Instrucción de equilibrado dinámico de ejes

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Instrucciones de equilibrado dinámico de ejes – ISO 21940 | Vibromera
Balance de campo · Guía completa

Instrucciones de equilibrio dinámico del eje: Estático vs. dinámico, Procedimiento de campo y grados ISO 21940

Todo lo que un ingeniero de campo necesita para equilibrar rotores in situ: desde la física del desequilibrio hasta la verificación final. Procedimiento de siete pasos, fórmulas de peso de prueba, medición del ángulo de corrección y tablas de tolerancia ISO. Probado en más de 2000 rotores con ventiladores, trituradoras, trituradoras y ejes.

✎ Nikolai Shelkovenko Actualizado: febrero de 2026 ~18 minutos de lectura

¿Qué es el equilibrio dinámico?

Definición

Equilibrio dinámico Es el proceso de medir y corregir la distribución desigual de la masa de un cuerpo giratorio (rotor) mientras gira a velocidad de operación. A diferencia del balanceo estático, que corrige el desplazamiento de masa en un solo plano, el balanceo dinámico aborda el desequilibrio en dos o más aviones simultáneamente, eliminando tanto la fuerza centrífuga como el par de balanceo que provocan la vibración del cojinete.

Toda pieza giratoria, desde un rotor de trituradora de 200 kg hasta un husillo de taladro dental de 5 g, presenta cierto desequilibrio residual. Las tolerancias de fabricación, las inconsistencias del material, la corrosión y la acumulación de depósitos desplazan el centro de masas del eje geométrico de rotación. El resultado es una fuerza centrífuga que crece con el cuadrado de la velocidad: al duplicar las RPM, la fuerza se cuadruplica.

Un rotor que gira a 3000 RPM con tan solo 10 g de desequilibrio en un radio de 150 mm genera aproximadamente 150 N de fuerza de rotación, suficiente para destruir los rodamientos en cuestión de semanas. El equilibrado dinámico reduce esta fuerza a un nivel especificado por las normas internacionales (ISO 21940-11, anteriormente ISO 1940), lo que prolonga la vida útil de los rodamientos de meses a años y reduce el tiempo de inactividad causado por las vibraciones.

Nota del ingeniero de campo
En 13 años de trabajo de campo, el desequilibrio ha sido la causa principal de aproximadamente 40% de las quejas por vibración que investigo. Además, es la falla más fácil de reparar in situ: un técnico capacitado con el instrumento adecuado termina en 30 a 45 minutos sin necesidad de desmontar el rotor.

Equilibrio estático vs. dinámico

Un solo plano
Rotor en desequilibrio estático: el punto pesado gira hacia abajo
Equilibrio estático

El centro de gravedad del rotor está desplazado respecto del eje de rotación. un avión. Cuando se coloca sobre soportes con filo de cuchillo, el lado pesado rueda hacia abajo (esto se puede detectar sin necesidad de girar).

Corrección: Añadir o quitar masa en una única posición angular opuesta al punto pesado. Un plano de corrección es suficiente.

Se aplica a: piezas estrechas en forma de disco donde el diámetro es > 7 × ancho: volantes, muelas abrasivas, impulsores de un solo disco, hojas de sierra, discos de freno.

Dos aviones
Rotor largo en desequilibrio dinámico: dos desplazamientos de masa en planos diferentes
Equilibrio dinámico

Dos (o más) compensaciones de masa se encuentran en diferentes planos a lo largo del rotor. Pueden cancelarse estáticamente (el rotor se mantiene inmóvil sobre los filos de una cuchilla), pero crean una pareja mecedora Al girar. Esta pareja no se puede detectar ni corregir sin rotación.

Corrección: Dos pesos de compensación en dos planos separados. El instrumento calcula la masa y el ángulo de cada plano a partir de la matriz de coeficientes de influencia.

Se aplica a: Rotores alargados: ejes, ventiladores con impulsores anchos, rotores de trituradoras, rodillos, impulsores de bombas multietapa, turbinas.

Distinción clave: Un rotor estáticamente equilibrado puede presentar un desequilibrio dinámico grave. Las fuerzas en un plano se oponen exactamente a las del otro, por lo que el rotor no rueda sobre soportes, sino que, al girar, el par genera una vibración violenta en los cojinetes. El equilibrado dinámico en dos planos detecta lo que los métodos estáticos no detectan.

Cuatro tipos de desequilibrio

La norma ISO 21940-11 distingue cuatro patrones fundamentales de desequilibrio. Comprender cuál predomina facilita la elección de la estrategia de equilibrado correcta.

