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Teoría del Equilibrado de Rotores: Normas ISO, Grados G, Fórmulas y Cálculos
Todo lo que dicen realmente las normas, con las matemáticas incluidas: qué es el desequilibrio en palabras sencillas, la fórmula de la fuerza centrífuga, desequilibrio estático frente a dinámico, velocidad de vibración RMS, zonas de vibración de la ISO 10816 (incluidas bombas), grados de calidad de equilibrado ISO 1940 / ISO 21940-11 con el cálculo del desequilibrio residual admisible, la conversión mm/s ↔ dB, frecuencias naturales y resonancia — y cómo se ve cada uno de ellos en la pantalla de un instrumento de equilibrado de campo.
- El desequilibrio del rotor en términos sencillos
- Fuerza centrífuga por desequilibrio
- Desequilibrio estático frente a dinámico
- Cómo el desequilibrio reduce la vida de los rodamientos
- Velocidad de vibración RMS — qué es
- Normas de vibración ISO 10816 (incl. bombas)
- Tabla de grados G (ISO 1940 / 21940-11)
- Desequilibrio residual admisible: el cálculo
- Frecuencia natural y resonancia
- Conversión de mm/s a dB
- PREGUNTAS FRECUENTES
1. Qué Es el Desequilibrio del Rotor, en Términos Sencillos
Idealmente, la masa de un rotor está distribuida de forma que su centro de masa se encuentra exactamente sobre el eje de rotación. En la realidad, nunca es exactamente así: la porosidad de fundición, las tolerancias de mecanizado, las reparaciones soldadas, las palas desgastadas o sustituidas, la suciedad acumulada, una chaveta en su chavetero — todo desplaza unos gramos hacia un lado. Ese desplazamiento de masa es desequilibrio.
Mientras el rotor está parado, el desequilibrio es invisible. En cuanto gira, la masa desplazada se ve obligada a recorrer un círculo y, por las leyes de Newton, tira del eje hacia fuera — una vez por revolución, siempre hacia el "punto pesado". Los rodamientos reciben una fuerza giratoria; la carcasa recibe vibración exactamente a la frecuencia de rotación (la componente 1×). Esa única frase explica la mayor parte de lo que hace un instrumento de equilibrado: mide cuán grande es el tirón 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 en el que se sitúa [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 magnitud es el puente hacia los grados ISO en sección 7: un rotor industrial "bien equilibrado" tiene típicamente su centro de masa dentro de unas pocas decenas de micras del eje.
2. La Fuerza Centrífuga por Desequilibrio — Fórmula y Ejemplos Numéricos
El tirón giratorio que crea el desequilibrio es la 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 la cuadrado de ω. Tome un desequilibrio modesto de 100 g·mm (10 g a 10 mm, o 1 g a 100 mm) y observe 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 en el tambor de una 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 soportan una fuerza giratoria adicional de F = 0,01 kg·m × 157² ≈ 246 N ≈ 25 kg — un saco de cemento girando alrededor del eje 25 veces por segundo. A 2.000 rpm, el mismo error tira con ~44 kg.
Dos consecuencias prácticas se derivan directamente de la ley ω²:
- Las tolerancias se estrechan con la velocidad. El mismo desequilibrio residual que es inofensivo en una trituradora a 500 rpm es destructivo en un husillo a 12.000 rpm — que es exactamente cómo el Grados G están construidos;
- "Solo vibra a plena velocidad" es física esperada, no es un misterio: a media velocidad la fuerza es una cuarta parte. (Si la vibración salta de forma desproporcionada en una banda estrecha de RPM, eso es un fenómeno distinto — resonancia.)
3. Desequilibrio Estático frente a Dinámico — La Diferencia que Decide Uno o Dos Planos
El desequilibrio se presenta en dos formas elementales, y la diferencia no es académica: decide si basta con un peso de corrección o se necesitan dos planos.
- Desequilibrio estático — el punto pesado está efectivamente en una única posición axial; el centro de masa está desplazado lateralmente. Sobre 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 / equilibrado de un solo plano).
