Equilibrio del ventilador: elimine la vibración y prolongue la vida útil del equipo

Imagine un ventilador industrial de alta velocidad que vibra violentamente, con pernos que se aflojan con cada rotación. Esta pesadilla suele deberse a un ligero desequilibrio en el rotor del ventilador. Las vibraciones y el ruido excesivos son más que simples molestias: son señales de alerta de un problema que puede provocar costosos tiempos de inactividad y reparaciones.

Equilibrado de ventiladores Es el proceso de corregir este desequilibrio. Es uno de los procedimientos más solicitados en el mantenimiento de equipos, ya que los ventiladores son muy sensibles a cualquier distribución desigual del peso. Incluso la más mínima desviación puede provocar vibraciones significativas. Un desequilibrio se produce cuando el centro geométrico del eje del ventilador no está alineado con su centro de masas. Cuanto mayor sea la velocidad de rotación del ventilador, más crucial será el equilibrio preciso.

Por ejemplo, un desequilibrio de tan solo 20 gramos en el borde del rotor de un ventilador grande que gira a 3000 RPM puede generar unos 900 N de fuerza centrífuga, aproximadamente lo mismo que un peso de 90 kg golpeando los rodamientos 50 veces por segundo. No es de extrañar que, si no se corrige, este desequilibrio cause daños rápidamente.

¿Qué causa el desequilibrio del ventilador?

Las causas más comunes del desequilibrio de los ventiladores incluyen:

• Desgaste abrasivo de las aspas del ventilador
• Acumulación de suciedad en las aspas del ventilador
• Montaje flojo o desalineación del impulsor en el cubo
• Fluctuaciones de temperatura en la carcasa o el eje del ventilador
• Pérdida de un peso de equilibrio (anteriormente añadido)
• Deformación de la cuchilla (dobladura o daño)

¿Por qué es importante equilibrar el ventilador?

El funcionamiento de un ventilador desequilibrado genera vibraciones peligrosas para la estructura general. Una vibración excesiva provoca un mayor consumo de energía, un desgaste acelerado y, a menudo, un fallo prematuro de los rodamientos (ya sea en el eje o en las estructuras de soporte). Incluso puede provocar paradas imprevistas debido a averías.

Por otro lado, un ventilador bien equilibrado:

• Trabajar de manera más eficiente (menos desperdicio de energía)
• Ponga menos estrés en sus componentes
• Prolongar la vida útil de los rodamientos y otras piezas.
• Operar de forma más silenciosa

En resumen, ya sea que esté instalando un ventilador nuevo o reparando uno existente, nunca debe omitir el paso de equilibrado durante el mantenimiento.

Importante: Si bien el desequilibrio es la causa más común de vibraciones elevadas en ventiladores, no es la única. Problemas estructurales, holguras excesivas, problemas con las transmisiones por correa, desalineaciones, grietas en el rotor o rodamientos defectuosos también pueden generar vibraciones. Es fundamental que un especialista en diagnóstico de vibraciones con experiencia determine la causa raíz de cualquier aumento de vibración antes de asumir que el equilibrado será la solución.

Comentario del especialista

Como demuestra la experiencia, las personas suelen buscar servicios de balanceo cuando hay un aumento de vibración. Sin embargo, el balanceo es, en realidad, el paso final para reducir la vibración. Antes de proceder a ese paso, se requiere una evaluación exhaustiva. diagnóstico de vibraciones Se debe realizar una evaluación del estado del equipo. Cualquier deficiencia, como defectos en los acoplamientos, falta de alineación de ejes o rigidez insuficiente en la estructura de soporte, debe identificarse y corregirse primero. Solo entonces se debe proceder a la etapa de balanceo, si aún es necesario.

Por ejemplo, un cliente reciente solicitó el balanceo del ventilador de una secadora. Nuestras mediciones de vibración (específicamente el espectro de velocidad de vibración) indicaron la presencia de holgura mecánica. Tras la inspección, descubrimos daños en la estructura de soporte del ventilador, que se fijaba a la cimentación. Tras asegurar los soportes y realizar un nuevo diagnóstico, determinamos que el desequilibrio residual se encontraba dentro de los límites aceptables. En este caso, el balanceo ya no fue necesario. Problemas como cimentaciones sueltas o desalineaciones impedirán un balanceo exitoso. Recuerde que el balanceo solo debe realizarse en una máquina que, por lo demás, se encuentre en buen estado mecánico.

Cómo se realiza el equilibrado del ventilador

Nuestros especialistas suelen realizar equilibrado de ventiladores (ya sea equilibrando el impulsor o toda la rueda del ventilador) in situ Utilizando los propios rodamientos del ventilador. Este enfoque in situ permite máxima precisión y velocidad sin necesidad de desmontarlo, evitando interferencias innecesarias con la estructura del equipo.

En cada trabajo de equilibrado, buscamos el desequilibrio residual más bajo posible y nos adherimos a los estándares de calidad de equilibrado de ISO 1940-1-2007 Para la clase de equipo adecuada. Para ello, utilizamos un dispositivo portátil de equilibrio dinámico: el analizador de vibraciones. Balanset-1A.