Estático
Punto único y denso. CG desplazado paralelamente al eje de rotación. Detectable en reposo. Corrección de un solo plano.
Pareja
Dos masas iguales separadas 180° en planos diferentes. Fuerza neta = 0, pero crea un par. Invisible en reposo.
Cuasi-estático
Combinación de estática + par donde el eje de inercia principal interseca el eje de rotación en un punto distinto al CG.
Dinámica
Caso general: el eje de inercia principal no interseca ni es paralelo al eje de rotación. Es el patrón más común en la práctica. Se requiere corrección de dos planos.

En la práctica, casi todos los rotores que se encuentran en el campo presentan desequilibrio dinámico: una combinación de componentes de fuerza y par. Por ello, el equilibrado en dos planos es el procedimiento predeterminado para cualquier rotor que no sea de disco delgado.

Cuándo utilizar el equilibrado de un solo plano frente al de dos planos

El factor decisivo es el rotor. relación de geometría L/D (longitud axial al diámetro exterior) combinado con su velocidad de operación.

Criterio Plano único (1 sensor) Dos planos (2 sensores)
Relación L/D L/D < 0,14 (diámetro > 7× ancho) L/D ≥ 0,14
Piezas típicas Muela abrasiva, volante, impulsor de un solo disco, polea, disco de freno, hoja de sierra Rotor de ventilador, trituradora, eje, rodillo, bomba multietapa, turbina, trituradora
Tipos de desequilibrio corregidos Sólo estática (fuerza) Estático + par + dinámico (fuerza + momento)
Planos de corrección 1 2
Ejecuciones de medición 2 (inicial + 1 prueba) 3 (inicial + 2 pruebas, una por avión)
Tiempo en el sitio 15–20 minutos 30–45 minutos
Regla de oro
Si los planos de corrección están separados por menos de ⅓ de la distancia entre los rodamientos del rotor, el acoplamiento cruzado entre planos es pequeño y el balanceo de un solo plano puede funcionar incluso con una relación L/D > 0,14. Sin embargo, si tiene un instrumento de dos canales, utilice siempre dos planos: solo tarda 10 minutos adicionales y detecta el desequilibrio de par que el de un solo plano no detecta.

Grados de calidad de balanzas ISO 21940‑11

La norma ISO 21940‑11 (la sucesora de la norma ISO 1940‑1) asigna a cada clase de maquinaria rotatoria una Balanza de calidad G, definida como la velocidad máxima admisible del centro de gravedad del rotor en mm/s. El desequilibrio específico residual admisible mipor (en g·mm/kg) se deriva del grado y la velocidad de operación:

Desequilibrio específico admisible
mipor = G × 1000 / ω = G × 1000 / (2π × RPM / 60)
mipor — desequilibrio específico residual admisible, g·mm/kg
GRAMO — grado de calidad del equilibrio (por ejemplo, 6,3 significa 6,3 mm/s)
ω — velocidad angular, rad/s
RPM — velocidad de funcionamiento, rev/min
Grado e·ω, mm/s Tipos de máquinas
G 0.4 0.4 Giroscopios, husillos de rectificadoras de precisión
G 1.0 1.0 Turbocompresores, turbinas de gas, pequeñas armaduras eléctricas con requisitos especiales
G 2.5 2.5 Motores eléctricos, generadores, turbinas medianas/grandes, bombas con requisitos especiales
G 6.3 6.3 Ventiladores, bombas, maquinaria de proceso, volantes, centrífugas, maquinaria industrial en general
G 16 16 Maquinaria agrícola, trituradoras, ejes de transmisión (cardán), piezas de máquinas trituradoras
G 40 40 Ruedas de turismos, conjuntos de cigüeñales (producción en serie)
G 100 100 Conjuntos de cigüeñal de grandes motores diésel marinos lentos

Ejemplo práctico: Rotor del ventilador

Un rotor de ventilador centrífugo pesa 80 kg, opera a 1450 RPM y su radio de corrección es de 250 mm. Grado requerido: G 6.3.

Cálculo
mipor = 6,3 × 1000 / (2π × 1450 / 60) = 6300 / 151,8 ≈ 41,5 g·mm/kg
Desequilibrio total admisible = 41,5 × 80 = 3.320 g·mm
En un radio de corrección de 250 mm: masa residual máxima = 3320 / 250 = 13,3 gramos por avión
Esto significa que cada plano de corrección no puede retener más de 13,3 g de desequilibrio, aproximadamente el peso de tres arandelas M6.

