Comprensión del equilibrio in situ
Definición: ¿Qué es el equilibrado in situ?
equilibrio in situ (del latín “in situ”, que significa “en el lugar”) es la práctica de equilibrando un rotor mientras permanece instalado en su máquina, en su ubicación normal de funcionamiento y bajo condiciones reales de funcionamiento. Esto también se conoce comúnmente como balance de campo, equilibrado in situ o equilibrado en el lugar.
En lugar de desmontar el rotor y transportarlo a un taller especializado máquina equilibradora En un taller, los técnicos llevan equipos portátiles de medición y análisis de vibraciones hasta la ubicación de la máquina y realizan el procedimiento de equilibrado sin desmontarla.
Ventajas del equilibrado in situ
El equilibrado in situ se ha convertido en el método preferido para la gran mayoría del equilibrado de maquinaria industrial debido a sus numerosas ventajas prácticas y técnicas:
1. No requiere desmontaje
La ventaja más evidente es que no es necesario desmontar el rotor de la máquina. Esto elimina:
- El coste laboral de desmontar y volver a montar el equipo
- El riesgo de daños durante el desmontaje, el transporte y la reinstalación.
- El tiempo de demora asociado con el envío del rotor a un taller de equilibrado.
- El potencial de introducir nuevos problemas durante el reensamblaje (desalineación, par de apriete incorrecto, etc.).
2. Equilibrado en condiciones reales de funcionamiento
Esta es quizás la ventaja técnica más significativa. El equilibrado in situ tiene en cuenta:
- Rigidez real del rodamiento: Las características de rigidez de los cojinetes reales y de su instalación influyen en cómo responde el rotor al desequilibrio, que puede diferir significativamente de las condiciones ideales de taller.
- Efectos de la cimentación y la estructura de soporte: La flexibilidad de la base, el bastidor y la estructura de montaje de la máquina influye en la vibración. Estos efectos se incluyen automáticamente en el equilibrado in situ.
- Temperatura de funcionamiento: La dilatación térmica y el efecto de la temperatura en las holguras de los cojinetes están presentes durante el equilibrado in situ, pero ausentes en un entorno de taller en frío.
- Cargas del proceso: En equipos como bombas y ventiladores, las fuerzas aerodinámicas o hidráulicas presentes durante el funcionamiento real afectan al estado de equilibrio del rotor.
- Ajuste y holguras del montaje: La forma exacta en que los componentes encajan en su ensamblaje final afecta al equilibrio, y esto se captura mediante métodos in situ.
3. Reducción del tiempo de inactividad
El equilibrado in situ suele completarse en cuestión de horas, mientras que desmontar un rotor, equilibrarlo en taller y volver a instalarlo puede llevar días o semanas. Para los equipos de producción críticos, esta reducción del tiempo de inactividad se traduce directamente en una mayor productividad y una menor pérdida de ingresos.
4. Menor costo
Al eliminar los costes de transporte, mano de obra en taller y desmontaje, el equilibrado in situ resulta significativamente más económico para la mayoría de las aplicaciones.
5. Verificación inmediata
Después de la instalación pesos de corrección, La máquina puede ponerse en marcha de inmediato y los resultados verificarse en condiciones reales de funcionamiento. Si se requiere algún ajuste adicional, este puede realizarse al instante sin necesidad de desmontarla de nuevo.
¿Cuándo es más apropiado el equilibrado in situ?
Si bien el equilibrado in situ es ampliamente aplicable, resulta particularmente ventajoso en estas situaciones:
- Maquinaria de gran tamaño: Equipos que son difíciles o costosos de desmontar y transportar, como ventiladores grandes, sopladores y trituradoras.
- Rotores montados permanentemente: Rotores que se ensamblan en su lugar y no están diseñados para una fácil extracción.
- Equipos de campo: Maquinaria ubicada en sitios remotos donde su transporte a un taller resultaría impráctico.
- Reparaciones de emergencia: Situaciones en las que una rápida recuperación es fundamental para reanudar la producción.
- Mantenimiento rutinario: Reequilibrio periódico para corregir el desequilibrio causado por desgaste, acumulación o erosión.
- Equipos personalizados o no estándar: Máquinas que no cabrían en los equipos estándar de un taller de equilibrado.