Pasos a seguir:

El proceso de equilibrado consta de varias etapas. El fabricante del ventilador puede especificar el número de sensores utilizados y su ubicación. Las directrices generales recomiendan colocar los sensores en los cojinetes del eje del ventilador y en la carcasa. Si esto no es posible debido a limitaciones de diseño, los sensores deben instalarse en ubicaciones lo más directamente conectadas posible a los cojinetes.

1. Instale los sensores de vibración perpendiculares al eje de rotación del rotor.

   

2. Monte el tacómetro en el soporte magnético.

   

3. Pegue cinta reflectante en la polea y apunte el sensor de RPM hacia la cinta.
4. Conecte los sensores de vibración al dispositivo de equilibrio y conecte el dispositivo a la computadora portátil.

   

5. Inicie el software de equilibrio en la computadora portátil.
6. Seleccione el modo de equilibrio de dos planos.

   

7. Ingrese la identificación del rotor (nombre o número) y su ubicación.
8. Pese el peso de prueba e ingrese su valor y el radio en el que se instalará.

   

9. Haga funcionar el ventilador (rotor) y mida el nivel de vibración inicial (línea base).

   

10. Instale el peso de prueba en el primer plano de corrección del rotor del ventilador.
11. Vuelva a hacer funcionar el ventilador y tome una segunda medición de vibración.
12. Verifique que la amplitud o fase de la vibración haya cambiado al menos 20% (lo que indica que el peso de prueba tuvo un efecto medible).
13. Retire el peso de prueba del primer plano e instálelo en el segundo plano del rotor.
14. Haga funcionar el ventilador una vez más y tome una tercera medición de vibración.
15. A continuación, el software calcula los pesos de corrección necesarios y los ángulos en los que colocarlos en el primer y segundo plano.

    

16. Retire el peso de prueba del rotor.
17. Prepare el peso de corrección permanente de la masa especificada (según el cálculo).
18. Coloque o suelde el/los peso(s) de corrección en el rotor en las posiciones indicadas.

    

19. Vuelva a hacer funcionar el ventilador y verifique que el equilibrado se haya realizado correctamente (los niveles de vibración ahora están dentro de los límites aceptables).
20. Si el software sugiere ajustes menores adicionales, agregue el peso adicional según lo recomendado y vuelva a verificar el equilibrio hasta que se minimice la vibración.

Siguiendo este procedimiento, garantizamos un alto nivel de precisión en el equilibrado de los ventiladores, lo que contribuye a la eficiencia y fiabilidad a largo plazo de sus equipos industriales.

Conclusión

Un balanceo adecuado del ventilador elimina una de las principales fuentes de vibración de la maquinaria. El resultado es un funcionamiento más suave y fiable de su equipo. Descuidar este paso puede provocar averías costosas, mientras que implementar un balanceo regular (después de solucionar cualquier problema mecánico subyacente) le ahorrará tiempo y dinero a largo plazo. No esperes para que un ventilador vibre y se desarme: incluya el balanceo como parte rutinaria de su programa de mantenimiento para proteger su maquinaria y mantenerla funcionando de manera óptima.

Preguntas frecuentes

¿Qué causa el desequilibrio del ventilador?

El desequilibrio del ventilador suele deberse a una distribución desigual de la masa en las piezas giratorias. Entre las causas comunes se incluyen el desgaste abrasivo de las aspas, la acumulación de suciedad en ellas, impulsores sueltos o desalineados, fluctuaciones de temperatura que provocan la expansión o contracción del material, la pérdida de contrapesos previamente instalados o la deformación física de un aspa.

¿Por qué es importante equilibrar el ventilador?

Un ventilador desequilibrado produce vibraciones excesivas que pueden dañarlo y dañar los equipos conectados. Equilibrar un ventilador reduce estas vibraciones, evitando el desperdicio de energía y minimizando la tensión en los rodamientos y otros componentes. Un ventilador correctamente equilibrado también funciona de forma más silenciosa y eficiente, prolongando la vida útil del equipo.

¿Cómo se equilibra un ventilador?

El balanceo del ventilador se realiza añadiendo o quitando peso al rotor (impulsor) para corregir cualquier desequilibrio de masa. El proceso general consiste en medir la vibración del ventilador, determinar dónde se encuentra el desequilibrio y luego colocar pequeños pesos de corrección en puntos específicos del rotor para contrarrestarlo. Los balanceadores portátiles modernos utilizan sensores y software para guiar este proceso y calcular el peso exacto y la ubicación necesaria. (Consulte el procedimiento paso a paso anterior para obtener más detalles).

¿Cuándo se debe equilibrar un ventilador industrial?

Un ventilador industrial debe equilibrarse siempre que se observe una vibración excesiva o después de cualquier reparación o mantenimiento que pueda alterar su equilibrio (como reemplazar o soldar las aspas). Los ventiladores nuevos suelen estar bien equilibrados de fábrica, pero con el tiempo, el desgaste y la acumulación de material pueden desequilibrarlos. Es recomendable revisar periódicamente los niveles de vibración como parte del mantenimiento y equilibrarlos si superan los límites recomendados.

¿Es posible realizar el equilibrado del ventilador in situ?

Sí. El balanceo del ventilador suele poder realizarse in situ con equipos portátiles. El balanceo in situ, como el servicio descrito anteriormente, utiliza los propios rodamientos del ventilador y no requiere desmontar la máquina. Esto ahorra tiempo y garantiza el balanceo del ventilador en condiciones normales de funcionamiento.