Normas relacionadas: ISO 21940‑11 (rotores rígidos), ISO 21940‑12 (rotores flexibles), ISO 10816‑3 (límites de severidad de vibración), ISO 1940 (predecesor heredado).

Procedimiento de equilibrio de campo de siete pasos

Este es el método del coeficiente de influencia para el equilibrio de campo de dos planos, aplicado con un instrumento portátil como el Balanset-1A. La misma lógica funciona con cualquier analizador de equilibrio de dos canales.

1
Prepare el rotor y monte los sensores
Limpie la suciedad y la grasa de las carcasas de los cojinetes; los sensores deben quedar a ras de la superficie metálica. Monte el sensor de vibración 1 en la carcasa del cojinete más cercana a Plano 1 (normalmente el extremo de la transmisión). Monte el sensor 2 cerca Avión 2 (extremo opuesto al de la transmisión). Coloque cinta reflectante en el eje del tacómetro láser. Conecte todos los cables a la unidad de medición.
2
Medir la vibración inicial (ejecución 0)
Arranque el rotor y estabilice su velocidad de funcionamiento. El instrumento mide la amplitud de vibración (mm/s) y el ángulo de fase (°) en ambos sensores simultáneamente. Este es el base — La "enfermedad" del rotor antes del tratamiento. Registre los valores y detenga la máquina.
Consejo de campo: Espere al menos 10-15 segundos después de que las RPM se estabilicen antes de registrar. Los transitorios térmicos y las corrientes de aire se asientan en los primeros segundos.
Medición inicial de vibración en un rotor: pantalla del Balanset-1A que muestra lecturas de referencia
3
Instalar peso de prueba en el plano 1 (ejecución 1)
Detenga el rotor. Conecte un peso de prueba de masa conocida en una posición angular arbitraria en el Plano 1. Marque esta posición claramente; se convertirá en su referencia de 0° para la medición de ángulos posterior. Reinicie el rotor y registre la vibración en ambos sensores. El instrumento ahora sabe cómo cambia el campo de vibración del rotor al añadir masa en el Plano 1.
Consejo práctico: Utilice un perno con arandela fijado al borde del rotor o una abrazadera de manguera con tuerca para una fijación rápida. El peso de prueba debe producir un cambio de vibración medible (cambio de amplitud ≥30 % o desfase ≥30° en cualquiera de los sensores).
⚖
¿Cuánto debe pesar el peso de prueba? Utilice la fórmula empírica: M t = M r × K / (R t × (N/100)²) donde Mr = masa del rotor (g), K = coeficiente de rigidez del soporte (1–5, use 3 para el promedio), Rt = radio de instalación (cm), N = RPM. O utilice nuestro calculadora de peso de prueba en línea — Ingrese los parámetros de su rotor y obtenga la masa recomendada al instante.
Instalación de un peso de calibración en el primer plano de corrección
4
Mover el peso de prueba al plano 2 (ejecución 2)
Detenga el rotor. Retire el peso de prueba del Plano 1. Coloque el mismo peso de prueba (o uno de masa conocida similar) en una posición arbitraria del Plano 2. Marque este segundo punto de referencia. Reinicie y registre la vibración en ambos sensores. Ahora, el instrumento tiene la matriz completa de coeficientes de influencia: cuatro coeficientes complejos que relacionan el desequilibrio en cada plano con la vibración en cada sensor.
Consejo de campo: si utiliza una masa de peso de prueba diferente en el Plano 2, ingrese el valor correcto en el software; las matemáticas se ajustan automáticamente.
Mover el peso de prueba al segundo plano de corrección para la segunda ejecución de prueba
5
Calcular pesos de corrección
El instrumento resuelve las ecuaciones del coeficiente de influencia y muestra: masa (g) y ángulo (°) Para el Plano 1, y masa (g) y ángulo (°) para el Plano 2. El ángulo se mide desde la posición del peso de prueba en la dirección de rotación del rotor. Si el software indica "retirar", significa que el peso de corrección debe colocarse 180° en la dirección opuesta a la posición indicada para "añadir".
6
Instalar contrapesos de corrección
Retire el peso de prueba del Plano 2. Fabrique o seleccione pesos de corrección que coincidan con las masas calculadas. Mida el ángulo desde la marca de referencia del peso de prueba en la dirección de rotación. Fije firmemente los pesos de corrección (soldadura, abrazaderas de manguera, pesos de tornillo de fijación o pernos), según el tipo y la velocidad de la máquina.
Consejo de campo: si no puede colocar un peso en el ángulo exacto (por ejemplo, solo hay orificios para pernos disponibles), utilice la función de división de peso: el instrumento descompone el vector de corrección en dos componentes en las posiciones disponibles más cercanas.
Diagrama que muestra la medición del ángulo del peso de corrección, desde la posición del peso de prueba en la dirección de rotación
7
Verificar saldo (Check Run)
Reinicie el rotor y registre la vibración final. Compárela con la línea base inicial y con la tolerancia ISO 21940-11 para su clase de máquina. Si la vibración está dentro de las especificaciones, ha terminado. De lo contrario, el instrumento puede realizar una carrera de recorte — utiliza los coeficientes de influencia existentes para calcular una pequeña corrección adicional sin nuevos pesos de prueba.
Consejo de campo: Una pasada de ajuste suele ser suficiente. Si necesita más de dos, algo ha cambiado entre pasadas: compruebe si hay pesos sueltos, aumento de temperatura o variación de velocidad.
Ejecución de verificación final que muestra niveles de vibración significativamente reducidos después del equilibrio
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Cálculo del peso de prueba

