Comprensión de los grados de calidad del equilibrio (grados G)

Definición: ¿Qué es una calificación de calidad de equilibrio?

A Grado de calidad del equilibrioEl grado G, comúnmente conocido como "grado G", es una clasificación estandarizada, definida en las normas ISO 1940-1 e ISO 21940-11, que especifica el desequilibrio residual máximo admisible para un rotor. No es una medida de vibración en sí, sino una tolerancia al desequilibrio basada en la masa del rotor y la velocidad máxima de servicio. El grado G representa una velocidad periférica constante del centro de masas del rotor, expresada en milímetros por segundo (mm/s). Un número G más bajo implica una tolerancia más estricta y un requisito de equilibrio de mayor precisión.

El propósito del sistema de calificación G

El sistema de grado G se desarrolló para crear un método universal y estandarizado que especifique el grado de equilibrio que debe tener un rotor. En lugar de especificar vagamente "el rotor debe estar bien equilibrado", los ingenieros pueden especificar un objetivo preciso y verificable como "Equilibrado a G6.3". Este sistema proporciona un lenguaje común para fabricantes, equipos de mantenimiento y clientes, garantizando que los equipos cumplan con los estándares operativos requeridos de fiabilidad y seguridad. Los objetivos principales son:

• Limite la vibración causada por el desequilibrio a niveles aceptables.
• Minimiza las fuerzas dinámicas sobre los rodamientos, alargando su vida útil.
• Asegúrese de que el rotor pueda funcionar de forma segura hasta su velocidad máxima de diseño.
• Proporcionar un criterio de aceptación claro y medible para equipos nuevos y reparados.

¿Cómo se determinan los grados de calidad del equilibrio?

Las normas ISO proporcionan una tabla completa que recomienda grados G para cientos de tipos diferentes de componentes rotativos. La selección de un grado específico depende de factores como:

• Tipo de máquina: Una turbina de alta velocidad requiere un equilibrio mucho mejor (grado G más bajo) que una máquina agrícola de baja velocidad.
• Masa del rotor: Los rotores más ligeros suelen ser más sensibles al desequilibrio.
• Velocidad de funcionamiento: Cuanto mayor sea la velocidad, mayor será la fuerza centrífuga derivada de un desequilibrio dado, por lo que se requiere un mejor equilibrio.
• Estructura de soporte: Los rotores sobre soportes flexibles pueden necesitar un mejor equilibrio que aquellos sobre bases rígidas.

Ejemplos de grados de calidad de balanzas comunes (según la norma ISO 1940-1)

La siguiente lista ilustra la amplia gama de aplicaciones y sus grados G correspondientes, desde la precisión más baja hasta la más alta:

• G 40: Ruedas de coche, transmisiones de cigüeñal para motores lentos.
• G 16: Piezas de maquinaria agrícola, ejes de transmisión.
• G 6.3: Grado estándar para numerosos componentes industriales, como armaduras de motores eléctricos, impulsores de bombas, ventiladores y maquinaria de plantas de proceso. Es uno de los grados más comúnmente especificados.
• G 2.5: Componentes de alta velocidad y alta precisión, como turbinas de gas y vapor, turbocompresores, accionamientos de máquinas-herramienta y rotores de turbogeneradores.
• G 1.0: Accionamientos para rectificadoras, armaduras muy pequeñas y de alta velocidad.
• G 0.4: El más alto nivel de precisión para componentes como giroscopios, husillos de rectificado de precisión y equipos para la industria de semiconductores.

Cálculo del desequilibrio residual admisible

El grado G se utiliza en una fórmula para calcular el desequilibrio residual máximo permitido (U_por) que pueden permanecer en el rotor después del equilibrio.

Tú_por (en g·mm) = (9550 × Masa del rotor [kg] × Grado G [mm/s]) / Velocidad máxima de servicio [RPM]

Esta fórmula indica al técnico de equilibrado el objetivo específico que debe alcanzar. Por ejemplo, un rotor de 100 kg con una velocidad máxima de 3000 RPM, equilibrado a G6.3, tendría un desequilibrio residual admisible de (9550 * 100 * 6.3) / 3000 ≈ 2005.5 g·mm. Este desequilibrio total se distribuye típicamente entre los dos planos de corrección.

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