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SECCION 1 SECCION 1 SECCION 1 SECCION 1 EL EQUILIBRADO Y LA NECESIDAD DEL MISMO EL EQUILIBRADO Y LA NECESIDAD DEL MISMO EL EQUILIBRADO Y LA NECESIDAD DEL MISMO EL EQUILIBRADO Y LA NECESIDAD DEL MISMO Como equilibrado designamos Como equilibrado designamos Como equilibrado designamos Como equilibrado designamos al hecho de determinar y compensar un desequilibrio, es decir el centrado de las masas de un cuerpo rotor de forma que el eje de rotación coincida con el eje de inercia, consiguiendo así que el giro sea concéntrico. Cada vez las máquinas se construyen mas rápidas y mas ligeras, es por eso que, si están sin equilibrar, se presentan fuerzas y momentos centrífugos que dependiendo de su magnitud provocan vibraciones que pueden aflojar tornillos y tuercas, además de presiones en los cojinetes o rodamientos llegando en ocasiones a la rotura de los mismos por la fatiga del material; además provocan ruidos muy molestos y perturbadores del bien estar de las personas. A medida que las máquinas se hacen mas rápidas, el equilibrado debe ser A medida que las máquinas se hacen mas rápidas, el equilibrado debe ser A medida que las máquinas se hacen mas rápidas, el equilibrado debe ser A medida que las máquinas se hacen mas rápidas, el equilibrado debe ser mas preciso mas preciso mas preciso mas preciso ya que las fuerzas centrífugas aumentan en proporción al cuadrado de la velocidad; especialmente es necesario su equilibrado para que no 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.
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Equilibrado o Balanceo

Aug 08, 2015

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Page 1: Equilibrado o Balanceo

SECCION 1SECCION 1SECCION 1SECCION 1

EL EQUILIBRADO Y LA NECESIDAD DEL MISMOEL EQUILIBRADO Y LA NECESIDAD DEL MISMOEL EQUILIBRADO Y LA NECESIDAD DEL MISMOEL EQUILIBRADO Y LA NECESIDAD DEL MISMO

Como equilibrado designamos Como equilibrado designamos Como equilibrado designamos Como equilibrado designamos al hecho de determinar y compensar un

desequilibrio, es decir el centrado de las masas de un cuerpo rotor de forma que el

eje de rotación coincida con el eje de inercia, consiguiendo así que el giro sea

concéntrico.

Cada vez las máquinas se construyen mas rápidas y mas ligeras, es por eso

que, si están sin equilibrar, se presentan fuerzas y momentos centrífugos que

dependiendo de su magnitud provocan vibraciones que pueden aflojar tornillos y

tuercas, además de presiones en los cojinetes o rodamientos llegando en

ocasiones a la rotura de los mismos por la fatiga del material; además provocan

ruidos muy molestos y perturbadores del bien estar de las personas.

A medida que las máquinas se hacen mas rápidas, el equilibrado debe ser A medida que las máquinas se hacen mas rápidas, el equilibrado debe ser A medida que las máquinas se hacen mas rápidas, el equilibrado debe ser A medida que las máquinas se hacen mas rápidas, el equilibrado debe ser

mas precisomas precisomas precisomas preciso ya que las fuerzas centrífugas aumentan en proporción al cuadrado

de la velocidad; especialmente es necesario su equilibrado para que no 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.

Page 2: Equilibrado o Balanceo

Además de los problemas que se presentan en la propia máquina, nos

encontramos en que si una rectificadora, por ejemplo, debe rectificar un eje de alta

precisión, en el caso de desequilibrio, las vibraciones repercutirán en la calidad del

rectificado y el eje en lugar de salir "redondo" saldrá "multicara".

Cuando conducimos nuestro coche con las ruedas desequilibradas, al llegar

a una velocidad entre 90 y 130 Km/h, 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 equilibrar son "todas las que giran" que son muchas y

muy variadas:

Ventiladores, turbinas, volantes, ruedas de automóvil, cigüeñales, ejes

cardan, máquinas de ascensores, motores eléctricos, embragues, engranajes,

molinillos de café, batidoras, secadores de pelo, centrífugas, ejes husillos, etc.,

etc., etc.

SECCIÓN 02

DESEQUILIBRIO ESTATICO Y DINAMICO

El desequilibrio estático El desequilibrio estático El desequilibrio estático El desequilibrio estático es aquel que podemos encontrar colocando el rotor

en unas paralelas y dejándolo que gire por si mismo hasta que se para. La parte

mas pesada del conjunto del rotor quedará en la parte baja y la menos pesada en

la parte alta del rotor.

Page 3: Equilibrado o Balanceo

Si un rotor solo tiene desequilibrio estático, es decir que el desequilibrio está

distribuido en toda su longitud y en un mismo ángulo, el comportamiento en el

momento de girar será como se representa en la figura siguiente; el eje de giro y el

de inercia se separan, en paralelo, una distancia que depende de la fuerza

generada por el desequilibrio.

Para compensar el desequilibrio estático podemos colocar una masa en cada

lado y en sentido contrario al desequilibrio o bien una masa en el centro del rotor

de un valor igual a la suma del desequilibrio estático.

Generalmente, basándonos en la norma VDI 2060, el equilibrado estático o

en un plano se realiza en rotores estrechos con separación entre cojinetes muy

grande donde el par de fuerzas no tiene demasiada importancia y dependiendo

siempre de la perpendicularidad respecto al eje y del tipo de emplazamiento.

Page 4: Equilibrado o Balanceo

En las equilibradoras computarizadas de Elettrorava podemos ver al unísono

el desequilibrio estático y el par de fuerzas; para estar seguros si el equilibrado en

un solo plano es suficiente debemos conocer la fuerza que soportan los asientos

de los rodamientos o cojinetes y comprobar que dividiendo la cantidad indicada del

par de fuerzas entre la distancia entre soportes de cojinetes, el resultado no

supera dicha fuerza. La práctica demuestra que si un rotor tiene una anchura

inferior a una tercera parte de su diámetro y esta anchura no supera los 100 mm.,

el equilibrado estático o en un solo plano es suficiente, no obstante debemos

recordar que un equilibrado en dos planos o dinámico es mas costoso pero es

definitivo. También se utiliza el equilibrado estático en piezas sin solidificar como

pueden ser las muelas abrasivas antes de pasar por el horno

.

Debemos tener presente que un rotor que está equilibrado estáticamente

puede tener un desequilibrio dinámico muy grande y por tanto provocar

vibraciones, es por ello que los equipos de medición de calidad deben presentar al

equilibrador, además del desequilibrio estático, el desequilibrio de cada lado o

dinámico para que el usuario pueda determinar el tipo de equilibrado que

conviene. El desequilibrio dinámicoEl desequilibrio dinámicoEl desequilibrio dinámicoEl desequilibrio dinámico es aquel que aparece cuando el rotor está en

rotación, es decir que no podríamos detectarlo en unas paralelas como el estático

y para ello es imprescindible colocar el rotor en una máquina equilibradora o bien

realizar la medición funcionando "in situ".

Page 5: Equilibrado o Balanceo

Fijémonos en la figura 5, donde podremos ver un rotor de dos discos donde

cada disco tiene un desequilibrio del mismo tamaño pero desfasados 180° entre

sí.

Los pesos P1 y P2 ejercen cada uno de ellos una fuerza en el mismo sentido

pero una a cada lado del eje de rotación (flechas negras) de forma que el rotor se

mantiene equilibrado equilibrado equilibrado equilibrado estáticamente; pero cuando este rotor gire a su velocidad de

funcionamiento se presentaran unas fuerzas F1 y F2 provocadas por los pesos P1

y P2 dando lugar a un par de fuerzas, desequilibrio dinámico,dando lugar a un par de fuerzas, desequilibrio dinámico,dando lugar a un par de fuerzas, desequilibrio dinámico,dando lugar a un par de fuerzas, desequilibrio dinámico, que causará el

desplazamiento del eje de giro y el eje de inercia y provocara vibraciones cuya

intensidad dependerá del tamaño de P1 y P2 y de la velocidad de giro del rotor.

El comportamiento de las fuerzas centrífugas del rotor, cuando el

desequilibrio es dinámico es como se ve en la figura 6.

Page 6: Equilibrado o Balanceo

Como el rotor estará alojado en soportes de rodamientos, transmitirá la

vibración, a través de éstos, al conjunto máquina que lo soporta; podemos deducir, podemos deducir, podemos deducir, podemos deducir,

de todo lo tratado en este capítulo, que un equilibrado estático no siempre es de todo lo tratado en este capítulo, que un equilibrado estático no siempre es de todo lo tratado en este capítulo, que un equilibrado estático no siempre es de todo lo tratado en este capítulo, que un equilibrado estático no siempre es

suficiente para un rotor y que el mayor número de ocasiones debemos equilibrar suficiente para un rotor y que el mayor número de ocasiones debemos equilibrar suficiente para un rotor y que el mayor número de ocasiones debemos equilibrar suficiente para un rotor y que el mayor número de ocasiones debemos equilibrar

dinámicamente, es decir en dos planos, que dinámicamente, es decir en dos planos, que dinámicamente, es decir en dos planos, que dinámicamente, es decir en dos planos, que además incluye el estático; además incluye el estático; además incluye el estático; además incluye el estático; además,

en el equilibrado existen otros problemas como la elasticidad, flexión, resonancia,

etc, que trataremos mas adelante en ejemplos de rotores concretos donde

intervienen otros factores causantes de vibraciones en las máquinas.

SECCIÓN 03

ROTORES RIGIDOS Y ELASTICOS

Pocas son las cosas que faltan por inventar en la técnica del equilibrado en lo

referente a la detección y corrección del desequilibrio en los rotores cualquiera que

sea su tipo; sin embargo hay un tipo de rotores que una vez equilibrados, en bajas

revoluciones, presentan problemas cuando alcanzan su velocidad de régimen de

trabajo; estos rotores son los que llamamos elásticos. En principio podemos tener

un rotor rígido a bajas revoluciones rotor rígido a bajas revoluciones rotor rígido a bajas revoluciones rotor rígido a bajas revoluciones y sin embargo, cuando lo lanzamos a una

gama mas alta de revoluciones y dependiendo de su longitud, pierde su carácter pierde su carácter pierde su carácter pierde su carácter

de rotor rígido y se convierte en un rotor elástico.de rotor rígido y se convierte en un rotor elástico.de rotor rígido y se convierte en un rotor elástico.de rotor rígido y se convierte en un rotor elástico.

Page 7: Equilibrado o Balanceo

Generalmente equilibramos un rotor en los extremos del mismo, en dos

planos, por motivos prácticos pero en realidad el desequilibrio está distribuido de

modo arbitrario en toda la longitud de su cuerpo; y es por eso que se generan

momentos de flexión internos especialmente cuando los rotores son muy largos

como los rodillos de papelera, transmisiones de automóvil o rotores agrícolas y

que además trabajan normalmente a velocidades próximas a las velocidades

críticas de flexión.

En la figura podemos ver las diferentes formas que adquiere un rotor en la 10,

20 y 30 velocidad crítica de flexión. Para realizar un estudio simple, podemos

considerar que un rotor se compone de infinidad de discos, cada uno de ellos con

su desequilibrio individual, unidos unos a otros dando lugar, por ejemplo, a un

cilindro; la suma vectorial de los desequilibrios individuales da lugar a una

resultante vectorial, para cada uno de los lados del rotor, que repercuten en los

alojamientos o soportes del mismo. En la figura 7 contemplamos un rotor que

dividimos en cinco anillos, donde cada uno de estos cinco anillos tiene su propio

desequilibrio parcial, U1..U5.

Page 8: Equilibrado o Balanceo

Si seguimos las reglas de la estática, los desequilibrios parciales se

desplazan hacia los planos de compensación seleccionados.

En la figura 8, siguiente, podemos ver estos planos donde se reflejan los

vectores parciales de cuya suma vectorial obtendremos el modulo y dirección

resultante, que nos permitirá la compensación (ver figura 9). Si en cada lado

realizamos la suma vectorial de los desequilibrios parciales obtendremos los

resultados Ui para el plano izquierdo y Ud para el plano derecho.

Page 9: Equilibrado o Balanceo

La comprobación estudiada hasta ahora del desequilibrio en dos planos es La comprobación estudiada hasta ahora del desequilibrio en dos planos es La comprobación estudiada hasta ahora del desequilibrio en dos planos es La comprobación estudiada hasta ahora del desequilibrio en dos planos es

suficiente siempre que se trate de rotores rígidos,suficiente siempre que se trate de rotores rígidos,suficiente siempre que se trate de rotores rígidos,suficiente siempre que se trate de rotores rígidos, es decir para rotores que no

varíen su estado, cualquiera que sea la velocidad de giro; También es suficiente

para rotores elásticos si éstos giran a una velocidad concreta, fuera de la zona de

resonancia, en la que no se genera flexión.

Rotor de eje elástico Rotor de eje elástico Rotor de eje elástico Rotor de eje elástico es aquel que, dependiendo de las revoluciones y de la

situación de su alojamiento, varía su estado de equilibrado. En muchos rotores, los

momentos de internos actúan en los planos extremos y esta actuación aumenta en

proporción al cuadrado de la velocidad y flexionan enormemente el rotor

dependiendo de las fuerzas elásticas que son proporcionales a su flexión. No

existe una flexión única del rotor sino que ésta varía en dependencia de la gama

de revoluciones a la que gira.

Los momentos internos existenLos momentos internos existenLos momentos internos existenLos momentos internos existentes aumentan en las zonas de resonancia de tes aumentan en las zonas de resonancia de tes aumentan en las zonas de resonancia de tes aumentan en las zonas de resonancia de

forma tal que además del cuadrado de la velocidad se le añaden los momento de forma tal que además del cuadrado de la velocidad se le añaden los momento de forma tal que además del cuadrado de la velocidad se le añaden los momento de forma tal que además del cuadrado de la velocidad se le añaden los momento de

la deformación, es decir se le añaden las flexiones dinámicas;la deformación, es decir se le añaden las flexiones dinámicas;la deformación, es decir se le añaden las flexiones dinámicas;la deformación, es decir se le añaden las flexiones dinámicas; teóricamente el

rotor flexionaría hasta el infinito 4 deformando su estructura y destruyéndose.

En la figura 10 podemos ver un rotor el cual ha sido equilibrado previamente

en velocidad baja con dos pesos M1 y M2, cuando conserva su característica de

rígido; a continuación se aumentó la velocidad de la máquina equilibradora hasta

que aparece su flexión cuya magnitud podemos observar en la pantalla indicadora

del equipo de medición.

Page 10: Equilibrado o Balanceo

Para compensar la flexión colocamos un peso M3 en el centro del rotor pero

añadimos además dos pesos M4 y M5, que cada uno de ellos es la mitad de M3

para que siga equilibrado a bajas revoluciones.

Debemos observar que los pesos M4 y M5 se colocan en los extremos para

que la flexión que pudieran general sea despreciable.

SECCIÓN 04

TOLERANCIA Y GRADO DE EQUILIBRADO

Debemos tener en cuenta que definir el grado de precisión de equilibrado es

esencial para que las máquinas funcionen correctamente, sin vibraciones, y con el

menor coste posible; esto depende en gran medida del tipo de rotor y si éste es

una pieza simple o un conjunto, además influyen las revoluciones de trabajo real y

su tamaño y forma; en este mismo capítulo se presentan unas tablas de ejemplos

para ayudar a seleccionar los grados de equilibrado que pueden aplicarse a los

rotores que necesitemos equilibrar. Debemos tener en cuenta que el no ajustarse

"a lo necesario" puede suponer que se quede corto en la calidad y el rotor vibre o

Page 11: Equilibrado o Balanceo

bien que se pase de calidad lo cual será beneficioso para el rotor pero habrá

tenido un coste muy alto sin ser necesario.

