Guía de equilibrado de rotores de trituradoras | Analizador Balanset-1A Guía de equilibrado de rotores de trituradoras | Analizador Balanset-1A

Equilibrado de trituradoras: la guía profesional para el control dinámico de vibraciones

El equilibrado dinámico de precisión es la forma más eficaz de prevenir fallos catastróficos en los cojinetes y reducir los costes de mantenimiento industrial. Al eliminar las fuerzas centrífugas parásitas, equilibrado de trituradora prolonga la vida útil de los equipos entre 3 y 5 veces y reduce los costes de reparación hasta en un 80 %. Esta guía detalla los principios de ingeniería y los procedimientos de campo para equilibrar trituradoras, molinos y maquinaria rotativa de alta carga utilizando el analizador de vibraciones Balanset-1A.

Sensor de vibración

Sensor óptico (Tacómetro láser)

Balanset-4

Pie Magnético Tamaño-60-kgf

Cinta reflectante

Resumen técnico y conclusiones clave

De un vistazo

  • Alcance: Industrial equilibrado de trituradora (mandíbula, cono, impacto, martillo), equilibrado de molinos (bola, rodillo, trituración), trituradoras y mezcladoras de alta velocidad.
  • Problema fundamental: Las comprobaciones estáticas "knife-edge" fallan desequilibrio de pareja. Los rotores giratorios generan fuerzas periódicas a una frecuencia de rotación de 1× que aceleran la fatiga y aflojan los elementos de fijación estructurales.
  • Solución técnica: Equilibrado dinámico in situ en dos planos (equilibrado en los cojinetes originales) mediante cálculo del coeficiente de influencia.
  • Objetivos de rendimiento: Lograr un grado de calidad equilibrado ISO 1940 G6.3 y reducir la vibración por debajo de 4,5 mm/s (ISO 10816).
Equilibrado de trituradoras con el analizador portátil Balanset-1A
Equilibrado profesional de trituradoras utilizando el analizador de vibraciones portátil Balanset-1A.

Equilibrado de trituradoras: impacto de la ingeniería en la fiabilidad y los costes

Dato clave

Un desequilibrio de tan solo 100 g en un rotor de trituradora que gira a 1500 rpm genera una fuerza centrífuga equivalente a aproximadamente 50 golpes de martillo por segundo sobre los rodamientos. Esta fuerza de impacto constante degrada rápidamente la integridad de los rodamientos y puede provocar fallos catastróficos.

La importancia de un equilibrio adecuado

Incluso un pequeño desequilibrio puede tener efectos dramáticos en la maquinaria pesada. Por ejemplo, solo 100 gramos de desequilibrio en el rotor de una trituradora pueden generar una fuerza de impacto equivalente a 50 golpes de martillo por segundo en los cojinetes. Estas fuerzas de impacto constantes provocan un desgaste excesivo. De hecho, descuidar el equilibrio significa que los cojinetes solo durarán entre 5000 y 10 000 horas y los costes de mantenimiento se dispararán (por ejemplo, entre 100 000 y 200 000 euros al año en reparaciones). Por el contrario, una máquina bien equilibrada puede hacer que los rodamientos duren entre 30 000 y 50 000 horas y reducir los costes de reparación entre un 50 % y un 80 %. La reducción de las vibraciones también mejora la eficiencia energética (entre un 5 % y un 15 % menos de energía desperdiciada) y minimiza el tiempo de inactividad no planificado. En pocas palabras, mantener los rotores equilibrados prolonga la vida útil de los equipos, ahorra dinero y ayuda a prevenir accidentes.

El equilibrado de trituradoras y molinos es un procedimiento de mantenimiento obligatorio para los equipos rotativos pesados. La carga dinámica derivada del desequilibrio no depende de la masa total del rotor, sino de la desequilibrar (masa y radio de desequilibrio equivalentes). Una estimación útil es F ≈ mu · r · ω², donde ω = 2πn/60. A 1000 rpm (ω ≈ 105 rad/s), un desequilibrio de 1 kg a un radio de 1 m produce aproximadamente 11 kN (~1,1 toneladas métricas de fuerza). “Varias toneladas” de fuerza periódica requerirían varios kg·m de desequilibrio (por ejemplo, 10 kg a 0,3 m ≈ 3 kg·m dan ~33 kN ≈ 3,3 toneladas métricas de fuerza). La carga es periódica a la frecuencia de rotación (1000 rpm ≈ 16,7 Hz), por lo que las consecuencias pueden agravarse progresivamente:

  • Etapa inicial: Aumento de los niveles de ruido y vibración
  • Etapa intermedia: La vida útil de los rodamientos se reduce de 30 000-50 000 horas a 5000-10 000 horas.
  • Etapa avanzada: Sujeciones aflojadas, grietas por fatiga en soldaduras, daños estructurales.
  • Etapa final: Fallo catastrófico con riesgos para la seguridad y tiempo de inactividad prolongado.

Las pérdidas económicas derivadas del funcionamiento de equipos desequilibrados ascienden a entre 50 000 y 100 000 euros anuales solo en reparaciones y piezas de repuesto, a lo que hay que añadir entre 10 y 15 días de inactividad no planificada y un consumo energético excesivo de entre 5 y 151 TP3T.

Equilibrio estático frente a equilibrio dinámico: diferencias fundamentales

Comprender la diferencia entre el equilibrado estático y el dinámico es esencial para seleccionar el método correcto.

Equilibrio estático

Equilibrio estático corrige el desplazamiento del centro de masa desde el eje de rotación. Es suficiente para rotores de tipo disco cuyo diámetro supera la anchura entre 7 y 10 veces (L/D < 0,25) y velocidades inferiores a 800 rpm. El desequilibrio estático se puede detectar sin rotación: el lado pesado se asienta hacia abajo sobre soportes de borde afilado.

Equilibrio dinámico

Equilibrio dinámico corrige tanto el desequilibrio estático como el desequilibrio de par (momento). Es obligatorio para todos los rotores alargados cuya anchura supere 30% del diámetro. El punto crítico: un rotor equilibrado estáticamente puede presentar un desequilibrio dinámico significativo. Dos martillos desequilibrados en los extremos opuestos del rotor, separados 180°, crean un momento flector durante la rotación a pesar de que se cumpla el equilibrio estático.