- Desequilibrio de par / dinámico — dos puntos pesados iguales en extremos opuestos del rotor, a 180°. En reposo se cancelan: el rotor está equilibrado estáticamente y no rueda. En rotación, cada extremo tira en su propia dirección, medio giro desfasado — el rotor oscila, los soportes vibran en fase opuesta. Esta desequilibrio de par es detectable solo en rotación y es corregible solo con pesos en dos planos. Los rotores reales llevan una mezcla de ambas formas, por lo que los rotores largos se equilibran en dos planos como un cálculo combinado único — el método completo se trata en El balanceo dinámico explicado.
| Desequilibrio estático | Desequilibrio 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 fuera de fase (el rotor "oscila") |
| Corrección | 1 peso, 1 plano | 2 pesos, 2 planos, resueltos juntos |
| Regla de oro | Ancho del rotor < ~1/2 del diámetro (en la práctica 1/3) → normalmente basta un plano; más largo → dos planos (ISO 21940-11) | |
4. Lo Que el Desequilibrio Hace a los Rodamientos: La Ley Cúbica de la Vida
La fuerza centrífuga a partir de sección 2 no desaparece — se convierte en una carga giratoria adicional en los rodamientos, sumada a la carga de peso y de proceso para la que se dimensionó el rodamiento. La vida a fatiga de los rodamientos de rodillos sigue la ecuación clásica de valoración:
C — capacidad de carga dinámica del rodamiento; P — carga dinámica equivalente realmente aplicada.
Porque la carga entra al cubo (o peor), un desequilibrio de aspecto moderado se traduce en una pérdida dramática de vida útil:
| Carga dinámica extra por desequilibrio | Vida útil 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, a 1 kN, eso es +25% — la vida útil se reduce aproximadamente a la mitad por una reparación descuidada. Y los rodamientos son solo la primera víctima; la misma sacudida afloja pernos, abre grietas en soldaduras y carcasas, desgasta acoplamientos y correas, y difumina el acabado de mecanizado de las máquinas herramienta. Esa cadena — desequilibrio → fuerza → fatiga — es la razón por la que el equilibrado es mantenimiento, no cosmética.
5. Velocidad de Vibración RMS: Qué Se Está Midiendo Realmente
La vibración puede describirse mediante desplazamiento (µm), velocidad (mm/s) o aceleración (m/s²). Las normas de estado de máquinas se decantaron por velocidad de vibración, porque pondera de forma más uniforme el rango de frecuencias medias, el más destructivo — y específicamente en su valor RMS (valor eficaz):
El RMS es el "promedio energético" de la señal a lo largo de la ventana de medición — la magnitud a la que se refieren los límites de la ISO 10816/20816.
¿Por qué RMS y no el pico? Una señal de vibración real es un cóctel: la senoide de desequilibrio 1× más armónicos, ruido de rodamientos y picos aleatorios. Los picos varían de forma errática; el RMS integra el verdadero contenido energético de la señal y se repite de forma fiable de una medición a otra — que es lo que necesita para comparar con una norma o con un valor "antes". (Los valores pico siguen siendo importantes en el análisis de choque; para el equilibrado y la evaluación del estado, manda el RMS.)
Cómo se mide en la práctica: : un acelerómetro en la carcasa del rodamiento (dirección radial, montaje magnético en una zona plana y limpia), señal integrada a velocidad, limitada en banda al rango estándar de 10-1.000 Hz, RMS calculado a lo largo de varias decenas de revoluciones promediadas. En la pantalla del vibrómetro Balanset-1A se ven las tres cifras que importan, una junto a otra: RMS global (todas las causas juntas), el componente 1× (la parte que el equilibrado puede eliminar — con su fase), y el RPM. Si el valor global es 6 mm/s pero la componente 1× es solo 1 mm/s, el equilibrado no arreglará esa máquina — algo distinto del desequilibrio la está haciendo vibrar.
