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Teoría del Balanceo de Rotores: Normas ISO, Grados G, Fórmulas y Cálculos
Todo lo que realmente dicen las normas, con las matemáticas mostradas: qué es el desequilibrio en palabras sencillas, la fórmula de fuerza centrífuga, desequilibrio estático vs dinámico, velocidad de vibración RMS, zonas de vibración ISO 10816 (incluyendo bombas), grados de calidad de balanceo ISO 1940 / ISO 21940-11 con el cálculo del desequilibrio residual permisible, conversión mm/s ↔ dB, frecuencias naturales y resonancia — y cómo se ve cada uno de estos en la pantalla de un instrumento de balanceo de campo.
- El desequilibrio de rotor en términos simples
- Fuerza centrífuga por desbalance
- Desequilibrio estático vs dinámico
- Cómo el desequilibrio acorta la vida del rodamiento
- Velocidad de vibración RMS — qué es
- Normas de vibración ISO 10816 (incl. bombas)
- Tabla de grados G (ISO 1940 / 21940-11)
- Desequilibrio residual permisible: el cálculo
- Frecuencia natural y resonancia
- Conversión de mm/s a dB
- Preguntas frecuentes
1. Qué Es el Desequilibrio de Rotor, en Términos Simples
Idealmente, la masa de un rotor está distribuida de modo que su centro de masa quede exactamente sobre el eje de rotación. En realidad nunca es así del todo: porosidad de fundición, tolerancias de maquinado, reparaciones soldadas, aspas desgastadas o reemplazadas, suciedad acumulada, una cuña en su chavetero — todo desplaza unos gramos hacia un lado. Ese desplazamiento de masa es desbalance.
Mientras el rotor está detenido, el desequilibrio es invisible. En cuanto gira, la masa desplazada se ve forzada a viajar en círculo, y por las leyes de Newton jala el eje hacia afuera — una vez por revolución, siempre hacia el “punto pesado”. Los rodamientos reciben una fuerza rotativa; la carcasa recibe vibración exactamente a la frecuencia de rotación (la componente 1×). Esa sola frase explica la mayor parte de lo que hace un instrumento de balanceo: mide qué tan grande es el jalón de una vez por revolución (amplitud) y hacia dónde apunta el punto pesado (fase).
El desequilibrio se cuantifica como masa por su radio:
U — desequilibrio [g·mm]; m — masa desplazada [g]; r — radio donde se ubica [mm]. 10 g a 100 mm = 1,000 g·mm — exactamente tan dañino como 20 g a 50 mm.
Dividir U entre la masa del rotor da el desequilibrio específico e = U/M [g·mm/kg = µm] — que no es otra cosa que la distancia entre el centro de masa y el eje de rotación. Esta pequeña cantidad es el puente hacia los grados ISO en sección 7: un rotor industrial “bien balanceado” típicamente tiene su centro de masa dentro de unas pocas docenas de micras del eje.
2. La Fuerza Centrífuga del Desequilibrio — Fórmula y Cifras Resueltas
El jalón rotativo que crea el desequilibrio es fuerza centrífuga ordinaria:
F — fuerza [N]; m — masa de desequilibrio [kg]; r — radio [m]; U — desequilibrio [kg·m]; ω — velocidad angular [rad/s]; n — velocidad del rotor [rpm].
La parte que la gente subestima es el cuadrado de ω. Toma un desequilibrio modesto de 100 g·mm (10 g a 10 mm, o 1 g a 100 mm) y observa qué le hace la velocidad:
| Velocidad del rotor | ω | Fuerza centrífuga a partir de 100 g·mm | Peso estático equivalente |
|---|---|---|---|
| 500 rpm | 52.4 rad/s | 0.27 N | ~28 g |
| 1,500 rpm | 157 rad/s | 2.5 N | ~0.25 kg |
| 3,000 rpm | 314 rad/s | 9.9 N | ~1 kg |
| 6,000 rpm | 628 rad/s | 39.4 N | ~4 kg |
| 12,000 rpm | 1,257 rad/s | 158 N | ~16 kg |
Un ejemplo más industrial: un taller de reparación suelda un nuevo soporte de martillo a un tambor de desbrozadora y lo deja 50 g pesado a un radio de 200 mm — eso es U = 10,000 g·mm. A las 1,500 rpm de trabajo, los rodamientos del tambor ahora cargan una fuerza rotativa adicional de F = 0.01 kg·m × 157² ≈ 246 N ≈ 25 kg — un costal de cemento girando alrededor del eje 25 veces por segundo. A 2,000 rpm el mismo error jala con ~44 kg.
