En una pieza en rotación (rotor), cada punto de su masa está sometido a la acción de una fuerza radial que tiende a separar ese punto del eje de rotación.
Si la masa del rotor está uniformemente distribuida alrededor del eje, ese rotor estará «balanceado» y su rotación no generará vibraciones. Por el contrario si en algún lugar sobra algo de peso, este generará una fuerza centrífuga no equilibrada que debe ser soportada por los apoyos.
La siguiente fórmula se utiliza para calcular la fuerza no equilibrada:
F = r . p . n2
Utilizando unidades prácticas podemos calcular la fuerza F en kilogramos que genera masa de p gramos que gira a r metros del eje de rotación y a n rpm. Debemos agregar la constante 893653 para el ajuste de unidades.
F = r . p . n2 / 893653
Ejemplo: Un peso de 20 g girando a 30 cm del eje de rotación generará una fuerza giratoria de 6.7 Kg a 1000 rpm, 26.9 Kg a 2000 rpm, 107.4 Kg a 4000 rpm etc.
Existe desbalanceo estático cuando la masa que sobra está en el mismo plano (perpendicular al eje de rotación) que el centro de gravedad del rotor. Esto provoca que el eje principal de inercia del conjunto se desplace paralelamente al eje de rotación. Este desbalanceo se corrige con un contrapeso opuesto al peso sobrante. El desbalanceo estático se aprecia en piezas de diámetro mucho mayor que el largo (discos), como por ejemplo hélices, volantes etc. pero ocasionalmente en cilindros de diámetro comparable con el largo.
Si montamos una pieza muy desbalanceada sobre apoyos que ofrezcan muy poca resistencia a la rotación, el rotor se moverá por acción de la gravedad y quedará con el peso sobrante hacia abajo.
Este es el caso mas frecuente y general de desbalanceo y provoca que el eje principal de inercia de una pieza desbalanceada no sea paralelo al eje de rotación y no pase por el centro de gravedad de la pieza. En este caso solo se puede balancear colocando dos contrapesos en dos planos perpendiculares al eje de rotación y con posiciones angulares distintas.
Si una montamos una pieza muy desbalanceada sobre apoyos que ofrezcan muy poca resistencia a la rotación, en el caso de que los pesos que provocan el desbalanceo estén en planos distintos y a 180º entre si, el rotor no se moverá por acción de la gravedad y quedará detenido en cualquier posición.