6. Normas de Vibración según la ISO 10816 / 20816 — Incluidas Bombas
La ISO 10816 (que ahora se está consolidando en la ISO 20816) responde a la pregunta del operador: "¿esta cantidad de vibración es aceptable?" Evalúa la máquina montada por la velocidad de vibración RMS medida en piezas no giratorias (carcasas de rodamientos) y clasifica el resultado en cuatro zonas:
| Zona | Significado | Guía típica (máquinas medianas) |
|---|---|---|
| A | Estado de máquina nueva | hasta ~1,4 mm/s |
| B | Aceptable para funcionamiento a largo plazo sin restricciones | 1,4 – 2,8 mm/s |
| C | Insatisfactorio para el funcionamiento a largo plazo — planifique la corrección | 2,8 – 4,5 mm/s |
| D | Vibración causando daños — actúe ya | más de 4,5 mm/s |
Específicamente para bombas (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 la zona A/B | Límite de la zona B/C | Límite de la zona C/D |
|---|---|---|---|
| Soportes rígidos (base anclada con lechada) | 1,4 mm/s | 2,8 mm/s | 4,5 mm/s |
| Soportes flexibles (bastidor, montajes de muelle) | 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 en rígidos, 3,5 / 7,1 / 11 mm/s en flexibles). Compruebe siempre el límite propio del fabricante de la máquina si se indica uno — prevalece sobre la tabla genérica.
Tres reglas de campo que hacen útiles las tablas, y no solo académicas:
- Mida en los rodamientos, en tres direcciones donde sea posible (horizontal, vertical, axial) — la norma se aplica a la lectura más alta;
- Juzgue la tendencia, no solo el valor absoluto. Una bomba que llevaba años en 1,8 mm/s y ahora muestra 3,4 mm/s merece atención aunque siga siendo "aceptable";
- La maquinaria agrícola y móvil se evalúa con más margen — las desbrozadoras y segadoras sobre sus bastidores inherentemente flexibles se consideran correctas hasta ~7 mm/s; perseguir cifras de nivel de bomba ahí es esfuerzo desperdiciado (detalles en el capítulo de tolerancias).
7. Grados de Calidad de Equilibrado G — La Tabla de la ISO 1940 / ISO 21940-11
Mientras que la ISO 10816 evalúa la máquina en funcionamiento, la ISO 1940-1 (sustituida por la ISO 21940-11, con contenido esencialmente igual) evalúa el el rotor mismo: cuánto desequilibrio residual puede quedar tras el equilibrado. La tolerancia se expresa como un grado de calidad de equilibrado G, definido como el producto del desequilibrio específico y la velocidad angular:
e_per — desequilibrio específico admisible (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 único número G cubre todas las velocidades. Un rotor equilibrado a G 6,3 tiene su centro de masa lo bastante cerca del eje como para que el velocidad impulsada por desequilibrio es 6,3 mm/s — sea cual sea su velocidad de giro. Rotor más rápido → ω mayor → desplazamiento admisible e_per proporcionalmente menor. Los grados estándar y sus aplicaciones habituales:
| Grado | Tipos de rotor habituales (según ISO 21940-11) |
|---|---|
| G 40 | Ruedas de automóvil, llantas de rueda, ejes de transmisión de vehículos de baja velocidad |
| G 16 | Ejes cardán/de transmisión, rotores de maquinaria agrícola, piezas de trituradoras, componentes individuales de motores |
| G 6.3 | El estándar industrial por defecto: ventiladores, sopladores, bombas, motores eléctricos generales, piezas de máquinas, tambores, poleas, volantes, centrifugadoras |
| G 2.5 | Turbinas de gas y vapor, rotores rígidos de turbogeneradores, accionamientos de máquinas herramienta, motores eléctricos medianos/grandes con requisitos especiales |
| G 1 | Accionamientos de rectificadoras, accionamientos de grabadoras y tocadiscos, armaduras de precisión pequeñas |
| G 0.4 | Husillos de rectificadora de precisión, giroscopios |
Lo que significa el grado físicamente se percibe mejor 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 equilibrado" a 3.000 rpm se encuentra a menos de dos centésimas de milímetro de su eje. El grado G 1 a la misma velocidad permite solo 3 µm. Por eso el utillaje de equilibrado, los mandriles e incluso la posición de la marca del tacómetro se manejan con tanta minuciosidad — a estos desplazamientos, todo importa.
8. Desequilibrio Residual Admisible: El Cálculo de la ISO 1940, Paso a Paso
La pregunta práctica con la que termina cada trabajo: "¿cuántos gramo-milímetros 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 las unidades. Para el equilibrado en dos planos, el resultado se reparte entre los planos — normalmente 50/50 para rotores simétricos.
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Elija el grado
De la tabla de aplicaciones de la ISO 21940-11 anterior — p. ej., un rodete de ventilador industrial → G 6.3.