El peso de prueba debe ser lo suficientemente pesado como para producir un cambio perceptible en la vibración, pero lo suficientemente ligero como para no sobrecargar los rodamientos ni crear una condición peligrosa. La fórmula empírica estándar considera la masa del rotor, el radio de corrección, la velocidad de operación y la rigidez del soporte:

Fórmula de masa de peso de prueba
Mt = Mr × K / (Rt × (N / 100)²)
Mt — masa del peso de prueba, gramos
Mr — masa del rotor, gramos
K — coeficiente de rigidez del soporte (1 = soportes blandos, 3 = promedio, 5 = cimentación rígida)
Rt — radio de instalación del peso de prueba, cm
norte — velocidad de funcionamiento, RPM

¿No quieres hacer los cálculos a mano? Usa nuestro Calculadora de peso de prueba en línea ↗ — Ingrese los parámetros de su rotor, el tipo de soporte y el nivel de vibración, y obtenga la masa recomendada al instante.

Ejemplos resueltos (K = 3, rigidez promedio)

Máquina Masa del rotor RPM Radio Peso de prueba (K = 3)
Rotor triturador 120 kilos 2,200 30 centímetros 360.000 / (30 × 484) ≈ 25 gramos
Ventilador industrial 80 kilos 1,450 40 centímetros 240.000 / (40 × 210,25) ≈ 29 gramos
Tambor de centrífuga 45 kilos 3,000 15 centímetros 135.000 / (15 × 900) = 10 gramos
Eje de trituradora 250 kilos 900 25 centímetros 750.000 / (25 × 81) ≈ 370 gramos
Consejo práctico: verificar la respuesta
La fórmula indica la masa de prueba mínima que debería producir una respuesta medible. Tras la prueba, compruebe que la fase se haya desfasado al menos 20-30° y que la amplitud haya variado 20-30 TP³T. Si la respuesta es demasiado pequeña, duplique o triplique la masa de prueba y repita el proceso. A muy bajas RPM (<500), la fórmula puede arrojar valores excesivamente altos; en ese caso, utilice 10 TP³T de peso del rotor dividido entre el radio de corrección como punto de partida.

Medición del ángulo de corrección

El instrumento de equilibrio emite dos números por plano: masa (cuanto peso) y ángulo (dónde colocarlo). El ángulo siempre se refiere a la posición del peso de prueba.

Software Balanset-1A: ventana de resultados de equilibrado en dos planos que muestra la masa y el ángulo del peso de corrección en un diagrama polar
Pantalla de resultados de Balanset‑1A: el software calcula la masa y el ángulo de corrección para cada plano y muestra los vectores en un gráfico polar. Los vectores rojos indican la corrección necesaria; los verdes, la vibración residual tras la fase de compensación.

Cómo medir el ángulo

Gráfico polar que muestra el ángulo del peso de corrección en relación con la posición del peso de prueba
  • Punto de referencia (0°): La posición angular donde colocó el peso de prueba. Márquela claramente en el rotor antes de la prueba.
  • Dirección de medición: siempre en la dirección de rotación del rotor.
  • Leyendo el ángulo: El instrumento muestra el ángulo f₁ para el plano 1 y f₂ para el plano 2. Desde la marca del peso de prueba, cuente esa cantidad de grados en la dirección de rotación: ahí es donde va el peso de corrección.
  • Si se elimina masa: Coloque la corrección a 180° frente a la posición "agregar" indicada.

