Ahora que usted ha detectado que el problema original de vibraciones era indudablemente un desequilibrio, necesita llegar a una solución permanente con los pesos adecuados y colocaciones correctas de los mismos. A manera de ejemplo hipotético, echemos un vistazo a tratar de equilibrar un rotor, donde los pesos (arandelas) sólo pueden colocarse en nueve posiciones de barrenos para pernos espaciados igualmente alrededor de un radio de 16 pulgadas. Ver ilustración abajo.
Para el ejemplo, se ha determinado que el rotor puede equilibrarse dentro de una tolerancia aceptable con un peso temporal de 62 g colocado a un ángulo de 250° y en un radio de 14 pulgadas. Obviando la conveniencia y rapidez, éste será el mismo radio en donde se colocarán todos los pesos de ensayo (calibración) y correctivos.
Necesitamos ahora volver a una relación fundamental en donde el desequilibrio está definido por la relación de peso X (tantas veces) el radio. Por lo tanto, para discernir el peso adecuado a un radio de 16 pulgadas en el mismo ángulo, simplemente efectuamos un cálculo proporcional, en donde
w(t) x r(t) = w(p) x r(p)
y w representa el peso, r es el radio, t es de ensayo, y p es permanente.
Sustituyendo los números,
w(p) = [w(t) x r(t)]/r(p) = [62 x 14]/16 = 54.2 g.
Si existiera una cabeza de perno en este rotor a 250º, simplemente se pondría una combinación de arandelas con un peso total de 54.2 g y eso sería suficiente. Éste no es el caso, sin embargo, así que tenemos que desarrollar una división de pesos en los pernos existentes – uno localizado a los 240° y el otro localizado a los 280°. Esto puede lograrse con un poco de trigonometría y la “ley de los senos” para los triángulos o mediante una “partición de vectores”, según se describe abajo. Primero, echamos una mirada nuevamente a la geometría concentrándonos en el área de equilibrio en el rotor. Ver las figuras abajo.
Para partición de vectores, en aras de la precisión utilizaríamos papel cuadriculado polarizado, pero el procedimiento es primero trazar una longitud del vector en el ángulo de 250° para representar el peso de equilibrio de 54.2 g. Enseguida, trazamos líneas desde el centro en los ángulos donde puedan ser colocados los pesos, que en este caso es a los 240° y a los 280°. Una vez terminado esto, completamos un paralelogramo con los lados cortando a través del extremo del vector de peso. En donde estas líneas paralelas interceptan a las líneas de los ángulos es donde se determina la repartición proporcional de pesos. Para este ejemplo, mi vector original de peso representando 54.2 g fue dibujado exactamente a una pulgada (2.54 cm). La longitud de la línea a los 240° fue medida en 25/32 de pulgada (1.98 cm), especificando por ende 42 g. La longitud de la línea a los 280° se midió en 9/32 de pulgada (0.71 cm), por lo tanto especificando el peso de 14.5 g.
Hemos llegado entonces a una solución final limpia, con las arandelas con un peso de 42 g colocadas en la cabeza del perno a los 240°, y las arandelas con peso de 14.5 g colocadas en la cabeza del perno a los 280°.
A manera de corolario para esta discusión, resulta interesante destacar que aún teniendo todos los sofisticados algoritmos computarizados que realizan la mayor parte del trabajo, a veces es muy bueno volver a los principios y ejemplos básicos para entender mejor cómo pueden participar los cambios de radio y partición de pesos en una mejor solución final de equilibrio.
Dennis Shreve es ingeniero de soporte de canal para la organización de asociados de ventas para canales con Commtest, Inc. Tiene más de 40 años de experiencia diseñando y desarrollando sistemas electrónicos y de software además de encabezar proyectos para monitoreo industrial de procesos en tiempo real y aplicaciones de control. En los últimos 21 años, se ha especializado en tecnologías de mantenimiento predictivo (PdM) y análisis, detección y métodos de corrección para vibraciones destinados a mantener una mejor salud de la maquinaria.