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Introduzca 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.
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Repartido entre los planos de corrección
Rotor simétrico, dos planos → ≈ 802 g·mm por plano. (El mismo rotor equilibrado al grado agrícola G 16 tendría permitidos ≈ 2.037 g·mm por plano — los grados escalan linealmente.)
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Traducir a gramos en su radio
Radio de corrección de 250 mm → el punto pesado residual debe quedar por debajo de 802 / 250 ≈ 3,2 g por plano. Esa es la cifra que hay que comparar con lo que informa el instrumento tras la pasada de ajuste.
No hace falta hacer esto a mano en la máquina: la misma calculadora está integrada en el software de Balanset — introduzca la masa, la velocidad y el 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 realiza estos cálculos por usted
El Balanset-1A mide dos canales + fase, calcula las masas de corrección por el método de coeficientes de influencia, comprueba el resultado frente a las tolerancias de la ISO 21940-11 e imprime el informe — para €1,975, actualizaciones de software gratuitas de por vida. La teoría de esta página es exactamente lo que implementan sus pantallas.
9. Frecuencia Natural y Resonancia — La Trampa que Todo Equilibrador Encuentra
Toda estructura — rotor, soportes, bastidor, cimentación — tiene frecuencias naturales: las frecuencias con las que "quiere" oscilar tras 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 la oscilación propia de la estructura, y cada impulso 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 equilibrado se derrumba.
Cómo se delata la resonancia durante el trabajo de equilibrado:
- un pequeño cambio de RPM (50-100 rpm) altera la vibración varias veces;
- la lectura de fase se niega a estabilizarse, o salta cuando la velocidad varía unas pocas rpm;
- tras instalar el peso calculado, la vibración crece — y la siguiente pasada pide cada vez más masa;
- la vibración es mayor lejos del rotor (una escalera, una protección, una cabina) que en los rodamientos — está resonando un elemento estructural, no el rotor.
Cómo encontrar la frecuencia natural con el instrumento: el gráfico RunDown
El método de campo más rápido no necesita equipo adicional: lleve la máquina a la velocidad de trabajo, corte el accionamiento y deje que el instrumento registre la amplitud y la fase de forma continua mientras el rotor se desacelera a lo largo de todo el rango de velocidad. El software Balanset traza ambas frente a las RPM (el gráfico RunDown). Leerlo lleva solo un vistazo:
- cada pico de amplitud al bajar marca una frecuencia natural que el rotor atravesó;
- a la misma velocidad el la traza de fase hace un cambio brusco (~180° de giro a través de la resonancia) — la confirmación clásica de que es una resonancia verdadera, no un efecto de carga;
- el valles tranquilos entre picos son sus velocidades de equilibrado seguras.
Qué hacer con este conocimiento:
- Equilibre fuera de las zonas de resonancia — normalmente claramente por debajo del primer pico o en un valle entre picos. Práctica con desbrozadoras: equilibrado grueso a 600-900 rpm, y luego verificar a la velocidad de trabajo;
- Mantenga cada pasada de una serie a la misma velocidad (±100 rpm) — cerca de una resonancia, incluso 2-3 rpm de deriva desplaza la amplitud y la fase de forma notable;
- Para bancos de prueba y soportes DIY, diseñe la geometría deliberadamente: un soporte blando (por debajo de la resonancia) quiere su frecuencia natural 2-3× debajo de la velocidad de equilibrado — los soportes elásticos que se balancean visiblemente a mano logran exactamente eso;
- Si la propia velocidad de trabajo cae sobre una resonancia, el equilibrado es un paliativo — la solución real es cambiar la rigidez o la masa (reforzando el bastidor, cambiando los soportes) 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 decibelios — normas antiguas de Europa del Este, algunos analizadores e informes 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 vibraciones (tradición GOST/ISO antigua); la ISO 1683 también recoge 10⁻⁹ m/s para algunos usos acústicos — indique siempre la referencia al citar dB.
