El problema central: el equilibrio soluciona exactamente una cosa

El balanceo corrige la asimetría de masa en una pieza giratoria. Listo. El centro de masa del rotor no coincide con su eje de rotación, por lo que cada revolución genera una fuerza centrífuga que sacude la máquina. Las pesas correctoras desplazan el centro de masa de nuevo hacia el eje. La vibración disminuye.

Pero la vibración en maquinaria rotatoria tiene al menos ocho causas comunes. El desequilibrio es solo una de ellas. Las demás (resonancia, holgura, desalineación, ejes doblados, rotores sucios, distorsión térmica y errores de procedimiento) producen vibraciones que... aspecto Se parece al desequilibrio en muchos sentidos: es sincrónico (1× RPM), periódico y sacude la máquina en dirección radial. Lo frustrante es que añadir pesas correctoras a una máquina con problemas de holgura o resonancia no solo falla, sino que puede empeorar las cosas.

En Balanset-1A Es un balanceador, pero también un analizador de vibraciones con análisis de espectro FFT y modo vibrómetro. Estas herramientas de diagnóstico son clave para identificar cuál de las ocho causas está realmente presente, antes de perder tiempo con pesas de prueba.

El "falso desequilibrio": 5 fallos que lo imitan

Resonancia: la trampa que atrapa a todos al menos una vez

Cerca de la resonancia, el ángulo de fase entre la fuerza de desequilibrio y la respuesta vibratoria varía rápidamente con pequeñas variaciones de velocidad. Si la máquina funciona a 1480 RPM y la frecuencia natural estructural es de 1500 RPM, una desviación de velocidad del 1% puede variar la fase entre 30 y 40°. El software de equilibrado detecta un ángulo diferente en cada ejecución y calcula una corrección distinta en cada ocasión.

La prueba de diagnóstico es sencilla: en el modo vibrómetro Balanset-1A, mantenga una velocidad constante y observe la fase. Si se desvía más de 10-20° mientras las RPM son estables, se está cerca de la resonancia. La solución no son más pesas de prueba, sino cambiar la velocidad de funcionamiento (funcionando a otras RPM) o modificar la rigidez o la masa de la estructura para alejar la frecuencia natural de la velocidad de funcionamiento.

Soltura: la que rompe las matemáticas

El cálculo del balanceo es álgebra lineal. Supone que al duplicar la fuerza de desequilibrio, se duplica la respuesta vibratoria. La holgura contradice esta suposición. Un pedestal de rodamiento flojo puede ser rígido en una dirección, pero flexible en otra. Una pata floja levanta la máquina de un soporte a una determinada amplitud de vibración, modificando la rigidez efectiva a mitad del ciclo.

Antes de equilibrar cualquier máquina, verifique: que todos los pernos de anclaje estén apretados, que no haya pata coja (vea una galga de espesores debajo de cada pata), que no haya grietas en la placa base ni holgura en los pedestales de los rodamientos. Si el espectro del Balanset-1A muestra una "selva" de armónicos en lugar de un pico 1x limpio, primero repare la estructura.

Desalineación: la firma 2×

La desalineación del acoplamiento produce fuerzas principalmente a 2× RPM (y a veces a 3×). Si la FFT del Balanset-1A muestra un componente 2× fuerte, especialmente combinado con alta vibración axial, el problema es la alineación, no el balanceo. Alinee primero los ejes con láser. Luego, compruebe si el balanceo aún es necesario. A menudo no lo es.

Estado del rotor: impulsores sucios y ejes doblados

El problema del rotor sucio

Polvo, acumulación de producto, depósitos de calcio, corrosión: cualquiera de estos factores en las aspas del ventilador, impulsores de bombas o rotores de centrífugas crea una distribución desigual de la masa. La máquina vibra. La tentación es equilibrarla tal como está y volver a la producción.

No lo hagas. El Balanset-1A producirá una solución correctora para un rotor sucio. No detecta la suciedad del rotor; solo mide la vibración y realiza los cálculos. Pero esos depósitos se desprenden durante el funcionamiento. En un ventilador que procesa gas caliente, un trozo de sarro se cae a las 2 de la madrugada de un sábado. Ahora, el rotor queda desequilibrado al instante, pero peor aún, porque las pesas correctoras compensaban la suciedad que acababa de desprenderse. Ahora, las pesas son la causa del desequilibrio.

Ejes doblados: por qué los pesos pesados a una velocidad no ayudan

Un eje doblado genera excentricidad: el centro geométrico no coincide con el centro de rotación. Esto se asemeja a un desequilibrio a 1× RPM. La diferencia fundamental: un eje doblado produce una vibración dependiente de la velocidad, algo que no ocurre con un desequilibrio simple. A veces se puede reducir la vibración a una velocidad específica con un peso de corrección grande, pero a cualquier otra velocidad la vibración es peor. Además, la tensión del eje aumenta, acortando la vida útil de los rodamientos y los acoplamientos.

La verificación es mecánica: mida el descentramiento con un comparador de cuadrante mientras gira el eje lentamente a mano. Si el descentramiento total indicado (TIR) supera la tolerancia de la máquina (normalmente de 0,02 a 0,05 mm para rotores de precisión y hasta 0,1 mm para la industria pesada), el eje debe enderezarse o sustituirse. El equilibrado no puede corregir la geometría.

Errores de procedimiento: peso de prueba, ángulo y temperatura

A veces, la máquina funciona correctamente y el fallo está en el procedimiento. Estos son los errores que hacen que los técnicos piensen que el instrumento está averiado cuando, en realidad, los datos de entrada son incorrectos.