Supongamos que debemos montar un rotor con unos rodamientos los cuales,

según el fabricante, permiten una excentricidad de 10 micras; está claro que el

desequilibrio admisible en el rotor no debe provocar un desplazamiento del eje

superior a 10 micras; en este caso debemos entrar en una calidad de equilibrado

Q que nos asegure este margen. El grado de calidad se representa mm/sEl grado de calidad se representa mm/sEl grado de calidad se representa mm/sEl grado de calidad se representa mm/s que es

la unidad que representa la velocidad de desplazamiento de la excentricidad, del

eje del rotor, provocada por el desequilibrio. Este grado de precisión de equilibrado

establecido comprende desde el G 0,4 mm/s hasta G 630 mm/s.

Ejemplo NEjemplo NEjemplo NEjemplo Nºººº1:1:1:1:

Para calcular el desequilibrio de tolerancia de un rotor que pesa 500 Kg, el

radio del lugar donde se añadirá peso es de 250 mm. y la velocidad de giro real

(no la de la equilibradora) es de 1500 r.p.m. debemos proceder como sigue:

En primer lugar debemos seleccionar el grado de calidad en la tabla

de la página siguiente; supongamos que deseamos equilibrar en el

grado Q 6,3. (Al final del capítulo se presentan ejemplos para facilitar

la selección del grado de equilibrado Q).

A continuación buscaremos, en la parte inferior de la tabla, las 1500

r.p.m. y desplazaremos la vista hacia arriba hasta encontrarnos con

la línea inclinada de Q 6,3; desde este punto nos desplazamos hacia

la izquierda donde encontraremos las umm. admisibles que son 40

(gr/mm . Kg).

Page 12: Equilibrado o Balanceo

Después realizamos el cálculo con la fórmula siguiente donde

obtenemos como desequilibrio máximo admisible, 80 gramos en

total; por tanto debemos equilibrar por debajo de esa cantidad. Los

80 gramos calculados se refieren al total del desequilibrio del rotor,

es decir que la suma de los dos lados no debe superar los 80

gramos.

Si corresponden 40 gramos por cada plano, debemos

equilibrar cada uno de ellos por debajo de esta

cantidad, generalmente un 15% inferior al permitido

calculado ya que a la hora de realizar una verificación,

generalmente solo se permitirá un margen máximo del

15% superior a la cantidad calculada. Estos márgenes

se contemplan para compensar las diferencias

existentes entre utillajes especialmente si se realiza la

verificación en una máquina diferente a la utilizada para

equilibrar.

Ejemplo NEjemplo NEjemplo NEjemplo Nºººº2:2:2:2:

Tomando como ejemplo el rotor anterior vamos a calcular la fuerza

alternativa en el eje que suponen los 80 gramos de desequilibrio

residual.

1º g = 9,81 m.s5 = 9,81 . 10 3 mm.s5 (la aceleración

de la gravedad).

2º L = 2 p r = 2 . 3,14 . 250 = 1570 mm. (Longitud

de la circunferencia del rotor ).

3º v = 1500 r.p.m.= 25 rv/s . 1570 = 39250 mm/s

4º w = v/r = 39250 / 250 = 157mm/s (velocidad

angular).

Page 13: Equilibrado o Balanceo

5º m=80gr / g = 0,080Kg / 9810mm. s = 8,154 . 10 -6

Kg s5 = masa de los 80 gramos en Kg. 6º

La tolerancia de equilibrado, en el taller, es un dato que La tolerancia de equilibrado, en el taller, es un dato que La tolerancia de equilibrado, en el taller, es un dato que La tolerancia de equilibrado, en el taller, es un dato que

normalmente debe constar en los planos de normalmente debe constar en los planos de normalmente debe constar en los planos de normalmente debe constar en los planos de

construcción de cualquier rotor y normalmente se construcción de cualquier rotor y normalmente se construcción de cualquier rotor y normalmente se construcción de cualquier rotor y normalmente se

expresa en gramos/cm. o gramos /mm. y éste dato es expresa en gramos/cm. o gramos /mm. y éste dato es expresa en gramos/cm. o gramos /mm. y éste dato es expresa en gramos/cm. o gramos /mm. y éste dato es

el que debemos tener en cuenta enel que debemos tener en cuenta enel que debemos tener en cuenta enel que debemos tener en cuenta en el momento de el momento de el momento de el momento de

equilibrar.equilibrar.equilibrar.equilibrar.

Generalmente las máquinas equilibradoras de montantes blandoslas máquinas equilibradoras de montantes blandoslas máquinas equilibradoras de montantes blandoslas máquinas equilibradoras de montantes blandos permiten

un ajuste previo para cada tipo de rotor de forma que la indicación de la

electrónica se puede expresar en cualquier unidad como pueden ser: gr/mm.,

gramos, arandelas, mm. de profundidad de broca, etc.etc. Supongamos que

tenemos una serie de 1000 rotores preparados para equilibrar, cuya tolerancia es

de 50 gr./mm. y debemos realizar taladros a 100 mm. de radio y además

deseamos que la electrónica nos indique el desequilibrio en gramos.

1) En primer lugar poner un rotor patrón (equilibrado) igual a los de la

serie; si no está equilibrado utilice la puesta a cero de la electrónica.

2) Coloque un peso conocido, por ejemplo de 10 gramos, en el radio

de compensación, en este caso a 100 mm. del centro.

3) Ahora debe realizar la medida del desequilibrio y la electrónica de

medición debe indicar 10 gramos ya que como hemos dicho antes el

rotor patrón está equilibrado. En caso de no indicar 10 gramos

debemos regular el ajuste de magnitud hasta que nos indique 10

gramos; comprobar además que la indicación de ángulo es correcta.

4) Sacar el rotor patrón y el peso de prueba; ahora la máquina está

preparada para la indicación en gramos directamente.

Ahora solo nos falta saber cual es la indicación máxima con la que quedarán

equilibrados los rotores y para ello utilizaremos el dato del plano que nos dice que

Page 14: Equilibrado o Balanceo

la tolerancia es de 50 gr/mm ( o gramos/cm) lo cual significa que en el primer mm.

de radio es permitido dejar 50 gramos residuales, en el segundo mm. de radio 25 y

así sucesivamente; para saber cuanto nos es permitido dejar a un radio de 100

mm que es el caso de nuestro rotor debemos dividir 50/100 y obtendremos 0,5

gramos que es la tolerancia máxima admisible. En el caso de máquinas con máquinas con máquinas con máquinas con

montantes durosmontantes durosmontantes durosmontantes duros el sistema es diferente pues este tipo de máquina indica

directamente los gramos de desequilibrio en el radio de compensación

seleccionado. Para saber el grado de equilibrado Q,Para saber el grado de equilibrado Q,Para saber el grado de equilibrado Q,Para saber el grado de equilibrado Q, en el que debemos incluir

nuestro rotor, podemos observar los ejemplos de diferentes rotores que se

muestran en la tabla siguiente y que nos facilitaran la selección del grado

requerido.

Q 630 Cigüeñal de motores de dos tiempos montados en cojinetes rígidos.

Q 250 Cigüeñal de motores grandes de cuatro tiempos, montados en cojinetes rígidos y cigüeñales de motores diesel marinos en cojinetes elásticos.

Q 100 Cigüeñales de motores rápidos diesel de cuatro cilindros, montados en cojinetes rígidos.

Q 40 Llantas y ruedas de automóviles. Cigüeñales en cojinetes rígidos de motores rápidos de 6 cilindros. Motores de locomotoras, turismos y camiones.

Q 16 Ejes articulados, transmisiones. Cigüeñales de motores de cuatro tiempos, en cojinetes rígidos, de 6 ó mas cilindros y cigüeñales de locomotoras, turismos y camiones.

Q 6.3 Ejes articulados especiales, rotores de motores eléctricos, piezas rotatorias de máquinas herramientas, tambores centrífugos, ventiladores, volantes. Piezas sueltas de cigüeñales de motores de locomotoras, turismo y camión. Cigüeñales de motores especiales de 6 ó mas cilindros.

Q 2.5 Turbogeneradores, rotores de motores pequeños, motores eléctricos especiales, turbinas de vapor y gas, ventiladores, ejes de máquinas herramientas. Piezas sueltas de cigüeñales especiales.

Q 1 precisión

Accionamientos de rectificadoras, rotores de motores pequeños especiales, turbopropulsores, Accionamientos de magnetófonos y vídeos.

Page 15: Equilibrado o Balanceo

Q 0,4 alta precisión

Rotores para rectificadoras de alta precisión, ejes de discos y rodetes.

Page 16: Equilibrado o Balanceo

SECCION 05

MAQUINAS DE SOPORTES OSCILANTES Y RIGIDOS

Existen dos tipos básicos de máquinas equilibradoras estacionarias y estas

se diferencian en la construcción de sus soportes o montantes donde se alojan los

rotores a equilibrar:

Máquinas de montantes oscilantesMáquinas de montantes oscilantesMáquinas de montantes oscilantesMáquinas de montantes oscilantes

Las máquinas de montantes oscilantes son el primer tipo de máquinas que se

utilizaron para el equilibrado de rotores; en ellas los rotores desequilibrados

provocan desplazamiento de los montantes cuyo recorrido depende del

desequilibrio que lo provoca; este desplazamiento es aprovechado para realizar la

medición de la magnitud y dirección del desequilibrio utilizando para ello un

transductor o captador de vibraciones de bobina móvil, que generará un voltaje de

acuerdo con la cantidad del desequilibrio y de la frecuencia de giro.

Cuando se hace girar el rotor en una máquina oscilante, ésta pasa por el

momento de resonancia lo cual provoca unas oscilaciones de elevada magnitud

que no son aptas para la medición del desequilibrio y que pueden superar el límite

del recorrido del montante pero, una vez superada esta velocidad de resonancia la

medición es sencilla y normal; generalmente este tipo de máquinas dispone de un

blocaje del balancín que lo libera cuando se supera la velocidad de resonancia y

se alcanza la velocidad de medida. El proceso de equilibrado consiste en realizar

una medida y comprobar el lado que indica mayor desequilibrio y proceder a su

corrección, a continuación se procede a equilibrar el otro lado del rotor; después

de equilibrar el segundo plano se podrá comprobar que el plano equilibrado en

primer lugar ya no está equilibrado pues el desequilibrio de un plano influye en el

otro y viceversa.

Este proceso se puede corregir cuando el equilibrado se realiza con una

máquina computarizada pero en todo caso se realizaran 3 lanzamientos en la

Page 17: Equilibrado o Balanceo

primera pieza y en las piezas restantes solo se realiza un lanzamiento siempre

que éstas sean iguales; con las electrónicas computarizadas el ajuste del rotor

queda grabado asociado al tipo de rotor utilizado y ya no es necesario un nuevo

ajuste pues en fechas posteriores puede reclamar los datos grabados para

equilibrar de nuevo el mismo modelo de rotor. En el caso de máquinas verticales

de equilibrado estático, el proceso se simplifica a un solo plano pero el ajuste

previo sigue siendo necesario si deseamos una indicación del desequilibrio en una

unidad concreta de medida.

Cuando se trata de equilibrados de extremada precisión a velocidades muy elevadas, como son los pequeños rotores de herramientas de matriceria, ortodoncia, joyería, de giróscopos, etc, las máquinas oscilantes son ideales para comprobar la flexión ya que su frecuencia de resonancia es muy baja y la de trabajo es muy alta..

Máquinas de montantes rígidosMáquinas de montantes rígidosMáquinas de montantes rígidosMáquinas de montantes rígidos

Este tipo de máquinas, es el más utilizado actualmente debido a su sencillez

de manejo y a su elevada precisión de medida, especialmente si están dotadas de

computadoras programadas para el cálculo y presentación de los resultados en

pantalla. En las máquinas de montantes rígidos, el rotor gira sobre su eje

geométrico aunque esté desequilibrado ya que los montantes rígidos no permiten

desplazamiento y por tanto se producen fuerzas centrífugas proporcionales al

cuadrado de la velocidad angular.

Page 18: Equilibrado o Balanceo

La medición se realiza mediante captadores de fuerza piezoeléctricos

(subcríticos) teniendo en cuenta las dimensiones geométricas del rotor y las

distancias de los planos de equilibrado así como su radio de compensación, sin

necesidad de realizar lanzamientos de ajuste previo para cada rotor; para ello se

utiliza el cálculo de las fuerzas estáticas; en la figura podemos ver las seis formas

posibles de selección de planos de equilibrado de un rotor colocado sobre los dos

apoyos o montantes de la máquina equilibradora con los valores conocidos: a, b,

c, DI, DD, valores que podemos medir: FI y FD además de los valores que

necesitamos averiguar: PI y PD. Este tipo de equilibradoras permite una gran

rapidez de equilibrado tanto si se trata de un rotor único como de series de varios

rotores ya que al no necesitar de ajuste previo para cada rotor solo se introducen

por teclado las dimensiones reales del mismo y la máquina queda lista para

trabajar, además trabajan a velocidades muy bajas y por tanto el tiempo de

marcha y paro del rotor es mas corto y el desequilibrio inicial permitido es muy

grande lo que evitará en muchas ocasiones un preequilibrado estático "dejando caer el rotor".

Page 19: Equilibrado o Balanceo

Máquinas anisotrópicaMáquinas anisotrópicaMáquinas anisotrópicaMáquinas anisotrópicas y máquinas isotrópicass y máquinas isotrópicass y máquinas isotrópicass y máquinas isotrópicas

Según la construcción de los montantes, hemos visto antes que las máquinas

pueden ser oscilantes o rígidas, pero además los montantes según su

construcción pueden ser:

Anisotrópicos Anisotrópicos Anisotrópicos Anisotrópicos si la medida se realiza en un solo sentido de oscilación,

generalmente horizontal; en este tipo de montantes, el alojamiento donde se

apoya el rotor a equilibrar tiene un solo sentido de libertad de oscilación y es en

este sentido donde se coloca el captador de oscilaciones. En la figura 13 podemos

ver un montante anisotrópico; el captador de vibraciones se sujeta por su cuerpo

en el balancín que a su vez es soporte del utillaje donde se alojará el rotor que

hemos de equilibrar y por otro lado del captador sale una varilla que interiormente

está unida al conjunto de bobinas que al desplazarse generan un voltaje cuyo

valor depende del desequilibrio y de la frecuencia de giro; esta varilla está sujeta

por el otro extremo a la parte fija del montante.

Page 20: Equilibrado o Balanceo

Isotrópicos Isotrópicos Isotrópicos Isotrópicos si la medida se realiza en dos sentidos de oscilación, este tipo de

montante tiene dos sentidos de libertad de movimiento desfasados 90º y el

captador de oscilaciones es generalmente del tipo sísmico aunque también se

pueden colocar dos captadores, uno para cada sentido de movimiento y luego

sumarlos; en la figura podemos ver el dibujo de un montante isotrópico donde se

muestran las diferencias de construcción y de funcionamiento con respecto al

montante anisotrópico explicado anteriormente.

Caracteristicas a observar en una equilibradora:Caracteristicas a observar en una equilibradora:Caracteristicas a observar en una equilibradora:Caracteristicas a observar en una equilibradora:

En general una máquina equilibradora debe ser comprobada al menos una

vez al año incluso si se considera que funciona correctamente. Esta comprobación

debe ser realizada por personal experto que conozca la técnica del equilibrado y

tenga claros los conceptos de dicha técnica.

Para realizar la verificación de la máquina equilibradora debemos disponer de

un rotor patrón construido de acuerdo con el tamaño de la máquina y su capacidad

siguiendo las normas reconocidas internacionalmente.

En nuestro caso la norma a la que debemos atenernos para construir un rotor

patrón para nuestra máquina equilibradora es ISO 2953 ISO 2953 ISO 2953 ISO 2953 que nos indica las

Page 21: Equilibrado o Balanceo

medidas correctas y el mecanizado adecuado para la situación de pesos de

prueba además del procedimiento a seguir para realizar dichas pruebas. A

continuación se detallan las pruebas mas importantes a realizar en una máquina

equilibradora para comprobar su buen funcionamiento:

Desequilibrio residual mínimo obtenible (Drmo)Desequilibrio residual mínimo obtenible (Drmo)Desequilibrio residual mínimo obtenible (Drmo)Desequilibrio residual mínimo obtenible (Drmo)

El desequilibrio mínimo obtenible (Drmo)en una equilibradora se expresa en

micras (um) o lo que es lo mismo gr/mm.Kg. Estas micras son el desplazamiento

provocado por un desequilibrio en un cierto radio y en un rotor de cierto peso y se

representa por la letra "e".

