Comprensión del desequilibrio cuasiestático
1. Definición: ¿Qué es el desequilibrio cuasiestático?
Desequilibrio cuasiestático es un tipo específico y menos común de desequilibrio dinámico. Ocurre cuando el eje principal de inercia de un rotor interseca el eje de rotación del eje, pero no en el centro de gravedad del rotor.
En términos más simples, es una condición que tiene ambas desequilibrio estático y desequilibrio de parejaPero la posición angular del desequilibrio estático está exactamente a 90 grados del plano que contiene el desequilibrio de par. Esta alineación específica le confiere características únicas.
Como todas las formas de desequilibrio dinámico, solo se puede medir y corregir por completo cuando el rotor está girando y requiere corrección en al menos dos planos.
2. Relación con otros tipos de desequilibrio
Para entender el desequilibrio cuasiestático, es útil situarlo en contexto:
- Desequilibrio estático: Puramente un desplazamiento del centro de gravedad. Genera fuerzas en fase en los cojinetes.
- Desequilibrio de pareja: Es puramente un efecto de oscilación. Genera fuerzas desfasadas 180 grados en los cojinetes.
- Desequilibrio dinámico: El caso general, que es una combinación de desequilibrio estático y de par en cualquier ángulo de fase aleatorio entre sí.
- Desequilibrio cuasiestático: Un caso especial de desequilibrio dinámico donde los componentes estáticos y de par están bloqueados físicamente en una separación de fase de 90 grados.
3. Ejemplo práctico: el rotor en voladizo
El ejemplo clásico de una máquina que presenta desequilibrio cuasiestático es un rotor en voladizo, donde el desequilibrio se concentra en un solo plano, alejado del centro de gravedad de la máquina. Consideremos un ventilador industrial grande con un conjunto pesado de aspas montado en el extremo de un eje largo.
Si hay un solo punto pesado en el ventilador (un desequilibrio estático puro en el propio disco del ventilador), la forma en que esta fuerza se transmite a los dos cojinetes es diferente:
- El cojinete más cercano al ventilador experimentará una gran fuerza de vibración.
- El cojinete más alejado del ventilador también experimentará una fuerza, pero como el desequilibrio está “sobrevolando”, esta fuerza crea una acción de pivote sobre el cojinete cercano.
El resultado es un movimiento complejo en los cojinetes que combina un componente de vibración (estático) y uno de balanceo (de par). Al provenir de una misma fuente, estos componentes tienen una relación fija, lo que crea la condición cuasiestática.
4. Corrección
Aunque tiene una definición específica, la corrección del desequilibrio cuasiestático es la misma que la de cualquier desequilibrio dinámico general. El procedimiento de equilibrado implica:
- Medición de la vibración amplitud y fase a las 1X velocidad de carrera en dos posiciones de apoyo.
- Cálculo de los pesos de corrección necesarios y su ubicación angular para dos planos de corrección seleccionados.
- Colocar los pesos para contrarrestar tanto los componentes estáticos como los de par del desequilibrio.
Si bien un analista puede identificar una condición como cuasiestática basándose en las lecturas de fase, el proceso de equilibrio práctico sigue siendo el mismo que para cualquier trabajo de equilibrio de dos planos.