UNIVERSIDAD SIMÓN BOLIVAR
Laboratorio de Dinámica
de Máquinas USB
Prof. Sergio E. Diaz
UNIVERSIDAD SIMÓN BOLIVAR
Breve reseña del Laboratorio
El Laboratorio de Dinámica de Máquinas de la Universidad Simón
Bolívar se dedica a la enseñanza, investigación,desarrollo y extensión
en diversas áreas de la ingeniería mecánica de vital importancia para
la industria nacional y mundial. Algunos aspectos de interés para el
laboratorio son:
• Acústica y Control de Ruido
• Detección de fallas
• Dinámica Automotriz
• Mecatrónica
• Rotodinámica
• Tribología
• Vibraciones en estructuras
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

Rotodinámica
Estudio de niveles de
vibración en:




Compresores
Turbinas
Turbobombas
Motores de Aviación
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Turbina
Generador
Cojinete Axial
Acople Rígido
Modo de Vibración (82.2Hz)
Cojinetes Radiales
Cojinetes Radiales
M odo V ibr ación L ibre - L ibre
0.2
0.1
0
0
0.1
.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
[m]
Desp. X (Im)
Desp. Y (Im)
Desp. X (Re)
Desp. Y (Re)
Apoyos
1
m0
1
0
1
2
3
4
m
5
6
7
8
9
.
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Gráfica 6: Admitancia vertical 11 (Correlacion 99.46%)
Gráfica 10: Fase 11
-5
4.5
x 10
200
4
150
3.5
50
grados
Admitancia [m/N]
100
3
2.5
2
0
-50
-100
1.5
-150
1
-200
0.5
0
0
20
40
60
80
100
120
Frecuencia [Hz]
140
160
180
200
0
20
40
60
80
100
120
Frecuencia [Hz]
140
160
180
200
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
Cavitación



Vaporización
Gaseosa
Entrada de Aire
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Pressure profile including bubble
A naly tical, sh ort bearing
Pressu re p rofile w/o bub ble
P
P A
P B
 
Q oil
 DL e 
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Cojinetes de
Turbocargadores
Automotrices
LINEAL
NO-LINEAL
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Diagrama de Poincaré
4
2.50819 10
Diagrama de Bifurcación
4
2.3991 10
5
2.23 10
5
1.42 10
.
.
4
2.06137 10
4
2.5 10
2 10
4
4
1.5 10
1 10
4
5 10
5
0
5 10
5
1 10
4
4
1.5 10
4
2.68273 10
0
6
5 10
1 10
5
5
1.5 10
5
2 10
5
2.5 10
5
3 10
5
3.5 10
5
4 10
5
4.5 10
5
5 10
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COJINETES MAGNÉTICOS
Rodamiento
Actuador
Electromagnético
Sensor de Desplazamiento
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REDES NEURONALES
 n

y i  f i  h i   f i    j  w ij  w i 0 
 j 1

Controlador Neuronal de AMB
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Fundación de concreto
Placa base
Cojinete magnético radial
Rotor
Buje
Acople flexible
Motor DC
Tacómetro
Banco de cojinetes magnéticos
Vernier abierto 100mm (referencia de escala)
Banco de cojinetes magnéticos
Red SISO
Red MISO
Red MIMO
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MODELO NEURONAL DEL SISTEMA
VISUALIZACIÓN DEL ERROR DE TCW CON 3000rpm
Salida Deseada (azul) Predicción con un Paso Adelante (rojo)Corriente de actuador: TCW)
1
0.5
0
-0.5
-1
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
350
400
450
500
Muestras
Error en la predicción (Salida real-Predicción)
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
0
50
100
150
200
250
Muestras
300
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Results
4
1  10
5
5  10
5
4  10
5
2  10
5
m
m
.
6  10
0
0
5
5  10
100
200
300
400
Hz
4
1  10
1  10
0
4
5
5  10
0
m
5  10
5
1  10
4
System’s response for an increment in unbalance force at 5000 R.P.M.
500
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Momento de la Falla Eléctrica
Desplazamiento
Horizontal
Wop = 3000 RPM
Desplazamiento
Vertical
Operación
Normal
Falla eléctrica
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Cojinetes de Láminas Flexibles
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Objetivo General
Y
• Evaluación de los Coeficientes Dinámicos de
Cojinetes de Láminas Flexibles tipo Bump-Foil en
el Banco de Pruebas del LDM
F

Cojinete
RB
Objetivo Específicos
e
• Hacer un estudio paramétrico del bumptB

X
Muñón
foil
R
l
bump-foil
top-foil
• Realizar un cálculo estructural del cojinete
s
• Elaborara un diseño en detalle del cojinete
Geometría de un cojinete de láminas tipo bump
• Diseño de los procesos y dispositivos para
su fabricación
• Diseño conceptual del conformador de
bumps, calandra y otros dispositivos
• Fabricación de las piezas y dispositivos
para la construcción del cojinete
• Construcción del cojinete bump-foil
• Medición experimental de los coeficientes
• Comparar resultados experimentales con
Análisis Paramétrico del bump
el modelo computacional
variando la longitud l
top-foil
bump-foil
Cojinetes de Láminas Flexibles
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Geometría del bump y del paso
Bases Inferior y Superior del
Conformador de bumps
Ensamblaje de la
Conformadora de bumps
Cojinete Bump-Foil
Banco de pruebas
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Mapa de
Ruido de
una Planta
de Bombeo
de Crudo
Pesado
ACISOP output. Dec. 2001
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Mapa de Ruido Ambiental de la
Universidad Simón Bolívar
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Robótica
El amortiguador masa-cantilever
Acoplamiento
elástico
Masa
Tornillo
Soportes
Motor de paso
Barras
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Vehículo
Híbrido
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Prof. Sergio E. Diaz
Jefe Lab. Dinámica de Máquinas
[email protected]
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F2:Sergio Díaz-Dinámica Sistemas Mecánicos