El proceso de equilibrado in situ
El procedimiento sigue el estándar. método del coeficiente de influencia, adaptado al entorno de campo:
Paso 1: Evaluación inicial
Antes de comenzar, verifique que desequilibrar Ese es en realidad el problema. Comprueba si hay otros problemas mecánicos como desalineación, flojedad, o defectos de los cojinetes que podría diagnosticarse erróneamente como desequilibrio.
Paso 2: Instalar sensores
Fije los sensores de vibración (normalmente acelerómetros) a las carcasas de los rodamientos de la máquina mediante imanes, pernos o adhesivo. Instale un tacómetro o fase clave para proporcionar la señal de referencia de fase una vez por revolución.
Paso 3: Medición inicial
Ponga en marcha la máquina a su velocidad normal de funcionamiento y registre los vectores de vibración iniciales.
Paso 4: Pruebas de peso
Realizar una o más tareas peso de prueba Funciona según lo requiera el método de equilibrado (un solo plano, dos planos, etc.).
Paso 5: Calcular e instalar las correcciones
El instrumento de equilibrado portátil calcula los pesos de corrección necesarios. Estos se instalan de forma permanente añadiendo pesos (como parches soldados, masas atornilladas o pesos con tornillos de fijación) o eliminando material (taladrando o esmerilando).
Paso 6: Verificación
Ejecuta una final ejecución de verificación para confirmar que la vibración se ha reducido a niveles aceptables.
Equipos para equilibrado in situ
Los modernos instrumentos portátiles han hecho que el equilibrio in situ sea práctico y accesible:
- Instrumentos de equilibrio portátiles: Dispositivos ligeros alimentados por batería que combinan medición de vibraciones, detección de fase y cálculos de equilibrio en un paquete portátil o basado en ordenador portátil.
- Acelerómetros: Acelerómetros piezoeléctricos o MEMS con bases magnéticas para facilitar su colocación y extracción.
- Tacómetros: Sensores ópticos o magnéticos que proporcionan la señal de referencia de fase.
- Kits de pesas: Surtido de pesas de sujeción, atornillables o adhesivas para instalaciones de prueba de peso temporales y correcciones permanentes.
Desafíos y consideraciones
Si bien el equilibrado in situ es muy ventajoso, también presenta algunos desafíos:
1. Acceso a planos de corrección
Los planos de corrección del rotor deben ser accesibles durante el montaje de la máquina. En algunos equipos, es necesario retirar protecciones o cubiertas para acceder a las superficies de equilibrado.
2. Factores ambientales
Las condiciones de campo (temperaturas extremas, suciedad, ruido, vibraciones de equipos cercanos) pueden complicar las mediciones en comparación con un entorno de taller controlado.
3. Cuestiones de seguridad
Trabajar con maquinaria en funcionamiento requiere estrictos protocolos de seguridad. Los técnicos deben asegurarse de que los contrapesos estén bien sujetos y de que todo el personal mantenga una distancia de seguridad de los componentes giratorios.
4. Problemas mecánicos
Si la máquina presenta problemas mecánicos subyacentes (base blanda, desalineación, soportes flojos), estos deben corregirse antes del equilibrado. Las condiciones in situ dificultan la detección y corrección de algunos de estos problemas.
5. Limitaciones para la precisión extrema
Para aplicaciones que requieren tolerancias de equilibrado extremadamente ajustadas (como rectificadoras de precisión o husillos de alta velocidad), el equilibrado en taller con máquinas especializadas puede seguir siendo preferible o puede utilizarse en combinación con el equilibrado in situ.
Comparación: Balanceo in situ frente a balanceo en taller
| Aspecto | Equilibrado in situ | Equilibrio de la tienda |
|---|---|---|
| Se requiere desmontaje | No | Sí |
| Condiciones de funcionamiento | Condiciones reales | condiciones idealizadas |
| Tiempo de respuesta | Horas | De días a semanas |
| Costo | Más bajo | Más alto |
| Precisión | Bien | Excelente |
| Aplicabilidad | La mayor parte de la maquinaria | rotores pequeños a medianos |
Estándares y mejores prácticas de la industria
El equilibrado in situ está reconocido y regulado por normas internacionales como la ISO 21940-13, que establece criterios y garantías para el equilibrado in situ de rotores medianos y grandes. El cumplimiento de estas normas garantiza la seguridad, la eficacia y la uniformidad de los resultados.
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