Si observamos un catálogo de características de una equilibradora de

montantes rígidos, en este apartado se expresa una cantidad cuya magnitud

depende del tipo y tamaño de máquina, por ejemplo 10 gr/mm; esto significa que

si colocamos un rotor patrón cuyo radio de medida es de 250 mm. la máquina

debe ser capaz de detectar en magnitud y ángulo un peso de 40 miligramos

colocado en el citado radio de 250 mm; esto se refiere a la suma de los dos planos

del rotor. El usuario debe tener en cuenta ésta característica para decidir si es

suficiente para el equilibrado de sus piezas. Estas consideraciones sobre DrmoDrmoDrmoDrmo

están realizadas siguiendo la norma ISO 1925.

Es muy importante,Es muy importante,Es muy importante,Es muy importante, al realizar la prueba del Drmo,Drmo,Drmo,Drmo, que los utillajes,

necesarios para el arrastre del rotor durante la medida, estén

correctamente centrados y su acoplamiento no provoque errores

superiores al que se desea comprobar.

Prueba de sensiPrueba de sensiPrueba de sensiPrueba de sensibilidad de la equilibradorabilidad de la equilibradorabilidad de la equilibradorabilidad de la equilibradora

Page 22: Equilibrado o Balanceo

Para realizar la prueba de sensibilidad dispondremos de un rotor patrón cuyo

desequilibrio sea inferior a 5 veces el desequilibrio residual mínimo que deseamos

obtener de la máquina Drmo.Drmo.Drmo.Drmo. Dispondremos de dos masas de prueba con un valor

comprendido entre 10 y 20 veces el DrmoDrmoDrmoDrmo relativo a cada plano con respecto a la

masa del rotor patrón. Debemos tener en cuenta que estas masas no estarán de

ninguna de las cuatro formas siguientes:

a - Desfasadas 180°

b - En el mismo plano horizontal

c - En un mismo plano

d - En la misma posición angular

Equilibraremos el rotor lo mejor posible siguiendo las instarucciones de la

máquina realizando un máximo de cuatro lanzamientos por cada prueba. Una vez

hayamos equilibrado el rotor debemos cambiar de ángulo la señal de referencia

para la fotocélula o bien girar 90 grados la cardan de arrastre y volver a comprobar

que el rotor sigue equilibrado.

Colocaremos en los dos planos de prueba la masa de prueba, 10 veces el

Drmo, a la vez en los sucesivos orificios previstos siguiendo una secuencia

arbitraria y registrando los valores leidos de magnitud y la posición angular.

Anotaremos los valores leidos en un papel milimetrado formando un trazado cuasi

senoidal de acuerdo con el gráfico de la figura 15.

Trazaremos la línea de compensación que es la media aritmética de la

lectura y trazaremos ademas dos líneas, una por encima y otra por debajo de la

media aritmética a una distancia equivalente al valor del Drmo cada una de ellas.

La media aritmética debe encontrarse dentro de " 12 % de 10 veces el Drmo

requerido.

Page 23: Equilibrado o Balanceo

Para considerar que el resultado es correcto, el gráfico obtenido se Para considerar que el resultado es correcto, el gráfico obtenido se Para considerar que el resultado es correcto, el gráfico obtenido se Para considerar que el resultado es correcto, el gráfico obtenido se

encontrará dentro de las dos líneas trazadas por encima y por debajencontrará dentro de las dos líneas trazadas por encima y por debajencontrará dentro de las dos líneas trazadas por encima y por debajencontrará dentro de las dos líneas trazadas por encima y por debajo de la média o de la média o de la média o de la média

aritmetica.aritmetica.aritmetica.aritmetica.

Una forma mas rápida, sin necesidad de realizar el gráfico, es calcular la

media aritmetica de todos los valores leidos y verificar que estan comprendidos el

0,88 y el 1,12 del valor medio calculado.

En el caso de máquinas verticales debemos tener en cuenta el utillaje

necesario para la colocación del rotor de prueba. En este caso ademas de la

prueba antes descrita debemos girar el rotor 180° y tener en cuenta las

variaciones posibles debido al acoplamiento y que deben ser inferiores al Drmo

previsto.

Page 24: Equilibrado o Balanceo

Prueba de la reducción del desequilPrueba de la reducción del desequilPrueba de la reducción del desequilPrueba de la reducción del desequilibrioibrioibrioibrio(Prd, Rrs, Ker)

El objetivo de esta prueba es el control de la precisión de medida del valor del

desequilibrio y la indicación del ángulo así como la separación de planos. La

comprobación de la eficiencia de una máquina equilibradora a la hora de la

corrección del desequilibrio, se contempla como la "relación de reducción del

desequilibrio" expresada en % y definida en la fórmula:

donde S1 es el valor del desequilibrio inicial y S2 es el valor del desequilibrio que

queda después de una operación de equilibrado.

Llamamos Drmo el desequilibrio residual mínimo obtenible con referencia a

cada plano, la prueba de bajo nivel se realiza con una masa de prueba fija de 5

Drmo y una masa de prueba móvil de 25 Drmo en cada plano; la prueba de alto nivel

se realiza con una masa fija de 25 Drm0 y una masa móvil de 125 Drm0, también en

cada plano.

Realización de la prueba:

1º) Para realizar la prueba dispondremos de un rotor con 8 orificios

roscados y otro de 12 orificios donde colocaremos los pesos de

prueba; dispondremos además de un gráfico como el mostrado en

las figuras según indica la norma ISO; en cualquier caso se puede

utilizar otro tipo de gráfico diferente ideado por el realizador de la

prueba.

2º) A continuación coloque en la máquina un rotor correctamente

equilibrado; sitúe la masa fijamasa fijamasa fijamasa fija en cualquier lugar del lado izquierdo y

escriba en el gráfico el valor en grados en la columna "plano

izquierdo fija" en la línea del lanzamiento n11; coloque después otra otra otra otra

masa fijamasa fijamasa fijamasa fija en el lado derecho, teniendo en cuenta que no debe ser en

Page 25: Equilibrado o Balanceo

el mismo ángulo de la izquierda ni a 180E, y escriba en el gráfico el

valor en grados en la columna "plano derecho fija" en la línea del

lanzamiento n11.

3º) Coloque en el lado izquierdo la masa móvil y escriba en el gráfico

el valor en grados, haga lo mismo en el lado derecho teniendo en

cuenta que la masa móvil del lado derecho no debe estar en el

mismo ángulo que la izquierda ni a 180E. Con las cuatro masas

colocadas en el rotor procederemos a efectuar 7 lanzamientos para

el rotor de 8 orificios y 11 para el rotor de 12 orificios y anotar los

valores medidos en masa y ángulo para cada uno de los

lanzamientos disponiendo las masas de la siguiente forma:

4º) La masa móvil del lado izquierdo se trasladará 45E en cada

lanzamiento y en sentido creciente y la masa móvil del lado derecho

se trasladará también en cada lanzamiento en sentido decreciente,

excepto en el orificio ocupado por la masa fija (En el rotor de 12

orificios el traslado será de 30E).

5º) Dividimos los valores medidos en gramos por el valor de Drmo

expresado en gramos con objeto de obtener el valor del desequilibrio

expresado en gramos en unidades de Drmo. Escriba el resultado en la

columna y lado correspondiente del gráfico.

6º) En realidad los valores dependen del tipo de construcción de la

máquina, velocidad, etc. y pueden oscilar entre el 80% y el 95% (de

tolerable a bueno). La norma ISO no establece un criterio de

valoración del Prd ya que depende en gran medida del tipo de

construcción, de la temperatura, de la velocidad de equilibrado, etc. y

es por eso que generalmente debe acordarse previamente con el

constructor, en cualquier caso podemos considerar los siguientes

Page 26: Equilibrado o Balanceo

valores como orientativos: 95 % óptimo, 90% normal, 85% aceptable,

80% tolerable.

Prueba para la eliminación del par de fuerzas en las equilibradoras de un solo Prueba para la eliminación del par de fuerzas en las equilibradoras de un solo Prueba para la eliminación del par de fuerzas en las equilibradoras de un solo Prueba para la eliminación del par de fuerzas en las equilibradoras de un solo

plano,plano,plano,plano, que miden el desequilibrio estático, se realizará la prueba en un solo plano

con un peso de prueba de cada tipo, tanto en máquina horizontal como vertical. En

la página siguiente tenemos un gráfico que se puede utilizar para la realización de

la prueba aunque cada uno se puede realizar el suyo personalizado. En las

máquinas de un solo plano conviene comprobar la capacidad de la máquina para

eliminar la indicación del par de fuerzas. La prueba se realiza de la siguiente

forma: Dispondremos de un rotor equilibrado y de dos pesos de prueba

equivalentes a 125 veces el desequilibrio residual mínimo obtenible Drmo.

Colocaremos los dos pesos en la parte superior e inferior (izquierda y derecha en

máquinas horizontales) del rotor de prueba y a 180E uno del otro. Cambie los

pesos de prueba cada 90E y realice la medida cada vez hasta completar todo el

círculo tres veces; los valores medidos no deben superar el valor de par de

fuerzas deseado después de sumarle el desequilibrio residual mínimo obtenible

Drmo.

PRUEBA DE LA REDUCCION DEL DESEQUILIBRIO Prd (Rrs,Ker)

_______________________________________________________ FECHA:

ROTOR PATRON: Kg.(P)

Situación: voladizo/centro

Radio situación masa: mm.(r)

Sensibilidad: um.(e)

Masa fija (5xDrmo): g.

EQUILIBRADORA:

Tipo:

Número:______________________

P.e

Page 27: Equilibrado o Balanceo

Masa móvil (25xDrmo) g. Drmo =-----= g.

2r

N1 ** POSICION MASA PRUEBA **

LANZ** IZQUIERDA ¦ DERECHA **** LECTURA IZQUIERDA : LECTURA DERECHA ***

FIJA MÓVIL FIJA MÓVIL g. POS.< g/Drmo g.

POS.< g/Drmo

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

OBSERVACIONES:_______________________________________________

______________________________________________________________

______________________________________________________________

LUGAR DE LA PRUEBA:

REALIZADA POR:

Page 28: Equilibrado o Balanceo

SECCIÓN 06

COLOCACION DE LOS ROTORES SOBRE LA MAQUINA

EQUILIBRADORA

Son muchos los diferentes tipos de rotores que se necesitan equilibrar y que

pueden adoptar formas diferentes cuando los situamos en una máquina

equilibradora. Nos centraremos en la colocación de un rotor en voladizo y para ello

debemos fijarnos en la figura 16.

Nos proponemos equilibrar una turbina y para ello hemos construido un eje

que nos servirá de utillaje en el cual montamos la turbina para, a continuación,

poder situarla sobre los montantes de la equilibradora A y B tal como podemos ver

en el dibujo. Una vez situada la turbina en los montantes puede ocurrir que el

conjunto de eje y turbina vuelque sobre el montante B tal como muestra la figura

17 donde la parte recuadrada de la derecha pesa mucho mas que la parte

recuadrada de la izquierda. Cuando nos encontramos en esta situación está claro

que no podemos equilibrar la turbina y hemos de buscar una solución correcta.

Page 29: Equilibrado o Balanceo

La solución mas inmediata que se suele presen La solución mas inmediata que se suele presen La solución mas inmediata que se suele presen La solución mas inmediata que se suele presentar es la que vemos en la tar es la que vemos en la tar es la que vemos en la tar es la que vemos en la

figura 18 y que es precisamente la que jamás se debe utilizar.figura 18 y que es precisamente la que jamás se debe utilizar.figura 18 y que es precisamente la que jamás se debe utilizar.figura 18 y que es precisamente la que jamás se debe utilizar.

El contrasoporte de seguridad que llevan los montante El contrasoporte de seguridad que llevan los montante El contrasoporte de seguridad que llevan los montante El contrasoporte de seguridad que llevan los montantes de la máquina s de la máquina s de la máquina s de la máquina

equilibradora deben estar muy próximos al eje pero no deben tocarlo ya que son equilibradora deben estar muy próximos al eje pero no deben tocarlo ya que son equilibradora deben estar muy próximos al eje pero no deben tocarlo ya que son equilibradora deben estar muy próximos al eje pero no deben tocarlo ya que son

solo para evitar un posible salto de la pieza provocado por el desequilibrio. La solo para evitar un posible salto de la pieza provocado por el desequilibrio. La solo para evitar un posible salto de la pieza provocado por el desequilibrio. La solo para evitar un posible salto de la pieza provocado por el desequilibrio. La

forma correcta de colocar el contrasoporte es como sigue: Bajamos el forma correcta de colocar el contrasoporte es como sigue: Bajamos el forma correcta de colocar el contrasoporte es como sigue: Bajamos el forma correcta de colocar el contrasoporte es como sigue: Bajamos el

contrasoporcontrasoporcontrasoporcontrasoporte y lo bloqueamos, a continuación bajamos la barra que soporta el te y lo bloqueamos, a continuación bajamos la barra que soporta el te y lo bloqueamos, a continuación bajamos la barra que soporta el te y lo bloqueamos, a continuación bajamos la barra que soporta el

rodamiento de seguridad y lo apretamos contra el eje habiendo colocado rodamiento de seguridad y lo apretamos contra el eje habiendo colocado rodamiento de seguridad y lo apretamos contra el eje habiendo colocado rodamiento de seguridad y lo apretamos contra el eje habiendo colocado

previamente un papel entre el rodamiento y el eje, después de apretar la barra que previamente un papel entre el rodamiento y el eje, después de apretar la barra que previamente un papel entre el rodamiento y el eje, después de apretar la barra que previamente un papel entre el rodamiento y el eje, después de apretar la barra que

soporta el rodamiento de seguridad soporta el rodamiento de seguridad soporta el rodamiento de seguridad soporta el rodamiento de seguridad sacamos el papel asegurándonos así que el sacamos el papel asegurándonos así que el sacamos el papel asegurándonos así que el sacamos el papel asegurándonos así que el

rodillo queda muy próximo pero que no toca al eje. Las soluciones correctas son rodillo queda muy próximo pero que no toca al eje. Las soluciones correctas son rodillo queda muy próximo pero que no toca al eje. Las soluciones correctas son rodillo queda muy próximo pero que no toca al eje. Las soluciones correctas son

como podemos ver a continuación. En la figura 19 podemos ver la solución como podemos ver a continuación. En la figura 19 podemos ver la solución como podemos ver a continuación. En la figura 19 podemos ver la solución como podemos ver a continuación. En la figura 19 podemos ver la solución

sencilla de aumentar el tamaño del eje de forma que éste alcasencilla de aumentar el tamaño del eje de forma que éste alcasencilla de aumentar el tamaño del eje de forma que éste alcasencilla de aumentar el tamaño del eje de forma que éste alcance una fuerza C nce una fuerza C nce una fuerza C nce una fuerza C

que compense la fuerza del rotor D.que compense la fuerza del rotor D.que compense la fuerza del rotor D.que compense la fuerza del rotor D.

Esta solución es buena aunque en algunos casos podemos estar limitados Esta solución es buena aunque en algunos casos podemos estar limitados Esta solución es buena aunque en algunos casos podemos estar limitados Esta solución es buena aunque en algunos casos podemos estar limitados

por el diámetro mápor el diámetro mápor el diámetro mápor el diámetro máximo admisible de los alojamientos de rodillos de la máquina de ximo admisible de los alojamientos de rodillos de la máquina de ximo admisible de los alojamientos de rodillos de la máquina de ximo admisible de los alojamientos de rodillos de la máquina de

equilibrar e incluso por la longitud máxima admisible además de utilizar una equilibrar e incluso por la longitud máxima admisible además de utilizar una equilibrar e incluso por la longitud máxima admisible además de utilizar una equilibrar e incluso por la longitud máxima admisible además de utilizar una

Page 30: Equilibrado o Balanceo

cantidad excesiva de material en toda la longitud del eje. En caso de presentarse cantidad excesiva de material en toda la longitud del eje. En caso de presentarse cantidad excesiva de material en toda la longitud del eje. En caso de presentarse cantidad excesiva de material en toda la longitud del eje. En caso de presentarse

éste problema, podemos resolverloéste problema, podemos resolverloéste problema, podemos resolverloéste problema, podemos resolverlo correctamente utilizando un eje mas pequeño correctamente utilizando un eje mas pequeño correctamente utilizando un eje mas pequeño correctamente utilizando un eje mas pequeño

pero con un contrapeso en forma de disco tal como se muestra en la figura 20. pero con un contrapeso en forma de disco tal como se muestra en la figura 20. pero con un contrapeso en forma de disco tal como se muestra en la figura 20. pero con un contrapeso en forma de disco tal como se muestra en la figura 20.

