Diseño y construcción de un torsiógrafo

Abstract

El incremento constante de velocidades en el ritmo de vida, y la necesidad de emplear en mejor forma, el material usado en la construcción de máquinas o motores, justifican plenamente la importancia creciente de la utilización de instrumentos que posibiliten la detección de las vibraciones para eliminarlas o aumentarlas según los casos. Particularmente, la medida de las amplitudes en las vibraciones torsionales, que ocurren en los ejes, cigüeñales, rotores y demás miembros, y partes de aparatos sometidos a rotación, son obtenidos bajo condiciones dinámicas merced al vibrómetro específico denominado TORSIOGRAFO. El tipo de torsiógrafo que abarca este trabajo, está constituido principalmente, por un sistema de dos discos concéntricos: Uno de gran masa y otro liviano, montados en un eje o viga horizontal. El disco de menor masa se encuentra unido rígidamente al eje, mientras que el disco de mayor masa descansa sobre rodamiento antifricción y es arrastrado por el disco liviano al que va unido mediante resortes, de tal modo que le permite tener una rotación relativa con respecto al eje y disco liviano. Al comunicarse movimiento de rotación a este sistema, por medio de una transmisión, el disco de masa liviana sigue exactamente las oscilaciones torsionales del rotor cuya vibración torsional se está midiendo, mientras que el disco de mayor masa debido a su propia inercia tiende a rotar siempre con velocidad constante. La diferencia de velocidades en los discos produce un movimiento relativo entre ambos, y utilizando dispositivos eléctricos tales como TRANSDUCTOR y OSCILOSCOPIO, es factible obtener un gráfico o récord de este desplazamiento relativo. El primer dispositivo eléctrico-magnético, está constituido por electroimanes o imanes ubicados en el disco pesado y los núcleos de aquellos están montados en el disco liviano. El movimiento relativo del núcleo con respecto a las bobinas del electroimán o imán genera una fuerza electromotriz que es proporcional a la velocidad, lo que evidentemente constituye una indicación de la amplitud a medirse. El voltaje generado del Transductor, que varía en razón directa a la velocidad de desplazamiento relativo, es posible visualizarlo con el segundo aparato mencionado, cuyo funcionamiento está basado en principios electrónicos. Este osciloscopio, que en realidad es un OSCILOG^RAFO DE RAYOS CATODICOS, consiste en un tubo de Braun provisto de dos pares de placas paralelas, que permiten aplicar dos campos eléctricos perpendiculares entre sí y al haz de rayos catódicos. Puesto que las desviaciones de la mancha luminosa sobre la pantalla fluorescente debidas a la acción de los dos campos forman entre sí ángulo recto, es posible hacer que dicha mancha describa cualquier curva que se desee, mediante aplicación de potenciales variables a los dos juegos de placas. A través de las consideraciones sucintas precedentes, puede apreciarse el proceso seguido en la conversi6n del fenómeno de vibración mecánica a su equivalente foto-electrónico, del cual puede obtenerse oscilogramas que posibilitan evaluar la amplitud del caso. Al presentar este trabajo de investigación, nos asiste el sincero deseo de contribuir a la resolución de una de las fases del importante problema vibratorio, desde que este, al integrarse con otras ciencias de notable complejidad constituyen elementos fundamentales en el logro tecnológico actual, agorero de una humanidad superior.