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Calculadora de Balanceo para Separadores / Centrífugas
Calcule el desbalance permisible del tazón, la excentricidad, la fuerza centrífuga y la aceleración relativa (g-force) para separadores de discos y centrífugas decantadoras según ISO 21940.
Resultados
Desbalance permisible (ISO 21940)
El desbalance residual permisible para un tazón de centrífuga se calcula utilizando la fórmula de la norma ISO 21940-11:
- G — grado de calidad de balanceo (mm/s)
- m — masa del tazón (kg)
- ω = 2π·n/60 — velocidad angular (rad/s)
Fuerza centrífuga
Aceleración relativa (G-Force) (Fuerza Centrífuga Relativa)
La aceleración relativa (g-force) en el borde del tazón representa la capacidad de separación:
Donde R es el radio del tazón en mm. Este valor se expresa como múltiplos de la aceleración gravitacional (×g).
Ejemplo práctico
Datos: Masa del tazón = 40 kg, Velocidad = 6000 RPM, Grado = G2.5, Diámetro = 300 mm
ω = 2π × 6000 / 60 = 628.32 rad/s
Uper = 2.5 × 40 × 1000 / 628.32 = 159.2 g·mm
F = 159.2 / 1e6 × 628.32² = 62.8 N
Aceleración relativa = 628.32² × 150 / (9.81 × 1000) = 6,036 ×g
⚠️ Nota: Las centrífugas de alta velocidad requieren tolerancias de balanceo extremadamente ajustadas. Incluso unos pocos gramos de desbalance a 6000+ RPM generan cientos de newtons de fuerza. Verifique siempre el balanceo después del reacondicionamiento del tazón y el reemplazo de los discos.
Los tambores de las centrífugas giran a velocidades muy elevadas (3,000–10,000+ RPM), generando enormes fuerzas centrífugas. Incluso un pequeño desequilibrio produce grandes fuerzas dinámicas que dañan los rodamientos, los sellos y el husillo. Un equilibrado preciso prolonga la vida útil y garantiza la eficiencia de separación.
Se recomienda el grado G2.5 para separadores de paquete de discos y centrífugas de alta velocidad. El grado G6.3 es aceptable para centrífugas decantadoras (decanters) y separadores de menor velocidad. Puede requerirse G1.0 para ultracentrífugas de laboratorio.
FCR (fuerza centrífuga relativa, RCF) = ω² × R / (9.81 × 1000), donde ω es la velocidad angular en rad/s y R es el radio del tambor en mm. Un separador de discos a 6000 RPM con un radio de 150 mm produce aproximadamente 6,000 ×g.
Las causas habituales incluyen:
- Acumulación desigual de sedimentos dentro del tambor
- Platos del paquete de discos desgastados o faltantes
- Componentes del tambor dañados
- Montaje incorrecto después de la limpieza
- Tolerancias de fabricación
La limpieza e inspección periódicas ayudan a mantener el equilibrado.
Sí, los instrumentos de equilibrado portátiles pueden medir la vibración durante el funcionamiento y calcular las masas de corrección. Esto resulta especialmente valioso para grandes decantadores (decanters). La serie Balanset de Vibromera permite el equilibrado de centrífugas in situ sin necesidad de desmontaje.
Los procedimientos descritos en esta página fueron desarrollados y probados en campo por el equipo de Vibromera utilizando el Balanset-1A, un balanceador portátil de doble canal y analizador de vibraciones para el balanceo de rotores en sitio.
Instrumentos profesionales de balanceo en campo para centrífugas, separadores y maquinaria rotativa. Logre el cumplimiento de ISO 21940-11 en sitio.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko es ingeniero en análisis de vibraciones y fundador y director general de Vibromera. Desde hace más de 15 años balancea equipos rotativos en campo y no en un banco de pruebas: desbrozadoras, ventiladores industriales, trituradoras, centrífugas, ejes y husillos. De ese trabajo nacieron los instrumentos Balanset — se concibieron como una herramienta que el especialista puede llevar hasta la máquina y usar solo, en sitio, y no como equipo de laboratorio. Vibromera se fundó en 2017 y desde 2023 tiene su sede en Oporto, Portugal. Aquí se realizan el desarrollo, el ensamblaje y el soporte de la línea Balanset. El instrumento insignia es el Balanset-1A, un analizador portátil para el balanceo en uno y dos planos y para el diagnóstico de vibraciones. Nikolai participa personalmente en la atención al cliente, en la resolución de casos difíciles de balanceo y en el desarrollo del software. Trabaja con clientes de todo el mundo, en cualquier idioma.