En este caso el pe En este caso el pe En este caso el pe En este caso el peso del disco multiplicado por la distancia hasta el montante so del disco multiplicado por la distancia hasta el montante so del disco multiplicado por la distancia hasta el montante so del disco multiplicado por la distancia hasta el montante

B genera una fuerza C que compensa la fuerza D que hace el rotor que aunque B genera una fuerza C que compensa la fuerza D que hace el rotor que aunque B genera una fuerza C que compensa la fuerza D que hace el rotor que aunque B genera una fuerza C que compensa la fuerza D que hace el rotor que aunque

pesa mas tiene una distancia o brazo de palanca mucho mas corto hasta el pesa mas tiene una distancia o brazo de palanca mucho mas corto hasta el pesa mas tiene una distancia o brazo de palanca mucho mas corto hasta el pesa mas tiene una distancia o brazo de palanca mucho mas corto hasta el

montante B podemos ver en la figura 20, la fórmontante B podemos ver en la figura 20, la fórmontante B podemos ver en la figura 20, la fórmontante B podemos ver en la figura 20, la fórmula a aplicar. En definitiva, mula a aplicar. En definitiva, mula a aplicar. En definitiva, mula a aplicar. En definitiva,

cualquiera que sea el método que utilice recuerde que una vez colocado el rotor cualquiera que sea el método que utilice recuerde que una vez colocado el rotor cualquiera que sea el método que utilice recuerde que una vez colocado el rotor cualquiera que sea el método que utilice recuerde que una vez colocado el rotor

que deba equilibrar, en la máquina, éste debe mantenerse horizontal y estable por que deba equilibrar, en la máquina, éste debe mantenerse horizontal y estable por que deba equilibrar, en la máquina, éste debe mantenerse horizontal y estable por que deba equilibrar, en la máquina, éste debe mantenerse horizontal y estable por

si mismo. si mismo. si mismo. si mismo.

Debemos tener presente que los utillajes han de estar equilibrados Debemos tener presente que los utillajes han de estar equilibrados Debemos tener presente que los utillajes han de estar equilibrados Debemos tener presente que los utillajes han de estar equilibrados

previamente sin el rotor y con la chaveta puesta ya que el eje donde irá previamente sin el rotor y con la chaveta puesta ya que el eje donde irá previamente sin el rotor y con la chaveta puesta ya que el eje donde irá previamente sin el rotor y con la chaveta puesta ya que el eje donde irá

definitivamente el volante, rotor, polea, etc. debe esdefinitivamente el volante, rotor, polea, etc. debe esdefinitivamente el volante, rotor, polea, etc. debe esdefinitivamente el volante, rotor, polea, etc. debe estar equilibrado con la chaveta tar equilibrado con la chaveta tar equilibrado con la chaveta tar equilibrado con la chaveta

puesta (ver nota siguiente *).El equilibrado del eje se puede realizar físicamente, puesta (ver nota siguiente *).El equilibrado del eje se puede realizar físicamente, puesta (ver nota siguiente *).El equilibrado del eje se puede realizar físicamente, puesta (ver nota siguiente *).El equilibrado del eje se puede realizar físicamente,

sacando o poniendo material en el mismo eje en caso de utilizar una electrónica sacando o poniendo material en el mismo eje en caso de utilizar una electrónica sacando o poniendo material en el mismo eje en caso de utilizar una electrónica sacando o poniendo material en el mismo eje en caso de utilizar una electrónica

de medición antigua o bien se puede compensar mediante cálculde medición antigua o bien se puede compensar mediante cálculde medición antigua o bien se puede compensar mediante cálculde medición antigua o bien se puede compensar mediante cálculo matemático si o matemático si o matemático si o matemático si

utiliza una electrónica computarizada Elettrorava que mediante un simple utiliza una electrónica computarizada Elettrorava que mediante un simple utiliza una electrónica computarizada Elettrorava que mediante un simple utiliza una electrónica computarizada Elettrorava que mediante un simple

Page 31: Equilibrado o Balanceo

lanzamiento del eje, el desequilibrio del mismo queda compensado de forma lanzamiento del eje, el desequilibrio del mismo queda compensado de forma lanzamiento del eje, el desequilibrio del mismo queda compensado de forma lanzamiento del eje, el desequilibrio del mismo queda compensado de forma

automática. Otra solución es colocar la turbina entre los montantes, especialmente automática. Otra solución es colocar la turbina entre los montantes, especialmente automática. Otra solución es colocar la turbina entre los montantes, especialmente automática. Otra solución es colocar la turbina entre los montantes, especialmente

si la turbsi la turbsi la turbsi la turbina se ha de equilibrar en dos planos, es decir si se ha de realizar un ina se ha de equilibrar en dos planos, es decir si se ha de realizar un ina se ha de equilibrar en dos planos, es decir si se ha de realizar un ina se ha de equilibrar en dos planos, es decir si se ha de realizar un

equilibrado dinámico.equilibrado dinámico.equilibrado dinámico.equilibrado dinámico.

Para ello debemos construir el eje tal como se v Para ello debemos construir el eje tal como se v Para ello debemos construir el eje tal como se v Para ello debemos construir el eje tal como se ve en la figura 19 de forma e en la figura 19 de forma e en la figura 19 de forma e en la figura 19 de forma

que la turbina quede en medio y podamos apoyar todo el conjunto en los que la turbina quede en medio y podamos apoyar todo el conjunto en los que la turbina quede en medio y podamos apoyar todo el conjunto en los que la turbina quede en medio y podamos apoyar todo el conjunto en los

montantes. La forma en que quedaría es la de la figura 23; de esta forma todo el montantes. La forma en que quedaría es la de la figura 23; de esta forma todo el montantes. La forma en que quedaría es la de la figura 23; de esta forma todo el montantes. La forma en que quedaría es la de la figura 23; de esta forma todo el

conjunto ejeconjunto ejeconjunto ejeconjunto eje----turbina queda estable entre los dos montantes y el proceso de turbina queda estable entre los dos montantes y el proceso de turbina queda estable entre los dos montantes y el proceso de turbina queda estable entre los dos montantes y el proceso de

eqeqeqequilibrado se simplifica de forma considerable.uilibrado se simplifica de forma considerable.uilibrado se simplifica de forma considerable.uilibrado se simplifica de forma considerable.

IMPORTANTE:IMPORTANTE:IMPORTANTE:IMPORTANTE: Cualquiera que sea el tipo elegido de colocación debe tener

presente que la turbina ha de ela turbina ha de ela turbina ha de ela turbina ha de estar sujeta firmemente al eje como si fueran una star sujeta firmemente al eje como si fueran una star sujeta firmemente al eje como si fueran una star sujeta firmemente al eje como si fueran una

sola pieza sola pieza sola pieza sola pieza ya que de lo contrario las mediciones realizadas serán erróneas y

Page 32: Equilibrado o Balanceo

prácticamente será imposible un equilibrado correcto de la turbina; si el

accionamiento de la máquina equilibradora se realiza por cardan, los ejes no

necesitan nada especial que no haya sido explicado anteriormente, pero si el

accionamiento es por cinta, es posible que a pesar de estar bien nivelado, al girar,

éste se desplace de forma lateral con el peligro de que se caiga de los montantes;

para ello debemos colocar unos topes laterales que normalmente se suministran

con las máquinas equilibradoras. No obstante, los topes laterales rozaran con el

eje y provocaran alguna alteración en el resultado de la medida; normalmente

estas alteraciones son pequeñas pero si el equilibrado ha de ser preciso debemos

evitarlas.

Para evitar el desplazamiento del eje, en el caso de arrastre por cinta,

podemos ver la figura 24 donde se han hecho un estrechamiento esférico en la

zona donde se apoyará el eje en los rodillos de los montantes, puntos A y B.

También podemos ver la forma de polea para alojar la cinta de arrastre.

* Nota.* Nota.* Nota.* Nota.---- Las normas DIN 45665 y 42673 tratan respectivamente de la medición de

intensidad de vibración en máquinas eléctricas cuya potencia nominal puede estar

entre 0,5 y 75 Kw y de motores de corriente trifásica con rotor de jaula modelo

construcción B con rodamientos.

En las máquinas eléctricas, tanto la medición de vibraciones como el En las máquinas eléctricas, tanto la medición de vibraciones como el En las máquinas eléctricas, tanto la medición de vibraciones como el En las máquinas eléctricas, tanto la medición de vibraciones como el

equilibrado se realizará con las chavetas puestas en los extremos de los ejes. equilibrado se realizará con las chavetas puestas en los extremos de los ejes. equilibrado se realizará con las chavetas puestas en los extremos de los ejes. equilibrado se realizará con las chavetas puestas en los extremos de los ejes.

Page 33: Equilibrado o Balanceo

Cada constructor de turbinas, volantes, poleas, etc. puede crear su norma propiaCada constructor de turbinas, volantes, poleas, etc. puede crear su norma propiaCada constructor de turbinas, volantes, poleas, etc. puede crear su norma propiaCada constructor de turbinas, volantes, poleas, etc. puede crear su norma propia

como puede ser colocar 1/2 chaveta en el eje y añadir la otra media al poner la

turbina en el mismo eje pero esto no es prácticopero esto no es prácticopero esto no es prácticopero esto no es práctico ya que muchas turbinas se

montan directamente en el eje del motor eléctrico y éste estará equilibrado con la

chaveta completa puesta en el eje. (Los fabricantes de motores eléctricos los

entregan con la chaveta colocada en el eje y sujeta con cinta adhesiva u otro

medio).

SECCION 07

LA CORRECCIÓN DEL DESCENTRAMIENTO DE LOS

UTILLAJES DE LAS MAQUINAS DE EQUILIBRAR

Cuando equilibramos un rotor que no dispone de eje propio como pueden

ser: Turbinas, poleas, embragues, volantes, etc. necesitamos construir un utillaje o

eje que nos permita colocar la pieza en la máquina equilibradora y así poder

equilibrarla.

Una vez construido el eje o utillaje, debemos tener presente dos cosas:

a) El utillaje debe estar equilibradoa) El utillaje debe estar equilibradoa) El utillaje debe estar equilibradoa) El utillaje debe estar equilibrado correctamente antes de colocar la

pieza o rotor ya que la pieza y el utillaje forman un conjunto en el

momento de equilibrar y si el eje tiene desequilibrio, la pieza no

estará equilibrada en el momento de sacarla ya que dejará de formar

conjunto con el eje o utillaje. Para equilibrar el utillaje o eje solo es Para equilibrar el utillaje o eje solo es Para equilibrar el utillaje o eje solo es Para equilibrar el utillaje o eje solo es

necesario añadir o sacar peso donde le indique la electrónica de la necesario añadir o sacar peso donde le indique la electrónica de la necesario añadir o sacar peso donde le indique la electrónica de la necesario añadir o sacar peso donde le indique la electrónica de la

máquina, como si fuera un rotor más. máquina, como si fuera un rotor más. máquina, como si fuera un rotor más. máquina, como si fuera un rotor más.

b) El utillaje debe estab) El utillaje debe estab) El utillaje debe estab) El utillaje debe estar correctamente centrador correctamente centrador correctamente centrador correctamente centrado ya que el

descentramiento provoca un desplazamiento de la masa del rotor a

equilibrar provocando con ello que la pieza o rotor por separado

continúe desequilibrada ya que al equilibrarla compensamos,

además del peso del desequilibrio, la excentricidad.

Page 34: Equilibrado o Balanceo

Esto podemos verlo en la figura 25 donde la masa C compensa el

desequilibrio D y la masa F compensa el desequilibrio de la excentricidad E'

quedando el conjunto equilibrado.

Si una vez equilibrado el conjunto, giramos el rotor 180° sobre el utillaje,

punto B, tendremos que la masa C gira lo mismo que el desequilibrio D y por tanto

siguen compensados pero la mase F que compensa la excentricidad E cuyo efecto

es E' gira igualmente 180° pero la excentricidad "no gira", es decir se mantiene en

el mismo ángulo y con la misma magnitud a la que ahora se le suma la masa F

dando lugar a un error = 2 x E' o lo que es igual E' + F tal como vemos en la figura

26. Teniendo en cuenta todo esto, para corregir el descentramiento debemos

ahora compensar la mitad de la indicación en el utillaje y la otra mitad en el rotor a

equilibrar. A continuación podrá sacar el rotor quedando el utillaje con un

desequilibrio igual en magnitud y contrario en dirección a la excentricidad. Es

necesario recordar que este ajuste sirve para todas las piezas del mismo modelo

de rotor utilizado en la corrección, pero cuando cambie de modelo de rotor debe

repetir la corrección de la excentricidad. Para ver la importancia que tiene el hecho

de que la pieza o rotor a equilibrar esté completamente centrado o el

descentramiento esté completamente corregido, vamos a poner un ejemplo:

Page 35: Equilibrado o Balanceo

Supongamos que estamos equilibrando un volante de 70 Kg. de peso y de

500 mm. de diámetro y además está descentrado 2 centésimas (0,02 mm.). El

desequilibrio equivalente de este descentramiento, 0,02 mm. podemos verlo en la

ecuación de la siguiente figura:

El desequilibrio, El desequilibrio, El desequilibrio, El desequilibrio, d,d,d,d, r r r resultante es de 0,0056 Kg o lo que es lo mismo 5,6 esultante es de 0,0056 Kg o lo que es lo mismo 5,6 esultante es de 0,0056 Kg o lo que es lo mismo 5,6 esultante es de 0,0056 Kg o lo que es lo mismo 5,6

gramos que probablemente es superior al máximo admitido en el plano de diseño gramos que probablemente es superior al máximo admitido en el plano de diseño gramos que probablemente es superior al máximo admitido en el plano de diseño gramos que probablemente es superior al máximo admitido en el plano de diseño

del volante. cuando el volante no se puede girar 180del volante. cuando el volante no se puede girar 180del volante. cuando el volante no se puede girar 180del volante. cuando el volante no se puede girar 180°°°°, es decir si la sujeción del , es decir si la sujeción del , es decir si la sujeción del , es decir si la sujeción del

mismo se realiza por 3 ó por 5 puntos o más, podremos girarlo un máximo de 120mismo se realiza por 3 ó por 5 puntos o más, podremos girarlo un máximo de 120mismo se realiza por 3 ó por 5 puntos o más, podremos girarlo un máximo de 120mismo se realiza por 3 ó por 5 puntos o más, podremos girarlo un máximo de 120°°°°

en el caso de 3 y 144en el caso de 3 y 144en el caso de 3 y 144en el caso de 3 y 144°°°° en el caso de 5 etc. En este caso la corrección debe en el caso de 5 etc. En este caso la corrección debe en el caso de 5 etc. En este caso la corrección debe en el caso de 5 etc. En este caso la corrección debe

realizarse mediante un cálculo que tiene la suficiente complicación crealizarse mediante un cálculo que tiene la suficiente complicación crealizarse mediante un cálculo que tiene la suficiente complicación crealizarse mediante un cálculo que tiene la suficiente complicación como para omo para omo para omo para

realizarlo con un programa de ordenador. Las electrónicas de medición realizarlo con un programa de ordenador. Las electrónicas de medición realizarlo con un programa de ordenador. Las electrónicas de medición realizarlo con un programa de ordenador. Las electrónicas de medición

computarizadas de Elettrorava llevan incorporado el programa que permite realizar computarizadas de Elettrorava llevan incorporado el programa que permite realizar computarizadas de Elettrorava llevan incorporado el programa que permite realizar computarizadas de Elettrorava llevan incorporado el programa que permite realizar

la corrección del descentramiento a cualquier grado de giro.la corrección del descentramiento a cualquier grado de giro.la corrección del descentramiento a cualquier grado de giro.la corrección del descentramiento a cualquier grado de giro.