De la ley ω² se derivan directamente dos consecuencias prácticas:
- Las tolerancias se estrechan con la velocidad. El mismo desequilibrio residual que es inofensivo en una trituradora de 500 rpm es destructivo en un husillo de 12,000 rpm — que es exactamente cómo el grados G están construidos;
- “Solo vibra a máxima velocidad” es física esperada, no es un misterio: a la mitad de la velocidad, la fuerza es un cuarto. (Si la vibración salta desproporcionadamente en una banda estrecha de RPM, eso es un fenómeno distinto — resonancia.)
3. Desequilibrio Estático vs Dinámico — la Diferencia Que Decide Uno o Dos Planos
El desequilibrio viene en dos formas elementales, y la diferencia no es académica: decide si un solo peso de corrección basta o si se requieren dos planos.
- Desbalance estático — el punto pesado está efectivamente en una sola ubicación axial; el centro de masa se desplaza lateralmente. En soportes libres, el rotor detenido rueda por sí solo con el lado pesado hacia abajo (de ahí “estático” — se puede encontrar sin hacerlo girar). Un peso en un plano lo corrige (estático / balanceo en un solo plano).
- Desequilibrio de par / dinámico — dos puntos pesados iguales en extremos opuestos del rotor, separados 180°. En reposo se cancelan: el rotor está estáticamente balanceado y no rodará. En rotación, cada extremo jala en su propia dirección, desfasado media vuelta — el rotor se bambolea, los soportes vibran en fase opuesta. Esto desbalance de par es detectable solo en rotación y corregible solo con pesos en dos planos. Los rotores reales llevan una mezcla de ambas formas, por lo que los rotores largos se balancean en dos planos como un solo cálculo combinado — el método completo se cubre en El Balanceo Dinámico Explicado.
| Desbalance estático | Desbalance dinámico (de par) | |
|---|---|---|
| ¿Detectable en reposo? | Sí — el rotor rueda con el lado pesado hacia abajo | No — aparece solo en rotación |
| Vibración del soporte | Ambos soportes en fase | Soportes desfasados (el rotor “se bambolea”) |
| Corrección | 1 peso, 1 plano | 2 pesos, 2 planos, resueltos en conjunto |
| Regla general | Rotor width < ~1/2 of diameter (in practice 1/3) → one plane usually suffices; longer → two planes (ISO 21940-11) | |
4. Lo Que el Desequilibrio le Hace a los Rodamientos: la Ley Cúbica de la Vida Útil
La fuerza centrífuga de sección 2 no desaparece — termina en los rodamientos como una carga rotativa adicional, sumada a las cargas de peso y de proceso para las que el rodamiento fue dimensionado. La vida por fatiga de los rodamientos de rodillos sigue la ecuación clásica de calificación:
C — capacidad de carga dinámica del rodamiento; P — carga dinámica equivalente realmente aplicada.
Porque la carga entra al cubo (o peor), fuerzas de desequilibrio de apariencia moderada se traducen en pérdidas dramáticas de vida útil:
| Carga dinámica extra por desequilibrio | Vida restante del rodamiento (bolas, p = 3) |
|---|---|
| +10 % | ≈ 75 % |
| +26 % | ≈ 50 % |
| +50 % | ≈ 30 % |
| +100 % (carga duplicada) | ≈ 12 % |
En el ejemplo de la desbrozadora anterior, los 50 g olvidados a 200 mm añadieron ~250 N de carga rotativa. Para un rodamiento de tambor cargado, digamos, con 1 kN, eso es +25% — la vida se reduce aproximadamente a la mitad por una reparación descuidada. Y los rodamientos son solo la primera víctima; la misma sacudida afloja tornillos, abre grietas en soldaduras y carcasas, desgasta acoplamientos y bandas, y difumina el acabado de máquinas herramienta. Esa cadena — desequilibrio → fuerza → fatiga — es por lo que el balanceo es mantenimiento, no cosmética.
