Hay algunos requisitos para calcular un peso de prueba:
- Debe conocer la velocidad de la máquina. Cuanto más rápida sea la rotación, mayor será la fuerza de un peso de prueba.
- El radio de colocación del peso. Cuanto más lejos del centro de masa de rotación, más fuerza.
- El peso del rotor que se equilibra.
En muchos casos, un peso de prueba se calcula para generar una fuerza centrífuga igual al 10% del peso del rotor. NOTA: No 10% del peso del rotor – 10% de la fuerza centrífuga del rotor. Además, si el rotor funciona a más de 3600 RPM, se recomienda un cálculo del 5% del peso del rotor.
Para calcular la fuerza centrífuga – Cƒ = mrω²
Donde:
Cƒ = Fuerza centrífuga, en Lbf
m = Masa del rotor (lb/386,4 pulg/seg²)
r = Radio de colocación del peso
ω = Velocidad del rotor, en radianes
Probémoslo con un ejemplo. Tenemos un ventilador, funcionando a 600 rpm, con un peso del rotor de 400 lb, y tenemos un radio de 18 donde se colocarán las pesas de prueba.
PASO 1
Si queremos una fuerza centrífuga igual al 10% del rotor, utilizamos (.1 x 400 lb) = 40 lb.
PASO 2
Convertir la velocidad de RPM a Hz (600/60) = 10 Hz.
Para obtener la velocidad en radianes – (2π) (10 Hz) = 62,83 rad/seg
Para obtener ω² – 62,83² = 3947,84 rad/seg²
Entonces
m= _____ 40 lb _____ = 0.00056
___(18″)(3947,84 rad/seg)
Ahora que tenemos la masa, necesitamos calcular el peso – W=mg
m=0.00056
g=386,4 pulg./seg²
W=(0.00056)(386.4)=0.217 lb o (.217)(16 oz en una libra) = 3.472 oz
Cálculo simplificado
Peso de prueba = 56375,5 x peso del rotor
_______________RPM² x radio
______________56375.5 x 400 lb = 3.478 oz.
_______________600rpm² x 18″
Conocer la velocidad de la máquina y el radio de colocación del peso es fácil. Lo que normalmente me resultaba más difícil era conocer el peso del rotor. Si puedes encontrarlo, la fórmula de cálculo simplificada funciona bien. Si te sientes cómodo estimándolo, ten cuidado e inclínate hacia el lado ligero. Para tu información, el acero pesa unas 500 libras por pie cúbico.
Si lleva un registro de los rotores equilibrados (y probablemente debería hacerlo), a menudo puede calcular un buen peso de prueba conociendo el trabajo de equilibrado anterior.
A modo de ejemplo:
En un equilibrado anterior, el ventilador en cuestión tenía una vibración de 0,42 pulg./seg. a 1xrpm. La corrección del equilibrado requirió 3,5 oz de peso, lo que redujo la vibración a 0,036 pulg./seg.
3.5 oz. = 9.114 oz/in/sec
0,42 pulg./seg. – 0,036 pulg./seg
Si el nuevo desequilibrio es de 0,4 pulg./seg
.4 x 9.114 oz/in/sec = 5.468 oz para equilibrar. Yo suelo utilizar el 50% de este peso como peso de prueba.
Recuerde que esto supone que no se han realizado cambios en el rotor desde el equilibrado anterior. Si el rotor está sucio, es diferente, y probablemente debería limpiarse antes de intentar el equilibrado.