Page 36: Equilibrado o Balanceo

NOTA IMPORTANTE.NOTA IMPORTANTE.NOTA IMPORTANTE.NOTA IMPORTANTE.---- No confundir el descentramiento con la holgura. El No confundir el descentramiento con la holgura. El No confundir el descentramiento con la holgura. El No confundir el descentramiento con la holgura. El descentradescentradescentradescentramiento se puede compensar mediante cálculo tal como hacen las miento se puede compensar mediante cálculo tal como hacen las miento se puede compensar mediante cálculo tal como hacen las miento se puede compensar mediante cálculo tal como hacen las electrónicas Elettrorava pero la holgura solo puede ser compensada por un electrónicas Elettrorava pero la holgura solo puede ser compensada por un electrónicas Elettrorava pero la holgura solo puede ser compensada por un electrónicas Elettrorava pero la holgura solo puede ser compensada por un "mecánico ajustador"."mecánico ajustador"."mecánico ajustador"."mecánico ajustador".

SECCION 08

EQUILIBRADO DE PIEZAS DE AUTOMOCION

TRANSMISIONESTRANSMISIONESTRANSMISIONESTRANSMISIONES

Page 37: Equilibrado o Balanceo

Cuando necesitamos equilibrar una transmisión, debemos tener en cuenta

varios conceptos que si se olvidan pueden dar al traste con el trabajo realizado.

No tratamos, en esta ocasión, de grandes conceptos teóricos sobre el equilibrado

sino de pequeños conceptos de trabajo en taller que harán que nuestro trabajo de

equilibrado de transmisiones sea correcto y que al final, el automóvil del cliente no

vibre. Para ello debemos fijar nuestra atención en la figura 29 y tener presente lo

siguiente:

Generalmente la equilibradora presenta un "plato" donde podemos sujetar las

transmisiones a equilibrar, pero como todas las transmisiones no coinciden con los

agujeros del "plato" necesitamos bridas intermedias de acoplamiento.

Las bridas intermedias se sujetan al "plato" de la máquina de forma que de forma que de forma que de forma que

queden queden queden queden bien centradasbien centradasbien centradasbien centradas y luego se equilibran ya que de lo contrario la transmisión

no quedaría bien equilibrada a pesar de que el indicador de desequilibrio marque

en la zona de equilibrado. Esto se debe a que la transmisión estará equilibrada en

Page 38: Equilibrado o Balanceo

la máquina y si ésta no se sacara nunca no vibraría pero si sacamos la

transmisión, equilibrada con un utillaje descentrado y luego la colocamos en la

brida del coche o camión, que suponemos bien centrada, resultará que la

transmisión estará desequilibrada y el automóvil vibrará.

En definitiva, la brida estará centrada en el "plato" de la máquina y la cruceta En definitiva, la brida estará centrada en el "plato" de la máquina y la cruceta En definitiva, la brida estará centrada en el "plato" de la máquina y la cruceta En definitiva, la brida estará centrada en el "plato" de la máquina y la cruceta

de la transmisión estará bien de la transmisión estará bien de la transmisión estará bien de la transmisión estará bien centrada en la brida con una tolerancia no superior a centrada en la brida con una tolerancia no superior a centrada en la brida con una tolerancia no superior a centrada en la brida con una tolerancia no superior a

2 centésimas si no queremos tener problemas de equilibrado por esta causa.2 centésimas si no queremos tener problemas de equilibrado por esta causa.2 centésimas si no queremos tener problemas de equilibrado por esta causa.2 centésimas si no queremos tener problemas de equilibrado por esta causa.

Otro problema muy importante, el peor, en el equilibrado de transmisiones es

la holgura en el centrado entre brida y cruceta y la holgura en los dados de la

cruceta. La holgura en dados supone que si la cruceta "va dura" se equilibra en

ésta posición y luego, cuando recibe un golpe esporádico, el dado se desplaza y

todo el peso de la transmisión se descentra con respecto a la posición anterior y

por tanto el equilibrado realizado no ha servido de nada siendo imposible dejar la

transmisión equilibrada definitivamente.

Page 39: Equilibrado o Balanceo

Una forma de detectar este problema antes de sacar la transmisión de la Una forma de detectar este problema antes de sacar la transmisión de la Una forma de detectar este problema antes de sacar la transmisión de la Una forma de detectar este problema antes de sacar la transmisión de la

equilibradora es dar un pequeño golpe en la cruceta (puntos A, B y C de equilibradora es dar un pequeño golpe en la cruceta (puntos A, B y C de equilibradora es dar un pequeño golpe en la cruceta (puntos A, B y C de equilibradora es dar un pequeño golpe en la cruceta (puntos A, B y C de figura 30 figura 30 figura 30 figura 30

) para provocar el desplazamiento en un sentido del dado y volver a medir; a ) para provocar el desplazamiento en un sentido del dado y volver a medir; a ) para provocar el desplazamiento en un sentido del dado y volver a medir; a ) para provocar el desplazamiento en un sentido del dado y volver a medir; a

continuación dar otro golpe en sentido contrario del primero y volver a medir. Si la continuación dar otro golpe en sentido contrario del primero y volver a medir. Si la continuación dar otro golpe en sentido contrario del primero y volver a medir. Si la continuación dar otro golpe en sentido contrario del primero y volver a medir. Si la

variación es pequeña o no la hay podemos considerar que la transmisión no tiene variación es pequeña o no la hay podemos considerar que la transmisión no tiene variación es pequeña o no la hay podemos considerar que la transmisión no tiene variación es pequeña o no la hay podemos considerar que la transmisión no tiene

holgholgholgholguras o ésta es muy pequeña y por tanto no nos presentará problemas a causa uras o ésta es muy pequeña y por tanto no nos presentará problemas a causa uras o ésta es muy pequeña y por tanto no nos presentará problemas a causa uras o ésta es muy pequeña y por tanto no nos presentará problemas a causa

de la holgura.de la holgura.de la holgura.de la holgura.

También es un problema la holgura del "barrón" También es un problema la holgura del "barrón" También es un problema la holgura del "barrón" También es un problema la holgura del "barrón" o tramo estriado de las

transmisiones. Este problema se detecta cuando equilibramos la transmisión, por

ejemplo, de 50 a 10 y luego nos es imposible bajar estos 10 que quedan, pues

cada medida que realizamos, la máquina nos indica un lugar diferente de ángulo y

ya no es posible mejorar el equilibrado ya que el problema no es de equilibrado

sino de holgura. Cuando equilibramos una transmisión, normalmente colocamos,

en el cuerpo de la misma, chapas curvadas soldadas;

esta es la forma mas común de equilibrado pero debemos tener la precaución de

que al realizar la soldadura se haga por puntospor puntospor puntospor puntos ya que de lo contrario podemos

provocar que la transmisión se deforme debido al calor y cuando realizamos la

Page 40: Equilibrado o Balanceo

medida de comprobación las lecturas no sean las que esperábamos ya que la

deformación debida al calor desplaza las masas.

Las soluciones:Las soluciones:Las soluciones:Las soluciones:

Para el descentramiento Para el descentramiento Para el descentramiento Para el descentramiento la solución depende del tipo de equipo electrónico

de la equilibradora, es decir si la electrónica es del tipo computarizado podemos

corregir el descentramiento (el efecto del descentramiento) mediante un programa

de cálculo incorporado en memoria pero si la electrónica es antigua, el

descentramiento solo se puede corregir de forma mecánica, a base de

comparador, martillo y llave o bien mediante un proceso medianamente

complicado que consiste en tomar una primera medida y equilibrar, luego girar la

transmisión media vuelta y tomar una segunda medida, a continuación corregir la

indicación colocando la mitad en la transmisión y la otra mitad en la brida

intermedia.

Para la holgura solo hay una solución y es la del mecánico ajustador; no hay Para la holgura solo hay una solución y es la del mecánico ajustador; no hay Para la holgura solo hay una solución y es la del mecánico ajustador; no hay Para la holgura solo hay una solución y es la del mecánico ajustador; no hay otra forma posible tanto si la electrónica es antigua o computarizada.otra forma posible tanto si la electrónica es antigua o computarizada.otra forma posible tanto si la electrónica es antigua o computarizada.otra forma posible tanto si la electrónica es antigua o computarizada.

Velocidad de equilibradoVelocidad de equilibradoVelocidad de equilibradoVelocidad de equilibrado

La velocidad de equilibrado de una transmisión puede ser cualquiera que no

sea la de resonancia dependiendo del desequilibrio inicial; como lo dicho no aclara

gran cosa, diremos que la velocidad de equilibrado segura que podemos utilizar

para una transmisión de camión es de 800 r.p.m. a 1500 r.p.m.para una transmisión de camión es de 800 r.p.m. a 1500 r.p.m.para una transmisión de camión es de 800 r.p.m. a 1500 r.p.m.para una transmisión de camión es de 800 r.p.m. a 1500 r.p.m. aunque después la

transmisión montada en el camión gire a 2500 r.p.m.; esto es debido a que si

equilibramos a una velocidad superior a 1500 r.p.m. y la transmisión tiene un

desequilibrio inicial muy grande, ésta flexionará y la indicación será enorme con

Page 41: Equilibrado o Balanceo

respecto al desequilibrio real y no podremos equilibrar. No obstante podemos

elegir otra velocidad de

equilibrado aumentando ésta poco a poco y saliendo del punto de resonancia que

notaremos cuando la indicación sube mucho "de golpe". En caso que la

transmisión tienda a flexionar podemos realizar una compensación inicial

colocando un peso en medio (en la figura P1) para compensar la flexión y luego

equilibrar en dos planos normalmente. Una vez equilibrada la transmisión,

podemos comprobarla a una velocidad mas alta sin mayores problemas.

Cuando se trata de equilibrado en serie de muchas transmisiones iguales, se

elige la velocidad mas próxima posible a la real, haciendo primero varios

lanzamientos de comprobación, teniendo en cuenta evitar siempre la velocidad de evitar siempre la velocidad de evitar siempre la velocidad de evitar siempre la velocidad de

resonancia de la máquina equilibradora; resonancia de la máquina equilibradora; resonancia de la máquina equilibradora; resonancia de la máquina equilibradora; Generalmente este tipo de equilibrados

se realiza con una equilibradora del tipo isotrópica, de medición horizontal y

vertical, y oscilante ya que, al contrario de las máquinas rígidas, la frecuencia de

resonancia es muy baja y esto permite el equilibrado de las transmisiones a altas

revoluciones.

Page 42: Equilibrado o Balanceo

Tolerancia de equilibrado de las transmisionesTolerancia de equilibrado de las transmisionesTolerancia de equilibrado de las transmisionesTolerancia de equilibrado de las transmisiones

Si nos atenemos a la norma VDI 2060 podemos comprobar que las

transmisiones debemos equilibrarlas ateniendonos al grado de equilibrado Q6.3

ó Q16 dependiendo de la utilización de la transmisión y de la velocidad máxima

que ésta alcanzará en funcionamiento real.

Q 16 Ejes articulados, transmisiones. Cigüeñales de motores de cuatro tiempos, en cojinetes rígidos, de 6 ó mas cilindros y cigüeñales de locomotoras, turismos y camiones.

Q 6.3 Ejes articulados especiales, rotores de motores eléctricos, piezas rotatorias de máquinas herramientas, tambores centrífugos, ventiladores, volantes. Piezas sueltas de cigüeñales de motores de locomotoras, turismo y camión. Cigüeñales de motores especiales de 6 ó mas cilindros.

Q 2.5 Turbogeneradores, rotores de motores pequeños, motores eléctricos especiales, turbinas de vapor y gas, ventiladores, ejes de máquinas herramientas. Piezas sueltas de cigüeñales especiales.

Q 1 precisión Accionamientos de rectificadoras, rotores de motores pequeños especiales, turbopropulsores, Accionamientos de magnetófonos y vídeos.

Q 0,4 alta precisión

Rotores para rectificadoras de alta precisión, ejes de discos y rodetes.

El grado Q 16 se utiliza para transmisiones muy pesadas y que trabajan en

una gama de revoluciones muy baja; las transmisiones de turismos y en general

las de camión se equilibran con un grado de calidad Q 6.3.

Como se explicó anteriormente en este capítulo, al hablar de la hogura y del

descentramiento,debemos tener en cuenta, a la hora de calcular la tolerancia de

equilibrado de una transmisión, el grado de calidad de ajuste de su mecánica ya

que en la práctica las transmisiones tienen holgura en el recorrido lineal de los

cuatro muñones de la cruceta que entran en los rodamientos de agujas de los

Page 43: Equilibrado o Balanceo

dados. este posible recorrido provoca un desplazamiento de las masas, al hacer

girar la transmisión en la equilibradora, cada vez en distinta dirección y magnitud.

Page 44: Equilibrado o Balanceo

Acoplamientos especiales para transmisionesAcoplamientos especiales para transmisionesAcoplamientos especiales para transmisionesAcoplamientos especiales para transmisiones

En la figura 34 podemos ver un sistema de acoplamiento para las

transmisiones que se centran mediante una superficie estriada; este tipo de

centrado tiene la ventaja, entre otras, de que si está mecanizado correctamente, el

centrado es perfecto con respecto a la brida de acoplamiento ya que como brida

se suele utilizar un acoplamiento original mecanizado por el lado opuesto de forma

que podamos sujetarla al cabezal del montante de la máquina equilibradora.

Es aquí donde se presentan los problemas ya que la brida de acoplamiento

no solo debe estar centrada comprobando en el punto B con el comparador, sino

que además debemos asegurarnos que la superficie estriada, de contacto, esté

perfectamente plana, debiendo ser comprobada igualmente con el comparador en

Page 45: Equilibrado o Balanceo

el punto A y ésta comprobación del punto A, debido al estriado, es una prueba de

paciencia y de una complicación tal que al final acaba no realizándose.

Si por casualidad la brida queda centrada Si por casualidad la brida queda centrada Si por casualidad la brida queda centrada Si por casualidad la brida queda centrada como vemos en la figura 34, usted

podrá equilibrar la transmisión correctamente y ésta no vibrará. Usted podrá hacer

la comprobación girando la transmisión 180 grados, después de equilibrarla, y

tomando una nueva medida; si la indicación no varía o varía poco, sin duda la

brida estará correctamente centrada y la transmisión estará correctamente

equilibrada.

Pero normalmente la brida n Pero normalmente la brida n Pero normalmente la brida n Pero normalmente la brida no queda centrada o queda centrada o queda centrada o queda centrada y es mas fácil que cuando la

colocamos quede como se indica, de forma exagerada, en la figura 35 y la

desviación sea de mas de 2 centésimas provocando en error que no se puede

corregir equilibrando la brida ya que el descentramiento tiene su efecto en la

transmisión y cuando la tenga equilibrada, si la saca de la máquina y la vuelve a

colocar en otra posición le marcará un desequilibrio muy grande y tendrá que

repetir el equilibrado después de corregir el defecto del acoplamiento.después de corregir el defecto del acoplamiento.después de corregir el defecto del acoplamiento.después de corregir el defecto del acoplamiento.

Page 46: Equilibrado o Balanceo

La solución La solución La solución La solución para las máquinas que tienen equipo de medición antiguo, de

indicación por instrumento de aguja, es la misma que se explica en el apartado

anterior para el descentramiento. Si su equipo de medición es computarizado

(electrónica con pantalla monitor a color de Elettrorava o modelo similar) el el el el

problema deja de existir problema deja de existir problema deja de existir problema deja de existir ya que este equipo de medición corrige, mediante calculo,

los efectos provocados por el descentramiento y por el desequilibrio de la brida de

acoplamiento cualquiera que sea el tipo de transmisión que desee equilibrar y es

por ello que si utiliza este tipo de electrónica computarizada las transmisiones si utiliza este tipo de electrónica computarizada las transmisiones si utiliza este tipo de electrónica computarizada las transmisiones si utiliza este tipo de electrónica computarizada las transmisiones

siempre saldrán bien equilibradassiempre saldrán bien equilibradassiempre saldrán bien equilibradassiempre saldrán bien equilibradas haciendo una primera medida del desequilibrio,

girando la transmisión 180 grados y volviendo a realizar la medida, la computadora

mostrará las cantidades y el ángulo y cuando haya terminado podrá sacar la

transmisión de la máquina con la seguridad de que ésta estará correctamente

equilibrada.