Conversiones prácticas con la referencia habitual v₀ = 5·10⁻⁸ m/s:
| Velocidad RMS | Nivel | Dónde lo encuentra |
|---|---|---|
| 0,5 mm/s | 80 dB | Máquina pequeña excelente |
| 1,0 mm/s | 86 dB | Zona A, buen estado |
| 2,8 mm/s | 95 dB | Región límite 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 daños |
Dos reglas prácticas hacen intuitiva la escala: +6 dB = el doble de velocidad, +20 dB = diez veces más la velocidad. Así, una máquina que pasó de 99 dB a 86 dB tras el equilibrado redujo su vibración ~4,5 veces — la escala logarítmica comprime grandes mejoras en cifras de aspecto modesto, precisamente por eso los informes de servicio para clientes son más claros en mm/s.
11. Preguntas frecuentes
¿Qué es el desequilibrio del rotor en términos sencillos?
El desequilibrio significa que el centro de masa del rotor no se encuentra exactamente sobre su eje de rotación — hay masa adicional en un lado. En reposo es invisible; en rotación, la masa desplazada tira del eje hacia fuera una vez por revolución, creando una fuerza centrífuga giratoria que sacude la máquina exactamente a la frecuencia de rotación (la componente 1×). 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 las RPM: 100 g·mm produce ~1 kg de fuerza giratoria a 3.000 rpm pero ~16 kg a 12.000 rpm. Esta ley cuadrática es la razón por la que las tolerancias de equilibrado se estrechan al aumentar la velocidad.
¿Cuál es la diferencia entre el balanceo estático y el dinámico?
El desequilibrio estático es un único 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) son puntos pesados en extremos opuestos, a 180°: el rotor está equilibrado en reposo pero oscila en rotación, y solo puede detectarse girando y corregirse con pesos en dos planos. Los rotores reales combinan ambos, por lo que los rotores largos se equilibran en dos planos como un único cálculo.
¿Cómo afecta el desequilibrio a la vida útil de los rodamientos?
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 elevada 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 giratoria afloja fijaciones, propaga grietas y desgasta acoplamientos.
¿Qué es la velocidad de vibración RMS y cómo se mide?
La velocidad de vibración RMS (valor eficaz) es el promedio energético de la señal de velocidad en mm/s — la magnitud estándar de la norma 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 a lo largo de muchas revoluciones; los instrumentos de dos canales leen ambos rodamientos simultáneamente y también separan la componente 1× que el equilibrado 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 daños). Las máquinas más grandes tienen límites proporcionalmente más altos; el límite indicado por el fabricante prevalece sobre la tabla genérica.
¿Qué significan los grados de calidad de equilibrado G en la ISO 1940?
Un grado G (en mm/s) equivale al desequilibrio específico admisible multiplicado por la velocidad angular: G = e_per·ω. Asignaciones habituales: G 40 — ruedas de automóvil; G 16 — ejes cardán y rotores agrícolas; G 6,3 — ventiladores, bombas, motores generales y tambores (el estándar industrial por defecto); G 2,5 — turbinas y máquinas herramienta; G 1-G 0,4 — husillos de precisión. Como ω forma parte de la definición, el mismo grado permite menos g·mm a medida que aumenta la velocidad.
¿Cómo calculo el desequilibrio residual admisible según la ISO 1940?
U_per = 9549 · G · M / n, siendo G 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 (normalmente 50/50). Ejemplo: ventilador de 80 kg a 3.000 rpm, G 6,3 → 9549×6,3×80/3000 ≈ 1.604 g·mm en total ≈ 802 g·mm por plano; con 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 equilibrar?
Registre un gráfico de desaceleración (RunDown): lleve la máquina a velocidad, corte el accionamiento y registre la amplitud y la fase frente a las RPM decrecientes. Cada pico de amplitud acompañado de un brusco cambio de fase marca una frecuencia natural; los valles entre picos son velocidades de equilibrado seguras. Señales de que está sobre 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. Equilibre fuera de esas zonas, o cambie la rigidez de la estructura para alejar la resonancia.
¿Cómo convierto mm/s a dB para vibración?
L_v = 20·log₁₀(v/v₀) con el valor de referencia v₀ = 5·10⁻⁸ m/s usado en la práctica del diagnóstico de vibraciones: 1 mm/s ≈ 86 dB, 4,5 mm/s ≈ 99 dB, 10 mm/s ≈ 106 dB. Recuerde que +6 dB significa el doble de velocidad y +20 dB significa diez veces más; y siempre indique el valor de referencia, ya que algunas normas de acústica usan 10⁻⁹ m/s en su lugar.