5. Velocidad de Vibración RMS: Qué se Está Midiendo Realmente
La vibración puede describirse por desplazamiento (µm), velocidad (mm/s) o aceleración (m/s²). Las normas de condición de máquina se decantaron por la velocidad de vibración, porque pondera de forma más uniforme el rango de frecuencia media destructivo — y específicamente en su Valor RMS (valor cuadrático medio):
El RMS es el “promedio energético” de la señal durante la ventana de medición — la magnitud a la que se refieren los límites de ISO 10816/20816.
¿Por qué RMS y no el pico? Una señal de vibración real es un cóctel: la senoide de desequilibrio 1x más armónicos, ruido de rodamientos y picos aleatorios. Los picos saltan de un lado a otro; el RMS integra el contenido de energía real de la señal y se repite de forma confiable de medición a medición — que es lo que necesitas para comparar contra una norma o un valor “antes”. (Los valores pico siguen importando en análisis de choque; para balanceo y evaluación de condición, manda el RMS.)
Cómo se mide en la práctica: un acelerómetro en la carcasa del rodamiento (dirección radial, montaje magnético sobre una superficie plana limpia), señal integrada a velocidad, limitada a la banda estándar de 10–1,000 Hz, RMS calculado sobre varias docenas de revoluciones promediadas. En la pantalla del vibrómetro Balanset-1A ves los tres números que importan, uno junto al otro: RMS total (todas las causas juntas), el componente 1× (la parte que el balanceo puede eliminar — con su fase), y la RPM. Si el valor total es 6 mm/s pero la componente 1x es solo 1 mm/s, el balanceo no arreglará esa máquina — algo distinto al desequilibrio la está sacudiendo.
6. Normas de Vibración según ISO 10816 / 20816 — Incluyendo Bombas
ISO 10816 (ahora en proceso de consolidación en ISO 20816) responde a la pregunta del operador: “¿es aceptable esta cantidad de vibración?” Evalúa la máquina ensamblada por velocidad de vibración RMS medida en partes no rotativas (carcasas de rodamiento) y clasifica el resultado en cuatro zonas:
| Zona | Significado | Guía típica (máquinas medianas) |
|---|---|---|
| A | Condición de máquina nueva | hasta ~1.4 mm/s |
| B | Aceptable para operación a largo plazo sin restricciones | 1.4 – 2.8 mm/s |
| C | Insatisfactorio para operación a largo plazo — planifica la corrección | 2.8 – 4.5 mm/s |
| D | Vibración causando daño — actúa ahora | más de 4.5 mm/s |
Para bombas específicamente (ISO 10816-3 Grupo 2: máquinas de 15–300 kW, e ISO 10816-7 para bombas rotodinámicas), los límites de zona dependen del tipo de cimentación — rígida o flexible:
| Bomba en… | Límite de zona A/B | Límite de zona B/C | Límite de zona C/D |
|---|---|---|---|
| Soportes rígidos (placa base anclada) | 1.4 mm/s | 2.8 mm/s | 4.5 mm/s |
| Soportes flexibles (marco, monturas con resorte) | 2.3 mm/s | 4.5 mm/s | 7.1 mm/s |
Las máquinas más grandes (>300 kW, ISO 10816-3 Grupo 1) tienen límites proporcionalmente más suaves (2.3 / 4.5 / 7.1 mm/s rígidos, 3.5 / 7.1 / 11 mm/s flexibles). Siempre revisa el límite propio del fabricante de la máquina si está indicado — tiene prioridad sobre la tabla genérica.