RALENTIZADORES o FRENOS ELÉCTRICOS DE CAMIÓNRALENTIZADORES o FRENOS ELÉCTRICOS DE CAMIÓNRALENTIZADORES o FRENOS ELÉCTRICOS DE CAMIÓNRALENTIZADORES o FRENOS ELÉCTRICOS DE CAMIÓN

Page 47: Equilibrado o Balanceo

El procedimiento para equilibrar los frenos eléctricos de camión comienza

durante el proceso de fabricación; en primer lugar se equilibran los volantes o

discos por separado y a continuación se monta el conjunto tal como vemos en la

figura 36.

El conjunto queda preparado para funcionar pero debido a las posibles pero debido a las posibles pero debido a las posibles pero debido a las posibles

tolerancias de todas las piezatolerancias de todas las piezatolerancias de todas las piezatolerancias de todas las piezas que forman el conjunto es posible que la suma de s que forman el conjunto es posible que la suma de s que forman el conjunto es posible que la suma de s que forman el conjunto es posible que la suma de

errores provoque un desequilibrio no admisibleerrores provoque un desequilibrio no admisibleerrores provoque un desequilibrio no admisibleerrores provoque un desequilibrio no admisible y por tanto probablemente será

necesario equilibrar el conjunto montado como acabado final.

Para equilibrar los volantesPara equilibrar los volantesPara equilibrar los volantesPara equilibrar los volantes en dos planos, es decir equilibrado dinámico, se

utiliza una máquina generalmente horizontal (R100, R300, etc. de elettrorava) y el

Page 48: Equilibrado o Balanceo

equilibrado se realiza en la parte exterior mediante fresado y en el perímetro

mecanizado mediante taladros tal como vemos en la figura 36. En general el

desequilibrio inicial de estos discos es muy grande dependiendo de la calidad de

la fundición y de que el plano exterior no siempre se mecaniza; es por ello que se

deben utilizar máquinas equilibradoras generalmente robustas pues además el

diámetro de los discos es muy grande en relación a su anchura y su masa.

¿Debemos equilibrar el disco en un solo plano (estático) o en dos planos ¿Debemos equilibrar el disco en un solo plano (estático) o en dos planos ¿Debemos equilibrar el disco en un solo plano (estático) o en dos planos ¿Debemos equilibrar el disco en un solo plano (estático) o en dos planos

(dinámico) ?.(dinámico) ?.(dinámico) ?.(dinámico) ?. Debemos partir de la base de que un rotor equilibrado estáticamente

puede tener un par de fuerzas provocado por el desequilibrio dinámico sin

embargo un rotor equilibrado dinámicamente también estará estáticamente

equilibrado. Una mayor calidad del equipo ralentizador requiere un equilibrado en

dos planos, dinámico, figura 37A, por cada disco e incluso, después de montado,

un equilibrado de conjunto para compensar tolerancias de montaje acaba de

completar un equilibrado cuasi perfecto. Esto supone un coste muy superior y por

tanto el encarecimiento del producto. Sin embargo podemos equilibrar, los discos

de un freno eléctrico, estáticamente por separado, figura 37B, y después de

montados volver a equilibrar el conjunto en dos planos o dinámicamente y así todo

el conjunto estará correctamente equilibrado; no obstante si repasamos el capítulo el capítulo el capítulo el capítulo

3333 donde explica que un rotor lo forman infinidad de discos en toda su longitud y

cada uno con su propio desequilibrio, podremos entender que un disco equilibrado

en dos planos siempre es mejor. Es muy importante la calidad del utillaje o eje Es muy importante la calidad del utillaje o eje Es muy importante la calidad del utillaje o eje Es muy importante la calidad del utillaje o eje ya

que si éste tiene holgura o no está correctamente centrado o bien la superficie de

tope no está plana y perpendicular al eje el resultado del equilibrado no será

correcto. Cuando equilibramos un disco de freno lo sacamos del eje pero si luego

lo volvemos a colocar en el mismo eje y comprobamos de nuevo el equilibrado

podemos ver que éste ha variado; si ésta variación en pequeña significa que el eje

es correcto pero si la variación es grande significa que el eje provoca un

descentramiento sobre el rotor; el desequilibrio medido corresponde al conjunto

eje-rotor y una vez equilibrado el rotor se separa del eje, así que si el problema

Page 49: Equilibrado o Balanceo

estaba en el eje , éste ha sido trasladado al rotor que por separado quedará

desequilibrado.

En el capítulo 7 En el capítulo 7 En el capítulo 7 En el capítulo 7 se explica, con total claridad, el efecto del descentramiento

en el equilibrado de rotores así como el efecto que provoca la holgura entre el

rotor y el eje utilizado para el lanzamiento en la máquina equilibradora; ver

también el capítulo 8 sobre transmisiones. Para el equilibrado de discos de freno

podemos utilizar cualquiera de los dos sistemas de máquina equilibradora, tanto

oscilante como rígida. En el caso de utilizar máquina oscilante conviene que la

electrónica de medición sea computarizada ya que ello permite un ajuste de

máquina para cada modelo de rotor y este ajuste queda grabado de forma que

solo necesita realizarlo una vez para cada modelo de disco.

En el caso de utilizar una máquina rígida la electrónica debe permitir la

introducción de las cotas del disco para que la indicación de la medida sea

concorde con los distintos modelos. En cualquier caso, cualquiera que sea el tipo En cualquier caso, cualquiera que sea el tipo En cualquier caso, cualquiera que sea el tipo En cualquier caso, cualquiera que sea el tipo

de máquina, es imprescindible que la electrónde máquina, es imprescindible que la electrónde máquina, es imprescindible que la electrónde máquina, es imprescindible que la electrónica disponga de corrección de ica disponga de corrección de ica disponga de corrección de ica disponga de corrección de

descentramiento y de desequilibrio de utillaje, ejemplo:descentramiento y de desequilibrio de utillaje, ejemplo:descentramiento y de desequilibrio de utillaje, ejemplo:descentramiento y de desequilibrio de utillaje, ejemplo: Supongamos que el utillale

o eje que se utiliza para equilibrar un disco de freno eléctrico tiene un

descentramiento o una holgura de de 2 centésimas (0,02 mm.),el disco pesa 50

Kg. y el radio de compensación o lugar de equilibrado es de 300 mm. El error de

desequilibrio provocado por el descentramiento será:

Page 50: Equilibrado o Balanceo

Desequilibrio en el primer milímetro.- 50 Kg. x 0,02 mm. = 1 Kg.

Desequilibrio en el radio de compensación.- 1000 g.. : 300 mm. = 3,333 g.

Si el descentramiento fuese de 50 centésimas el desequilibrio sería de 8,333 Si el descentramiento fuese de 50 centésimas el desequilibrio sería de 8,333 Si el descentramiento fuese de 50 centésimas el desequilibrio sería de 8,333 Si el descentramiento fuese de 50 centésimas el desequilibrio sería de 8,333

g. Otra cosa a tener en cuenta,g. Otra cosa a tener en cuenta,g. Otra cosa a tener en cuenta,g. Otra cosa a tener en cuenta, para un correcto equilibrado es que, la transmisión

de arrastre que une la salida del cabezal de la máquina con el eje, tenga las

crucetas en buen estado con un giro suave pero sin holguraspero sin holguraspero sin holguraspero sin holguras ya que ello

provocará variaciones, en la indicación del desequilibrio, con oscilaciones.

CIGÜEÑALCIGÜEÑALCIGÜEÑALCIGÜEÑAL

Los cigüeñales son rotores que tienen una relación de movimientos muy

especiales. En ellos intervienen dos tipos de movimientos como son el rotatoriorotatoriorotatoriorotatorio

propio del cigüeñal y el movimiento oscilatorio o de vaivénoscilatorio o de vaivénoscilatorio o de vaivénoscilatorio o de vaivén del émbolo. Para

obtener los dos movimientos, antes citados, intervienen varias piezas de

acoplamiento como son los pistpistpistpistones y las bielasones y las bielasones y las bielasones y las bielas que combinan ambos

movimientos. Teniendo en cuenta el equilibrado, podemos distinguir dos tipos de

cigüeñales:

a) El cigüeñal cuyo eje de inercia coincide con el eje de rotación

como es el de un automóvil de 4 cilindros (figura 39); en este caso el

equilibrado se realiza como un rotor normal, teniendo en cuenta que

el peso se extraerá en forma de componentes de acuerdo con la

distribución angular de los pistones ya que solo se puede extraer

peso de las "guitarras" dispuestas para ello en contra de los

pistones.

b) El cigüeñal cuyo eje de rotación no coincideno coincideno coincideno coincide con el eje de inercia

como es el de una motocicleta o el de un compresor; en este caso se

Page 51: Equilibrado o Balanceo

colocará, en la gualdera, eje de giro de la biela, un peso determinado

que sustituirá los efectos dinámicos del conjunto biela y pistón.

Si nos fijamos en la figura 40, podremos ver que existen dos movimientos en

el funcionamiento de un conjunto pistón-biela-cigüeñal. Existe un movimiento de

primer orden que es el recorrido del pistón desde el PMS hasta el PMI y retorno al

PMS; sin embargo en el eje del cilindro se genera un movimiento de segundo

orden, frecuencia doble (Figura 41). Debido a esto, el equilibrado debe realizarse

Page 52: Equilibrado o Balanceo

en forma de compromiso obteniendo la mejor relación posible entre las masas

rotatorias y las oscilantes. Observemos de nuevo la figura 40, por un lado tenemos

las masas de biela y cigüeñal y por otro lado tenemos las masas oscilantes. Si

equilibramos las masas de la biela y cigüeñal colocando masas opuestas

tendremos que la compensación será correcta en los puntos 90E y 270E pero en

0E y 180E habremos empeorado enormemente el resultado, es por eso que las

masas que tienen un movimiento de primer orden serán compensadas colocando

la mitad del peso en el cigüeñal.

En la figura 42 podemos ver el esquema de la compensación de las masas

en el conjunto pistón + biela + cigüeñal.

Por un lado tenemos la masa de la biela M1 que distribuimos entre el pistón

M11 y el cigüeñal M111.

Por otro lado utilizaremos M3 para compensar la masa del cigüeñal

compuesta por la suma de M2 y M111.

Page 53: Equilibrado o Balanceo

En tercer lugar debemos compensar con M33 la masa del pistón compuesta

por M0 y M11 en su mitad.

Así que la compensación del mecanismo en su conjunto con un peso

colocado en la gualdera del cigüeñal es:

Las bielasLas bielasLas bielasLas bielas deben estar controladas referente a la distribución de su masa

para que el funcionamiento del conjunto funcione en la mejor condición posible. El

procedimiento es muy sencillo ya que se utiliza una balanza utillada para colocar

las bielas en dos posiciones tal como podemos ver en las figuras. En la una

posición podremos ver en la indicación de la balanza, el peso de la parte dotada

de movimiento de rotación y en la otra posición podemos ver la indicación del peso

de la parte con movimiento alterno. El resultado de la suma de las dos mediciones

Page 54: Equilibrado o Balanceo

debe ser el peso total de la biela, que estará distribuido en 3/4 para la primera

posición y 1/4 para la segunda posición.

En el caso de los cigüeñales de motores de un solo pistón, no siempre se

procede al equilibrado real sino que se comprueba montado completo con pistón y

biela en la equilibradora mediante un utillaje que permite ver la magnitud de

oscilación en sentido horizontal y en sentido vertical de forma que podamos ver la

relación entre una y otra posición.

TURBOCOMPRESORESTURBOCOMPRESORESTURBOCOMPRESORESTURBOCOMPRESORES Los turbo compresores son dispositivos que pueden girar a velocidades muy

altas ya que su función es la de inyectar aire a presión aprovechando los gases de

escape de los motores de explosión.

Page 55: Equilibrado o Balanceo

Debido a su alta velocidad de funcionamiento es imprescindible que su

equilibrado sea de precisión para evitar las vibraciones y como consecuencia un

mal funcionamiento del mismo.

Para conseguir un equilibrado de alta calidad debemos disponer de una

equilibradora capaz de detectar el desequilibrio, en magnitud y ángulo, sin sin sin sin

necesidad de lanzar el turbo a la velocidad de necesidad de lanzar el turbo a la velocidad de necesidad de lanzar el turbo a la velocidad de necesidad de lanzar el turbo a la velocidad de funcionamiento,funcionamiento,funcionamiento,funcionamiento, es decir, con una

velocidad en máquina no superior a 3000 r.p.m. es suficiente para conseguir un

perfecto equilibrado. Debemos tener en cuenta que si un rotor tiene un

desequilibrio de 1 gramo de desequilibrio en el radio de equilibrado, este gramo

seguirá siendo un gramo a cualquier velocidad; lo que sí varia con la velocidad es lo que sí varia con la velocidad es lo que sí varia con la velocidad es lo que sí varia con la velocidad es

la fuerza que realizala fuerza que realizala fuerza que realizala fuerza que realiza pero no su masa.pero no su masa.pero no su masa.pero no su masa.

Page 56: Equilibrado o Balanceo

Es por eso que lo importante es disponer de una máquina, diseñada y

fabricada especialmente para el equilibrado de turbos, de precisión con filtrado

digital e integración de señal que consiga separar perfectamente las señales del

desequilibrio de los disturbios ajenos al mismo (MAQUINA MODELO STMAQUINA MODELO STMAQUINA MODELO STMAQUINA MODELO ST----10 de la 10 de la 10 de la 10 de la

marca Elettrorava).marca Elettrorava).marca Elettrorava).marca Elettrorava). Debemos tener presente que si deseamos equilibrar conjuntos

turbo montados, no se debe utilizar una máquina de lámpara estroboscópica.no se debe utilizar una máquina de lámpara estroboscópica.no se debe utilizar una máquina de lámpara estroboscópica.no se debe utilizar una máquina de lámpara estroboscópica. Las

máquinas de lámpara estroboscópica son de sincronismo fijo, es decir que cuando

ha sincronizado la frecuencia de giro del rotor en la equilibradora, esta se deja fija;

cuando la turbina se hace girar con correa este sistema funciona correctamente,

pero en el caso de conjunto montado el giro se realiza con aire a presión, además

se inyecta aceite a una temperatura semejante a la de funcionamiento real y es

por eso que la velocidad de giro del conjunto tiene continuas variaciones; debido a

esto, el sincronismo fijo es muy impreciso y por tanto es necesario un sincronismo

automático seguidor de frecuencia que solo se consigue con una célula

fotoeléctrica como es el caso de la ST-10 de Elettrorava.

En la figura Nº45 podemos ver las piezas giratorias de un turbo y que son las

que se deben equilibrar. El equilibrado se puede realizar por partes o bien en

conjunto montado.

Page 57: Equilibrado o Balanceo

Para equilibrar en piezas sueltasPara equilibrar en piezas sueltasPara equilibrar en piezas sueltasPara equilibrar en piezas sueltas, realizaremos primero el equilibrado del eje-

turbina que forman una pieza única; para ello colocaremos la turbina sobre los

rodillos de rodadura y lo haremos girar con la cinta de arrastre de la equilibradora

procediendo al equilibrado según las instrucciones de la equilibradora. Una vez

equilibrada la turbina, procederemos a montar el compresor bien apretado con la

tuerca autoblocante y procederemos al equilibrado del mismo.

Para equilibrar conjuntos montados Para equilibrar conjuntos montados Para equilibrar conjuntos montados Para equilibrar conjuntos montados, debemos montar el conjunto turbina-

compresor en su soporte de giro, colocaremos el conjunto en la plataforma de

medición de la máquina equilibradora y conectaremos el conducto de aceite a

presión en la boca de entrada del cuerpo del turbo, teniendo en cuenta que debe

existir salida para una correcta circulación del aceite.

