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Teoría del Equilibrado - Balanceo Dinamico Industrial
 
    Teoría del Equilibrado
     
 

El desequilibrio
En mecánica, podemos definir el desequilibrio como la falta de equilibrio de  la masa de un rotor respecto a su eje

El equilibrio
El equilibrio es el estado en que se encuentra un sistema de fuerzas, cuando estas fuerzas están dispuestas de tal modo que se compensan entre ellas y su resultante es nula o mínima

El equilibrado
Como equilibrado designamos el hecho de determinar y compensar un desequilbrio, es decir conseguir el centrado de las masas de un cuerpo rotor, de tal forma que el eje de rotación coincida con el eje de inercia, consiguiendo así que el giro sea concéntrico.

Consecuencias del desequilibrio
Cada vez las máquinas se construyen más rápidas y mas ligeras, y es por esa razón que, si están sin equilibrar,  se presentan fuerzas y momentos centrífugos que, dependiendo de su magnitud, provocan vibraciones que alteran su funcionamiento y atacan su estructura:

  1. Pueden aflojar tornillos, rondanas y tuercas
  2. Ejercen presiones en los rodamientos llegando en ocasiones a la rotura de los mismos por fatiga del material
  3. Provocan ruidos muy molestos y perturban el bienestar de las personas
  4. Se transmiten a otras partes de la misma máquina y de otras maquinas cercanas
  5. Provocan fenómenos de resonancia con consecuencias nocivas y peligrosas
  6. Causan una mala calidad en los productos terminados para los que se utilice la maquina

A medida que las máquinas aumentan su velocidad, el equilibrado debe de ser mas preciso ya que las fuerzas centrifugas aumentan en proporción al cuadrado de la velocidad; especialmente es necesario el equilibrado para que no se presenten problemas en el momento de atravesar la zona de resonancia de las partes que componen la máquina incluida la zona de anclaje de la misma. Además de los problemas que se presentan en la propia máquina, nos encontramos en que si una rectificadora, por ejemplo, debe de rectificar un eje de alta precisión, en el caso de que este presente un desequilibrio, las vibraciones repercutirán en la calidad del rectificado y dicho eje en vez de salir “ redondo ” , saldrá multicara, ovalado, rayado, etc.

Un ejemplo más lo tenemos cuando conducimos un automóvil con las ruedas desequilibradas, al llegar a una velocidad entre 90 y 130 Km/hr, el volante trepida de forma violenta debido a las fuerzas centrífugas que el desequilibrio provoca en las ruedas.

Por todo lo expuesto podemos ver que el equilibrado de las partes rotatorias de las máquinas nos conviene por técnica, bienestar y por economía. En principio las piezas que se deben de equilibrar son “ todas las que giran “ que son muchas y muy variadas:

Ventiladores, turbinas, volantes, ruedas de automóvil, ejes cardan, cigüeñales, maquinas  de asensores, rotores de motores eléctricos, embragues, engranajes, molinos, centrífugas, poleas, rodillos, etc.

Las causas del desequilibrio :

En el momento de diseñar una máquina debemos  considerar y evitar en lo posible las causas que provocan el desequilibrio y reducir este al máximo para que la corrección final del mismo sea lo mas simple y económicamente posible.

Son muchas las causas que provocan el desequilbrio en los rotores pero, las más comunes son :

  1. El mecanizado exclusivo de las partes activas del rotor, dejando en “  bruto “ el acabado de la fundición que generalmente no es concéntrica con respecto al eje de giro del mismo
  2. La fundición no es homogenea. Esto ocurre, por ejemplo, cuando es muy porosa o su densidad y estructura es irregular
  3. Una mecanización deficiente de las piezas y con tolerancias excesivas así como la falta de alineación en el montaje de las mismas además de flexiones y otras deformaciones provocadas por el montaje forzado de las mismas.
  4. La inclusión de partes asimétricas en el rotor como son las chavetas, barnices, pinturas y otras partes imprecindibles que el proyecto de la máquina pueda exigir.
  5. La variación simétrica generada por el propio funcionamiento del rotor como es la deformación del cuerpo rotor debida a la elasticidad  del mismo o a la variación de la temperatura de funcionamiento

Todas las causas indicadas anteriormente y algunas otras, provocan que las fuerzas cenrífugas desplacen el eje de rotación de las partes que giran y con ello generen vibraciones cuya intensidad depende del desequilibrio final.

Cortesía de :

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