Tres reglas de campo que hacen que las tablas sean útiles y no solo académicas:
- Mide en los rodamientos, en tres direcciones donde sea posible (horizontal, vertical, axial) — la norma aplica a la lectura más alta;
- Juzga la tendencia, no solo el valor absoluto. Una bomba que vivió en 1.8 mm/s durante años y ahora muestra 3.4 mm/s merece atención, aunque siga siendo “aceptable”;
- La maquinaria agrícola y móvil se juzga con más tolerancia — las desbrozadoras y podadoras sobre sus marcos inherentemente flexibles se consideran bien hasta ~7 mm/s; perseguir cifras de nivel bomba ahí es esfuerzo desperdiciado (detalles en la capítulo de tolerancias).
7. Grados de Calidad de Balanceo G — la Tabla ISO 1940 / ISO 21940-11
Mientras ISO 10816 juzga la máquina en funcionamiento, ISO 1940-1 (reemplazada por ISO 21940-11, con el contenido esencialmente sin cambios) juzga el el rotor mismo: cuánto desequilibrio residual puede quedar tras el balanceo. La tolerancia se expresa como un grado de calidad de balanceo G, definido como el producto del desequilibrio específico y la velocidad angular:
e_per — desequilibrio específico permisible (desplazamiento del centro de masa) [mm]; ω — velocidad angular [rad/s]. El producto es una velocidad — por eso los grados llevan unidades de mm/s.
La elegancia de esta definición: un solo número G cubre todas las velocidades. Un rotor balanceado a G 6.3 tiene su centro de masa lo bastante cerca del eje como para que el velocidad impulsada por el desequilibrio es 6.3 mm/s — sea cual sea su RPM. Rotor más rápido → ω mayor → desplazamiento permitido e_per proporcionalmente menor. Los grados estándar y sus aplicaciones convencionales:
| Grado | Tipos de rotor típicos (según ISO 21940-11) |
|---|---|
| G 40 | Ruedas de auto, rines, flechas de transmisión de vehículos de baja velocidad |
| G 16 | Flechas cardán/de transmisión, rotores de maquinaria agrícola, partes de trituradoras, componentes individuales de motor |
| G 6.3 | El estándar industrial por defecto: ventiladores, sopladores, bombas, motores eléctricos generales, partes de máquina, tambores, poleas, volantes, centrífugas |
| G 2.5 | Turbinas de gas y vapor, rotores rígidos de turbogeneradores, transmisiones de máquinas herramienta, motores eléctricos medianos/grandes con requisitos especiales |
| G 1 | Transmisiones de rectificadoras, transmisiones de grabadoras de cinta y tocadiscos, armaduras pequeñas de precisión |
| G 0.4 | Husillos de rectificadora de precisión, giroscopios |
Lo que significa el grado físicamente es más fácil de sentir a través de e_per. A 3,000 rpm (ω = 314 rad/s), el grado G 6.3 permite e_per = 6.3 / 314 = 0.02 mm = 20 µm: el centro de masa de un rotor “normalmente balanceado” a 3,000 rpm queda dentro de dos centésimas de milímetro de su eje. G 1 a la misma velocidad permite apenas 3 µm. Por eso las herramientas de balanceo, los mandriles e incluso la posición de la marca del tacómetro se manejan con tanta minuciosidad — a estas escalas, todo importa.
8. Desequilibrio Residual Permisible: el Cálculo ISO 1940, Paso a Paso
La pregunta práctica con la que termina todo trabajo: “¿cuántos gramos-milímetro pueden quedar?” A partir de la definición del grado, una fórmula lo responde:
G — grado [mm/s]; M — masa del rotor [kg]; n — velocidad de servicio [rpm]. La constante 9549 = 1000 × 60/2π convierte unidades. Para balanceo en dos planos, el resultado se reparte entre los planos — comúnmente 50/50 para rotores simétricos.
-
Elige el grado
De la tabla de aplicación ISO 21940-11 anterior — por ejemplo, un impulsor de ventilador industrial → G 6.3.
