¿Qué es?
El desequilibrio es uno de los problemas más reconocibles, generalizados y solucionables de la maquinaria industrial moderna. Se produce cuando el centro de masa de un componente giratorio (como un rotor o un impulsor) no está alineado con su eje de rotación, es decir, el centro de gravedad rotacional ya no está alineado con el centro de masa rotacional. Esta desalineación provoca una distribución desigual de la masa, lo que produce vibraciones y posibles daños a la maquinaria. El desequilibrio puede provocar diversos problemas operativos, como una menor vida útil del equipo, mayores costos de mantenimiento y riesgos de seguridad.
¿Por qué sucede?
A medida que la maquinaria funciona con el tiempo, los elementos giratorios que están apretados se aflojan. Esto permite que se produzca más movimiento, lo que crea más holgura y se convierte en un ciclo repetitivo y autodestructivo. La acumulación basada en el proceso en los rotores y la degradación del material (generalmente debido a desechos extraños o cavitación prolongada) constituyen la mayoría de los problemas de desequilibrio.
Tipos de desequilibrio
El desequilibrio se puede clasificar en tres tipos principales: estático, de pareja y dinámico.
- Desequilibrio estático:
- El desequilibrio estático se produce cuando el centro de masa de un componente giratorio no está alineado con el eje de rotación en un solo plano.
- Este tipo de desequilibrio genera una fuerza continua que puede generar una vibración constante y sentirse como un temblor o bamboleo constante del equipo.
- Las causas comunes incluyen una distribución desigual del material o defectos de fabricación.
- Desequilibrio de pareja:
- El desequilibrio de par se produce cuando el centro de masa de un componente giratorio se desplaza paralelamente al eje de rotación pero en direcciones opuestas en dos lados del rotor.
- Genera un momento o torque que tiende a inclinar el equipo.
- El desequilibrio de pareja suele ser resultado de una distribución desigual del material o de una desalineación de los componentes.
- Desequilibrio dinámico:
- El desequilibrio dinámico es el tipo más complejo y ocurre cuando el centro de masa no está alineado con el eje de rotación en múltiples planos.
- Genera componentes tanto de fuerza como de momento, lo que provoca vibraciones complejas y daños potencialmente graves.
- Las causas comunes incluyen forma irregular, desgaste desigual o acumulación de suciedad y residuos.
Para más detalles, puedes leerLa norma ISO que cubre las condiciones de desequilibrio., aunque debes asegurarte de tener una cafetera, un diccionario y un fidget spinner a mano antes de navegar.
Causas comunes de desequilibrio
- Acumulación de residuos: El polvo, la suciedad u otros materiales extraños pueden acumularse en las piezas giratorias, provocando desequilibrio.
- Defectos de fabricación: Un mecanizado inadecuado o defectos de material durante el proceso de fabricación pueden provocar desequilibrio.
- Desgaste: Con el tiempo, los componentes pueden desgastarse de manera desigual, lo que genera desequilibrio.
- Distribución desigual del material: las variaciones en la densidad del material o en la distribución de la masa dentro de un componente pueden generar desequilibrio.
- Desalineación: Un montaje incorrecto o una instalación inadecuada pueden generar desequilibrio.
- Excentricidad: se produce cuando el centro de masa de un objeto giratorio no se encuentra exactamente en el centro de rotación del objeto, sino que se desplaza hacia un lado. Este desplazamiento puede producirse en cualquier dirección o plano perpendicular al eje de rotación.
Cómo prevenirlo
Aunque algunos casos de desalineación nunca se podrán prevenir (por ejemplo, una persona deja caer accidentalmente una llave en una máquina mientras la repara), hay otras formas de mantener a raya el desequilibrio.
- Control de calidad: garantizar un control de calidad adecuado durante el proceso de fabricación para minimizar el desequilibrio relacionado con la fabricación.
- Mantenimiento regular: Implemente inspecciones y mantenimiento de rutina para identificar y abordar problemas de desgaste antes de que provoquen desequilibrio.
- Limpieza: Mantenga los componentes giratorios limpios y libres de residuos para evitar desequilibrios debido a materiales extraños.
- Montaje de precisión: siga procedimientos precisos de montaje y alineación durante la instalación para evitar desequilibrios relacionados con la desalineación.
- Puesta en servicio: El equilibrado del equipamiento durante la puesta en servicio debería ser una práctica aceptada por cualquier fabricante que busque evitar el desequilibrio.
Cómo corregirlo
Desequilibrio estático y de par: para corregir este tipo de desequilibrio, se pueden agregar o quitar pesos estratégicamente del componente giratorio. Este proceso se denomina equilibrado y generalmente se realiza utilizando equipos de equilibrado especializados.
Desequilibrio dinámico: corregir el desequilibrio dinámico es más complicado y puede requerir análisis y ajustes especializados. A menudo implica agregar o quitar pesos y abordar otros factores contribuyentes, como el desgaste de los componentes o las irregularidades.