Por qué el equilibrado estático “en cuchillos” no es suficiente

Una forma tradicional de comprobar el equilibrio es el método estático “knife-edge” (filo de cuchillo), que consiste en colocar un rotor sobre raíles de filo de cuchillo de baja fricción o soportes prismáticos para ver si un punto pesado hace que ruede. El equilibrado estático puede corregir un simple punto pesado (desequilibrio estático) añadiendo o quitando peso para que el centro de masa del rotor se alinee con su eje. Sin embargo, este método no puede detectar ni corregir un desequilibrio “momentáneo” (dinámico).

En un momento (o un par) de desequilibrio, hay puntos pesados iguales en los extremos opuestos del rotor, separados por 180°. En reposo, estos dos pesos opuestos se equilibran entre sí, por lo que el rotor podría no rodar sobre un soporte afilado. Parece equilibrado en condiciones estáticas. Pero cuando el rotor gira, esas dos masas crean fuerzas (fuerzas centrífugas) en direcciones opuestas en cada extremo, formando un momento de torsión que hace que el rotor se tambalee violentamente.

Diagrama dinámico (de par) de desequilibrio: los puntos pesados iguales en los extremos opuestos crean un momento de balanceo durante la rotación.
Desequilibrio dinámico (de par): los puntos pesados iguales en los extremos opuestos crean un momento de balanceo durante la rotación.

Es como tener un balancín equilibrado que de repente empieza a girar cuando está en movimiento. Por mucho que se ajuste en una posición estática, no se solucionará el problema, ya que el desequilibrio solo se nota cuando está en movimiento.

En términos sencillos, el equilibrado “sobre cuchillas” solo corrige los puntos pesados en un plano y pasa por alto los desequilibrios ocultos en dos planos. Por eso un rotor puede estar “equilibrado estáticamente” y seguir vibrando durante su funcionamiento. Para corregir un desequilibrio dinámico, es necesario equilibrar al menos en dos planos (por ejemplo, añadiendo dos contrapesos de corrección en diferentes posiciones a lo largo del rotor) para contrarrestar las fuerzas de torsión.

Esto requiere métodos de equilibrado dinámico mientras el rotor está girando (o datos del giro), lo que los soportes estáticos no pueden proporcionar.

Soluciones de equilibrado dinámico

El equilibrado dinámico consiste en medir la vibración del rotor durante la rotación y añadir pesos para contrarrestar los desequilibrios estáticos y de par. Tradicionalmente, esto se hacía desmontando el rotor y colocándolo en una máquina equilibradora especializada. En una máquina equilibradora, el rotor gira y los instrumentos determinan dónde deben colocarse los pesos. De este modo se consigue un equilibrado preciso, pero tiene inconvenientes: desmontar la máquina, transportar el rotor a un taller y días de inactividad.

Por el contrario, el equilibrado moderno in situ utiliza equipos portátiles para equilibrar el rotor en sus propios cojinetes (in situ). Un técnico conecta sensores de vibración a la carcasa de la máquina y un tacómetro para medir la velocidad de rotación y la fase. La máquina se pone en marcha a velocidad normal y el equipo (como el Balanset-1A) mide la intensidad y la dirección de la vibración del rotor. Mediante una prueba con un peso de ensayo, el software puede calcular el contrapeso exacto necesario y el ángulo en el que debe colocarse. Este método del coeficiente de influencia (a menudo un proceso de tres pruebas con pesos de ensayo) calcula automáticamente la solución para lograr el equilibrio.

Al final, se añaden pesos (o se retira material) al rotor para cancelar las fuerzas de desequilibrio.

El enfoque dinámico aborda tanto el desequilibrio estático como el dinámico (de par), ya que tiene en cuenta la fase de vibración en diferentes puntos. A diferencia del método estático “knife-edge”, el equilibrado dinámico en dos planos puede corregir una oscilación que solo aparece al girar.

El equilibrado dinámico in situ es especialmente útil para equipos de gran tamaño (por ejemplo, rotores de trituradoras grandes, ventiladores o tambores de molinos) que no es práctico trasladar a un taller. Minimiza el tiempo de inactividad, ya que no es necesario desmontar completamente la máquina; a menudo, el equilibrado se puede realizar in situ en unas pocas horas, en lugar de tener que interrumpir el funcionamiento durante días.

Tipos de equipos: Descripción general

El equilibrado de trituradoras, el equilibrado de molinos y los procedimientos relacionados se aplican a una amplia gama de equipos industriales. Cada categoría tiene requisitos específicos:

Máquinas comunes que requieren equilibrado

Muchos tipos de equipos industriales necesitan un equilibrado periódico. Algunos ejemplos destacados son:

Trituradoras: Las máquinas como las trituradoras de mandíbulas, las trituradoras de cono, las trituradoras de impacto y las trituradoras de martillo son críticas porque sus rotores pesados o piezas móviles pueden generar grandes vibraciones si están ligeramente desequilibradas. Por ejemplo, las trituradoras de impacto a menudo requieren un reequilibrio regular debido al desgaste de las barras de impacto y las placas de impacto.

Las trituradoras de martillos y otras trituradoras de rocas pueden necesitar un equilibrado cada vez que se sustituyen los martillos o las placas de mandíbula, para garantizar que las piezas nuevas no provoquen vibraciones. Incluso los grandes volantes de inercia de las trituradoras de mandíbula deben mantenerse equilibrados para evitar sacudidas resonantes.

Molino y trituradora: El equilibrado de molinos de martillos, molinos de bolas, molinos de rodillos y molinos de molienda es fundamental para los equipos de molienda. Los rotores de alta velocidad de los molinos de martillos y los enormes tambores giratorios de los molinos de bolas deben estar equilibrados para que la molienda sea suave y los cojinetes no se sobrecarguen.

