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Calculadora de descentramiento radial del eje
Estime la excentricidad radial del eje (TIR — Total Indicator Reading) correspondiente al límite de desequilibrio residual de ISO 21940-11 para su grado de calidad de equilibrado y velocidad, y use la excentricidad medida para evaluar el riesgo de desequilibrio. Nota: ISO 21940-11 establece límites de desequilibrio; la tolerancia geométrica de excentricidad propiamente dicha procede del plano del eje o de la especificación del fabricante.
Resultados
Excentricidad admisible
Del grado de calidad de equilibrado G y la velocidad de funcionamiento:
- G — grado de calidad de equilibrado (mm/s)
- n — velocidad de funcionamiento (RPM)
- ω — velocidad angular (rad/s) = 2πn/60
Lectura total del indicador
La TIR medida con un indicador de cuadrante es el doble de la excentricidad (pico a pico):
Alcance de esta comprobación: eper en ISO 21940-11 es un desequilibrio residual permisible desequilibrio (excentricidad del centro de masa), no una tolerancia geométrica de excentricidad. TIR = 2 × eper es por tanto un cribado valor: si la excentricidad medida del muñón supera este valor, el desplazamiento del centro de masa debido solo a la excentricidad ya podría superar el límite de equilibrado para el grado G seleccionado. No sustituye la tolerancia geométrica de excentricidad indicada en el plano del eje, y un eje con TIR bajo puede seguir estando desequilibrado (distribución de masas), mientras que el TIR medido puede incluir error de forma, curvatura, asiento del rodamiento o error de montaje que no se traduce de forma directa en desequilibrio.
Desequilibrio equivalente
Ejemplo práctico
Dada: Velocidad = 3000 RPM, Grado = G6.3, Masa = 45 kg, Diámetro = 40 mm
ω = 2π × 3000 / 60 = 314,16 rad/s
eper = 6,3 × 1000 / 314,16 = 20,05 μm
TIR = 2 × 20,05 = 40,1 μm
Uper = 20,05 × 45 = 902,3 g·mm
Tabla de referencia de excentricidad equivalente al desequilibrio (valores de cribado)
| Grado | Velocidad (RPM) | eper (μm) | TIR equivalente (μm) |
|---|---|---|---|
| G6.3 | 750 | 80.2 | 160.4 |
| G6.3 | 1500 | 40.1 | 80.2 |
| G6.3 | 3000 | 20.1 | 40.1 |
| G2.5 | 3000 | 7.96 | 15.9 |
| G2.5 | 6000 | 3.98 | 7.96 |
| G1.0 | 6000 | 1.59 | 3.18 |
| G1.0 | 12000 | 0.80 | 1.59 |
El descentramiento radial (TIR — Total Indicator Reading, lectura total del comparador) es la variación total de distancia medida desde la superficie de un eje hasta un punto de referencia fijo mientras el eje gira una revolución completa. Indica cuánto se desvía el eje de la concentricidad perfecta. El valor TIR equivale al doble de la excentricidad.
Monte el eje sobre bloques en V o entre puntos, coloque un reloj comparador perpendicular a la superficie del eje, ponga a cero el comparador y gire lentamente el eje una vuelta completa. El recorrido total de la aguja (máximo menos mínimo) es el TIR.
Las causas habituales incluyen:
- Eje doblado por distorsión térmica o impacto
- Excentricidad de fabricación (error de torneado)
- Desgaste o daño en el muñón del cojinete
- Alineación incorrecta del acoplamiento
- Errores de montaje (componentes con ajuste prensado desalineados)
Si el centro de masas de un rotor está desplazado una excentricidad e, el desequilibrio equivalente es U = e × m, donde m es la masa del rotor. El descentramiento (runout) del muñón puede desplazar el centro de masas y contribuir así al desequilibrio. Sin embargo, no todo el desequilibrio proviene del descentramiento (la distribución de masas también influye), y el TIR medido puede incluir errores de forma, flexión, asentamiento del rodamiento o errores de montaje que no se traducen directamente en desequilibrio en proporción uno a uno.
La tolerancia de descentramiento geométrico proviene del plano del eje o de la especificación del fabricante; la norma ISO 21940-11 establece límites de desequilibrio, no tolerancias de descentramiento. Como valores orientativos de evaluación del riesgo de desequilibrio (TIR equivalente al límite de desequilibrio residual):
- G6.3 / 3000 RPM: TIR ≈ 40 μm
- G1.0 / 6000 RPM: TIR ≈ 3.2 μm
- G6.3 / 1500 RPM: TIR ≈ 80 μm
Calcule siempre para sus condiciones específicas y verifique la tolerancia del plano.
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 y software profesionales para equilibrado in situ. Alcance la calidad de equilibrado ISO 21940-11 in situ. Utilizados en más de 50 países.
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.