-
Ingresa la masa y la velocidad de servicio
Rotor de ventilador M = 80 kg, n = 3,000 rpm: U_per = 9549 × 6.3 × 80 / 3000 = ≈ 1,604 g·mm en total.
-
Repartido entre los planos de corrección
Rotor simétrico, dos planos → ≈ 802 g·mm por plano. (El mismo rotor balanceado al grado agrícola G 16 permitiría ≈ 2,037 g·mm por plano — los grados escalan linealmente.)
-
Traducir a gramos en tu radio
Radio de corrección 250 mm → el punto pesado residual debe ser menor a 802 / 250 ≈ 3.2 g por plano. Ese es el número a comparar con lo que reporta el instrumento tras la corrida de verificación.
No hace falta hacer esto a mano junto a la máquina: la misma calculadora está integrada en el software Balanset — ingresa masa, velocidad y grado, y la tolerancia aparece junto al desequilibrio residual medido en la ventana de resultados. Hay una versión gratuita en línea aquí: Calculadora de desequilibrio residual ISO 21940-11.
El instrumento hace estos cálculos por ti
El Balanset-1A mide dos canales + fase, calcula las masas de corrección por el método de coeficientes de influencia, verifica el resultado contra las tolerancias ISO 21940-11 e imprime el reporte — para €1,975, actualizaciones de software gratuitas de por vida. La teoría de esta página es exactamente lo que sus pantallas implementan.
9. Frecuencia Natural y Resonancia — la Trampa Que Todo Balanceador Encuentra
Toda estructura — rotor, soportes, marco, cimentación — tiene frecuencias naturales: las tasas a las que “quiere” oscilar después de un golpe, determinadas por su rigidez y masa (para el modelo más simple, f_n = (1/2π)·√(k/m)). Cuando la velocidad del rotor se acerca a una frecuencia natural, la fuerza de desequilibrio de una vez por revolución llega en fase con el propio balanceo de la estructura, y cada empujón se suma al anterior. Eso es resonancia: la amplitud se multiplica (limitada solo por el amortiguamiento), la fase oscila salvajemente, y la aritmética lineal en la que se basa el balanceo colapsa.
Cómo se delata la resonancia durante el trabajo de balanceo:
- un pequeño cambio de RPM (50–100 rpm) cambia la vibración varias veces;
- la lectura de fase se rehúsa a estabilizarse, o salta cuando la velocidad varía unas cuantas rpm;
- después de instalar el peso calculado, la vibración crece — y la siguiente corrida pide cada vez más masa;
- la vibración es mayor lejos del rotor (una escalera, un resguardo, una cabina) que en los rodamientos — un elemento estructural está resonando, no el rotor.
Cómo encontrar la frecuencia natural con el instrumento: la gráfica RunDown
El método de campo más rápido no necesita equipo adicional: acelera la máquina a velocidad de trabajo, corta la transmisión, y deja que el instrumento registre amplitud y fase continuamente mientras el rotor desacelera por inercia a lo largo de todo el rango de velocidad. El software Balanset grafica ambos contra la RPM (la gráfica RunDown). Leerla toma un solo vistazo:
- cada pico de amplitud en el descenso marca una frecuencia natural que el rotor cruzó;
- a la misma velocidad el la traza de fase hace un quiebre pronunciado (oscilación de ~180° a través de la resonancia) — la confirmación clásica de que es una resonancia real, no un efecto de carga;
- el valles tranquilos entre picos son tus velocidades de balanceo seguras.
