Equilibrado dinámico de rotores de trituradoras de mayales y trituradoras forestales
¿Su cortadora de mayales o trituradora se está desmoronando? No estás solo. Los estudios estiman que aproximadamente 50% de los problemas de vibración mecánica son causados por rotores desequilibrados. Esas vibraciones no solo son molestas, sino que pueden afectar negativamente su equipo y su presupuesto. En este artículo, explicaremos qué es el balanceo de rotores, por qué es tan importante y cómo equilibrar los rotores de las desbrozadoras de mayales y las trituradoras forestales. eliminar la vibración destructiva.
¿Qué es el equilibrio del rotor?
Equilibrado del rotor Es el proceso de ajustar la distribución de masa de un rotor para reducir o eliminar las vibraciones que se producen al girar. En pocas palabras, significa añadir o quitar peso para que el peso del rotor se distribuya uniformemente alrededor de su eje. Un balanceo correcto prolonga la vida útil de la máquina, reduce el ruido y la vibración, y previene el desgaste prematuro de los rodamientos y otros componentes.
Por qué es importante el equilibrio: peligros y costos
Los operadores suelen subestimar la vibración excesiva en una desbrozadora o trituradora. Sin embargo, ignorar el desequilibrio del rotor puede causar problemas graves. Según ISO 1940-1 En cuanto a los estándares de calidad del equilibrio, los rotores agrícolas generalmente se clasifican en el grado G16 o G6.3. En términos prácticos, la velocidad de vibración superior 10 mm/s (RMS) se considera destructivo y peligroso para este tipo de equipo, mientras que una máquina que funcione bien idealmente debería estar bajo 4,5 mm/s.
A continuación se muestran algunos ejemplos comunes: Señales y consecuencias de un rotor desequilibrado:
- Aumento del desgaste del equipo: La vibración constante acelera el desgaste de componentes mecánicos como rodamientos, engranajes y ejes. Esto puede provocar reparaciones y reemplazos de piezas más frecuentes, lo que incrementa los costos operativos.
- Fallas de cojinetes y daños en la carcasa: La vibración provoca el sobrecalentamiento y la rápida descomposición de los rodamientos. La holgura resultante ("juego") en los rodamientos desgastados aumenta aún más la vibración. Podría verse obligado a reemplazar los rodamientos con frecuencia. Peor aún, los asientos de los rodamientos (carcasas) pueden hundirse y dañarse, requiriendo una reparación exhaustiva.
- Grietas y fugas: La vibración prolongada puede agrietar las soldaduras del chasis y la carrocería de la cortadora o trituradora, lo que podría desalinear todo el conjunto. La vibración también afloja las conexiones hidráulicas, lo que provoca fugas de líquido.
- Pernos y sujetadores aflojados: Las tuercas, pernos y tornillos se aflojan continuamente con la vibración. Esto puede provocar situaciones peligrosas si piezas críticas se desprenden o fallan repentinamente.
- Operación ineficiente: Un rotor desequilibrado desperdicia energía. El motor o la toma de fuerza deben esforzarse más para girarlo, lo que implica un mayor consumo de combustible para la misma cantidad de trabajo.
- Incomodidad y fatiga del operador: La vibración excesiva hace que la máquina sea incómoda de manejar. El operador puede experimentar entumecimiento o fatiga debido a la vibración constante.
- Mayor riesgo de accidentes: Si la vibración es severa, puede contribuir a la pérdida de control o provocar que los componentes fallen catastróficamente.
- Daños al tractor: La vibración se transmite al tractor a través del enganche o la toma de fuerza. Con el tiempo, puede aflojar los pernos, las juntas y los soportes del tractor.
- Tiempo de inactividad inesperado: En última instancia, un rotor desequilibrado puede dejar su equipo fuera de funcionamiento sin previo aviso.
En esencia, operar una desbrozadora con un rotor desequilibrado es una receta para el desgaste. Incluso un pequeño desequilibrio puede traducirse en fuerzas enormes: por ejemplo, un simple Un desequilibrio de peso de 35 gramos (1,25 onzas) en un radio de 15 cm (6 pulgadas) girando a 2000 RPM puede ejercer más de 22 kg (50 libras) de fuerza adicional sobre los cojinetes., lo que podría reducir la vida útil del rodamiento en aproximadamente 30%.
El costo de ignorar la vibración (ROI)
Considere el impacto financiero de operar una máquina desequilibrada. Un simple reemplazo de rodamientos de calidad podría costar... 50€–100€ por juego, pero el costo real reside en el tiempo de inactividad. Si una avería paraliza el trabajo durante un día, podría perder... 500€–1.000€ en ingresos o sanciones contractuales. En el peor de los casos, una falla catastrófica puede arruinar el eje del rotor, con un costo superior a... 1.500–3.000 € Reemplazar. Invertir en el mantenimiento del balanceo evita estos gastos.
