¿Qué son los rotores flexibles?

Los rotores flexibles son piezas giratorias que se deforman (cambian de forma) cuando sus velocidades de rotación se acercan o superan sus propias frecuencias naturales de resonancia. A diferencia de los rotores rígidos, esto provoca que la distribución de la masa cambie junto con la velocidad. Por lo tanto, un ajuste de equilibrado realizado a bajas velocidades puede resultar insuficiente para eliminar las vibraciones a las que estará expuesto el rotor a altas velocidades de funcionamiento. Por esta razón, el proceso de equilibrado de los rotores flexibles se realiza generalmente a velocidades cercanas o superiores a sus velocidades de operación. Este proceso es de vital importancia para simular con precisión el comportamiento dinámico que presenta la pieza en condiciones operativas.

Esta estructura dinámica de los rotores flexibles hace que el proceso de equilibrado sea más complejo y, por lo general, requiere la aplicación de técnicas de equilibrado multiplano. Este tipo de rotores se utilizan ampliamente en sectores como el de la energía (aerogeneradores), la aviación y la maquinaria de alta velocidad. En MBS Balance, ofrecemos máquinas diseñadas específicamente para estas aplicaciones exigentes, con capacidades de equilibrado in situ y pruebas de alta velocidad. El equilibrado in situ permite equilibrar el rotor sobre sus propios rodamientos y en su propio entorno de trabajo, eliminando posibles errores derivados del montaje y desmontaje, y garantizando la obtención de los resultados más precisos.

En el equilibrado de rotores flexibles destacan dos enfoques fundamentales: el método de equilibrado modal y el método del coeficiente de influencia (influence coefficient). En el método modal, el rotor se equilibra por separado en los planos correspondientes a cada modo de flexión que excita; por lo general se utilizan N o N+2 planos de corrección para el modo N. En el método del coeficiente de influencia, en cambio, se determina en forma de matriz el efecto de cada plano sobre cada punto de medición mediante masas de prueba y se calcula la solución. Estos procedimientos se definen en el marco de la ISO 21940-12.

El punto de importancia crítica es hacer pasar el rotor por las velocidades críticas hasta alcanzar la velocidad de trabajo y vigilar el nivel de vibración en la región de cada modo. Esto puede requerir instalaciones especiales de equilibrado a alto régimen y un túnel de vacío. MBS Balance ofrece soluciones de equilibrado in situ y de ensayo a alto régimen para piezas flexibles como ejes de aerogeneradores, compresores y grandes rotores de generador, eliminando el error asociado al montaje y desmontaje y logrando una vibración mínima en la condición real de trabajo.