Qué hacer con este conocimiento:
- Balancea fuera de las zonas de resonancia — usualmente claramente por debajo del primer pico o en un valle entre picos. Práctica en desbrozadoras: balanceo grueso a 600–900 rpm, luego verificación a la velocidad de trabajo;
- Mantén cada corrida de una serie a la misma velocidad (±100 rpm) — cerca de una resonancia, incluso 2–3 rpm de deriva cambia notablemente la amplitud y la fase;
- Para bancos de prueba y soportes DIY, diseña la geometría deliberadamente: un soporte blando (por debajo de resonancia) quiere su frecuencia natural 2–3 veces por debajo de la velocidad de balanceo — soportes con resortes que se mueven visiblemente con la mano logran exactamente eso;
- Si la propia velocidad de trabajo cae sobre una resonancia, el balanceo es un paliativo — la solución real es cambiar la rigidez o la masa (reforzando el marco, cambiando las monturas) para alejar la frecuencia natural.
10. Conversión de mm/s a dB (Nivel de Velocidad de Vibración)
Los datos de vibración a veces llegan en decibeles — normas de Europa del Este más antiguas, algunos analizadores y reportes de vibración de edificios usan la escala logarítmica. La conversión es una definición, no una medición:
v — velocidad RMS medida; v₀ — velocidad de referencia. 5·10⁻⁸ m/s es la referencia usada en la práctica del diagnóstico de vibración (tradición GOST/ISO heredada); ISO 1683 también lista 10⁻⁹ m/s para algunos usos acústicos — siempre indica la referencia al citar dB.
Conversiones útiles en la referencia común v₀ = 5·10⁻⁸ m/s:
| Velocidad RMS | Nivel | Dónde te lo encuentras |
|---|---|---|
| 0.5 mm/s | 80 dB | Excelente para máquina pequeña |
| 1.0 mm/s | 86 dB | Zona A, buena condición |
| 2.8 mm/s | 95 dB | Región de límite entre zona A/B → B/C |
| 4.5 mm/s | 99 dB | Límite de zona C/D (máquinas medianas) |
| 7.1 mm/s | 103 dB | Límite C/D en soporte flexible |
| 10 mm/s | 106 dB | Severo — territorio de daño |
Dos reglas prácticas hacen la escala intuitiva: +6 dB = el doble de velocidad, +20 dB = diez veces la velocidad. Así que una máquina que pasó de 99 dB a 86 dB tras el balanceo redujo su vibración ~4.5 veces — la escala logarítmica comprime grandes mejoras en cifras de apariencia modesta, que es exactamente por qué los reportes de servicio para clientes son más claros en mm/s.
11. Preguntas frecuentes
¿Qué es el desequilibrio de rotor en términos simples?
Desequilibrio significa que el centro de masa del rotor no está exactamente sobre su eje de rotación — hay masa extra de un lado. En reposo es invisible; en rotación, la masa desplazada jala el eje hacia afuera una vez por revolución, creando una fuerza centrífuga rotativa que sacude la máquina exactamente a la frecuencia de rotación (la componente 1x). Se mide como masa × radio (g·mm) y se corrige añadiendo o quitando pesos.
¿Cuál es la fórmula de la fuerza centrífuga por desequilibrio?
F = m·r·ω² = U·ω², donde U = m·r es el desequilibrio y ω = 2πn/60 la velocidad angular. La fuerza crece con el cuadrado de la RPM: 100 g·mm producen ~1 kg de fuerza rotativa a 3,000 rpm pero ~16 kg a 12,000 rpm. Esta ley cuadrática es la razón por la que las tolerancias de balanceo se estrechan conforme sube la velocidad.
¿Cuál es la diferencia entre el balanceo estático y el dinámico?
El desequilibrio estático es un solo punto pesado efectivo: el rotor detenido rueda con el lado pesado hacia abajo sobre soportes libres, y un peso en un plano lo corrige. El desequilibrio dinámico (de par o momento) son puntos pesados en extremos opuestos, separados 180°: el rotor está balanceado en reposo pero se bambolea al girar, y solo puede detectarse en giro y corregirse con pesos en dos planos. Los rotores reales combinan ambos, por lo que los rotores largos se balancean en dos planos como un solo cálculo.
¿Cómo afecta el desequilibrio la vida útil del rodamiento?