Como ejemplo real, conocí una empresa cuyos mecánicos cambiaban los rodamientos de las cortadoras de césped casi todas las mañanas. Recurrían a comprar los rodamientos más baratos y cambiarlos a diario, porque incluso los de alta calidad se destrozaban por la vibración extrema en cuestión de días. El estado de su equipo de trituración era espantoso: se había convertido en un monstruo de Frankenstein con refuerzos soldados solo para mantenerlo unido. Los paneles de plástico de la cabina del tractor se sacudían visiblemente en oleadas por la vibración, y el pobre operador sentía que seguía vibrando un rato después de bajarse de la máquina. ¡Esta es la clase de situación que conviene evitar!
¿Es posible equilibrar el rotor de una segadora de mayales sin una máquina especial?
En resumen: puedes equilibrar parcialmente un rotor con la mano (equilibrio estático), pero no puedes equilibrar completamente el rotor de una segadora de mayales sin un equipo de equilibrio dinámico especializado. Mucha gente ha probado el método tradicional: colocan el rotor sobre soportes afilados y lo dejan girar libremente; cuando el lado pesado baja, sueldan un peso en el lado opuesto hasta que el rotor ya no gira por sí solo. Este método tradicional puede corregir... desequilibrio estático.
Para el equilibrado estático de un rotor, esta técnica es eficaz si este es relativamente estrecho (de longitud reducida en comparación con su diámetro). Por ejemplo, con este método se pueden equilibrar estáticamente elementos como discos de freno, muelas abrasivas o poleas de una sola correa.
Sin embargo, para rotores largos (como el eje del tambor de una desbrozadora de mayales o una trituradora forestal), el equilibrio estático no es suficiente. Imagine que un extremo del rotor tiene un punto pesado en la parte superior y el otro extremo tiene un punto pesado en la parte inferior. Cuando el rotor está inmóvil, esas fuerzas opuestas se equilibran. Pero en el momento en que gira el rotor a la velocidad de funcionamiento, fuerzas centrífugas Tire de esos puntos pesados hacia afuera en diferentes planos y el rotor vibrará. Este tipo de desequilibrio se llama desequilibrio dinámico. Los métodos estáticos no pueden corregirlo.
La única forma de corregir el desequilibrio dinámico es con un equipo de equilibrio dinámico adecuado. equilibrador dinámico (ya sea un dispositivo portátil o una máquina equilibradora de tamaño completo) puede identificar el desequilibrio en cada plano del rotor e indicarle exactamente dónde y cuánto peso agregar o quitar. En resumen, los rotores de desbrozadoras de mayales largos requieren equilibrio dinámico de dos planos con herramientas especializadas para eliminar realmente la vibración.
Preparación antes del equilibrio
Antes incluso de instalar un sensor, debe asegurarse de que la máquina esté mecánicamente en buen estado. Equilibrarla no puede reparar una máquina averiada. Siga esta lista de verificación:
- Limpiar el rotor: Retire todo el barro seco, el alambre enrollado o la vegetación. Incluso una pequeña cantidad de tierra acumulada actúa como contrapeso y puede afectar los resultados.
- Inspeccionar los cojinetes: Revise si hay holgura o ruido. Los rodamientos desgastados causarán lecturas erráticas. Si los rodamientos están en mal estado, reemplácelos primero.
- Comprobar mayales/martillos: Asegúrese de que todos los cortadores estén presentes y se muevan libremente. Si un martillo está roto o falta, reemplácelo (y su par opuesto) antes de equilibrar.
- Comprobación estructural: Busque grietas en el tubo o el bastidor del rotor. Deben repararse antes de equilibrar.
- Siempre apague el motor y retire la llave (bloqueo/etiquetado) antes de soldar pesas o tocar el rotor.
- Utilice protección ocular adecuada, especialmente al soldar o esmerilar.
- Durante las pruebas de funcionamiento (girando el rotor), asegúrese de que todo el personal esté a una distancia segura y alejado del plano de rotación en caso de que se expulse un peso suelto o residuos.
Proceso de equilibrado dinámico mediante el dispositivo Balanset-1A
Entonces, ¿cómo se ve el balanceo dinámico en la práctica? En el campo, se puede usar un kit de balanceo portátil (como el Balanset-1A) para equilibrar el rotor de su máquina. A continuación se muestra una descripción general de proceso paso a paso:
- Monte los sensores: Instale sensores de vibración en ambos extremos del rotor, lo más cerca posible de los soportes de los rodamientos. Cada sensor debe estar orientado perpendicularmente al eje del rotor (para medir la vibración radial).
