Calculadora de balanceo de rotor de trituradora

Fórmulas clave

Donde G es la clase de balanceo (mm/s), ω = 2π×n/60 (rad/s), M es la masa del rotor (kg), e_per es el desbalance específico permisible, U_per es el desbalance residual permisible y F es la fuerza centrífuga resultante.

Selección de clase de balanceo para trituradoras

Tipo de trituradora	Clase típica	RPM típicas
Impacto de eje horizontal (HSI)	G16 – G40	500–800
Impacto de eje vertical (VSI)	G6.3 – G16	1000–2000
Molino de martillos	G16 – G40	1000–1800
Trituradora de mandíbula (volante)	G16	200–400
Trituradora de cono	G6.3 – G16	300–600

Tolerancia de masa por elemento

Al reemplazar martillos o barras de impacto, la variación de masa de cada elemento contribuye directamente al desbalance del rotor. Cada elemento se ubica en un radio específico desde el eje de rotación. La tolerancia de masa por elemento debe ser:

Donde r_element es el radio del centro de gravedad del elemento y N_elements es el número de elementos.

Impacto en la vida útil del rodamiento

La fuerza de desbalance actúa como una carga radial rotativa adicional sobre los rodamientos. La vida útil básica de clasificación del rodamiento (L10) es muy sensible a la carga aplicada:

• Rodamientos de bolas: L10 ∝ (C/P)³
• Rodamientos de rodillos: L10 ∝ (C/P)^(10/3)

Incluso fuerzas de desbalance moderadas pueden reducir significativamente la vida útil del rodamiento cuando se combinan con las cargas de proceso ya altas en las trituradoras.

Procedimiento práctico de balanceo para trituradoras

• Paso 1: Pesar individualmente todos los martillos/barras de impacto y registrar las masas
• Paso 2: Ordene los elementos por masa y agrúpelos en pares de masa casi igual (el más pesado con el siguiente más pesado, y así sucesivamente)
• Paso 3: Instale los dos elementos de cada par emparejado en posiciones diametralmente opuestas (180°) en el rotor, para que las masas en posiciones opuestas se cancelen
• Paso 4: Verificar que la diferencia total de masa entre posiciones opuestas esté dentro de la tolerancia por elemento
• Paso 5: Después de la instalación, poner en marcha la trituradora y medir la vibración en ambos rodamientos
• Paso 6: Si la vibración excede los límites, realizar balanceo en campo en un solo plano

Fuerza centrífuga y vida útil del rodamiento

La fuerza centrífuga del desbalance añade una carga radial rotativa a los rodamientos. La relación de vida útil L10 del rodamiento es:

• Rodamientos de bolas: L10 = (C/P)³ × 10⁶ / (60 × n)
• Rodamientos de rodillos: L10 = (C/P)^(10/3) × 10⁶ / (60 × n)

Donde C es la capacidad de carga dinámica, P es la carga dinámica equivalente (incluyendo la fuerza de desbalance) y n es las RPM. Incluso una pequeña fuerza de desbalance puede reducir significativamente la vida útil cuando se añade a las cargas de proceso ya altas en las trituradoras.

Límites de vibración para trituradoras

Debido a la naturaleza inherente de impacto de las trituradoras, los límites de vibración son más altos que para máquinas de funcionamiento suave:

• Bueno: < 10 mm/s de velocidad RMS en los soportes de rodamientos
• Aceptable: 10–18 mm/s — típico para trituradoras en operación
• Alerta: 18–28 mm/s — investigar, verificar elementos de desgaste
• Peligro: > 28 mm/s — detener e inspeccionar

Consideraciones de cimentación y estructura

Las cimentaciones de las trituradoras deben diseñarse para absorber las fuerzas de impacto. La masa de la cimentación debe ser de 3 a 5 veces la masa de la trituradora para un aislamiento de vibración adecuado. Verificaciones clave:

• Pernos de anclaje: Verificar el par de apriete en cada evento de mantenimiento mayor
• Soportes de aislamiento: Inspeccionar los aisladores de goma por deterioro y deflexión correcta
• Condición del concreto: Verificar grietas, especialmente alrededor de los huecos de los pernos de anclaje
• Integridad del mortero de relleno: Verificar que no haya vacíos entre la placa base y la cimentación

Tipos de trituradoras y consideraciones de balanceo

• Trituradora de impacto de eje horizontal (HSI): Las barras de impacto son el elemento de desgaste principal. Reemplazar como conjunto y pesar individualmente. El rotor suele balancearse a G16.
• Trituradora de impacto de eje vertical (VSI): Las velocidades más altas exigen un balanceo más ajustado (G6.3–G16). La mesa de desgaste y el anillo de yunque afectan el balanceo indirectamente.
• Molino de martillos: Múltiples martillos en pasadores de pivote. Los martillos reversibles deben rotarse en pares coincidentes. G16–G40 dependiendo de la velocidad.
• Trituradora de mandíbulas: El balanceo del volante es crítico. El desbalance del eje excéntrico es inherente por diseño pero debe estar dentro de la tolerancia.
• Trituradora de cono: El desgaste del manto y del cono afectan el balanceo. El balanceo del conjunto de la cabeza se verifica durante las reconstrucciones mayores.