La gran masa giratoria de un molino de bolas, por ejemplo, requiere un equilibrio cuidadoso para evitar una tensión excesiva en sus soportes.

Los molinos de rodillos y otros molinos de molienda también necesitan equilibrio para evitar un desgaste desigual y vibraciones.

Máquinas de reducción de tamaño: Los equipos como pulverizadores, trituradoras, astilladoras, granuladoras y peletizadoras tienen cuchillas, hojas o rodillos giratorios. El equilibrio adecuado de los pulverizadores, trituradoras, astilladoras, granuladoras y peletizadoras garantiza que estas cuchillas funcionen sin vibraciones excesivas. Esto es especialmente importante porque las piezas de material o las cuchillas pueden romperse o desgastarse durante el funcionamiento, lo que provoca un desequilibrio repentino del rotor.

El equilibrado periódico garantiza el funcionamiento seguro de estas máquinas incluso en condiciones difíciles.

Mezcladores y agitadores: Incluso los equipos de mezcla se benefician del equilibrado. El equilibrado de mezcladoras, agitadores y removers se aplica a los impulsores o paletas giratorias de las mezcladoras industriales. Si el eje o el impulsor de la mezcladora están ligeramente desequilibrados (por ejemplo, debido a los ingredientes adheridos o al desgaste), puede provocar que toda la mezcladora se tambalee. El equilibrado de estas piezas giratorias evita las vibraciones que podrían afectar a la calidad del producto y a la integridad de la máquina.

En todos estos casos, el objetivo es el mismo: un rotor equilibrado gira suavemente sin ejercer fuerzas perjudiciales sobre sus cojinetes o su estructura. El equilibrado de trituradoras y molinos es especialmente importante en las industrias pesadas, pero el principio se extiende a cualquier equipo rotativo, desde enormes trituradoras industriales hasta pequeñas mezcladoras de laboratorio.

Tipo de equipo Velocidad típica (RPM) Grado de equilibrio (ISO 1940) Desafío principal
Trituradoras de mandíbula 250–350 G6.3 Eje excéntrico, equilibrio del volante
Trituradoras de cono 300-500 G6.3 Montaje excéntrico, desgaste del revestimiento
Trituradoras de impacto 700-1500 G6.3 Desgaste de la barra de soplado, acumulación de material
Molino de martillos 600-3600 G2.5–G6.3 Martillos de oscilación libre
Molino de bolas 15-25 G6.3 Distribución variable de la carga
Pulverizadores 500-750 G2.5 Rotador clasificador, eje vertical

Glosario

  • Desequilibrio estático: el centro de masa está desplazado del eje de rotación (problema de un solo plano).
  • Desequilibrio de par (momento): Los puntos pesados iguales en los extremos opuestos del rotor crean un momento de balanceo; a menudo requiere un equilibrado en dos planos.
  • 1× vibración: Componente de vibración a la velocidad de rotación (RPM/60), típicamente dominante para el desequilibrio.
  • Coeficientes de influencia: Parámetros de respuesta del sistema utilizados para calcular los pesos de corrección a partir de pruebas de funcionamiento.
  • Equilibrado in situ: Equilibrar un rotor en sus propios cojinetes en la máquina instalada.

Tolerancias técnicas y especificaciones de rendimiento

Para lograr un equilibrio óptimo es necesario cumplir con tolerancias estrictas específicas para cada tipo de equipo. Estas especificaciones son fundamentales para la planificación del mantenimiento y la verificación de la calidad.

Impacto de la acumulación de material: caso documentado

Ejemplo real

Trituradora de impacto procesando arcilla húmeda: 15 kg de material adherido aumentaron la vibración de 4,0 mm/s a 12,0 mm/s, lo que supone una amplificación de 3 veces. La limpieza del rotor restableció la vibración a 4,2 mm/s antes de la corrección del equilibrado. Esto demuestra la importancia fundamental de una limpieza a fondo antes de cualquier procedimiento de equilibrado.

Consideraciones críticas sobre la velocidad para equipos de mezcla

La velocidad de funcionamiento en relación con la velocidad crítica determina los requisitos de equilibrado y las zonas de funcionamiento seguro:

  • Mezcladoras de alta resistencia: Funcionar a una velocidad crítica de 65%.
  • Mezcladoras industriales estándar: Funcionar a una velocidad crítica de 70%.
  • Agitadores de paletas/turbinas: 50–65% velocidad crítica
  • Agitadores de alta velocidad (hélice, disco): Por encima de la velocidad crítica
  • Zona prohibida: 70–130% velocidad crítica sin equilibrado dinámico

La función "RunDown" del Balanset-1A identifica las frecuencias resonantes durante la deceleración, lo que permite a los operadores verificar las zonas de funcionamiento seguras y evitar resonancias catastróficas.

Captura de pantalla del análisis Balanset-1A RunDown (desaceleración): identificación de frecuencias de resonancia durante la desaceleración.
Balanset-1A Análisis de desaceleración (coast-down): identificación de frecuencias de resonancia durante la desaceleración.

Especificaciones ampliadas de Balanset-1A

Parámetro Especificación
Rango de medición de vibraciones 0,05-100 mm/s RMS
Rango de frecuencia 5-550 Hz (hasta 1000 Hz)
Rango de velocidad 150-90 000 rpm
Precisión de la medición de fase ±1°
Precisión de la medición de amplitud ±5%
Sensibilidad del acelerómetro 100 mV/g
Distancia de trabajo del tacómetro láser 50-500 mm
Fuerza de montaje magnético 60 kgf
Peso del kit completo 4 kg en estuche protector

Zonas de vibración ISO (ISO 10816-3)

Zona Nivel de vibración (mm/s RMS) Evaluación
Zona A <1.8 Excelente: equipo recién puesto en servicio.
Zona B 1,8–4,5 Aceptable para funcionamiento continuo
Zona C 4,5–11,2 Aceptable marginalmente — corrección del calendario
Zona D >11,2 Inaceptable: se requiere una acción inmediata.

Objetivo tras el equilibrado: Zona A o B. La mayoría de las trituradoras deberían alcanzar <4,5 mm/s con un equilibrado dinámico adecuado en dos planos utilizando Balanset-1A.

