Calculadora de equilibrio del rotor de la trituradora

Fórmulas clave

Donde G es el grado de equilibrio (mm/s), ω = 2π×n/60 (rad/s), M es la masa del rotor (kg), e_per es el desequilibrio específico admisible, U_per es el desequilibrio residual admisible y F es la fuerza centrífuga resultante.

Selección del grado de equilibrado para trituradoras

Tipo de trituradora	Grado típico	RPM típicas
Impactador de eje horizontal (HSI)	G16 - G40	500-800
Impactador de eje vertical (VSI)	G6.3 – G16	1000-2000
Molino de martillos	G16 - G40	1000-1800
Trituradora de mandíbulas (volante)	G16	200-400
Trituradora de cono	G6.3 – G16	300-600

Tolerancia de masa por elemento

Al reemplazar martillos o barras de impacto, la variación de masa de cada elemento contribuye directamente al desequilibrio del rotor. Cada elemento se asienta a un radio específico respecto al eje de rotación. La tolerancia de masa por elemento debe ser:

Dónde r_elemento es el radio CG del elemento y N_elementos es el número de elementos.

Impacto en la vida útil del rodamiento

La fuerza de desequilibrio actúa como una carga radial giratoria adicional sobre los rodamientos. La vida útil nominal básica del rodamiento (L10) es muy sensible a la carga aplicada:

• Rodamientos de bolas: L10 ∝ (C/P)³
• Rodamientos de rodillos: L10 ∝ (C/P)^(10/3)

Incluso fuerzas de desequilibrio moderadas pueden reducir significativamente la vida útil de los rodamientos cuando se combinan con las cargas de proceso ya elevadas en las trituradoras.

Procedimiento práctico de equilibrado para trituradoras

• Paso 1: Pese todos los martillos/barras de impacto individualmente y registre las masas
• Paso 2: Ordene los elementos por masa y emparéjelos en pares de masa casi igual (el más pesado con el siguiente más pesado, y así sucesivamente)
• Paso 3: Instale los dos elementos de cada par emparejado en posiciones diametralmente opuestas (180°) sobre el rotor, de modo que las masas en posiciones opuestas se compensen
• Paso 4: Verifique que la diferencia de masa total entre posiciones opuestas esté dentro de la tolerancia por elemento
• Paso 5: Después de la instalación, haga funcionar la trituradora y mida la vibración en ambos rodamientos.
• Paso 6: Si la vibración excede los límites, realice un balanceo de campo de un solo plano

Fuerza centrífuga y vida útil de los rodamientos

La fuerza centrífuga generada por el desequilibrio añade una carga radial rotatoria a los rodamientos. La relación de vida útil L10 del rodamiento es:

• Rodamientos de bolas: L10 = (C/P)³ × 10⁶ / (60 × n)
• Rodamientos de rodillos: L10 = (C/P)^(10/3) × 10⁶ / (60 × n)

Donde C es la capacidad de carga dinámica, P es la carga dinámica equivalente (incluida la fuerza de desequilibrio) y n son las RPM. Incluso una pequeña fuerza de desequilibrio puede reducir significativamente la vida útil cuando se suma a las ya elevadas cargas de proceso de las trituradoras.

Límites de vibración para trituradoras

Debido a la naturaleza de impacto inherente de las trituradoras, los límites de vibración son más altos que para las máquinas de funcionamiento suave:

• Bien: < 10 mm/s de velocidad RMS en las carcasas de los rodamientos
• Aceptable: 10–18 mm/s — típico para trituradoras en funcionamiento
• Alerta: 18–28 mm/s — investigar, comprobar elementos de desgaste
• Peligro: > 28 mm/s — apagar e inspeccionar

Consideraciones estructurales y de cimentación

Las cimentaciones de la trituradora deben estar diseñadas para absorber las fuerzas de impacto. La masa de la cimentación debe ser de 3 a 5 veces la masa de la trituradora para un aislamiento adecuado de las vibraciones. Comprobaciones clave:

• Pernos de anclaje: Verifique el par de apriete en cada intervención de mantenimiento importante
• Soportes de aislamiento: Inspeccione los aisladores de goma para detectar deterioro y corregir la deflexión.
• Estado del hormigón: Compruebe si hay grietas, especialmente alrededor de los bolsillos de los pernos de anclaje.
• Integridad de la lechada: Verifique que no haya huecos entre la placa base y la cimentación.

Tipos de trituradoras y consideraciones de equilibrio

• Trituradora de impacto de eje horizontal (HSI): Las barras de impacto son el principal elemento de desgaste. Reemplácelas en conjunto y péselas individualmente. El rotor suele estar equilibrado a G16.
• Trituradora de impacto de eje vertical (VSI): Las velocidades más altas exigen un equilibrio más preciso (G6.3–G16). La mesa de desgaste y el anillo de yunque afectan indirectamente al equilibrio.
• Molino de martillos: Múltiples martillos sobre pasadores pivotantes. Los martillos reversibles deben girarse en pares iguales. G16–G40 según la velocidad.
• Trituradora de mandíbula: El equilibrio del volante es fundamental. El desequilibrio del eje excéntrico es inherente al diseño, pero debe mantenerse dentro de los límites de tolerancia.
• Trituradora de cono: El desgaste del manto y la cuba afecta el equilibrio. El equilibrio del conjunto de cabezal se verifica durante las reconstrucciones importantes.