División del peso en posiciones fijas

Gráfico polar que muestra el peso dividido en dos posiciones fijas de orificios para pernos

Cuando el rotor tiene orificios pretaladrados o posiciones de montaje fijas (por ejemplo, pernos de las aspas del ventilador), es posible que no pueda colocar un peso en el ángulo exacto calculado. El Balanset-1A incluye un función de división de peso: Se introducen los ángulos de las dos posiciones disponibles más cercanas y el software descompone el vector de corrección único en dos pesos menores en esas posiciones. El efecto combinado coincide con el vector original.

Planos de corrección y colocación del sensor

Diagrama que muestra los planos de corrección y los puntos de medición del sensor en un rotor

El plano de corrección es la posición axial del rotor donde se añade o se retira masa. El sensor mide la vibración en el rodamiento más cercano. Algunas reglas clave:

  • El sensor va en la carcasa del cojinete. — lo más cerca posible de la línea central del rodamiento, en dirección radial (preferiblemente horizontal).
  • El plano 1 corresponde al sensor 1, Plano 2 al sensor 2. Mantenga la numeración consistente o el software intercambiará los planos de corrección.
  • Maximizar la separación de planos: Cuanto más separados estén los dos planos de corrección, mejor será la resolución del par. La separación práctica mínima es de ⅓ de la distancia entre apoyos.
  • Elija posiciones accesibles: El plano de corrección debe ser una ubicación donde se puedan colocar pesos físicamente: un borde de brida, un círculo de pernos, una llanta o una superficie de soldadura.
Rotor de trituradora que muestra los planos de corrección (azules 1 y 2) y los puntos de instalación de peso (rojos 1 y 2)

En la foto superior, se muestra un rotor de trituradora preparado para el balanceo en dos planos. Los marcadores azules 1 y 2 indican la posición de los sensores en las carcasas de los cojinetes. Los marcadores rojos 1 y 2 muestran los planos de corrección; en este caso, los extremos con brida del cuerpo del rotor donde se soldará el contrapeso.

Rotor voladizo

Los rotores en voladizo (impulsores de ventiladores, volantes montados fuera del vano de cojinetes, impulsores de bombas) requieren una disposición de sensor y plano diferente. Ambos planos de corrección se encuentran en el mismo lado de los cojinetes, y la ubicación del sensor debe tener en cuenta el desequilibrio del par amplificador de la masa en voladizo.

Diagrama esquemático de la conexión del sensor y la disposición del plano de corrección para un rotor en voladizo (en voladizo): configuración de dos planos Balanset-1A
Diagrama de conexión del sensor para un rotor en voladizo: ambos planos de corrección están fuera del alcance del cojinete.
Equilibrado del rotor en voladizo en el campo: posiciones del sensor y del plano de corrección marcadas en el equipo real
Ejemplo de campo: rotor en voladizo con posiciones de sensor y plano de corrección marcadas.

Aplicaciones por tipo de máquina

Ventiladores y sopladores industriales
600–3600 RPM · G 6.3 · Dos planos
Tarea de balanceo de campo más común. Ventiladores centrífugos, axiales y sopladores. Preste atención a la acumulación de polvo en las aspas: con el tiempo, altera el balanceo. Rebalancee después de limpiar o reemplazar las aspas.
Rotores de trituradoras y segadoras de mayales
1.800–2.500 RPM · G 16 · Dos planos
Rotores pesados (80–200 kg) con mayales reemplazables. El desequilibrio aparece tras el desgaste o la sustitución de los mayales. Corrección en dos planos en las bridas del extremo del rotor. Mejora típica: 12 → 1 mm/s.
Trituradoras y molinos de martillos
600–1200 RPM · G 16 · Dos planos
Rotores extremadamente pesados (200–1000+ kg). Los pesos de prueba son elevados (pernos de 5–15 kg). Las bajas RPM implican un gran desequilibrio admisible, pero las cargas de impacto y el coste de los rodamientos justifican el equilibrado.
Centrífugas
1000–10 000 RPM · G 2,5–6,3 · Dos planos
Centrífugas de cesta o de disco en la industria alimentaria, química y farmacéutica. La alta velocidad exige tolerancias estrictas. El equilibrado en campo evita largos desmontajes. Compruebe si hay acumulaciones de producto en el tambor.
Motores y generadores eléctricos
750–3600 RPM · G 2.5 · Dos planos
Las armaduras del motor vienen balanceadas de fábrica, pero es necesario rebalancearlas después de reparar el bobinado, reemplazar los rodamientos o cambiar el acoplamiento. Para obtener mejores resultados, pruebe con la mitad del acoplamiento instalada.
Sinfines y rotores para cosechadoras
400–1200 RPM · G 16 · Dos planos
Los sinfines largos y los rotores de trilla eliminan el desequilibrio de tierra y residuos de cultivo. El equilibrado estacional antes de la cosecha previene fallas en los rodamientos en el campo. Pesas de corrección soldadas a las paletas.
Impulsores de bombas
1450–3600 RPM · G 6.3 · Plano único o doble
Los impulsores en voladizo suelen necesitar solo corrección de un solo plano si son estrechos. En bombas multietapa, cada impulsor se equilibra individualmente en un mandril antes del montaje.
Turbocompresores
30.000–300.000 RPM · G 1.0 · Dos planos
La velocidad ultraalta exige una tolerancia G 1.0 o superior. Eliminación de material mediante rectificado: no se requieren contrapesos soldados a estas velocidades. Requiere sensores de vibración de alta frecuencia.