Peso de prueba demasiado pequeño

El Balanset-1A aprende el sistema midiendo su respuesta a un peso de prueba conocido. Si el peso de prueba es demasiado pequeño, el cambio de amplitud y fase queda oculto en el ruido de medición. El software calcula los coeficientes de influencia a partir del ruido, y la corrección resultante es prácticamente aleatoria.

Objetivo: el peso de prueba debe variar la amplitud o la fase en al menos 20–30%. Si añade 10 g y la lectura apenas varía, pruebe con 20 g o 30 g. Comience con moderación, pero no dude en aumentar la cantidad si es necesario. Los cálculos requieren una señal clara.

Errores de medición de ángulos

El equilibrio es matemática vectorial. Un peso de 10 g en el ángulo recto compensa el desequilibrio. Los mismos 10 g a 180° del ángulo recto. dobles El desequilibrio. Dos errores comunes lo causan: medir ángulos en sentido contrario a la rotación cuando el software espera que estén en el sentido de la rotación (o viceversa) y mover el tacómetro o la marca reflectante entre ejecuciones, lo que desplaza la referencia cero.

Ambos son asesinos silenciosos: el software muestra una corrección fiable, lo instalas y la vibración aumenta. Si la vibración aumenta después de instalar la corrección calculada, lo primero que debes comprobar es si el ángulo se midió en la dirección correcta.

Distorsión térmica: el problema de "estaba bien esta mañana"

Un motor equilibrado a una temperatura de bobinado de 20 °C puede vibrar mucho a 80 °C. Los ventiladores de gas caliente que manejan gases de proceso a 200-400 °C desarrollan una curvatura térmica: el eje o el impulsor se deforman ligeramente al aumentar la temperatura, alterando la distribución de masa. El equilibrio logrado en frío desaparece en caliente.

Solución: ponga la máquina en marcha hasta alcanzar el estado térmico estable (temperatura de funcionamiento máxima, condiciones estables) antes de la última prueba de equilibrado. Equilibre las máquinas que funcionan en caliente. Si la máquina presenta una variación significativa de la vibración entre frío y calor, documente ambas condiciones; algunos clientes aceptan una mayor vibración al arrancar en frío sabiendo que disminuye al calentarse.

Tabla de decisiones: ¿Qué te dice el espectro?

Abra el Balanset-1A en modo de espectro FFT. Observe los picos. Relacione el patrón con la falla.

Informe de campo: El aficionado que siguió regresando

Una planta procesadora de granos llamó por un gran ventilador de tiro inducido de 45 kW que funcionaba a 1470 RPM. Lo habían equilibrado tres veces en seis meses. En cada ocasión, la vibración bajó a unos 2 mm/s, y en 3 o 4 semanas volvió a superar los 8 mm/s. El técnico anterior había soldado pesas de corrección después de cada equilibrado: tres juegos de tres visitas distintas, todos aún en el impulsor.

Lo primero que hice fue ejecutar el Balanset-1A en modo espectro. La FFT mostró un pico limpio de 1x a 24,5 Hz (velocidad del eje), por lo que parecía un desequilibrio. La fase era estable. Sin holgura. Sin indicios de desalineación. Esa parte estaba bien.

Luego observé el impulsor. Una gruesa capa de polvo, de 3 a 5 mm de espesor, estaba distribuida de forma irregular. El técnico anterior había equilibrado el polvo en cada ocasión. El polvo se acumulaba, se desplazaba, se desprendía parcialmente, y la vibración regresaba. Las pesas de corrección de las tres visitas ahora competían entre sí.

Retiramos todos los pesos de corrección anteriores (tres juegos, 11 pesos en total). Limpiamos el impulsor hasta dejarlo completamente limpio. Equilibramos desde cero. Corrección simple de dos planos: 22 g delantero, 15 g trasero.

La planta implementó un programa mensual de limpieza del impulsor. Seis meses después, la vibración se mantiene en 1,1 mm/s. No fue necesario reequilibrar. Las tres visitas anteriores (retirada de pesas antiguas, soldadura y medición) costaron más en total que un solo diagnóstico correcto.

Lista de verificación previa al balance

Antes de colocar un peso de prueba en cualquier máquina, verifique cada elemento de esta lista. Si alguna comprobación falla, corríjala primero. Equilibrar una máquina que no pasa una de estas comprobaciones es una pérdida de tiempo.

1. 1
   ¿Rotor limpio?

   Metal desnudo. Sin polvo, depósitos ni acumulación de producto. Si no puede limpiarlo, documente el riesgo e informe al cliente que el equilibrio podría no mantenerse.
2. 2
   ¿Eje recto?

   Comprobación del indicador de carátula. El TIR está dentro de la tolerancia de la máquina (0,02–0,05 mm para precisión, 0,1 mm para industria pesada). Si está fuera de lugar, enderece o reemplace.
3. 3
   ¿No hay holgura?

   Todos los pernos están apretados. Galga de espesores debajo de cada pata: sin pata coja. Sin grietas en la placa base. Pedestales de cojinetes sólidos. Espectro: sin "bosque" de armónicos.
4. 4
   ¿Alineación aceptable?

   Vibración axial inferior a 50% de la radial. Sin 2× fuerte en el espectro. Si hay sospecha, alinee primero con láser.
5. 5
   ¿No está cerca de la resonancia?

   Fase estable (con un margen de ±10°) a RPM constantes. Si la fase se desvía, cambie la velocidad o modifique la estructura antes de equilibrar.
6. 6
   ¿A temperatura de funcionamiento?

   Para máquinas que funcionan en caliente: equilibre en estado térmico estacionario, no en frío. Si la diferencia entre frío y calor es significativa, documente ambas.
7. 7
   ¿Tacómetro y referencia arreglados?

   Marca reflectante colocada. Tacómetro fijado. Dirección angular verificada (con o sin rotación). No mueva ninguna referencia después de la primera pasada.

Preguntas frecuentes