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Calculadora de equilibrio de separadores/centrífugas
Calcular el desequilibrio permisible del tambor, la excentricidad, la fuerza centrífuga y la fuerza g para separadores de discos apilados y centrífugas decantadoras según la norma ISO 21940.
Resultados
Desequilibrio admisible (ISO 21940)
El desequilibrio residual admisible para el tambor de una centrífuga se calcula utilizando la fórmula estándar ISO 21940-11:
- G — grado de calidad de equilibrado (mm/s)
- m — masa del tambor (kg)
- ω = 2π·n/60 — velocidad angular (rad/s)
Fuerza centrífuga
Fuerza G (Fuerza centrífuga relativa)
La fuerza g en el borde del tambor representa la capacidad de separación:
Dónde R es el radio del recipiente en mm. Este valor se expresa como múltiplos de la aceleración gravitacional (×g).
Ejemplo práctico
Dada: Masa del tambor = 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
Fuerza G = 628,32² × 150 / (9,81 × 1000) = 6.036 ×g
⚠️ Nota: Las centrífugas de alta velocidad requieren tolerancias de equilibrado extremadamente estrictas. Incluso unos pocos gramos de desequilibrio a más de 6000 RPM generan cientos de newtons de fuerza. Verifique siempre el equilibrado después de volver a montar el tambor y sustituir el disco.
Los tambores de las centrífugas giran a velocidades muy elevadas (3000–10.000+ 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 6000 ×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 equilibrador portátil de dos canales y analizador de vibraciones para el equilibrado de rotores in situ.
Instrumentos profesionales de equilibrado de campo para centrífugas, separadores y maquinaria rotativa. Cumplimiento de la norma ISO 21940-11 in situ.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko es ingeniero de análisis de vibraciones y fundador y director ejecutivo de Vibromera. Desde hace más de 15 años equilibra equipos rotativos en campo y no en un banco de pruebas: desbrozadoras, ventiladores industriales, trituradoras, centrifugadoras, ejes y husillos. De ese trabajo nacieron los instrumentos Balanset — se concibieron como una herramienta que el especialista puede llevar hasta la máquina y utilizar solo, in situ, 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 montaje y el soporte de la línea Balanset. El instrumento insignia es el Balanset-1A, un analizador portátil para el equilibrado en uno y dos planos y para el diagnóstico de vibraciones. Nikolai participa personalmente en la atención al cliente, en la resolución de casos de equilibrado difíciles y en el desarrollo del software. Trabaja con clientes de todo el mundo, en cualquier idioma.