Métodos de fijación de peso

Método Adjunto Mejor para Límites
Soldadura Arandelas o placas de acero soldadas al borde del rotor Trituradoras, trituradoras, rotores industriales pesados Permanente. No se puede usar en aluminio ni acero inoxidable sin una varilla especial.
Pernos y tuercas Se fija a través de orificios pretaladrados con contratuercas. Impulsores de ventiladores, volantes, bridas de acoplamiento Requiere agujeros existentes o nuevas perforaciones
Abrazaderas de manguera Abrazadera de manguera de acero inoxidable con peso intercalado Ejes, rodillos, rotores cilíndricos en el campo Temporal o semipermanente. Verificar el par de apriete.
Tornillo de fijación con clip Pesas prefabricadas con clip (como pesas para neumáticos) Aspas de ventilador, llantas delgadas, rotores ligeros Rango de masa limitado. Puede resbalar a altas RPM.
Adhesivo (epoxi) Peso pegado a la superficie Rotores de precisión, entornos limpios Requiere una superficie limpia y seca. Límite de temperatura: ~120 °C.
Retirada de material Perforar o esmerilar el material lejos del lado pesado Turbocompresores, husillos de alta velocidad, impulsores Permanente y preciso, pero irreversible. Usarlo cuando no es seguro aumentar de peso.

Errores comunes en el equilibrio del campo

# Error Consecuencia Arreglar
1 Sensor montado en una protección o cubierta La resonancia de la cubierta distorsiona las lecturas de amplitud y fase → corrección incorrecta Monte siempre sobre la superficie metálica de la carcasa del cojinete.
2 El peso de prueba es demasiado ligero El cambio de fase y amplitud está dentro del ruido → los coeficientes de influencia no son confiables Asegúrese de que haya un cambio de amplitud ≥30% o un desplazamiento de fase ≥30° en al menos un sensor
3 Variación de velocidad entre carreras La vibración a 1× cambia con las RPM²; incluso un cambio de velocidad de 5% corrompe los datos Utilice un tacómetro para controlar con precisión las RPM. Espere a que la velocidad se estabilice.
4 Olvidar retirar el peso de prueba El cálculo de corrección incluye el efecto del peso de prueba → el resultado no tiene sentido Siga una rutina estricta: retire el peso de prueba antes de instalar los pesos de corrección
5 Mezclando el Plano 1 y el Plano 2 Los pesos de corrección van en los planos incorrectos → la vibración aumenta Etiquete claramente los sensores y planos. Sensor 1 → Plano 1, Sensor 2 → Plano 2
6 Medición del ángulo opuesto a la rotación La corrección va 360° − f en lugar de f → lado opuesto del rotor Confirme el sentido de giro antes de empezar. Mida siempre en el sentido de giro.
7 Crecimiento térmico durante las carreras Cambios en la holgura de los cojinetes entre arranques en frío → mediciones de deriva Calentar hasta el estado estable antes de la ejecución 0 o completar todas las ejecuciones rápidamente (con una diferencia de <5 minutos)
8 Uso de un solo plano en un rotor largo El desequilibrio de la pareja permanece sin corregir → la vibración puede incluso aumentar en el cojinete más alejado Utilice el equilibrio de dos planos para cualquier rotor donde L/D ≥ 0,14 o la separación de planos sea significativa

Informe de campo: Equilibrado del rotor de la trituradora

Datos de campo reales · febrero de 2025
Trituradora trituradora — Maschio Bisonte 280
Vibración antes
12,4 mm/s
Vibración después
0,8 mm/s
Reducción
93.5%
Tiempo en el sitio
38 minutos

Máquina: Trituradora de mayales Maschio Bisonte 280, rotor de 165 kg, velocidad de la toma de fuerza de 2100 RPM. El cliente reportó vibraciones severas tras reemplazar 8 mayales.