Equilibrado de trituradoras: procedimientos detallados

Equilibrado de trituradora de mandíbulas

Equilibrado de trituradora de mandíbulas se refiere al conjunto del eje excéntrico y el volante. Estas máquinas funcionan como un motor alternativo de un solo cilindro, generando vibraciones normales a la frecuencia de rotación y su segundo armónico. Sin embargo, el desgaste del volante, el aflojamiento del montaje del contrapeso y los daños en el eje excéntrico provocan un desequilibrio patológico.

Síntoma característico: la vibración longitudinal supera significativamente a la vibración vertical. Objetivo: reducir la vibración de 50 mm/s a menos de 7,6 mm/s tras un equilibrado correcto. Tolerancia de vibración horizontal: ±2 mm; vertical: ±1 mm.

Equilibrado de trituradora de cono

Equilibrado de trituradora de cono Se centra en el conjunto excéntrico y el cono triturador. Los principales problemas son el desgaste desigual del revestimiento, la desalineación del cono (tolerancia ≤0,1 mm) y el desgaste del casquillo excéntrico. La monitorización de las vibraciones muestra un rendimiento aceptable cuando el desplazamiento horizontal es ≤2 mm y el vertical ≤1 mm. Una amplitud del cuerpo superior a 0,5 mm indica un fallo grave que requiere atención inmediata.

Equilibrado de trituradoras de impacto

Equilibrado de trituradora de impacto Es el procedimiento que se realiza con mayor frecuencia en las canteras. Tanto los impactadores de eje horizontal (HSI) como los impactadores de eje vertical (VSI) se basan en la energía cinética de impacto de las barras de golpeo que golpean el material a alta velocidad.

Problema de desgaste desigual

Las barras de impacto se desgastan de forma intensa y desigual. Sustituir una sola barra de impacto sin equilibrar el peso altera catastróficamente el equilibrio. El equilibrado en dos planos es esencial para los rotores HSI debido a su longitud; el equilibrado estático en un solo plano deja un desequilibrio residual que provoca una carga sesgada en los cojinetes.

Consideraciones de seguridad

Los rotores poseen una enorme inercia; los ciclos de arranque y parada para la instalación de pesos de prueba consumen mucho tiempo. La capacidad del Balanset-1A para almacenar coeficientes de influencia significa que el equilibrado posterior (tras la sustitución de la barra de golpeo) solo requiere una medición sin pesos de prueba.

Especificaciones de VSI

Las trituradoras de impacto centrífugas exigen una precisión aún mayor debido a que alcanzan velocidades de rotación de entre 1500 y 2000 rpm. El desequilibrio suele deberse a la acumulación de material en el interior de las cámaras del rotor. El equilibrado VSI requiere con frecuencia soldar contrapesos en las cubiertas superior e inferior del rotor. El Balanset-1A calcula de forma eficiente los ángulos de instalación de los contrapesos en coordenadas polares.

Equilibrado de trituradora de martillos

Equilibrado de la trituradora de martillos se complica por los martillos que cuelgan libremente. Si un martillo se atasca en su pasador debido a la corrosión o al polvo, no se extiende completamente bajo la fuerza centrífuga, lo que desplaza el centro de masa del rotor y crea un desequilibrio enorme y variable.

Metodología

Antes de utilizar Balanset-1A, los operadores deben verificar el libre movimiento de todos los martillos y la correspondencia de su peso. El equilibrado se realiza en los discos del rotor, no en los propios martillos. La función "Split Weight" (Peso dividido) permite distribuir la masa calculada entre dos puntos disponibles (por ejemplo, entre los orificios de los pasadores de los martillos) cuando no es posible un montaje en ángulo exacto, conservando el vector de corrección.

Equilibrado de molinos: requisitos de precisión

Los molinos exigen la máxima precisión de equilibrado debido a sus ciclos de funcionamiento continuo; cualquier vibración provoca fallos por fatiga en los costosos accionamientos y revestimientos.

Equilibrado del molino de martillos

A diferencia de las trituradoras, Equilibrado de molinos de martillos Se refiere a unidades de alta velocidad (hasta 3600 rpm) utilizadas para la molienda fina de granos, biomasa o productos químicos. A tales velocidades, el desequilibrio residual permisible es extremadamente pequeño (ISO 1940 G2.5 o G6.3). Los rotores de los molinos de martillos suelen funcionar como ventiladores; abrir la carcasa para instalar pesos puede alterar la resistencia aerodinámica. El equilibrado con Balanset-1A debe realizarse con la carcasa completamente montada, utilizando los puertos de acceso o teniendo en cuenta las condiciones modificadas.

Equilibrado de molinos de bolas

Equilibrado de molinos de bolas plantea retos únicos. El tambor en sí, con su caótico movimiento de los medios de trituración, normalmente no se puede equilibrar en el sentido convencional. La atención se centra en el tren de transmisión de alta velocidad.

Equilibrado del eje del piñón

El eje de transmisión con conjuntos de cojinetes y acoplamiento es el elemento crítico. La vibración en el eje del piñón a menudo no se debe a un desequilibrio, sino al desgaste de los dientes o a una desalineación. El análisis espectral de Balanset-1A identifica la frecuencia de engranaje (GMF). Si predomina 1×RPM, se realiza un equilibrado dinámico del acoplamiento o de los contrapesos montados en brida.

Complejidades de la medición

Los impactos de la bola dentro del tambor crean un ruido aleatorio de baja frecuencia. Los ajustes del Balanset-1A deben aumentar el tiempo de promedio de la señal (por ejemplo, 10-20 segundos) para obtener lecturas estables de amplitud y fase.

Equilibrado de molinos de rodillos

Equilibrado de molinos de rodillos Se aplica a las industrias de molienda de harina, polímeros y acero. Los rodillos son cilindros largos y pesados propensos a doblarse (latigazo). Es obligatorio el equilibrado en dos planos en los extremos. Balanset-1A mide la diferencia de fase entre los soportes izquierdo y derecho; una diferencia de fase de 180° indica un fuerte desequilibrio del par. El equilibrado in situ de los rodillos tiene en cuenta las poleas de transmisión y los engranajes montados en los muñones de los rodillos, que contribuyen con su propio desequilibrio.