- Coloque un marcador reflectante: Pegue un pequeño trozo de cinta reflectante o un marcador similar al rotor. El tacómetro lo usará para medir la velocidad y la fase de rotación.
- Configurar el tacómetro láser: Coloque el fototacómetro sobre una base magnética y posiciónelo de manera que su rayo láser pueda detectar el marcador reflectante en cada revolución.
- Conecte el hardware: Conecte los sensores de vibración al dispositivo de equilibrio (por ejemplo, el Balanset-1A unidad). Conecte el dispositivo a una computadora portátil que ejecute el software de equilibrio.
- Configurar el software: Inicie el programa de balanceo y seleccione la opción para balancear en dos planos (se requiere balanceo dinámico de dos planos para rotores largos).
- Peso de calibración de entrada: Pese una pequeña pesa de prueba para la calibración. Introduzca su peso exacto y el radio en el que la colocará.
- Tome lecturas iniciales: Arranque el rotor y déjelo girar a velocidad de operación. Los sensores miden la magnitud de la vibración inicial y el ángulo de fase en cada extremo.
- Coloque un peso de prueba en el plano 1: Detenga el rotor. Fije la pesa de calibración (de prueba) al rotor en el primer plano. Marque la posición angular exacta.
- Medir la vibración con un peso de prueba: Vuelva a poner en marcha el rotor con el peso de prueba. Asegúrese de obtener un cambio significativo (al menos ~20% de cambio en la amplitud de vibración).
- Mueva el peso de prueba al plano 2: Detenga el rotor y mueva el mismo peso de prueba al segundo plano (cerca del otro extremo).
- Mida nuevamente en el plano 2: Arranque el rotor con el peso de prueba en el segundo plano y registre las lecturas de vibración.
- Calcular pesos correctivos: El software calculará el peso exacto necesario para contrarrestar el rotor en cada plano y el ángulo preciso donde se debe colocar cada peso.
- Quitar el peso de prueba: Detenga el rotor. Paso crucial: Retire el peso de calibración (prueba) antes de colocar los pesos correctivos finales.
- Aplicar pesos compensadores: Prepare los pesos de compensación según las recomendaciones del software. Suelde o fije firmemente estos pesos al rotor en las posiciones indicadas.
- Prueba el equilibrio: Finalmente, haga funcionar el rotor una vez más para verificar los niveles de vibración. Una vez que las lecturas muestren que la vibración está dentro de los límites aceptables (p. ej., inferior a 4,5 mm/s), el rotor estará correctamente equilibrado.
¡Hurra! ¡El rotor de nuestra segadora de mayales está equilibrado! La máquina ahora debería funcionar mucho más suavemente, con una vibración mínima.
¿Por qué mi cortadora de mayales sigue vibrando después de equilibrarla?
A veces, incluso después de equilibrar el rotor, es posible que el rotor siga vibrando. Si su desbrozadora sigue vibrando después de intentar equilibrar el rotor, probablemente se deba a: Problemas mecánicos con la máquina, condiciones inadecuadas durante el proceso de equilibrado o errores en cómo se realizó el equilibrado..
Problemas mecánicos que pueden impedir el equilibrio
- Mayales faltantes o dañados: Asegúrese de que todas las cuchillas o martillos de los mayales estén presentes, correctamente instalados y en condiciones similares. Reemplace siempre los mayales en juegos para mantener el rotor equilibrado.
- Rodamientos dañados o desgastados: Si los rodamientos del rotor están desgastados, tienen demasiada holgura o están dañados, el rotor no girará correctamente. Cualquier esfuerzo de equilibrado será inútil hasta que los rodamientos estén en buen estado.
- Eje doblado: Si el eje del rotor está doblado, ningún ajuste de peso solucionará la vibración. Un rotor doblado debe enderezarse o reemplazarse.
- Puntos de montaje sueltos: Revise los puntos de enganche de la desbrozadora o trituradora. Si los pernos están flojos o los soportes de montaje están desgastados, toda la máquina podría vibrar.
- Rotor golpeando otras partes: Asegúrese de que el rotor no roce ninguna parte fija de la máquina.
- Grietas en el cuerpo del cortacésped: Si la estructura de la cortadora de césped está agrietada, las vibraciones del rotor pueden resonar y amplificarse. Estas grietas deben repararse primero.
- Residuos en el interior del rotor: A veces se puede acumular material dentro de un tambor hueco del rotor. Limpie el interior del rotor antes de intentar equilibrarlo.
Condiciones de equilibrio inadecuadas
- Problemas de resonancia: Si la velocidad de funcionamiento del rotor está en o cerca de una frecuencia de resonancia natural de la máquina, incluso un pequeño desequilibrio puede provocar vibraciones desproporcionadamente grandes.
