¿Por qué es importante el equilibrio de la hélice en los buques marinos?

Las hélices desequilibradas generan fuerzas centrífugas a la velocidad del eje, que se transmiten al casco a través de los cojinetes. Esto provoca vibraciones excesivas, un desgaste acelerado de los cojinetes y sellos de la bocina, grietas por fatiga en los ejes y molestias para los pasajeros y la tripulación. Un equilibrado adecuado según la norma ISO 21940 minimiza estos efectos.

¿Qué grado de equilibrio G debo utilizar para una hélice marina?

G16 es el grado más común para hélices marinas. El G6.3 se utiliza para embarcaciones de alta velocidad o navales, donde los límites de vibración son más estrictos. El G40 puede ser aceptable para hélices de embarcaciones de trabajo de baja velocidad.

¿Cómo se calcula el margen por hoja?

El desequilibrio total admisible se divide equitativamente entre todas las palas. En una hélice de 4 palas con una tolerancia total de 1000 g·mm, cada pala puede tener hasta 250 g·mm de desequilibrio. Esto supone que las palas están dispuestas simétricamente.

¿Qué fuerza centrífuga crea el desequilibrio de la hélice?

Fuerza centrífuga F = U × ω² / 1 000 000, donde U representa el desequilibrio en g·mm y ω la velocidad angular en rad/s. Incluso pequeños desequilibrios a altas RPM generan fuerzas significativas; por ejemplo, 5000 g·mm a 300 RPM producen aproximadamente 5 N, pero a 3000 RPM producen aproximadamente 500 N.

¿Puedo equilibrar una hélice en el eje sin quitarla?

Sí, es posible equilibrar la hélice in situ utilizando instrumentos de equilibrado portátiles como la serie Balanset de Vibromera. Se fijan pesos de prueba a la hélice, se mide la respuesta a la vibración y se calculan las masas de corrección. Esto evita costosas operaciones de dique seco.

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Calculadora de desequilibrio de la hélice

Calcular el desequilibrio admisible de la hélice, la fuerza centrífuga, la excentricidad y la tolerancia por pala según la norma ISO 21940. Esencial para el control de vibraciones de ejes marinos.

ISO 21940-11 Hélices marinas Asignación por hoja

Masa de la hélice (kg)

Número de cuchillas

Diámetro de la hélice (milímetros)

Velocidad del eje (RPM)

Grado de equilibrio G

Ajustes preestablecidos rápidos

Resultados

Desequilibrio admisible

—

Desequilibrio específico (excentricidad)

—

Fuerza centrífuga en desequilibrio admisible

—

Asignación por hoja

—

Velocidad angular ω

—

Desequilibrio admisible de la hélice (ISO 21940)

El desequilibrio admisible de una hélice se calcula utilizando la misma fórmula ISO 21940-11 utilizada para toda la maquinaria rotatoria:

Dónde GRAMO es la pendiente del equilibrio (mm/s), m es la masa de la hélice (kg), y ω = 2π·n/60 es la velocidad angular (rad/s).

Fuerza centrífuga por desequilibrio

La fuerza centrífuga generada por el desequilibrio a la velocidad de funcionamiento:

Tú — desequilibrio (g·mm)
ω — velocidad angular (rad/s)
F — fuerza centrífuga (N)

Asignación por hoja

Para hélices simétricas, el desequilibrio total admisible se divide equitativamente entre todas las palas:

Grados de equilibrio típicos para hélices

Grado	Solicitud
G40	Hélices de embarcaciones de trabajo de baja velocidad, no críticas
G16	Hélices marinas estándar, buques de carga
G6.3	Embarcaciones de alta velocidad, buques de guerra, transbordadores de pasajeros
G2.5	Hélices de precisión, submarinos de bajo ruido

Ejemplo práctico

Ejemplo: hélice marina de 4 palas

Dada: Masa = 500 kg, Velocidad = 300 RPM, Grado = G16, 4 cuchillas

ω = 2π × 300 / 60 = 31,42 rad/s

Tú_por = 16 × 500 × 1000 / 31,42 = 254.620 g·mm

Excentricidad = 16 × 1000 / 31,42 = 509,2 micras

F = 254.620 / 1.000.000 × 31,42² = 251,5 N

Por hoja: 254.620 / 4 = 63.655 g·mm

⚠️ Nota: Las hélices marinas operan en condiciones adversas. La incrustación, los daños en las palas y la erosión por cavitación pueden alterar el equilibrio con el tiempo. Se recomienda la monitorización periódica de las vibraciones para detectar cualquier desequilibrio.

Calculadora de desequilibrio de hélices | Vibración del eje marino

Publicado por Nikolai Shelkovenko sobre 15 de febrero de 2026 15 de febrero de 2026

Resultados

Desequilibrio admisible de la hélice (ISO 21940)

Fuerza centrífuga por desequilibrio

Asignación por hoja

Grados de equilibrio típicos para hélices

Ejemplo práctico