Page 58: Equilibrado o Balanceo

El conjunto se sujetará a un utillaje en forma de T por la zona donde se sujeta

la salida de aceite para poder emplazarlo en la plataforma de la máquina

equilibradora y a continuación se situa la fotocélula enfrente de la marca reflectora.

Después de asegurar la presión de aceite, haremos girar el rotor mediante aire a

presión dirigido a la turbina; el accionamiento se realiza con aire para evitar al

máximo las posibles influencias de un accionamiento por contacto.

Para realizar el equilibrado, en origen se extrae material de las caras

interiores de la turbina y del compresor, mediante fresa o broca hasta realizar el

equilibrado correctamente; a continuación se monta el conjunto y se reequilibra

finalmente sacando material de la tuerca que sujeta el compresor y del extremo

exterior del eje del compresor.

Page 59: Equilibrado o Balanceo

Alta velocidadAlta velocidadAlta velocidadAlta velocidad.- Tal como se indicó anteriormente, no es necesario que el

rotor gire a velocidades muy elevadas para un correcto equilibrado, no obstante se

puede colocar un turbo a velocidades de régimen para comprobar el

comportamiento de los materiales en temas como elasticidad, resonancia, etc;

estas comprobaciones se realizan con gran caudal de aire con utillajes que simula

exactamente el montaje en el motor al que van destinados; en estas máquinas el

equilibrado se realiza sobre la tuerca del compresor ya que antes hemos

equilibrado la turbina en una máquina de arrastre por cinta.

SECCION 09

RODILLOS DE PAPELERAS Y OTROS

Son muchos y muy diferentes los tipos de rodillos que se utilizan en la

fabricación y tratamiento del papel; aquí vamos a tomar como muestra el tipo que

podemos ver en la figura, que consta de un cilindro, dos tapas que forman cuerpo

con el cilindro y servirán de eje y además lleva un recubrimiento especial para el

tratamiento de papel.

Page 60: Equilibrado o Balanceo
Page 61: Equilibrado o Balanceo

Este tipo de rodillos, debido a su construcción y medidas, a ciertas

velocidades altas pierden la característica de rígidos y presentan una flexión que

en ocasiones equivalen a un desequilibrio estático muy considerable (ver capítulo

Rotores rígidos y flexibles). La flexión en este tipo de rotores causa grandes

problemas en las máquinas donde van instalados si no se compensa

correctamente; este problema es lo que vamos a intentar resolver, de la forma

mas práctica posible, en este capítulo.

Casos prácticos:Casos prácticos:Casos prácticos:Casos prácticos: Los casos que se muestran a continuación son el resultado del

asesoramiento y de la práctica personal del autor en muchas empresas diferentes

dedicadas a la fabricación de rotores de todo tipo y forma, transmisiones de

camión y turismo, rodillos para manipular la piel, rotores eléctricos, donde la

práctica coincide con la teoría, pero no siempre. Veamos un posiVeamos un posiVeamos un posiVeamos un posible casoble casoble casoble caso de un

rodillo que colocamos en la equilibradora, figura 53, y la electrónica de medición

nos muestra, a bajas revoluciones, el desequilibrio de cada lado por separado y

además nos muestra un desequilibrio estáticonos muestra un desequilibrio estáticonos muestra un desequilibrio estáticonos muestra un desequilibrio estático muy grande (las electrónicas

modernas muestran las tres medidas a la vez) debido a que los ángulos de los dos debido a que los ángulos de los dos debido a que los ángulos de los dos debido a que los ángulos de los dos

lados están muy próximos.lados están muy próximos.lados están muy próximos.lados están muy próximos. Como norma general colocamos un peso a cada lado

M1 y M2 tal como nos indica el equipo de medición, que en este caso suelen

Page 62: Equilibrado o Balanceo

coincidir en ángulos próximos, si no iguales. El rotor queda equilibrado a bajas

revoluciones pero cuando lo lanzamos a las revoluciones máximas de trabajo,

comprobamos que los indicadores del equipo medidor nos muestran un

desequilibrio enorme a medida que nos acercamos a la velocidad de flexión del

rodillo (figuras 54 y 55 ). Para corregir el efecto de la flexión, lo mejor posible,

procedemos de la siguiente forma:

Page 63: Equilibrado o Balanceo

Colocamos un peso M3 en el centro del rodillo para compensar la flexión a la

velocidad alta o velocidad de flexión, pero como este peso M3 provocaría un

desequilibrio a velocidades bajas, cuando no hay flexión, debemos compensarlo a

su vez con dos pesos M4 y M5 que cada uno corresponde a la mitad de M3 (figura

56 ). M3 en el centro del rodillo provoca un efecto "contra flexión" pero M4 y M8 M3 en el centro del rodillo provoca un efecto "contra flexión" pero M4 y M8 M3 en el centro del rodillo provoca un efecto "contra flexión" pero M4 y M8 M3 en el centro del rodillo provoca un efecto "contra flexión" pero M4 y M8

influyen muy pocoinfluyen muy pocoinfluyen muy pocoinfluyen muy poco en la flexión debido a que se colocan en los extremos del rodillo en la flexión debido a que se colocan en los extremos del rodillo en la flexión debido a que se colocan en los extremos del rodillo en la flexión debido a que se colocan en los extremos del rodillo

para que solo compensen a M3 estáticamentepara que solo compensen a M3 estáticamentepara que solo compensen a M3 estáticamentepara que solo compensen a M3 estáticamente. Otra forma de realizar el

equilibrado del rodillo que tratamos, es decir con un desequilibrio inicial estático es

como se muestra en las figuras siguientes.

Page 64: Equilibrado o Balanceo

La primera nos muestra como compensar el desequilibrio colocando dos

pesos repartidos a una distancia de los planos extremos equivalente al 22% de la

longitud total del rodillo. El tamaño del peso se calcula multiplicando la indicación

que la electrónica de medición nos muestra como "estático" por la longitud y dividir

por 2 tal como se muestra en la figura 57. También podemos utilizar la fórmula de

Page 65: Equilibrado o Balanceo

colocar tres pesos repartidos como se muestra en la figura 58 y calculados de

forma que el peso central es igual al peso total multiplicado L y por 2 y dividido por

y los pesos laterales equivalen al resto dividido por 2 para cada uno de ellos tal

como se muestra en la figura.

Como concepto general debemos tener presente que en los rotores de gran

longitud y construidos huecos como los tratados aquí, generalmente su

desequilibrio está repartido de forma regular y es por eso que conviene

equilibrarlos en la longitud de su cuerpo y no en los extremos ya que cuando se

acercan a una velocidad aproximada a la mitad de la resonancia los momentos

interiores podrían generar una flexión muy grande. Tal como se muestra en las

figuras anteriores es como se evita mejor la posibilidad de flexión. Al colocar los

contrapesos para el equilibrado nos encontramos que los rodillos deben

permanecer lisos en su superficie y no es posible colocarlos por fuera; en el caso

de colocarlos en los planos extremos se resuelve fácilmente ya que se puede

actuar en las tapas que hacen de eje (figuras 62 ,64), pero el contrapeso del

centro debemos colocarlo en el interior del rodillo (tubo) y esto es un poco mas

problematico.

La solución que presentaremos aquí es una de las muchas que se pueden

diseñar y por tanto no puede ser considerada como única, ni siquiera como la

mejor, pero ha sido comprobada y podemos asegurar que es muy efectiva.

Consiste en construir un disco, según el tamaño del rodillo, donde se sujetará el

Page 66: Equilibrado o Balanceo

contrapeso y que luego se introduce en el interior del cilindro dejándolo fijo a la

distancia convenida.

En la figura 59 vemos un disco, con varios agujeros, que se ha cortado por la

mitad y luego se ha unido mediante dos muelles.

Este disco nos servirá para colocar el contrapeso necesario en el interior del

tubo en cualquier parte de su longitud.

Los orificios marcados con las letras A y B están roscados para introducir

unas barras muy largas, También roscadas, que nos servirán para transportar el

disco por el interior del tubo hasta el centro u otra zona que deseemos y el agujero

C es para colocar el contrapeso E, en forma de barra, para el equilibrado. El

agujero F esta hecho de forma que con un tornillo allen de cabeza cónica y una

tuerca También cónica podamos expandir el disco en sentido radial y apretarlo

contra la superficie interior del cilindro para que quede sujeto.

En la figura 60 podemos ver las manetas transportadoras, roscadas, que se

sacaran una vez sujeto el disco, una llave allen con el mango muy largo para

llegar desde fuera al disco y apretar el tornillo y tuerca cónicos, y el contrapeso

fijado con un tornillo "prisionero" o bien soldado. El constructor debe tener en

cuenta las medidas adecuadas de acuerdo con sus necesidades ya que lo

reflejado en las figuras anteriores solo es un boceto para representar la idea; en la

página siguiente podemos ver otras formas de añadir contrapesos.

Proceso:Proceso:Proceso:Proceso: Generalmente primero se mide el desequilibrio, luego se saca una de las

tapas-eje, después se coloca el disco, a continuación se vuelve a colocar la tapa-

eje y se mide de nuevo el desequilibrio. Conviene que la zona donde se coloca el

disco esté torneada.

Page 67: Equilibrado o Balanceo

Diferentes formas de equilibrar rodillos huecos en los que la superficie externa

debe permanecer lisa.

Page 68: Equilibrado o Balanceo

SECCION 10

LOS ROTORES DE MOTORES ELECTRICOS

Cuando se construye un motor eléctrico, en su fase final comprobaremos el

comportamiento de las vibraciones parásitas y su marcha suave o tranquilidad de

marcha. Ademas de las vibraciones mecánicas debemos tener en cuenta las Ademas de las vibraciones mecánicas debemos tener en cuenta las Ademas de las vibraciones mecánicas debemos tener en cuenta las Ademas de las vibraciones mecánicas debemos tener en cuenta las

vibraciones electromagnéticasvibraciones electromagnéticasvibraciones electromagnéticasvibraciones electromagnéticas pues la influencia de ambos tipos de vibraciones

dependera de la velocidad máxima del motor.

Las vibraciones mecánicas Las vibraciones mecánicas Las vibraciones mecánicas Las vibraciones mecánicas dependen de la construcción especialmente si el

rotor es bobinado ya que las bobinas suelen quedar desplazadas del eje y

provocan este tipo de vibraciones; estas vibraciones tambien pueden estar

provocadas por variaciones térmicas y mecánicas del aislante y el desplazamiento

por centrifugación de las espiras del bobinado. Tambien provocan estas

vibraciones la turbina de ventilación, las chapas mal apiladas, el colector, el

descentramiento del paquete de chapas respecto al eje etc.

Las vibraciones electromagnéticas Las vibraciones electromagnéticas Las vibraciones electromagnéticas Las vibraciones electromagnéticas son vibraciones parasitas específicas del

rotor y solo pueden ser evitadas por un diseño correcto del mismo, es por ello que

una vez construido el rotor este tipo de vibraciones no se pueden este tipo de vibraciones no se pueden este tipo de vibraciones no se pueden este tipo de vibraciones no se pueden corregir corregir corregir corregir

mediante el equilibrado.mediante el equilibrado.mediante el equilibrado.mediante el equilibrado.

La calidad de equilibrado, en un rotor eléctrico debe estar comprendida entre

Q 0.4 y un máximo de Q 6.3Q 0.4 y un máximo de Q 6.3Q 0.4 y un máximo de Q 6.3Q 0.4 y un máximo de Q 6.3 segun norma VDI 2060:

Q 0.4 - Inducidos de

rectificadoras y giróscopos

Q 1 - Platos giradiscos, accionamiento de

magnetofonos, inducidos de motores con exigencias

especiales, ejes de rectificadoras.

Page 69: Equilibrado o Balanceo

Q 2.5 - Turbo compresores, máquinas herramientas,

inducidos eléctricos tipo mediano, inducidos de motores

pequeños y grandes con exigencias especiales.

Q 6.3 - Inducidos normales de motores eléctricos,

ventiladores, máquinas herramientas, volantes de

inercia.

Debemos tener en cuenta que el desequilibrio residual provoca furezas

centrifugas que repercuten en los rodamientos y en los cojinetes de forma muy

perjudicial; estas fuerzas provocan ademas la interrupción de la película del aceite

de engrase dentro del rodamiento acelerando le destrucción del mismo y

acortando su vida.

Equilibrar lor rotores eléctricos en un plano o en dos planosEquilibrar lor rotores eléctricos en un plano o en dos planosEquilibrar lor rotores eléctricos en un plano o en dos planosEquilibrar lor rotores eléctricos en un plano o en dos planos En principio un rotor eléctrico se equilibrará en dos planos, es decir

dinámicamente; sin duda, en ocasiones el desequilibrio de un rotor es solamente

estático debido a que el paquete de chapas magnéticas está descentrado respecto

al eje o bien la última bobina sobresale mas que el resto y esto provoca un

desequilibrio estático (un plano) grande pero incluso así conviene equilibrar en dos

planos para repartir la carga o descarga de material (ver capítulo 2).

Existe un tipo de rotores eléctricos bobinados con soporte de resina, los

cuales tienen un diámetro muy considerable con respecto a su longitud,

aproximadamente 10:1, y sin duda pueden equilibrarse en un solo plano a pesar

de su velocidad real.

Si el rotor es bobinado y el desequilibrio es muy grande debemos equilibrar

aportando material, bien con masilla adherente o bien con chapas no magnéticas

(latón)introducidas en los alojamientos de las bobinas. Si decidimos equilibrar

extrayendo material del paquete magnético mediante fresado o taladrado del

mismo corremos el riesgo de provocar vibraciones electromanéticas si la cantidad corremos el riesgo de provocar vibraciones electromanéticas si la cantidad corremos el riesgo de provocar vibraciones electromanéticas si la cantidad corremos el riesgo de provocar vibraciones electromanéticas si la cantidad

a extraer es muy grande pero si la cantidad es pequeña, el equilibrado por este a extraer es muy grande pero si la cantidad es pequeña, el equilibrado por este a extraer es muy grande pero si la cantidad es pequeña, el equilibrado por este a extraer es muy grande pero si la cantidad es pequeña, el equilibrado por este

sistema es muy bueno.sistema es muy bueno.sistema es muy bueno.sistema es muy bueno.

Page 70: Equilibrado o Balanceo
Page 71: Equilibrado o Balanceo

Ruidos en la máquina equilibradora y sus efectosRuidos en la máquina equilibradora y sus efectosRuidos en la máquina equilibradora y sus efectosRuidos en la máquina equilibradora y sus efectos Cuando un rotor gira en una equilibradora, ésta debe soportar todas las

vibraciones y fuerzas provocadas por el desequilibrio y por todos los elementos

que giran y se mueven en ella; es por esto que todos los elementos de una

equilibradora deben estar en perfectas condiciones de rodadura como son los

rodillos de apoyo y el eje de giro del própio rotor además de conservar los puntos

de rodadura libres de virutas o cualquier otra suciedad. Los efectos que provocan

son oscilaciones ajenas al desequilibrio y que en ciertos momentos provocan que

los elementos fijos de la máquina puedan entrar en resonancia alcanzando ésta su

máxima amplitud en frecuencias comprendidas entre 15 Hz y 16 KHz; si esto

ocurre la intensidad de vibración es tan grande que puede provocar la ruptura de

alguna parte de la máquina. Generalmente las máquinas equilibradoras se

construyen con una capacidad muy superior a la nominal y es por eso que si se

respetan las indicaciones del fabricante no existe peligro de ruptura alguna.

Page 72: Equilibrado o Balanceo

Cuando se trata de equilibrar los rotores de los motores eléctricos debemos

diferenciar entre los de cortocircuito, normalmente utilizados en motores trifásicos

asíncronos y los de escobillas. En los rotores bobinadEn los rotores bobinadEn los rotores bobinadEn los rotores bobinadosososos de motores pequeños de

escobillas se suelen equilibrar de las siguientes formas:

a) Colocando masilla sobre los extremos, normalmente sobre el

bobinado, del rotor; este sistema es muy útil y rápido pero solo se

utilizará en rotores que deban girar a poca velocidad ya que durante

el giro, la centrifugación de los materiales dará lugar al

desplazamiento de la masilla debido a que el hilo de cobre que

conforma el bobinado "no aguanta el tipo" y cede su posición (figura

Nº 66).

b) Colocando tramos de barra de material no

magnético, como puede ser de latón, bronce, aluminio,

etc., entre las ranuras del cuerpo del rotor, tal como

podemos observar en la figura Nº 67.

