis do rotor suportado rigidamente e dos modos de corpo rígido, não havendo necessidade do conhecimento prévio das propriedades dos mancais. Este aspecto também é importante do ponto de vista prático, pois nem sempre tais propriedades acham-se disponíveis de forma confiável para serem incluídas no modelo correspondente. A outra técnica fundamenta-se nos métodos pseudo-aleatórios de otimização, sendo que neste trabalho foram explorados os algoritmos genéticos e as redes neurais artificiais. O princípio do método está na obtenção da resposta ao desbalanceamento do rotor flexível para, posteriormente, procurar reproduzi-la a partir de um modelo matemático-computacional do sistema rotor-mancais, considerando as massas de desbalanceamento e suas respectivas posições angulares como variáveis de projeto. Resolve-se, portanto um problema inverso e as massas encontradas são instaladas nos planos de balanceamento escolhidos, em posições angulares localizadas a 180 graus daquelas que foram identificadas. São feitas várias simulações computacionais, procurando evidenciar as vantagens da metodologia desenvolvida, assim como suas limitações.
Abstract: The present master s degree thesis presents two flexible-rotor balancing techniques, which do not use trial weights. The goal of this approach is to help in situations found in the industrial context, in which other techniques that use trial weights cannot be applied. A few reasons can be mentioned: the time consumed to stop the machine to install the weights are prohibitive; technical reasons make very difficult the work of installing the trial weights. The first technique can be considered as being a modal one and is based on the superposition of the flexible modes of the rigidly supported rotor and the rigid body modes. The characteristics of the bearings are not needed, which is interesting from the practical point of view, because in many cases those characteristics are not available. The other balancing technique is based on pseudo-random optimization methods. In this research work two methods were explored, namely, the genetic algorithms and artificial neural networks. The basic idea is to obtain the flexible rotor unbalance response, which is then mimicked by using a FEM model in which the unbalance masses and their corresponding angular positions are the design variables in the optimization run. This way, an inverse problem is solved and the masses obtained are installed in previously chosen balancing planes at inverted angular positions. Numerical simulations are presented showing the efficiency and limitations of the methodology developed.
Palavras-chave: Balanceamento de rotores flexíveis
Balancing of flexible rotors
Rotores balanceamento
Otimização matemática
Rotores dinâmica
Engenharia mecânica
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Idioma: por
País: BR
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Sigla da instituição: UFU
Departamento: Engenharias
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Referência: SALDARRIAGA, Manuel Ramón Villafañe. Balancing of flexible rotors without test weights. 2002. 124 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2002.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15034
Data de defesa: 22-Nov-2002
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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