Una nueva planta industrial se preparaba para empezar a producir, y el rotor de su trituradora de martillos debía equilibrarse antes de que la línea entrara en funcionamiento continuo. Hicimos el trabajo in situ, en los propios cojinetes de la trituradora, con la equilibradora portátil Balanset-1A y un ordenador portátil. Esta página muestra la máquina, cada paso que dimos con el instrumento y lo que obtuvo la planta.
La máquina y la tarea
La trituradora es un molino de martillos. Filas de martillos oscilantes cuelgan de pasadores entre discos de acero, y todo el rotor es accionado directamente, a través de un acoplamiento, por un motor AC-Motoren. La placa de características indica 55 kW y 2970 rpm a 50 Hz, por lo que el rotor gira a casi 3000 rpm.
A esa velocidad, incluso un pequeño error de masa en el rotor se convierte en una gran fuerza giratoria sobre los cojinetes, el bastidor y la cimentación; la fuerza crece con el cuadrado de la velocidad. La planta quería una puesta en marcha sin problemas. Un rotor desequilibrado funciona de forma ineficiente, causa problemas mecánicos y puede interrumpir la producción poco después de la puesta en servicio. Por eso el rotor se equilibró antes de que la planta arrancara y no después de la primera avería.
Cómo usamos el Balanset-1A, paso a paso
Balanset-1A mide el rotor en sus propios cojinetes y a su velocidad de trabajo. El programa guía a lo largo de las pasadas y calcula él mismo la corrección; la persona in situ monta los sensores y fija los pesos.
Sensores y tacómetro
Los sensores de vibración se colocan en las carcasas de los cojinetes, estrictamente en dirección radial, en ángulo recto con el eje, y sobre metal sólido, no sobre protecciones ni tapas. Una tira de cinta reflectante en el eje es la referencia de fase: el tacómetro láser la lee una vez por vuelta. A partir de este momento ni los sensores ni la cinta pueden moverse, porque el programa cuenta todos los ángulos a partir de esa marca.
Run 0: la vibración inicial
Se arranca la trituradora con los martillos instalados y se lleva a la velocidad de trabajo. Con una sola pulsación de F7 se registran la amplitud, la fase y la velocidad de la vibración a la frecuencia de giro. Esta es la imagen "antes" del desequilibrio.
Peso de prueba y Run 1
Con la máquina parada y bloqueada (lockout), se fija al rotor un peso de prueba de masa conocida a un radio conocido y se marca su posición. La masa se elige por la fuerza: a la velocidad de trabajo, su fuerza centrífuga debe ser de aproximadamente el 7 % del peso del rotor (un intervalo razonable es del 5–10 %).
La "First trial weight estimate" del programa, o nuestra calculadora de peso de prueba gratuita, da el valor para una masa, un radio y una velocidad de rotor determinados.
Después el rotor vuelve a girar. Si el peso de prueba modifica demasiado poco la vibración, el programa no acepta la pasada y pide un peso mayor.
Cálculo
A partir de la diferencia entre Run 0 y Run 1, el programa calcula los coeficientes de influencia y muestra la corrección: la masa en gramos y el ángulo, contado desde la posición del peso de prueba en el sentido de giro. El diagrama polar muestra dónde va el peso.
Peso de corrección
Se retira el peso de prueba y el peso de corrección se fija al mismo radio y al ángulo indicado. El radio importa: la masa calculada solo es válida en el radio en el que estaba el peso de prueba.
Ejecución de ajuste fino
Una pasada más a la misma velocidad muestra la vibración residual y el desequilibrio residual. Con una tolerancia ISO 21940-11 establecida, el programa marca el resultado en verde o en rojo. Si hace falta algo más de corrección, calcula la adición de inmediato; no se necesita una nueva pasada de prueba.
Comprobaciones de la trituradora según el manual del Balanset-1A
- Equilibre solo con los martillos instalados. Sin ellos, el desequilibrio reaparece en cuanto se montan.
- Los martillos oscilantes pueden asentarse en una nueva posición entre pasadas. Una prueba de parada/arranque, es decir, dos pasadas sin cambiar nada, muestra si las lecturas se repiten.
- Muchos armónicos con un componente pequeño a la frecuencia de giro suelen indicar un problema de la transmisión, no desequilibrio. Revise la cadena de transmisión, incluido el acoplamiento, antes de añadir peso.
Resultado
Tras la corrección volvimos a hacer funcionar la trituradora y la comprobamos con las normas de funcionamiento. La vibración era notablemente menor, el rotor cumplía las normas y la trituradora quedó autorizada para el funcionamiento continuo desde el primer día de producción.
Qué registra el programa tras la pasada de ajuste
- Vibración antes y después, y la reducción en porcentaje.
- Desequilibrio inicial y residual en g·mm, comprobado con la tolerancia ISO 21940-11: cumple o no cumple.
- Un informe HTML listo y un registro de archivo del rotor, con los coeficientes de influencia guardados para el próximo equilibrado.
Qué aportó a la planta
- La trituradora entró en producción equilibrada, en lugar de equilibrarse tras el primer fallo de un cojinete.
- El trabajo se hizo in situ, en los propios cojinetes de la máquina: el rotor no se desmontó ni se envió a un taller de equilibrado.
- Un registro al que volver: la sesión guardada es el punto de partida de futuras comprobaciones del mismo rotor.
Sobre el instrumento
Balanset-1A es una equilibradora portátil de dos canales y analizador de vibraciones. Equilibra rotores en uno o dos planos en sus propios cojinetes, y el mismo kit funciona como medidor de vibraciones y analizador de espectro. Una trituradora, un ventilador, un separador o un mulcher se equilibran con el mismo procedimiento que en esta página.
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.