- Cambio de condiciones a mitad del proceso: El estado de la máquina durante el balanceo debe ser constante. Mantenga siempre las mismas condiciones en todas las mediciones.
- Velocidad desigual o aceleración desigual: Intente hacer funcionar el rotor a las mismas RPM en cada medición. Las fluctuaciones de velocidad importantes entre ciclos pueden generar inconsistencias en los datos de vibración.
Errores comunes al utilizar el dispositivo de equilibrio
- Errores de montaje del sensor: Adjuntar el sensores de vibración de forma segura sobre una superficie limpia y plana de la máquina.
- Desalineación del tacómetro: Si el tacómetro láser se mueve o se desplaza durante el proceso, las lecturas de fase estarán desfasadas. Asegúrelo en su lugar.
- Errores en el cálculo de ángulos: Mida siempre el ángulo en la dirección de rotación desde el punto de referencia.
- Peso de prueba demasiado ligero: Si el peso de prueba es demasiado pequeño, es posible que no se note la vibración. Utilice un peso de prueba más pesado si es necesario.
- Interferencia con el sensor del tacómetro: La luz solar intensa puede interferir con la capacidad del tacómetro óptico para detectar el marcador. Si es necesario, proteja el sensor.
Preguntas frecuentes
¿Cómo sé si el rotor de mi cortadora de mayales está desequilibrado?
La vibración excesiva es la principal señal. Otras señales de advertencia incluyen ruidos extraños, desgaste o falla de los rodamientos mucho más rápido de lo normal, pernos y fijaciones que se aflojan constantemente, grietas en el chasis de la cortadora de césped o incluso la sensación de que la vibración se transmite al tractor. Si nota una combinación de estos síntomas, es probable que el rotor esté desequilibrado.
¿Puedo equilibrar el rotor de una segadora de mayales sin una máquina equilibradora?
Puedes corregir algo simple desequilibrio estático usted mismo (contrapesando el lado pesado del rotor hasta que se mantenga nivelado). Sin embargo, usted no puedo arreglar un desequilibrio dinámico Sin equipo especializado. Los rotores de las segadoras de mayales largas suelen presentar un desequilibrio dinámico que solo un equilibrador dinámico adecuado puede detectar y corregir.
¿Cómo se equilibra dinámicamente el rotor de una segadora de mayales?
El balanceo dinámico requiere una herramienta o máquina especial. En la práctica, se conectan sensores a la máquina, se usa un tacómetro láser para controlar la rotación del rotor, se añade un peso de prueba para ver cómo afecta a la vibración y se calcula dónde soldar contrapesos permanentes para compensar el desequilibrio. Un dispositivo como el Balanset-1A ayuda a automatizar estas mediciones y cálculos.
¿Qué sucede si utilizo una segadora de mayales con un rotor desequilibrado?
La máquina estará sometida a vibraciones intensas y perjudiciales durante todo su funcionamiento. Estas vibraciones provocarán un desgaste mucho más rápido de las piezas; por ejemplo, los rodamientos pueden fallar repetidamente y los pernos u otros componentes pueden aflojarse o romperse. Con el tiempo, la tensión puede agrietar las piezas metálicas de la segadora o incluso dañar el tractor. En resumen, operar con un rotor desequilibrado reduce drásticamente la vida útil del equipo y puede provocar averías repentinas y costosas.
Conclusión
El equilibrado dinámico de los rotores de las desbrozadoras de mayales y las trituradoras forestales es una tarea de mantenimiento crucial para garantizar un funcionamiento fluido y seguro. Al identificar si el desequilibrio de su rotor es estático o dinámico y utilizar el equipo adecuado para corregirlo, podrá... eliminar vibraciones destructivas y todos los problemas que causan. Con un rotor equilibrado, su equipo experimentará menos desgaste, sus rodamientos y demás componentes durarán más, y reducirá el riesgo de averías inesperadas y riesgos de seguridad.
Recuerde siempre solucionar cualquier problema mecánico (como rodamientos defectuosos o cuchillas faltantes) antes de intentar equilibrar y siga estrictamente el procedimiento adecuado. Si se realiza correctamente, el equilibrado dinámico puede mejorar drásticamente el rendimiento de su cortacésped. Muchos operadores comprueban que, tras el equilibrado, la máquina funciona como nueva: sin traqueteos, vibraciones excesivas ni reparaciones frecuentes.
¿Está listo para reducir la vibración de su cortadora de mayales y ahorrar en costos de reparación? Considere utilizar un equilibrador dinámico portátil como el Balanset-1A Para ajustar su rotor en campo. Si tiene preguntas o necesita ayuda experta, no dude en contactarnos; estamos aquí para ayudarle a sacar el máximo provecho de su equipo.
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