Configuración: Dos acelerómetros en los cojinetes y un tacómetro láser en el eje de la toma de fuerza. Balanset-1A, modo biplano.

Ejecución 0: Sensor 1 = 12,4 mm/s a 47°, Sensor 2 = 8,9 mm/s a 213°. ISO 10816-3 zona D (peligro).

Pruebas de funcionamiento: Se utilizó una pesa de prueba de 500 g en ambos planos. Respuesta clara: cambio de amplitud >60% en ambos sensores.

Corrección: Plano 1: 340 g soldado a 128°. Plano 2: 215 g soldado a 276°.

Verificación: Sensor 1 = 0,8 mm/s, Sensor 2 = 0,6 mm/s. Zona ISO A (buena). No se requiere ajuste.

Equilibrio dinámico de dos planos de un ventilador

Los ventiladores industriales (centrífugos, axiales y de flujo mixto) se encuentran entre los rotores más comunes que se balancean en el campo. El siguiente procedimiento describe un trabajo real de dos planos en un ventilador radial utilizando el Balanset-1A.

Determinación de planos e instalación de sensores

Limpie la suciedad y el aceite de las superficies donde se instalarán los sensores. Los sensores deben ajustarse perfectamente a la superficie metálica de la carcasa del cojinete; nunca los monte sobre tapas, protectores ni paneles de chapa metálica sin soporte.

Diagrama de conexión del sensor para el equilibrado de dos planos del ventilador: configuración Balanset-1A con planos de corrección marcados
Disposición del plano de corrección y conexión del sensor para un impulsor de ventilador montado en voladizo.
Rotor del ventilador con posiciones de sensores y planos de corrección marcados en zonas rojas y verdes
Posiciones del sensor y del plano de corrección en un rotor de ventilador: Sensor 1 (rojo) cerca del frente, Sensor 2 (verde) cerca de la parte trasera.
  • Sensor 1 (rojo): Instalar más cerca de la parte delantera del ventilador (lado del plano 1).
  • Sensor 2 (verde): Instalar más cerca de la parte trasera del ventilador (lado del plano 2).
  • Plano 1 (zona roja): Plano de corrección en el disco impulsor, más cerca del frente.
  • Plano 2 (zona verde): Plano de corrección más cercano a la placa posterior o al cubo.

Conecte los sensores de vibración y el tacómetro láser al Balanset‑1A. Coloque cinta reflectante en el eje o buje para consultar las RPM.

Proceso de equilibrado

Arranque el ventilador y tome las mediciones iniciales de vibración (Ejecución 0). Instale un peso de prueba de masa conocida en el Plano 1 en un punto arbitrario, haga funcionar el ventilador y registre el cambio de vibración (Ejecución 1). Mueva el peso de prueba al Plano 2 en un punto arbitrario, vuelva a hacer funcionar el ventilador y registre el cambio (Ejecución 2). El software Balanset‑1A utiliza las tres mediciones para calcular la masa y el ángulo de corrección para cada plano.

Instalación de pesos de corrección en el impulsor de un ventilador después del equilibrado en dos planos con Balanset-1A
Pesas de corrección instaladas en el impulsor del ventilador en las posiciones calculadas por el Balanset-1A.

Medición de ángulos para pesos de corrección del ventilador

El ángulo se mide desde la posición del peso de prueba en la dirección de rotación del ventilador, exactamente como se describe en la Medición del ángulo de corrección Sección anterior. Marque dónde se colocó el peso de prueba (referencia 0°) y luego cuente el ángulo indicado a lo largo de la dirección de rotación para encontrar la posición del peso de corrección.

Pantalla del software Balanset-1A que muestra los resultados del balanceo de dos planos para un ventilador: diagrama polar con vectores de corrección
Pantalla de resultados de equilibrado de dos planos Balanset‑1A: se muestran la masa de corrección y el ángulo para ambos planos.

Con base en los ángulos y masas calculados por el software, instale los pesos de corrección en el Plano 1 y el Plano 2. Haga funcionar el ventilador una vez más y verifique que la vibración haya bajado a un nivel aceptable. ISO 21940‑11 (normalmente G 6.3 para ventiladores de uso general). Si la vibración residual sigue siendo superior al objetivo, realice una prueba de ajuste.