Equilibrado de molinos

Equilibrado de molinos Abarca una amplia gama: molinos de bolas, molinos de bolas y máquinas rectificadoras de precisión. Para los husillos de rectificado fino, el dispositivo admite la metodología de tres contrapesos móviles, lo que permite conseguir una suavidad ideal sin soldaduras ni masilla.

Equilibrado del pulverizador

Equilibrado del pulverizador, especialmente en los molinos de carbón de las centrales eléctricas, es fundamental. Muchos pulverizadores tienen configuraciones verticales; los sensores de vibración (ejes X e Y) se montan en el conjunto del cojinete superior del motor o la caja de engranajes. La sección superior alberga un separador giratorio (clasificador dinámico); su desequilibrio provoca graves vibraciones en la estructura superior. Balanset-1A equilibra este conjunto a través de puertos de servicio, lo que evita la destrucción del accionamiento y mejora la finura de la molienda.

Equipo de reducción de tamaño Equilibrado

Equilibrado de trituradoras

Equilibrado de trituradoras Se aplica a rotores de baja velocidad (300-500 rpm) que procesan chatarra o neumáticos. Los acelerómetros Balanset-1A tienen una excelente sensibilidad a bajas frecuencias (desde 5 Hz), lo que les permite manejar con seguridad este tipo de máquinas. Debido a las cargas de impacto extremas, los pesos de prueba y corrección deben soldarse de forma segura; no se pueden utilizar imanes ni cinta adhesiva, ni siquiera para realizar pruebas.

Equilibrado de astilladoras

Equilibrado de trituradoras En silvicultura se distinguen dos tipos de máquinas. Las astilladoras de disco plantean retos porque el disco actúa como un giroscopio, siendo el principal problema la vibración axial (oscilación en forma de "8"). Los sensores se montan radial y axialmente (a lo largo del eje) para controlar la desviación del disco. Los contrapesos se instalan en la superficie posterior del disco o en cavidades específicas para el equilibrado.

Las astilladoras de tambor requieren un equilibrado clásico en dos planos debido a la longitud del rotor. Todas las cuchillas deben revisarse como un conjunto, ya que afilar o sustituir una cuchilla altera el equilibrio. Tolerancia de grosor de la cuchilla: 0,13-0,25 mm. Las cuchillas desafiladas producen un efecto de corte en lugar de trituración, lo que genera vibraciones excesivas y grietas por fatiga en las soldaduras. Intervalo de afilado recomendado: cada 6-8 horas de funcionamiento.

Equilibrado del granulador

Equilibrado del granulador El reciclaje de plásticos implica el uso de cuchillas montadas en rotores (con una separación de 1-3 mm respecto a las cuchillas fijas). Cuando se produzcan vibraciones, compruebe primero el estado y el montaje de las cuchillas. Si las vibraciones persisten, será necesario equilibrar el rotor de forma profesional. La instalación de la máquina sobre almohadillas antivibratorias reduce la transmisión a los cimientos.

Equilibrado del peletizador

Equilibrado del peletizador cubre el troquel anular y los rodillos de presión. La excentricidad de la cara del troquel no debe superar los 0,3 mm (comprobación con indicador de cuadrante). Separación entre el rodillo y el troquel: mínimo 0,2-0,3 mm. Los anillos de sujeción dañados son la causa principal de la rotura del troquel y de vibraciones intensas.

Equipos de mezcla y agitación Equilibrado

Equilibrado del mezclador

Equilibrado del mezclador Las bombas de clase industrial cumplen con la norma API 610, que exige una precisión G2.5 según la norma ISO 1940. Relación óptima entre el diámetro del impulsor y el del tanque (D/T): 1/3. Los mezcladores de alta resistencia funcionan a una velocidad crítica de 65%; los mezcladores industriales estándar, a 70%. Se prohíbe el funcionamiento en el rango de velocidad crítica de 70 a 130% sin equilibrado dinámico.

Equilibrado del agitador

Equilibrado del agitador En los procesos químicos, los ejes largos se utilizan en recipientes profundos. Los agitadores de paletas y turbinas funcionan a una velocidad crítica de 50-65%; los tipos de alta velocidad (hélice, disco) funcionan por encima de la velocidad crítica. El equilibrado dinámico permite un funcionamiento seguro a una velocidad crítica de 70%. Los ejes largos emplean soportes intermedios (cojinetes estabilizadores).

Equilibrado del agitador

Equilibrado del agitador Se refiere a los dispersadores (disolventes) de alta velocidad. El desequilibrio provoca el contacto entre la pala y la pared del recipiente. El equilibrado preciso del eje y la pala con Balanset-1A prolonga la vida útil del sello mecánico y evita fugas de producto.

Equilibrado de campo con Balanset-1A

En Balanset-1A El sistema de equilibrado portátil permite realizar correcciones in situ sin necesidad de desmontar la máquina, lo que elimina el tiempo de transporte, reduce el tiempo de inactividad y permite verificar los resultados en condiciones de funcionamiento reales.

Instrumento de equilibrado portátil Balanset-1A (foto del dispositivo)
Instrumento de equilibrado portátil Balanset-1A.

Cómo Balanset-1A equilibra trituradoras y mucho más

El Balanset-1A es un equilibrador dinámico y analizador de vibraciones portátil de doble canal diseñado precisamente para este fin. Permite a los ingenieros y equipos de mantenimiento realizar equilibrados de precisión in situ en una amplia gama de equipos. El Balanset-1A incluye dos sensores de vibración acelerométricos y un tacómetro láser, además de un software que se ejecuta en un PC. Así es como funciona y por qué es eficaz:

Equilibrado in situ en dos planos

El Balanset-1A puede realizar equilibrados en un solo plano o en dos planos en la máquina real, en sus cojinetes normales. Esto significa que puede equilibrar el rotor de una trituradora sin necesidad de desmontarlo, lo que supone un enorme ahorro de tiempo. Al utilizar dos planos, corrige tanto el desequilibrio estático como el dinámico del rotor. Por ejemplo, si el peso excéntrico de una trituradora cónica está causando vibraciones, la capacidad de dos planos del Balanset-1A identificará cómo contrarrestarlo en las posiciones correctas, algo que los métodos de un solo plano no pueden hacer.

