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Fundamentos teóricos del equilibrado

[Translate to "ES"] Auswuchten eines Schleifscheibenpaketes mit Wuchtschrauben

El desequilibrio es un fenómeno omnipresente en los cuerpos en rotación. Un ejemplo típico son los sistemas de herramientas rotativas de las máquinas herramienta.

Dado que el desequilibrio genera una fuerza centrífuga que aumenta linealmente con el desequilibrio y se eleva al cuadrado con el número de revoluciones, cuanto más rápido gira un rotor, más se nota el desequilibrio. Pero, ¿cómo se produce el desequilibrio, cómo se puede medir y cómo se puede conseguir una mayor concentricidad mediante el equilibrio?

En la siguiente página hemos recopilado los principios teóricos del equilibrado, que constituyen la base del equilibrado de herramientas.

1. Causas del desequilibrio

  • Diseño asimétrico del rotor (por ejemplo, ranura de agarre para portaherramientas según DIN 69871 o tornillo de sujeción para portaherramientas Weldon)
  • Distribución asimétrica de la masa debido a la excentricidad causada por las tolerancias de fabricación, por ejemplo, la excentricidad del ø exterior de la herramienta con respecto al cono.
  • Desalineación al montar un rotor a partir de varios componentes, por ejemplo, husillo de fresado y portaherramientas, portaherramientas y herramienta.
  • Error de concentricidad en el cojinete de un rotor, por ejemplo, el cojinete del husillo.

2. ¿Qué es el desequilibrio?

2.1 Desequilibrio estático

[Translate to "ES"] Statische Unwucht

El centro de gravedad de un rotor está fuera del eje de rotación

  • también puede medirse con el rotor parado, por ejemplo, con básculas para muelas.
  • provoca una fuerza centrífuga perpendicular al eje de rotación durante el giro.
  • puede eliminarse equilibrando en un plano. La posición del plano de equilibrio es arbitraria. Por regla general, tras el equilibrado estático puede quedar un momento de desequilibrio.

 

MU = Masa del desequilibrio (en g)

r = Distancia de la masa de desequilibrio al eje de rotación (en mm)

M = Masa del rotor (en kg)
e = Distancia del centro de gravedad al eje de rotación (en μm)
S = Centro de gravedad
FF = Fuerza centrífuga
Tamaño del desequilibrio estático: U = MU • r = M • e
Unidad del desequilibrio: [U] = g • mm = kg • μm

2.2 Desequilibrio de par

[Translate to "ES"] Momentunwucht

El centro de gravedad está en el eje de rotación

  • sólo se puede medir cuando el rotor está girando.
  • provoca un momento de inclinación durante la rotación.
  • Las fuerzas centrífugas de las dos masas desequilibradas se anulan entre sí (no hay fuerza en dirección lateral).
  • sólo puede eliminarse equilibrando en 2 planos.

MU1, MU2 = Masas del desequilibrio (en g)
S = Centro de gravedad
r = Distancia de las masas del desequilibrio del eje de rotación (en mm). 
Eje de rotación (en mm)
M = Masa del rotor (en kg)
FF1, FF2 = Fuerzas centrífugas
MU1 = MU2
FF1 = FF2

2.3 Desequilibrio dinámico

Combinación de desequilibrio estático y de par

  • Caso típico para rotores técnicos
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