Corrección del desequilibrio rotacional con el VibXpert 3

31 de octubre de 2022

El desequilibrio rotacional es una de las principales causas de daños en las máquinas giratorias, como los rotores de motores eléctricos, ventiladores, turbinas, bombas, etc.

El desequilibrio rotacional provoca altos niveles de vibración, sobrecalentamiento y desgaste prematuro de los rodamientos de la máquina. Con el tiempo, el desequilibrio puede acortar el ciclo de vida de sus activos. Si no se soluciona, también se producirán averías más frecuentes y mayores costes de mantenimiento.

Por suerte, el desequilibrio rotacional (también conocido como "asimetría rotacional") no es difícil de resolver. Las herramientas de equilibrado adecuadas pueden corregir los problemas de equilibrio de su maquinaria rotativa antes de que el problema se agrave. De hecho, la aplicación de estas herramientas es un aspecto clave de cualquier estrategia de mantenimiento predictivo o monitorización de estado: es una forma sencilla de marcar una gran diferencia en toda la planta.

Echaremos un vistazo a los diferentes tipos de desequilibrio rotacional y a algunas de las causas principales. También hablaremos sobre cómo resolver este problema.

¿Qué es el desequilibrio rotacional?

Desequilibrio rotacional, asimetría rotacional y desequilibrio giratorio son nombres diferentes para el mismo problema.

En pocas palabras, el desequilibrio rotacional se produce cuando el peso se distribuye de forma desigual alrededor del eje de rotación de un activo. Otra manera de decirlo es que el centro de gravedad del rotor debe estar alineado con su centro de rotación.

Un rotor desequilibrado no puede girar correctamente. Se tambalea, con lo que genera un exceso de fricción, vibraciones y ruido en el proceso. Con el tiempo, esto desgasta los rodamientos y puede causar daños graves a los componentes.

El desequilibrio rotacional importante es evidente y drástico. Pero incluso un desequilibrio aparentemente menor puede causar daños graves y reducir la eficiencia de su activo. Con el paso del tiempo, y sin monitorización de vibraciones u otros métodos de detección de averías, el desequilibrio provoca un mayor desgaste, más pedidos de trabajo de mantenimiento y averías más frecuentes.

¿Qué causa el desequilibrio rotacional?

Una serie de problemas pueden favorecer la aparición del desequilibrio. Estas son algunas de las causas más habituales.

La deformación por calor puede hacer que los componentes metálicos se dilante, proceso que provoca distorsiones en la forma. Este fenómeno desplaza el centro de gravedad del componente y hace que el rotor se desequilibre.

La corrosión de las piezas o la erosión de una bomba o una rueda pueden causar un desequilibrio rotacional al alterar la distribución del peso en las inmediaciones del centro de rotación. Con el tiempo, la tensión causada por el funcionamiento normal puede forzar el ajuste del rotor, lo que puede desviar el centro de rotación.

La acumulación de partículas extrañas puede causar un desequilibrio en las máquinas giratorias. Con el tiempo, las máquinas que funcionan en condiciones industriales a menudo acumulan polvo o se impregnan de aceite. Una acumulación desigual de estos materiales modifica el equilibrio de peso alrededor del rotor.

La falta de pesos de equilibrado puede generar un desequilibrio rotacional. Los pesos de equilibrado están destinados a mantener el activo en funcionamiento sin problemas. Cuando se caen o se eliminan accidentalmente, todo el activo puede desequilibrarse.

Los ejes doblados o averiados pueden modificar la distribución del peso de un activo. Aun un eje con apenas una leve dobladura puede provocar un desequilibrio rotacional que empeora a medida que la máquina sigue funcionando. Es esencial garantizar una alineación de ejes correcta.

Vale la pena señalar que hay también algunos tipos diferentes de desequilibrio. El desequilibrio estático, el desequilibrio de par y el desequilibrio dinámico son los tipos más habituales de este fenómeno. El desequilibrio dinámico es el tipo más habitual.

¿En qué consiste el desequilibrio dinámico?

El desequilibrio dinámico es tan habitual porque es una combinación de desequilibrio estático y de par.

El desequilibrio estático implica que la masa giratoria está desequilibrada en su centro de gravedad.

El desequilibrio de par implica que el eje de inercia principal (el eje que atraviesa el centro de gravedad del objeto) está desequilibrado con el eje de rotación.

El desequilibrio dinámico implica que el eje de inercia principal no se cruza con el eje de rotación. Se produce desequilibrio dinámico cuando un componente se desequilibra en dos planos diferentes, en lugar de tener un peso excesivo en un solo de ellos. El resultado es un exceso de vibración y oscilación en los diferentes planos.

¿Qué efecto supone el desequilibrio rotacional?

El desequilibrio rotacional no se resuelve por sí solo. Empeora con el tiempo y acaba por convertirse en un problema grave de no abordarse. Tratar el desequilibrio rotacional de forma temprana puede garantizar que sus activos se mantengan en servicio durante el mayor tiempo posible.

Si no se comprueba, el desequilibrio rotacional provoca daños en los rodamientos. También provoca sobrecalentamiento, fricción y vibración, lo que fomenta el desgaste del equipo. Tendrá que sustituir componentes con más frecuencia y también es probable que los costes de mantenimiento sean mayores.

El desequilibrio rotacional puede hacer que sus activos funcionen de forma menos eficiente y reducir su productividad. Con el paso del tiempo, este fenómeno también puede provocar más averías y acortar el ciclo de vida de los activos.

Monitorización de estado y desequilibrio rotacional

La detección temprana del desequilibrio rotacional facilita en gran medida la solución del problema. Un programa sólido de monitorización de estado, o mantenimiento predictivo, puede ayudar a su equipo a detectar los primeros indicios de desequilibrio.

Los sensores de ultrasonidos pueden detectar la turbulencia que indica un aumento del calor y la fricción. Estos son los primeros indicios de desequilibrio.

Los sensores de vibración también pueden detectar incluso cambios muy sutiles en los patrones de vibración. Un pequeño aumento de las emisiones de vibración puede indicar un desequilibrio rotacional. La monitorización de vibraciones garantiza que nunca se pasen por alto las señales de advertencia. Una vez que su equipo haya detectado un desequilibrio, una buena herramienta de equilibrado in situ puede guiar a su equipo de mantenimiento para ajustar rápidamente el activo y restablecer el equilibrio.