Descentramiento, deflexión y látigo del eje

¿Qué es el descentramiento del eje?

El descentramiento del eje se refiere a la desviación de un eje giratorio con respecto a su línea central ideal. Esto puede ocurrir tanto en dirección radial como axial. El descentramiento radial es la desviación perpendicular al eje del eje, mientras que el descentramiento axial es la desviación a lo largo del eje del eje. Un descentramiento excesivo puede provocar vibraciones, reducir la vida útil de los cojinetes y otros problemas.

Cómo medir el descentramiento del eje

1. Asegure el eje en un torno o en un dispositivo adecuado.
2. Coloque un indicador de cuadrante con su émbolo perpendicular a la superficie del eje para un descentramiento radial o paralelo al eje del eje para un descentramiento axial.
3. Gire el eje lentamente, anotando las lecturas máxima y mínima en el indicador de cuadrante.
4. Calcule el descentramiento total restando la lectura mínima de la lectura máxima.
5. Compare el desgaste total con los límites aceptables para su aplicación.

Cómo reparar el descentramiento del eje

1. Identifique el punto alto en el eje usando un indicador de cuadrante.
2. Coloque el eje en un torno o rectificadora.
3. Retire con cuidado el material del punto alto mediante operaciones de torneado o rectificado.
4. Vuelva a verificar el descentramiento con un indicador de cuadrante y repita el proceso si es necesario.
5. Equilibre el eje si es necesario para aplicaciones de alta velocidad.

Desviación eléctrica vs. mecánica

El descentramiento eléctrico es la variación en la señal eléctrica generada por un sensor montado en el eje debido al descentramiento del eje. Esto puede generar lecturas inexactas y problemas de control.

El descentramiento mecánico se refiere a la desviación física del eje respecto de su línea central ideal. Ambos tipos de descentramiento pueden ser problemáticos y deben minimizarse para lograr un rendimiento óptimo.

¿Qué es la deflexión del eje?

La deflexión del eje es la flexión o el desplazamiento de un eje bajo la aplicación de cargas. Puede ser causada por el peso del eje, fuerzas externas o momentos. La cantidad de deflexión depende de factores como el material del eje, la sección transversal, la longitud y las condiciones de soporte. Una deflexión excesiva puede provocar desalineación, mayor desgaste e incluso fallas estructurales.

Cómo medir la deflexión del eje

1. Coloque el eje en su posición de funcionamiento, incluidos los soportes y cojinetes.
2. Aplicar las cargas esperadas al eje, simulando condiciones del mundo real.
3. Mida la desviación del eje utilizando indicadores de cuadrante, sensores láser u otros métodos adecuados.
4. Registre la desviación en varios puntos a lo largo del eje para crear un perfil de desviación.
5. Compare la desviación medida con los límites permitidos para su aplicación.

Cómo reparar la deflexión del eje

1. Identifique la causa de la desviación excesiva (por ejemplo, eje de tamaño insuficiente, soportes inadecuados).
2. Modificar el diseño del eje aumentando su diámetro, cambiando su material u optimizando su sección transversal.
3. Mejore los soportes del eje agregando cojinetes, reduciendo la longitud de los tramos o ajustando la precarga.
4. Vuelva a verificar la desviación del eje bajo las cargas aplicadas para verificar la efectividad de las modificaciones.
5. Tenga en cuenta factores adicionales, como la velocidad crítica y la vibración, al realizar cambios de diseño.

¿Qué es el látigo de eje?

El látigo del eje es un fenómeno de vibración que se produce cuando la velocidad de rotación de un eje giratorio supera su primera velocidad crítica. En este punto, la deflexión del eje aumenta drásticamente, lo que provoca un movimiento de látigo. Esto puede provocar vibraciones excesivas, ruido e incluso una falla catastrófica si no se controla.

Cómo medir el látigo del eje

1. Instale sensores de vibración en ubicaciones clave a lo largo del eje y en los componentes adyacentes.
2. Aumente gradualmente la velocidad de rotación del eje mientras monitorea los niveles de vibración.
3. Identifique la velocidad crítica a la que se produce el latigazo del eje, indicada por un aumento brusco de la vibración.
4. Registre la frecuencia de vibración, la amplitud y la información de fase para un análisis posterior.
5. Compare los niveles de vibración medidos con los límites aceptables para su aplicación.

Cómo reparar el látigo del eje

1. Identifique la causa raíz del latigazo del eje (por ejemplo, desequilibrio, desalineación, problemas con los cojinetes).
2. Equilibrar el eje para reducir las fuerzas de excitación de la vibración.
3. Alinee el eje y sus componentes para minimizar la vibración inducida por la desalineación.
4. Inspeccione y reemplace los cojinetes si es necesario para garantizar un soporte y una amortiguación adecuados.
5. Modificar el diseño del eje para aumentar su velocidad crítica, por ejemplo cambiando su diámetro, material o condiciones de soporte.
6. Vuelva a probar el eje para verificar que el látigo se haya eliminado o reducido a niveles aceptables.

Preguntas frecuentes

¿Qué grado de descentramiento del eje es aceptable?

En general, para aplicaciones de alta velocidad o precisión, el descentramiento total debe limitarse a unos pocos micrones (µm). Por el contrario, para aplicaciones de menor velocidad o menos críticas, las tolerancias de descentramiento pueden ser más flexibles y permitir decenas o incluso cientos de micrones.