La fuerza centrífuga se suma a la carga dinámica P del rodamiento, y la vida de los rodamientos de rodillos sigue L₁₀ = (C/P)³ para rodamientos de bolas — la carga entra al cubo. Aproximadamente: +10% de carga ≈ −25% de vida, +26% ≈ −50%, duplicar la carga deja ~12% de la vida. Más allá de los rodamientos, la misma fuerza rotativa afloja sujetadores, propaga grietas y desgasta acoplamientos.
¿Qué es la velocidad de vibración RMS y cómo se mide?
La velocidad de vibración RMS (valor cuadrático medio) es el promedio energético de la señal de velocidad en mm/s — la magnitud estándar de ISO 10816/20816. Para una senoide pura equivale a 0.707 del valor pico. Se mide con un acelerómetro en la carcasa del rodamiento (dirección radial), la señal se integra a velocidad en la banda de 10–1,000 Hz y se promedia sobre muchas revoluciones; los instrumentos de dos canales leen ambos rodamientos simultáneamente y también separan la componente 1x que el balanceo puede eliminar.
¿Cuáles son las normas de vibración ISO 10816 para bombas?
Para bombas de 15–300 kW (ISO 10816-3 Grupo 2), los límites de zona son 1.4 / 2.8 / 4.5 mm/s RMS en soportes rígidos y 2.3 / 4.5 / 7.1 mm/s en soportes flexibles — zona A hasta el primer valor, zona B hasta el segundo (aceptable a largo plazo), zona C hasta el tercero (corregir pronto), zona D por encima (riesgo de daño). Las máquinas más grandes tienen límites proporcionalmente más altos; el límite indicado por el fabricante siempre tiene prioridad sobre la tabla genérica.
¿Qué significan los grados de calidad de balanceo G en ISO 1940?
Un grado G (en mm/s) equivale al desequilibrio específico permisible multiplicado por la velocidad angular: G = e_per·ω. Asignaciones comunes: G 40 — ruedas de auto; G 16 — flechas cardán y rotores agrícolas; G 6.3 — ventiladores, bombas, motores y tambores en general (el estándar industrial por defecto); G 2.5 — turbinas y máquinas herramienta; G 1–G 0.4 — husillos de precisión. Como ω entra en la definición, el mismo grado permite menos g·mm conforme sube la velocidad.
¿Cómo calculo el desequilibrio residual permisible según ISO 1940?
U_per = 9549 · G · M / n, donde G es el grado en mm/s, M la masa del rotor en kg y n la velocidad en rpm — el resultado está en g·mm, repartido entre los dos planos de corrección (usualmente 50/50). Ejemplo: ventilador de 80 kg a 3,000 rpm, G 6.3 → 9549×6.3×80/3000 ≈ 1,604 g·mm total ≈ 802 g·mm por plano; a un radio de corrección de 250 mm eso es aproximadamente 3.2 g. Herramienta en línea: la calculadora ISO 21940-11 en vibromera.eu.
¿Cómo encuentro la frecuencia natural y evito la resonancia al balancear?
Registra una gráfica de parada por inercia (RunDown): lleva la máquina a velocidad, corta la transmisión y registra amplitud y fase contra la RPM decreciente. Cada pico de amplitud acompañado de un quiebre de fase pronunciado marca una frecuencia natural; los valles entre picos son velocidades de balanceo seguras. Señales de que estás en una resonancia: un cambio de 50–100 rpm altera la vibración varias veces, la fase no se estabiliza, y los pesos calculados empeoran las cosas. Balancea fuera de esas zonas, o cambia la rigidez de la estructura para alejar la resonancia.
¿Cómo convierto mm/s a dB para vibración?
L_v = 20·log₁₀(v/v₀) con la referencia v₀ = 5·10⁻⁸ m/s usada en la práctica del diagnóstico de vibración: 1 mm/s ≈ 86 dB, 4.5 mm/s ≈ 99 dB, 10 mm/s ≈ 106 dB. Recuerda que +6 dB significa el doble de velocidad y +20 dB significa diez veces más; y siempre indica el valor de referencia, ya que algunas normas de acústica usan 10⁻⁹ m/s en su lugar.