Amplia gama de equipos

Este dispositivo es versátil: está diseñado para el equilibrado in situ de equipos rotativos, incluyendo trituradoras, ventiladores, trituradoras, sinfines, ejes, centrifugadoras, turbinas y mucho más. En la práctica, un Balanset-1A puede dar servicio a una amplia flota de equipos (trituradoras, molinos, trituradoras, mezcladoras, etc.), lo que reduce el tiempo de inactividad y la dependencia de servicios de equilibrado externos.

Software fácil de usar

No es necesario ser un experto en vibraciones para utilizar Balanset-1A. Su software guía al usuario paso a paso y calcula automáticamente los pesos y ángulos de corrección necesarios. Tras probar un peso de prueba, proporciona una solución de equilibrado clara, de modo que los técnicos pueden dominar su uso con una formación mínima.

Resultados fiables

A pesar de su portabilidad, Balanset-1A ofrece una calidad de equilibrado profesional. Mide con precisión la vibración y la fase y calcula las correcciones necesarias para cumplir con los grados de calidad de equilibrado estándar (ISO 1940). En la práctica, puede producir resultados comparables a los de analizadores mucho más caros cuando las condiciones de medición son estables y se sigue correctamente el procedimiento.

Características del análisis de vibraciones

Además de equilibrar, Balanset-1A también funciona como analizador de vibraciones y puede mostrar formas de onda y espectros FFT. Esto ayuda a diagnosticar si la vibración se debe a un desequilibrio u otros problemas (desalineación, holgura, resonancia), lo que permite tomar decisiones de mantenimiento más precisas. En el modo de equilibrado, la atención se centra en el componente rotacional 1× para aislar el desequilibrio.

Ventajas de Balanset-1A frente a los métodos tradicionales

El uso de Balanset-1A para el equilibrado dinámico ofrece varias ventajas clave en comparación con los métodos antiguos o con la dependencia de servicios externos:

Sin desmontaje y tiempo de inactividad mínimo: El equilibrado tradicional solía implicar desmontar el rotor y enviarlo a un taller, lo que llevaba varios días. Con Balanset-1A, el equilibrado se realiza in situ en cuestión de horas.

No es necesario retirar el rotor de la trituradora ni el eje del molino; basta con conectar los sensores y realizar el procedimiento de equilibrado in situ. Este enfoque in situ puede reducir un trabajo de 3 a 7 días a entre 2 y 4 horas, lo que significa que la producción puede reanudarse el mismo día.

Ahorro de costes: Al realizar el trabajo internamente, las empresas evitan los elevados costes de los contratistas especializados y las pérdidas derivadas de un tiempo de inactividad prolongado. El dispositivo Balanset-1A es relativamente asequible, con un precio aproximado de unos pocos miles de euros, pero ofrece “el 80% de las capacidades de los costosos analizadores por solo ~20% del coste”.”

Los usuarios pueden realizar el equilibrado por sí mismos sin necesidad de recurrir a especialistas externos, y el dispositivo se amortiza tras unos pocos trabajos de equilibrado. Además, evitar un solo fallo grave puede justificar la inversión.

Aborda todos los tipos de desequilibrio: A diferencia del equilibrado estático en los bordes afilados, la capacidad dinámica de dos planos de Balanset-1A corrige tanto los puntos pesados estáticos como el desequilibrio dinámico del par en un solo proceso.

Esto significa que, incluso si un rotor presenta esa oscilación difícil de detectar (desequilibrio de momento), Balanset-1A puede detectarla y guiar la colocación de dos contrapesos de corrección para cancelar el par. Es una solución integral para situaciones comunes de desequilibrio.

Versatilidad para muchas máquinas: Una unidad Balanset-1A se puede utilizar en prácticamente cualquier pieza giratoria de cualquier industria. Es verdaderamente universal: el mismo kit puede equilibrar hoy un ventilador, mañana una trituradora de rocas y pasado mañana un pulverizador.

En nuestro contexto, esto es ideal para operaciones que cuentan con múltiples tipos de equipos (trituración, molienda, mezcla, etc.), ya que no se necesitan herramientas de equilibrado separadas para cada uno. Desde trituradoras y molinos hasta trituradoras, mezcladoras, ejes y turbinas, el dispositivo se adapta a una amplia gama de rotores.

Facilidad de uso y seguridad: El software guiado y la sencilla configuración del hardware de Balanset-1A hacen que no sea necesario tener un doctorado en vibraciones para realizar un equilibrado. El proceso es seguro y repetible: se reduce gradualmente la vibración con ajustes de peso calculados, en lugar de con conjeturas basadas en ensayo y error. Esto reduce la posibilidad de error humano. Además, al eliminar el exceso de vibración, también se mejora la seguridad en las instalaciones (menos casos de máquinas que se desmontan por sí solas o que generan residuos voladores).

Al eliminar las vibraciones excesivas, también se mejora la seguridad en las instalaciones (menos casos de máquinas que se desmontan por sí solas o que generan residuos que salen disparados).

Diagnóstico rápido: Con su modo analizador de vibraciones, el Balanset-1A también se puede utilizar para diagnosticar rápidamente si el desequilibrio es el problema principal o si hay otros factores (como un eje doblado o resonancia) que contribuyen al mismo. Esta capacidad de diagnóstico y corrección todo en uno permite identificar y resolver los problemas más rápidamente que si se esperara a un equipo externo. En muchos casos, el ciclo de diagnóstico y corrección in situ se puede completar en menos de una hora.

En muchos casos, el ciclo de diagnóstico + corrección puede completarse dentro del mismo intervalo de mantenimiento.