Preguntas frecuentes

El balanceo estático corrige el desequilibrio en un solo plano: el centro de gravedad del rotor se desplaza hacia el eje de rotación. Funciona en piezas estrechas con forma de disco, cuyo diámetro es mayor que 7 veces el ancho. El balanceo dinámico corrige el desequilibrio en dos planos simultáneamente, abordando tanto el desequilibrio de fuerza como el de par. Es necesario en cualquier rotor alargado donde las masas se distribuyen a lo largo del eje. Un rotor puede estar balanceado estáticamente y desbalanceado dinámicamente: el componente de par es invisible hasta que el rotor gira.
Utilice la fórmula: Mt = Mr × K / (Rt × (N/100)²), donde M está en gramos, R en cm y N en RPM. K es el coeficiente de rigidez del soporte (1 = blando, 3 = promedio, 5 = rígido). El objetivo es producir un cambio de amplitud de al menos 20–30% o un desfase de 20–30°. O bien, omita los cálculos y utilice nuestro calculadora de peso de prueba en línea. A velocidades bajas inferiores a 500 RPM, utilice la regla estática 10% en su lugar: masa de prueba = 10% de masa del rotor / radio de corrección.
Utilice un solo plano para rotores estrechos en forma de disco cuyo diámetro supere 7 veces el ancho axial (volantes, muelas abrasivas, hojas de sierra). Utilice dos planos para cualquier componente más largo: ejes, impulsores de ventiladores, rotores de trituradoras, rodillos y conjuntos de bombas multietapa. En caso de duda, elija siempre dos planos: detecta el desequilibrio de par que el plano único no detecta y solo añade una medición adicional (unos 10 minutos).
La norma ISO 21940-11:2016 es la norma actual para rotores rígidos. Reemplazó a la ISO 1940-1:2003. Define grados de calidad de equilibrado desde G 0,4 (giroscopios) hasta G 4000 (cigüeñales diésel marinos lentos). Grados comunes: G 6,3 para ventiladores y bombas, G 2,5 para motores eléctricos, G 1,0 para rotores de turbocompresores y G 16 para maquinaria agrícola y trituradoras. El grado multiplicado por la velocidad angular da como resultado la velocidad máxima admisible del centro de gravedad en mm/s; a partir de ahí, se calcula la masa residual admisible en el radio de corrección.
El instrumento calcula el ángulo de corrección con respecto a la posición del peso de prueba. Marque dónde colocó el peso de prueba; esta es su referencia de 0°. Luego, mida el ángulo indicado en la dirección de rotación del rotor desde ese punto de referencia. El peso de corrección se coloca en la posición resultante. Si el instrumento indica que debe retirar el peso, colóquelo 180° en el sentido opuesto. Use un transportador o divida la circunferencia en los segmentos marcados antes de comenzar.
Sí, esto se denomina balanceo en campo o balanceo in situ. Se montan sensores de vibración en las carcasas de los rodamientos, se conecta un tacómetro de referencia y se opera la máquina a velocidad de operación. Un instrumento portátil como el Balanset-1A guía al usuario en la secuencia de pesaje de prueba y calcula las correcciones. El balanceo en campo ahorra horas de desmontaje, elimina errores de alineación durante la reinstalación y equilibra el rotor en condiciones reales de operación, incluyendo el efecto del acoplamiento, la dilatación térmica y la rigidez real de los rodamientos.

Equipos para balanceo de campo

En Balanset-1A Es un instrumento portátil de dos canales que gestiona el balanceo dinámico en un solo plano y en dos planos, además del análisis de vibraciones (velocidad general, espectros, forma de onda). Se entrega como un kit completo:

  • 2 sensores de vibración piezoeléctricos con soportes magnéticos
  • Tacómetro láser (sensor de RPM sin contacto) con cinta reflectante
  • Unidad de medida USB (se conecta a cualquier computadora portátil con Windows)
  • Software: asistente de equilibrado, medidor de vibraciones, analizador de espectro
  • Estuche de transporte con todos los cables y accesorios.

Rango de RPM: 300–100 000. Rango de vibración: 0,5–80 mm/s RMS. Precisión de fase: ±1°. El software incluye división de peso, recorridos de corte, comprobación de tolerancias y generación de informes. El kit completo pesa 3,5 kg.

Balanset‑1A — Analizador de vibraciones y equilibrador portátil
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Nikolai Shelkovenko
Director ejecutivo e ingeniero de campo · Vibromera
Más de 13 años de experiencia en diagnóstico de vibraciones y balanceo de campo. Balanceé personalmente más de 2000 rotores de trituradoras, ventiladores, trituradoras, centrifugadoras y cosechadoras en más de 20 países.
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Categorías: EjemploCrashersImpulsoresMulchersrotores
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