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Información sobre equilibrado ¿Qué es el equilibrado?
Para la persona promedio, el equlibrado del rotor suele ser una tarea muy complicada. El conocimiento sobre el equilibrado de la mayoría de personas se limita al equilibrado de las ruedas y los neumáticos del coche antes de incorporarlos en el mismo. Sin este proceso de equilibrado, el conductor experimentaría, entre otras complicaciones, vibraciones en el volante y un desgaste anómalo de los neumáticos.
Este artículo le proporcionará una visión general acerca del mundo del equlibrado y le facilitará esta tarea tan complicada.
Existe un desequilibrio en un rotor cuando el eje central de masa es distinto a su eje central operativo. En la práctica, casi todas las piezas mecanizadas nuevas no son simétricas debido a las sopladuras producidas en las coladas, número y posición desigual de las inyecciones, piezas montadas descentradas, diámetros mecanizados excéntricos a los cojinetes de ajuste, etc.
Un rotor desequilibrado, cuando gira, tiende a girar alrededor de su eje central de masa. Dado que los cojinetes limitan este movimiento, la fuerza centrífuga hace que el rotor vibre debido al desequilibrio. Esta vibración provoca un desgaste excesivo de los cojinetes, crea ruidos innecesarios y puede llegar a desintegrar el rotor. Por lo tanto, es necesario reducir el desequilibrio a un límite aceptable.
Existen límites de equilibrio, al igual que límites de mecanización, donde el desequilibrio es aceptable. Las normas nacionales e internacionales hacen referencia a los rotores. Por ejemplo, las ruedas de coche se equilibran a un límite de escala 40 y las valvulerías eléctricas pequeñas se equilibran a una escala de 2,5. Las escalas se convierten a unidades de desequilibrio, en función de la velocidad rotacional del rotor según la norma ISO 1940.
Utilice nuestra calculadora de equilibrado: Calculadora de tolerancia
Las unidades de desequilibrio son radios de tiempo de masa, por ejemplo: un peso añadido a una posición específica de una pieza que se está equilibrando puede elevar el eje de masa al eje operativo y, por lo tanto, estar en equilibrio. El peso de la corrección multiplicado por el radio aplicado nos dará la unidad de desequilibrio.
Para medición métrica, las unidades serán milímetros de gramo (gmm) o centímetros de gramo para rotores grandes. La medición imperial equivalente sería de pulgadas de gramo u onzas de gramo. Este peso (masa) podría aplicarse a un radio desde el centro operativo en la posición ligera.
Los rotores se dividen en dos grupos. Un grupo está formado por rotores rígidos que no se desvían hasta que alcanzan la velocidad operativa.
El otro grupo está formado por rotores flexibles que se “inclinan” cuando alcanzan la velocidad operativa. La primera desviación es un “efecto de comba”, lo que significa que el centro del rotor a una velocidad determinada se sale de su eje rotacional, provocando un gran desequilibrio “estático”.
Existen tres tipos de desequilibrio:
Para corregir el desequilibrio, se suele emplear la extracción del material a través de la perforación, el fresado, etc. desde la posición más gruesa en el componente. Alternativamente, se puede corregir añadiendo material a la posición “ligera” en el componente mediante la fijación o soldadura de contrapesos para reducir el desequilibrio.
Para identificar la posición y la cantidad de desequilibrio, se utilizan máquinas equilibradoras guiadas por un rotor para corregir cualquier desequilibrio existente. Estas máquinas son tan sensibles que pueden identificar de forma rápida y precisa cualquier eje de masa con una desviación de 0,001 mm respecto al eje operativo.
Unas máquinas solo identificarán el desequilibrio estático y se utilizan para equilibrar piezas con forma de disco. Otras máquinas pueden identificar los desequilibrios en dos planos axiales, por ejemplo, para equilibrar un rotor cuya longitud es proporcionalmente superior que su diámetro. Estas máquinas están disponibles en versiones que equilibran el rotor en el eje horizontal o vertical.
Gracias a la utilización de los procesos electrónicos modernos, el nivel de precisión conseguido supera los estándares nacionales e internacionales. La configuración de la máquina es muy sencilla y tan solo tendrá que introducir unas mediciones en el ordenador.
Debido a que el desequilibrio se produce en todos los componentes aunque sean temporales, los rotores rígidos se pueden equilibrar a baja velocidad, empleando únicamente la velocidad necesaria para producir una fuerza centrífuga que pueda registrar el desequilibrio.
Este tipo de rotores se equilibra a baja velocidad en la cual el rotor no es flexible. La corrección del desequilibrio se realiza cuando la velocidad aumenta de forma gradual, y se lleva a cabo en fases hasta que se alcanza la velocidad operativa del rotor.
Debido al alto coste de la sustitución de los rotores dañados, la industria de las aerolíneas estipula que las piezas o partes de los rotores reemplazadas deben mantener un equilibrio aceptable. La técnica implica la utilización de piezas adyacentes ficticias, como el equilibrado de un módulo de compresor con un módulo de turbina ficticio o la sustitución de las palas de la turbina y el compresor sin ningún equilibrado adicional. Estas técnicas están disponibles en la industria general si el cliente las solicita.
Los métodos de producción más recientes reducen o eliminan la necesidad de equilibrar en aplicaciones de baja velocidad, pero a medida que aumenta la velocidad utilizada en la maquinaría de rotación, se hace más necesario el equlibrado dinámico para el futuro. Un entendimiento del equilibrado dinámico hace que el proceso de producción completo sea más eficaz.
Contacte con Universal Balancing para tratar el equilibrado.