Especificaciones técnicas

Parámetro Valor
Rango de medición de vibraciones 0,05-100 mm/s RMS
Rango de frecuencia 5-550 Hz (hasta 1000 Hz)
Rango de velocidad 150-90 000 rpm
Precisión de fase ±1°
Precisión de amplitud ±5%
Canales 2 (medición simultánea)
Peso 4 kg (kit completo en maletín)

Ventajas sobre los métodos tradicionales

Parámetro Método tradicional (tienda) Equilibrado de campo (Balanset-1A)
Tiempo total 3-7 días 2-4 horas
Requiere desmontaje No
Coste típico por trabajo 5.000-15.000 € 500-1500 €
Cuentas para el montaje real No
Precisión alcanzable G2.5–G6.3 G2.5–G6.3

Procedimiento de equilibrado paso a paso

El éxito en el equilibrio es la preparación 80%. Siga este algoritmo probado:

1

Preparación

  • Limpie el rotor de suciedad, óxido y material adherido, ya que la contaminación distorsiona los resultados.
  • Inspeccione los cojinetes (holgura, ruido, calor): el equilibrado no puede corregir los defectos de los cojinetes.
  • Verifique que la base esté bien fijada y compruebe los protectores.
  • Para trituradoras de martillos: compruebe el movimiento libre del martillo y la correspondencia del peso.
2

Instalación de sensores

  • Instale los sensores de vibración en las carcasas de los cojinetes perpendiculares al eje de rotación (a menos de 25 cm del cojinete).
  • Conecte a las entradas X1 y X2.
  • Monte el tacómetro láser de manera que el haz incida sobre la cinta reflectante del rotor.
  • Conecte a la entrada X3 y compruebe que la lectura de RPM es estable.
Medición de vibración inicial
Medición de la vibración inicial con sensores montados en los soportes de los cojinetes.
3

Medición inicial

  • Iniciar software: F7 — Equilibrado → F3 — Equilibrado en dos planos
  • Introducir los parámetros del rotor
  • Pulse F9 para medir la vibración inicial.
  • Registrar la amplitud y la fase en ambos puntos de medición.
4

Pruebas de funcionamiento

  • Detenga la máquina e instale el peso de prueba en el plano 1 (la masa debe cambiar la amplitud o la fase entre 20 y 30%).
  • Correr y medir
  • Mueva el peso al plano 2 y repita la medición.
  • El software calcula los coeficientes de influencia.
Instalación del peso de prueba
Instalación de peso de prueba en el plano 1 (medición del coeficiente de influencia).
Instalación del peso de prueba en el plano 2
Instalación del peso de prueba en el plano 2 (repetición de la medición en el segundo plano de corrección).
5

Instalación de pesas correctoras

  • El software muestra la masa y el ángulo de corrección para ambos planos en el diagrama polar.
  • Instalar contrapesos permanentes (soldadura, pernos, abrazaderas).
  • Utilice la función "Split Weight" (Dividir peso) si no es posible realizar un montaje con un ángulo exacto.
Resultados del cálculo
El software Balanset-1A muestra la masa del contrapeso calculada y el ángulo de instalación.
Instalación de pesas correctoras
Instalación de contrapesos de corrección permanentes basados en valores calculados.
6

Verificación

  • Medir la vibración residual.
  • Objetivo: Zona A o B según la norma ISO 10816 (<2,8 mm/s para la mayoría de trituradoras)
  • Guardar los coeficientes de influencia (F8) para futuros equilibrados sin pruebas.
  • Generar informe (F9)

Justificación económica y retorno de la inversión

La inversión en equipos de equilibrado portátiles se amortiza en un plazo de 3 a 4 meses de uso intensivo.

Artículo Valor
Coste del equipo Balanset-1A 1751-1975 €
Servicio de equilibrio de un único contratista €1,500
Frecuencia de equilibrio anual típica 4 veces al año
Ahorro anual en contratos de servicio €6,000
Ahorros por prolongación de la vida útil de los rodamientos 10 000-30 000 € al año
Ahorros por reducción del tiempo de inactividad 50 000-150 000 € al año
Ahorro total anual 66 000-186 000 €
Período de recuperación 3-4 meses

Física de la vida útil de los rodamientos

La vida útil del rodamiento L₁₀ es inversamente proporcional al cubo de la carga (P): L₁₀ = (C/P)³. La reducción de la carga vibratoria en 50% aumenta 8 veces la vida útil calculada del rodamiento. Para conjuntos sometidos a cargas pesadas, como los ejes de trituradoras de martillos o los muñones de molinos de rodillos, esto se traduce en años en lugar de meses.

Solución de problemas comunes

Problema: Lecturas inestables o "flotantes".

Posibles causas: holgura mecánica, cojinetes desgastados, funcionamiento cerca de la resonancia, velocidad inestable, acumulación de material.

Solución: Apriete los pernos de la base, inspeccione los cojinetes para detectar holguras, compruebe que el montaje sea rígido, asegúrese de que las revoluciones por minuto sean constantes durante la medición y limpie el rotor a fondo.

Problema: No se puede alcanzar la tolerancia requerida.

Posibles causas: Otros defectos presentes (desalineación, eje doblado, daños en los cojinetes), comportamiento no lineal del sistema, resonancia.

Solución: Realice una prueba de desaceleración para identificar resonancias, lleve a cabo un diagnóstico exhaustivo y corrija los defectos relacionados antes de volver a intentar el equilibrado.

Problema: Trituradora de martillos: los martillos se atascan en los pasadores.

Causa: corrosión o polvo que impiden el libre movimiento del martillo.

Solución: Limpie y lubrique todos los pasadores del martillo antes de equilibrar. Compruebe que cada martillo se mueva libremente. Sustituya los pasadores atascados.

Problema: Trituradora de impacto: acumulación de material.

Causa: Material húmedo o pegajoso adherido al interior de las cámaras del rotor (caso documentado: 15 kg de arcilla aumentaron la vibración de 4 a 12 mm/s).

Solución: Limpie a fondo el interior del rotor antes de equilibrarlo. Considere la posibilidad de aplicar recubrimientos antiadherentes a las cámaras del rotor.