Page 73: Equilibrado o Balanceo

Tanto el método a) como el b) son igualmente efectivos con la diferencia de

que el b) es mas "limpio" y para rotores mas revolucionados ya que las barritas de

metal no magnético no se desplazan por la fuerza centrífuga como ocurre con la

masilla, debido a que ésta se sujeta, normalmente, en el bobinado.

c) Extrayendo material del cuerpo del rotor mediante fresa o taladro

como podemos ver en las figuras Nº 68 y 69.

Este sistema es el mas adecuado para equilibrar rotores que deben girar a

revoluciones elevadas, debido a que no se añade masa que luego puede

desplazarse por centrifugación. En caso de utilizar los taladros no se presentan

problemas adicionales, en cambio si utilizamos la fresa debemos tener en cuenta

la forma de fresar en el cuerpo del rotor; la fresa debe realizar su fuerza hacia el

interior del paquete magnético en ambos lados y para ello debemos girarlo según

el lado en el que realizamos la fresada, pues de no ser así puede ocurrir el

desmoronamiento de las chapas y variar el desequilibrio inicial; en este caso al

comprobar el rotor seguirá desequilibrado debido a la posible deformación del

paquete de chapas, (figura Nº 69). Este problema suele ocurrir en los rotores

pequeños y de poco cuerpo que además no suelen llevar resina después de ser

bobinados.

d) Otra forma de realizar el equilibrado de rotores eléctricos de

escobillas es cortando parte de las aspas del ventilador, o añadiendo

remaches en los rotores que disponen de él, combinando con

cualquiera de los métodos indicados anteriormente en el lado

opuesto ya que generalmente los rotores solo disponen de ventilador

en un solo lado.

Cuando el ventilador es de fundición podemos realizar taladros en el mismo

sin llegar a perforar para evitar el silbido del aire.

También podemos añadir peso, soldando estaño o plomo en las palas del

ventilador, en lugar de cortar; en la figura Nº70 podemos ver las tres formas

combinadas.

Page 74: Equilibrado o Balanceo

Otra forma práctica, especialmente cuando no se desea tocar el hierro del

rotor, es la de incorporar un disco de hierro a cada lado, donde podemos realizar

taladros para el equilibrado, ver figura Nº 71, puntos A y B.

Cuando el rotor de escobillas es de tamaño grande generalmente el

constructor debe prever la zona donde se pueden colocar contrapesos que se

Page 75: Equilibrado o Balanceo

sujetan con tornillos o bien zonas u orificios donde se puede colocar trozos de

plomo remachados. Hay que tener en cuenta que en los rotores bobinados de

tamaño grande, el desequilibrio puede ser considerable y generalmente se

soluciona añadiendo material. Sin duda cada usuario puede desarrollar su propio

método pero en general los mencionados anteriormente son los mas utilizados.

Un problema que suele pres Un problema que suele pres Un problema que suele pres Un problema que suele presentarseentarseentarseentarse en rotores de velocidad alta es el

siguiente:

Si equilibramos 10 rotores iguales y a la misma velocidad en la equilibradora

y cuando los montamos en el estátor del taladro, lijadora, serradora, etc y gira a su

velocidad de régimen, por ejemplo a 12.000 r.p.m., resulta que 8 rotores funcionan

correctamente y 2 vibran. Si desmontamos los 2 rotores que vibran y los ponemos

de nuevo en la equilibradora podemos comprobar que ahora el equipo de

medición nos muestra un desequilibrio en el rotor, es decir antes estaba

equilibrado y después de funcionar ya no lo está. Podemos pensar que la

equilibradora no funciona correctamente o que el operario no realizó bien el

equilibrado pero esto no es así.

Cuando los rotores bobinados deben girar a velocidades altas Cuando los rotores bobinados deben girar a velocidades altas Cuando los rotores bobinados deben girar a velocidades altas Cuando los rotores bobinados deben girar a velocidades altas, 6.000, 8.000,

12.000, etc. r.p.m., debemos equilibrar extrayendo material del cuerpo del inducido

mediante fresa o taladro; no es necesario equilibrar a la velocidad de giro real ya

que es suficiente que en la equilibradora gire, por ejemplo, entre 600 y 3000

r.p.m., no obstante cuando el rotor, correctamente equilibrado, gire a la velocidad

de régimen puede vibrar y esto no es por no haber realizado un equilibrado

Page 76: Equilibrado o Balanceo

correcto sino porque el bobinado no ha sido reafirmado de forma suficiente y al

alcanzar las revoluciones máximas se centrifuga y adquiere una posición definitiva

diferente. En el caso de rotores que presenten este tipo de problemas conviene

lanzarlos primero a la velocidad alta para que alcancen su estado definitivo y luego

ponerlos en la equilibradora.

En los rotores no bobinados En los rotores no bobinados En los rotores no bobinados En los rotores no bobinados el equilibrado es muy sencillo ya que se realiza

como un rotor cualquiera sin problemas puesto que, exceptuando los

extremadamente largos, no flexionan ni se deforman, además estos suelen estar

preparados con tetones, en los lados, donde se pueden remachar arandelas para

añadir material o bien romper los tetones para sacar material; También se pueden

utilizar pinzas con contrapeso añadido dependiendo de la construcción del rotor.

En la página siguiente podemos ver diferentes formas de añadir o sacar peso para

el equilibrado de este tipo de rotores; sin duda esto es solo una muestra de las

muchas y diversas formas posibles ya que en cada caso, el usuario de una

equilibradora debe estudiar la forma mejor de realizar el equilibrado.

Page 77: Equilibrado o Balanceo

SECCION 11

MUELAS ABRASIVAS

Cuando montamos una muela en una rectificadora, debemos realizar ciertas

operaciones para que la misma quede en condiciones de realizar correctamente el

rectificado de la superficie que deba tratar; entre estas operaciones están el

equilibrado de la muela, sujeción de la misma en el eje y diamantado de su

superficie.

Page 78: Equilibrado o Balanceo

Si la muela no está correctamente centrada o tiene un desequilibrio

apreciable, el perfil resultante, al rectificar una superficie plana, puede ser como

vemos en la figura 74.

Debemos tener presente que en una rectificadora existen dos movimientos

como son el circular de la muela y el de vaivén de la mesa que contiene la

superficie a rectificar o en el caso de que la pieza a rectificar sea un eje existirán

dos movimientos circulares, el de la muela y el del eje; es debido a estos dos

movimientos que la superficie tratada puede tener el aspecto que se muestra en la

figura 74 en el caso de superficie plana.

Recordemos que cuando un rotor, en este caso una muela, está

desequilibrada, existe una fuerza centrífuga según la ecuación:

donde mmmm es el desequilibrio, RRRR es el radio donde se encuentra el desequilibrio y wwww

es la velocidad angular de la muela.

La estructura de la rectificadora recibe la fuerza centrífuga provocada por el

desequilibrio de la muela, que se transmite a través del eje y de los cojinetes; esta

fuerza provoca un desplazamiento vectorial diferente en cada momento durante el

giro de la muela debido a que normalmente una rectificadora tiene una rigidez

Page 79: Equilibrado o Balanceo

mayor en sentido vertical y menor en sentido horizontal, por tanto el

desplazamiento vectorial que describe es una elipse y no un círculo. Debido a esto

cuando rectificacuando rectificacuando rectificacuando rectificamos una superficie plana la vibración que ataca a esta superficie lo mos una superficie plana la vibración que ataca a esta superficie lo mos una superficie plana la vibración que ataca a esta superficie lo mos una superficie plana la vibración que ataca a esta superficie lo

hace en el eje menor de la elipse y cuando rectificamos un cilindro la vibración hace en el eje menor de la elipse y cuando rectificamos un cilindro la vibración hace en el eje menor de la elipse y cuando rectificamos un cilindro la vibración hace en el eje menor de la elipse y cuando rectificamos un cilindro la vibración

ataca a este en el eje mayor de la elipse.ataca a este en el eje mayor de la elipse.ataca a este en el eje mayor de la elipse.ataca a este en el eje mayor de la elipse.

En la figura 75 se muestra la representación de una rectificadora donde

podemos observar la formación de la elipse descrita, provocada por el

desequilibrio de la muela; debido a que la rigidez es diferente en cada eje, la

velocidad angular del desplazamiento también es diferente.

Tenemos:

Como

RgX < RgY,

entonces

weX < weY

El vector ¬s representa la vibración vectorial, del centro de la muela,

provocada por la fuerza centrífuga ¬F cuando gira a una velocidad angular w, dependiendo ademas de la rigidez de la estructura Rg, ya sea RgX o RgY y de la velocidad

Page 80: Equilibrado o Balanceo

angular de la excentricidad we ya sea weX o weY, según el punto angular donde se

encuentre ¬F:

En la figura 76 vemos una rectificadora de cilindros, donde tenemos dos velocidades

angulares w1 de la muela y w2 del cilindro. Ademas vemos que el ataque se realiza

por el radio mas largo de la elipse. Dependiendo de la relación entre w1 y w2 y de

la rigidez de la maquina rectificadora, es decir de la elipse formada, pueden

generarse en la superficie del cilindro perfiles poligonales como los mostrados en

la figura 77.

En el caso de una superficie plana el perfil que se genera es tal como se

muestra en la figura 78, dependiendo siempre de la velocidad angular de la muela,

de la plataforma y del desequilibrio de la muela.

Page 81: Equilibrado o Balanceo

La altura h y forma del perfil se puede calcular matemáticamente, pero no

entraremos en ello pues la intención del autor es que el libro sea práctico.

SolucionesSolucionesSolucionesSoluciones:

Las soluciones son sencillas:

Colocar la muela Colocar la muela Colocar la muela Colocar la muela

equilibrar la muelaequilibrar la muelaequilibrar la muelaequilibrar la muela

diamantar la mueladiamantar la mueladiamantar la mueladiamantar la muela

volver a equilibrar la muelavolver a equilibrar la muelavolver a equilibrar la muelavolver a equilibrar la muela

Lo expuesto anteriormente debe ser realizado por completo y en el orden

descrito para obtener una buena calidad de rectificado de sus piezas.

Para realizar el equilibrado Para realizar el equilibrado Para realizar el equilibrado Para realizar el equilibrado de una muela de rectificadora necesita una

máquina de equilibrar, generalmente portátil; estas máquinas disponen de un

transductor o captador de vibraciones que se coloca en el cuerpo de la

rectificadora, en lugar próximo a la muela. Este captador detecta las vibraciones

que son amplificadas y filtradas por un circuito electrónico resonante o integrador y

transmitidas a un instrumento donde podemos observar la magnitud del

desequilibrio; además esta misma señal activa una lámpara de efecto

Page 82: Equilibrado o Balanceo

estroboscópico que mostrará el lugar donde se localiza el desequilibrio,

permitiendonos la corrección del mismo.

En el caso de muelas muy anchas En el caso de muelas muy anchas En el caso de muelas muy anchas En el caso de muelas muy anchas el equilibrado se realizará dinámicamente,

es decir en dos planos y para ello generalmente se utilizan máquinas estacionarias

en las que se sitúan las muelas provistas de un eje-utillaje.

En el caso de muelas "crudas", sin solidificar,En el caso de muelas "crudas", sin solidificar,En el caso de muelas "crudas", sin solidificar,En el caso de muelas "crudas", sin solidificar, el sistema es totalmente

diferente pues no se pueden hacer girar ya que su material se esparciría; el

sistema es colocarlas en una plataforma dotada de un sistema basculante X-Y

electrónico que detecta el desequilibrio en magnitud y ángulo sin la necesidad de

girar (figura 79). Este sistema es suficiente preciso para realizar el equilibrado pero

no tanto como las máquinas que giran por lo que solo es recomendable para este

caso en concreto.

Cuando la muela se desgasta de forma irregular Cuando la muela se desgasta de forma irregular Cuando la muela se desgasta de forma irregular Cuando la muela se desgasta de forma irregular generalmente se

desequilibra a medida que transcurren las horas de trabajo de la rectificadora y por

tanto es necesario equilibrarla de nuevo cada cierto tiempo. Es por ello que son

necesarios equipos, montados en la rectificadora, que de forma permanente miden

y presentan en una pantalla digital o computadora, el nivel de vibración de la

muela.

Page 83: Equilibrado o Balanceo

Existen equipos de equilibrado de muelas que actúan durante el proceso de

trabajo y que detectan el desequilibrio de la muela compensando éste

automáticamente mediante la inyección de líquido en cámaras que giran adosadas

a la muela, instaladas previamente para tal efecto.

SECCION 12

RODILLOS AGRICOLAS

Para equilibrar los rodillos agricolas no es necesario tratamiento especial

alguno ya que debemos equilibrarlos como cualquier rotor normal, no obstante

debemos tener presente algunas normas en el momento de mecanizarlo ya que

de ello dependerá su correcto funcionamiento en lo referente a vibraciones.

En general este tipo de rotores estan construidos con un tubo sobre el cual se

sueldan unas pestañas (ver figura 80) sobre las que se colocan cuchilas u otras

herramientas para el corte de plantas, desbrozar, etc.

Este tipo de rotores se equilibran después de soldar las pestañas, sin las

cuchillas, mediante masas de hierro soldadas sobre el cuerpo cilindrico además de

limar sobre las pestañas cuando el desequilibrio es pequeño; cuando está

equilibrado se colocan las cuchilas previamente controladas de forma que todas previamente controladas de forma que todas previamente controladas de forma que todas previamente controladas de forma que todas

pesen igualpesen igualpesen igualpesen igual para que el conjunto continue equilibrado; una vez montado el rotor no

debe vibrar mas de lo permitido según la tolerancia calculada.

Page 84: Equilibrado o Balanceo

Cuando después de colocar las cuchillas, el conjunto vibra con mucha

intensidad, la causa generalmente es debido al descentramiento de las masas

provocado por una mecanización defectuosa.

En la figura 81 podemos ver a la izquierda un rotor correctamente centrado;

después de equilibrarlo podemos colocar las cuchillas A,B,C,D y como éstas

tienen el mismo peso el conjunto continuará equilibrado.

Si por el contrario el eje de giro del rotor está desplazado con la periferia del

mismo, figura de la derecha, resultará que para equilibrarlo, sin las cuchillas

necesitaremos colocar una masa M muy grande en sentido contrario y en toda la

longitud del rotor y así conseguiremos equilibrarlo de forma que no vibre, pero al

colocar las cuchillas el desequilibrio estático será muy grande y vibrará de forma

exagerada debido a que todas las cuchillas quedaran desplazadas.

Supongamos por ejemplo Supongamos por ejemplo Supongamos por ejemplo Supongamos por ejemplo que el rotor está construido con un tubo de 50 mm.

de radio exterior, pesa 30kg, tiene 60 cuchillas de 200 gramos cada una y que el

descentramiento es de 0,01 mm. (una centésima), tendriamos que el desequilibrio

resultante seria:

Lógicamente si el descentramiento fuera superior, 0,1 mm. el desequilibrio

seria de 240 gr; este desequilibrio es el provocado por la colocación de las

cuchillas ya que el rotor ha sido equilibrado previamente con la masa M (figura

75).

Page 85: Equilibrado o Balanceo

El descentramiento El descentramiento El descentramiento El descentramiento además de provocar desequilibrio tambien provoca

desplazamiento de la superficie exterior lo cual es un problema añadido, pués

aunque se compense el desequilibrio provocado con una masa añadida en sentido

contrario, cuando esta superficie hace contacto con otros cuerpos vecinos ocurriria

que media circunferencia del cilindro (o cuchillas) contactará en exceso y la otra

media no contactará o contactará menos (ver capítulo corrección del

descentramiento y capítulo cuerpos rígidos y elásticos).