Por qué balancear?

Por qué balancear?
¿Por qué algunas máquinas hacen más ruido que otras?
¿Por qué vibra el volante del coche a determinadas
velocidades? Casí a diario con un fenómeno - que a
menudo subestimamos - el desbalanceo.
En una balanza vascular hay equilibrio si en ambos lados
tenemos el mismo peso. De la misma manera hay que
imaginarse la distribución del peso de un rotor con respecto
a su eje de giro. Cuando el peso no está distribuido de
manera igual hablamos de desbalance. Cuando gira un
rotor con desbalance se generan fuerzas centrífugas,
causando vibraciones y ruidos, que aumentan al subir la
velocidad.
Vida útil
Rodamientos, apoyos, carcasa y fundamentos reciben
mayor carga y sufren mayor desgaste. Productos mal o no
balanceados suelen tener una vida bastante más cortal.
Seguridad
Vibraciones pueden aflojar tornillos y tuercas, hasta soltar
fijaciones. Interruptores y conexiones eléctricas pueden
dañarse por vibraciones.
Desbalanceo puede influir negativamente en el
funcionamiento correcto y seguro, incrementar el peligro
para personas y máquinas.
Calidad
Trabajando con una máquina manual con altas vibraciones
el resultado no tendrá mucha precisión y el esfuerzo es
mayor. También en máquinas herramientas las vibraciones
influyen negativamente en el resultado. Una rectificadora o
máquina herramienta de altas revoluciones mal balanceado
deja la superficie de mala calidad y produce más pérdidas.
Competitividad
Un funcionamiento suave sin ruidos siempre será también
una señal de calidad. De esta manera desbalance puede
bajar considerablemente su competitividad. Un
electrodoméstico vibrando o un coche ruidoso no tendrán
éxito en el mercado.
Vibraciones y ruidos molestos se pueden eliminar
balanceando las piezas rotativas. De esta manera se
mejora la distribución de su masa, para que actuen fuerzas
menores en los apoyos. Al balanceo además hay que
considerar el debalance residual aceptable.
Tipos de desbalance
Existen varios tipos de desbalance. Aparte de la forma y
tarea de un rotor también el tipo de desbalance, la posición
de los planos de corrección y la elección de la tolerancia
tienen una gran influencia.
Los tipos de desbalance más importantes son, estatico (1
plano de corrección) y dinamico (2 planos de corrección)
Desbalance estático
Dos desbalances (aquí mostrados en forma de flechas)
pueden tener el mismo tamaño y ángulo, y la misma
distancia del centro de gravedad. Las mismas condiciones
existen si hay un desbalance del doble de tamaño actuando
en el centro de gravedad. Si apoyamos este rotor sobre dos
filas giraría hasta que su "lado pesado" estaría hacia abajo.
Este tipo de desbalance, por lo tanto, actua también sin
rotacíón. Por eso se llama "desbalance estático". En este
caso el centro de gravedad del rotor está fuera del centro
geométrico. Esto resulta en que el rotor vibra de una
manera que siempre está paralelo a su eje.
Un desbalance estático siempre debería ser corregido en el
plano del centro de gravedad. Para eso se quita material en
el "lado pesado" o se añade material a 180º. La corrección
del desbalance estático en un plano suele aplicarse en
casos de rotores en forma de disco. Para balancear este
tipo de rotores por lo general se utilizan máquinas
verticales.
Desbalance de par
Dos desbalances (aquí mostrados de flechas) pueden tener
el mismo tamaño, pero con una diferencia de ángulos de
exactamente 180º. Este rotor no giraría si lo apoyamos
sobre dos filas. Sin embargo el rotor vibra cuando está
girando. El desbalance quiere girar el rotor (alrededor de su
eje vertical) y las dos fuerzas de desbalance generan un
para sobre el rotor. Por esta razón se habla de desbalance
de par.
Para corregir el desbalance de par se necesita un par que
acciona en la dirección contraria, o sea una fuerza en cada
extremo del rotor, que actuan en sentido contrario que las
fuerzas de desbalance . Hay que tener en cuenta los pares
de desbalance sobre todo en rotores en forma de rodillos,
de forma alargada. Para medirlo se utilizan sobre todo
máquinas horizontales.
Desbalance dinámico
El rotor real no solamente tiene un único desbalance sino
teóricamente un sinfín de desbalances, los cuales se
encuentran en el eje del rotor sin ningún orden. Esta
infinidad de desbalances, sin embargo, se pueden
reemplazar por dos desbalances (aquí mostrados en forma
de flecha) en dos planos a elegir. Estos dos desbalances
por lo general serán distintos en valor y ángulo. Como
solamente se puede determinar este estado de desbalance
cuando el rotor está girando, hablamos de desbalance
dinámico., el cual se puede dividir en una parte estática y
un desbalance de par.
Para corregircompletamente el desbalance dinámico se
necesitan dos planos. El desbalance dinámico existe
practicamente en todos los rotores. Para balancear se
utilizan máquinas horizontales y verticales.