Preguntas frecuentes

¿Con qué frecuencia se debe realizar el equilibrado de la trituradora?

Para trituradoras de impacto y martillo: cada 500-1000 horas de funcionamiento o después de sustituir las piezas de desgaste. Para trituradoras de mandíbula y cónicas: cada 3-6 meses o cuando aumentan las vibraciones. La monitorización continua de las vibraciones permite programar el mantenimiento en función del estado.

¿El personal interno puede realizar el equilibrado?

Sí. Con Balanset-1A y una breve formación (normalmente de un día), los técnicos de mantenimiento sin experiencia previa en equilibrado consiguen resultados profesionales. El software guía a los usuarios paso a paso a lo largo del procedimiento.

¿Qué grado de calidad de equilibrio se requiere?

La mayoría de trituradoras y molinos: G6,3 según ISO 1940-1. Equipos de alta velocidad (molinos de martillos por encima de 1500 rpm, pulverizadores): G2,5. Husillos de rectificado de precisión: G1,0 o superior.

¿El equilibrado elimina todas las vibraciones?

No. El equilibrado solo elimina la vibración causada por la asimetría de la masa. La vibración causada por desalineación, defectos en los cojinetes, holguras, resonancia, problemas en el engranaje o fuerzas aerodinámicas requiere medidas correctivas independientes. Un análisis exhaustivo de la vibración identifica las causas fundamentales.

¿Por qué es necesario el equilibrado en dos planos?

Los rotores largos (L/D > 0,25) desarrollan desequilibrios tanto estáticos como de par (momento). El equilibrado en un solo plano no puede corregir el desequilibrio de par, lo que crea un movimiento oscilante que daña los cojinetes. El equilibrado dinámico en dos planos es la única solución completa.

¿Se pueden reutilizar los coeficientes de influencia almacenados?

Sí, para configuraciones de rotor idénticas. Tras la caracterización inicial, el equilibrado posterior (por ejemplo, tras la sustitución de la barra de golpeo o del martillo) solo requiere una medición. Esta característica reduce drásticamente el tiempo de equilibrado para el mantenimiento rutinario.

¿Cuál es el nivel de vibración objetivo tras el equilibrado?

La norma ISO 10816-3 define las siguientes zonas: Zona A (excelente) 11,2 mm/s. Objetivo: Zona A o B para un funcionamiento continuo.

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Sensor de vibración

Sensor óptico (Tacómetro láser)

Balanset-4

Pie Magnético Tamaño-60-kgf

Cinta reflectante

Resultados prácticos: Estudios de casos documentados

  • Fibrizador de caña de azúcar (24 toneladas, 747 rpm): Reducción de la vibración de 3,2 a 0,47 mm/s: mejora de 6,8 veces.
  • Trituradora en España: Vibración inicial >100 mm/s (nivel de emergencia), equilibrio posterior 16-18 mm/s: la máquina funciona "como nueva"."
  • Trituradora industrial: Vibración de 21,5 a 1,51 mm/s: mejora de 14 veces.
  • Ventilador montado en el techo (-6 °C ambiente): De 6,8 a <1,8 mm/s
  • Ventilación de centros comerciales: Reducción del ruido de 5 a 7 dB, ahorro energético, mayor vida útil.

Conclusión

En resumen, ya se trate de trituradoras de mandíbula, trituradoras de cono, trituradoras de impacto, trituradoras de martillo u otra maquinaria rotativa como molinos, trituradoras, mezcladoras y molinillos, es esencial mantener el equipo equilibrado. Esto conduce a un funcionamiento más suave, componentes más duraderos, ahorro de energía y condiciones de trabajo más seguras. Los métodos estáticos tradicionales, como el equilibrado “sobre cuchillas”, tienen limitaciones: no pueden solucionar ciertos tipos de desequilibrios que solo se manifiestan cuando la máquina está en funcionamiento. Afortunadamente, las modernas herramientas de equilibrado dinámico ofrecen una solución.

El equilibrador portátil Balanset-1A es un ejemplo del avance en este campo. Lleva el equilibrado de dos planos de nivel profesional directamente al lugar de trabajo, lo que permite a los equipos de mantenimiento corregir rápidamente el desequilibrio en los rotores de las trituradoras y en muchas otras aplicaciones. Mediante el uso de software y sensores inteligentes, elimina las conjeturas del equilibrado y garantiza que se resuelvan incluso los desequilibrios más complejos. El resultado es una maquinaria que funciona con la suavidad prevista, libre de las fuerzas destructivas que causan las vibraciones.

Para una amplia gama de industrias, desde la minería y las canteras (trituradoras y molinos) hasta la fabricación y la agricultura (ventiladores, astilladoras, mezcladoras), invertir en equipos de equilibrado adecuados como el Balanset-1A puede suponer un cambio revolucionario. Protege su maquinaria “desde dentro”, evitando daños antes de que se produzcan. En términos prácticos, eso se traduce en menos averías, menores costes de mantenimiento y una producción más fiable.

Desde el punto de vista del mantenimiento práctico, el Balanset-1A ocupa un nicho útil entre los costosos equipos de laboratorio y los servicios de contratistas externos: permite el equilibrado in situ en los propios cojinetes de la máquina, a velocidad y carga reales de funcionamiento. Esto es importante porque el equilibrado en laboratorio sobre soportes ideales no puede reflejar plenamente las condiciones específicas de instalación del lugar. Además, los coeficientes de influencia almacenados permiten repetir el equilibrado después de sustituir la barra de golpeo o el martillo en una sola pasada, sin necesidad de pesos de prueba.

Para la mayoría de los equipos trituradores y molinos, un objetivo típico es el grado de calidad de equilibrio G6.3 según la norma ISO 1940, que corresponde a una vibración inferior a 4,5 mm/s según la norma ISO 10816. Alcanzar este nivel con Balanset‑1A es una tarea realista y reproducible para personal cualificado tras una formación mínima, siempre que la máquina esté en buen estado mecánico y las mediciones sean estables.


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