Herramienta de ingeniería gratuita #021
Límites de vibración — Máquinas industriales de 15 kW a 50 MW
Evalúe la intensidad de la vibración en máquinas rotativas industriales según la norma ISO 20816-3. Seleccione el grupo de máquinas, el tipo de soporte, introduzca la velocidad medida y obtenga la clasificación de la zona.
Resultados
| Zona | Límite (mm/s RMS) | Descripción |
|---|
Alcance de la norma ISO 20816-3
La norma ISO 20816-3 proporciona criterios de evaluación de vibraciones para máquinas industriales con potencias de entre 15 kW y 50 MW, que operan a velocidades de entre 120 y 15 000 rpm. Esta es la norma más utilizada para evaluar equipos rotativos industriales, incluyendo:
- Motores y generadores eléctricos
- Bombas centrífugas y axiales
- Compresores (centrífugos, axiales, de tornillo)
- Ventiladores y soplantes
- Cajas de cambios (ejes de entrada/salida)
Límites de zona por grupo de máquinas
Los límites de las zonas dependen del grupo de máquinas, que combina la potencia nominal y el tipo de cimentación:
| Límite de zona | Grupo 1 Rígido grande | Grupo 2 Rígido medio | Grupo 3 Bombas | Grupo 4 Grande y flexible |
|---|---|---|---|---|
| A/B | 2,3 mm/s | 1,4 mm/s | 2,3 mm/s | 3,5 mm/s |
| B/C | 4,5 mm/s | 2,8 mm/s | 4,5 mm/s | 7,1 mm/s |
| C/D | 7,1 mm/s | 4,5 mm/s | 7,1 mm/s | 11,0 mm/s |
Si la máquina está sobre un soporte flexible (blando), se aplica el siguiente conjunto de límites publicado, de nivel superior: Grupo 1 o 3 flexible → 3,5 / 7,1 / 11,0 mm/s, Grupo 2 flexible → 2,3 / 4,5 / 7,1 mm/s (valores de las antiguas tablas de clase de soporte de la ISO 10816-3). La calculadora aplica estos valores cuando se selecciona la opción de cimentación flexible.
Requisitos de medición
La velocidad de vibración se mide en mm/s RMS en la carcasa del rodamiento en dos direcciones radiales (horizontal y vertical) y, opcionalmente, en dirección axial. La lectura más alta determina la evaluación de la zona.
Dada: Grupo 3 (bomba), velocidad medida = 3,2 mm/s RMS
Límites de zona para el Grupo 3: A/B = 2,3, B/C = 4,5, C/D = 7,1 mm/s
3,2 mm/s está entre 2,3 y 4,5 → Zona B: aceptable para operaciones a largo plazo
⚠️ Importante: Considere siempre la tendencia de vibración además de los niveles absolutos. Un aumento significativo (por ejemplo, la duplicación) con respecto al valor inicial puede justificar una investigación, incluso si el nivel absoluto se encuentra dentro de la zona A o B.
La norma ISO 20816-3 cubre máquinas rotativas industriales con potencias nominales de 15 kW a 50 MW, que incluyen:
- Motores y generadores eléctricos (de inducción, síncronos)
- Bombas centrífugas y axiales
- Compresores (centrífugos, axiales, de tornillo, alternativos)
- Ventiladores y soplantes
- Reductores y multiplicadores (evaluados en las ubicaciones de los rodamientos de entrada/salida)
Sustituye a la anterior norma ISO 10816-3.
El grupo de máquina depende de la potencia nominal y del tipo de cimentación:
- Grupo 1 — Máquinas grandes de más de 300 kW sobre cimentaciones rígidas (bloque de hormigón, bancada pesada de acero)
- Grupo 2 — Máquinas medianas de 15–300 kW sobre cimentaciones rígidas: el grupo más común para equipos industriales estándar
- Grupo 3 — Bombas, incluidas las multietapa, verticales y para fines especiales (independientemente de la potencia nominal)
- Grupo 4 — Máquinas grandes de más de 300 kW sobre cimentaciones flexibles (blandas) (bastidores de acero, plataformas elevadas)
Soporte rígido: La frecuencia natural de la cimentación está muy por encima de la velocidad de funcionamiento de la máquina. Ejemplos: cimentaciones de bloque de hormigón, bancadas pesadas de acero atornilladas al hormigón. El soporte añade una amplificación mínima a la vibración de la máquina.
Soporte flexible: La frecuencia natural de la cimentación está por debajo o cerca de la velocidad de funcionamiento. Ejemplos: estructuras de bastidor de acero, entreplantas, plataformas marinas (offshore), unidades montadas sobre patines (skids). Los niveles de vibración suelen ser más altos debido a la amplificación dinámica.
Velocidad de vibración en mm/s RMS (valor eficaz), medida en el soporte del cojinete en el rango de frecuencias de 10–1000 Hz. Las mediciones deben tomarse en al menos dos direcciones radiales (horizontal y vertical) en cada ubicación de cojinete. La lectura más alta en cada cojinete rige la evaluación de zona.
La norma ISO 20816-3 sustituye a la ISO 10816-3. Las diferencias clave son:
- Los límites de zona siguen siendo los mismos: los valores límite son idénticos
- La numeración cambió para alinearse con la serie ISO 20816
- Directrices actualizadas sobre la metodología de medición
- Mejor alineación con las normas complementarias (ISO 20816-1, -2, -4)
A efectos prácticos de evaluación de vibraciones, ambas normas ofrecen los mismos resultados.
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 profesionales de equilibrado de campo y analizadores de vibraciones para maquinaria industrial. Evalúan el estado in situ según la norma ISO 20816-3. 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.
