Determinación de las velocidades críticas de torsión, en el funcionamiento de los sistemas de transmisión de potencia

Abstract

Las vibraciones torsionales son un fenómeno que tiene por característica esencial, la de llevarse a cabo en el mismo plano del movimiento de rotación, del eje que lo experimente. Esto es una de las causas por la que este tipo de vibraciones se produce en forma silenciosa, sin excitar elementos mecánicos cercanos, siendo por este motivo muy difícil su detección por simple inspección. La determinación de las vibraciones torsionales en un sistema de transmisión de potencia es uno de los problemas que con mucha frecuencia se han venido presentando desde la utilización de los motores y máquinas reciprocantes, tales como la máquina de vapor de Watt motores de combustión interna de ciclo Otto y Diesel 9 de dos y cuatro tiempos, comprensores reciprocantes, etc. Esto es debido en su mayor parte a la configuración caprichosa de la forma y movimiento de los elementos móviles de estas unidades. Las vibraciones torsionales han sido en muchas oportunidades, la causa de la ruina de numerosas instalaciones de transmisión de potencia, móviles o estacionarias tales como t automotores, camiones, ferrocarriles, barcos, grupos electrógenos, etc., por lo que su estudio es una necesidad de importancia en la construcción y modificación de estos sistemas, y más aún en la actualidad en la que se han logrado alcanzar altas velocidades y elevadas presiones en este tipo de máquinas, Las fallas de estos sistemas, por rotura de sus ejes de transmisión, no solo se produce en puntos de concentración de esfuerzos tales como canales chaveteros, filetes de rosca, agujeros de engrase o cambios bruscos de sección, si no también y con mucha frecuencia en los lugares donde se presentan los máximos esfuerzos a velocidades críticas. Una de las medidas de seguridad para evitar este tipo de fullas es hacer funcionar el sistema a una velocidad alejada de las velocidades críticas, otras veces es necesario hacer uso de amortiguadores de vibraciones torsionales ya sea del tipo de fricción seca, viscosa o del tipo pendular. El objetivo del presente trabajo es presentar un camino para la determinación total de las velocidades críticas da funcionamiento de los sistemas de transmisión de potencia y para lo cual haremos uso del cálculo matricial, así como también de la computadora electrónica 1620 de la I.B.M del departamento de matemática de la facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la U.N.I. Con estos antecedentes y tratando de evitar la extensión literaria pasaremos al enfoque de la cuestión planteada.