Entendiendo el desequilibrio de pareja
Desequilibrio de pareja es una forma específica de desequilibrio dinámico in which a rotor tiene dos iguales desequilibrar masas situadas a 180° una de otra, en dos planos de corrección. Cuando el rotor gira, estas dos fuerzas centrífugas opuestas generan un momento de torsión —un «par»— que intenta torcer el rotor, haciendo que este se balancee o se oscile de un extremo a otro alrededor de su centro de gravedad. Una característica definitoria del desequilibrio por par puro es que el centro de gravedad sigue situándose sobre el eje de rotación, por lo que el rotor está equilibrado estáticamente: si se colocara sobre bordes afilados, no rodaría hacia un punto más pesado. Esta condición solo puede detectarse cuando el rotor está girando, y solo puede corregirse con contrapesos en dos planos diferentes.
1. Definición: ¿Qué es el desequilibrio de pareja?
La palabra «par» proviene de la mecánica, donde designa un par de fuerzas iguales, opuestas y paralelas separadas por una distancia —un sistema que produce una rotación pura, sin traslación neta—. Eso es exactamente lo que ocurre aquí. Cada masa descentrada genera una fuerza centrífuga a medida que gira el rotor; dado que ambas fuerzas son iguales y de sentido opuesto, pero están separadas axialmente, se anulan como fuerza resultante, pero se suman como momento. El rotor no sufre ningún empuje lateral en su centro, pero sí experimenta un par oscilante constante que cambia de sentido dos veces por revolución.
2. Visualizar el desequilibrio de pareja
Imagina un rotor largo y delgado. Coloca un peso de 10 g en la parte superior (0°) del extremo izquierdo y, a continuación, coloca un segundo peso de 10 g en la parte inferior (180°) del extremo derecho:
- Check it for equilibrio estático y parece perfectamente equilibrado: los dos pesos se contrarrestan y el centro de gravedad se sitúa en el eje.
- Al girarlo, el peso de la izquierda empuja el extremo izquierdo hacia arriba, mientras que el peso de la derecha empuja el extremo derecho hacia abajo. El resultado es un potente movimiento de balanceo, o un par de balanceo.
Esta condición produce alta vibración at 1× the velocidad de funcionamiento, y —lo que resulta fundamental para el diagnóstico— el fase Las lecturas en los dos cojinetes están desfasadas entre sí aproximadamente 180°, ya que los dos extremos se mueven en direcciones opuestas en todo momento.
3. Desequilibrio de pareja vs. estático vs. dinámico
Comprender cómo se relacionan estas tres clases es la clave para elegir la corrección adecuada:
| Tipo | Descripción de la misa | Centro de gravedad | Relación de fase de los cojinetes | Corrección |
|---|---|---|---|---|
| Desequilibrio estático | Una sola mancha oscura | Desplazamiento respecto al eje | In-phase | Un peso, un plano |
| Desequilibrio de pareja | Dos puntos de peso iguales y opuestos en dos planos | On the axis | desfasado 180° | Dos pesos, dos planos |
| desequilibrio dinámico | Combinación de fuerza estática y par | Desplazado e inclinado | Un ángulo intermedio | Dos pesos, dos planos |
El desequilibrio dinámico es la situación más habitual en los rotores reales y consiste, sencillamente, en la presencia simultánea de desequilibrio estático y de par; por lo tanto, su corrección requiere la realización de mediciones y la colocación de contrapesos en al menos dos planos distintos. Una pista útil en la práctica es la comparación de fases: unos cojinetes casi en fase indican la presencia de un componente estático dominante, mientras que una diferencia cercana a los 180° apunta a un par dominante.
4. Corregir el desequilibrio de la pareja
Para eliminar una pareja, el máquina equilibradora El analizador calcula el tamaño y la posición angular de dos pesos de corrección:
- Un peso de corrección se sube al primer avión para hacer frente a las fuerzas que hay allí.
- Una segunda fuerza actúa en el segundo plano para contrarrestar la fuerza igual y opuesta que actúa en el otro extremo.
Una vez neutralizadas ambas fuerzas, el momento de torsión desaparece y el rotor gira con suavidad. Cabe señalar que, cuanto mayor sea la distancia entre los dos planos, menor podrá ser el peso de cada uno de ellos para obtener el mismo momento corrector —brazo de palanca largo, menor masa—, por lo que maximizar la separación entre los planos es una buena práctica. En una máquina montada, esta corrección de dos planos se lleva a cabo sin necesidad de desmontarla, utilizando un instrumento portátil de dos canales como el Balanset-1A, que mide la amplitud y la fase de la componente 1× en cada cojinete, calcula la coeficientes de influencia de un peso de prueba se ejecuta y calcula ambos pesos a la vez. El proceso concluye verificando el desequilibrio residual contra un ISO 21940-11 grado de equilibrio.
5. Por qué es fácil pasar por alto el desequilibrio en la pareja
Dado que un rotor con un desequilibrio de par puede superar una comprobación estática (en un solo plano), basarse únicamente en una prueba estática puede hacer que pase desapercibido un defecto perjudicial. Solo una medición en movimiento que analice ambos cojinetes —y compare su fase— permite detectar el desequilibrio de par. Esta es la razón fundamental por la que equilibrio de dos planos existe y por qué la mayoría de los rotores industriales de uso general, desde las armaduras de los motores hasta los ejes de transmisión, se equilibran dinámicamente en lugar de estáticamente.
