AXILINECuánto tiempo lleva el equilibrado in situ y cuántos arranques hacen falta
Usted no pregunta por curiosidad. Necesita darle a producción una ventana de tiempo y decir cuándo la máquina volverá a estar bajo carga. El equipo calcula la corrección en segundos, pero lo que consume el turno son la parada por inercia (la parada libre del rotor, sin frenar), las trampillas, las protecciones y la fijación de las masas. A continuación, la aritmética honesta de los arranques y los rangos de tiempo habituales según el tipo de máquina.
La aritmética de los arranques: tres y cuatro como mínimo
Cuente arranques, no horas. Cada arranque es un ciclo completo: parada, parada por inercia, bloqueo, acceso al plano de corrección, trabajo con la masa, nuevo montaje, autorización de arranque, aceleración, estabilización, medición. Multiplique el número de arranques por la duración del ciclo en su máquina concreta, y obtendrá casi todo el tiempo de trabajo.
El número de arranques lo fija el método. El equipo calcula mediante coeficientes de influencia —la respuesta medida de la máquina a la masa añadida—. Hasta el primer arranque de prueba, no conoce ni la masa de su rotor, ni la rigidez de los apoyos, ni cómo la transmisión por correa y la bancada transmiten la vibración. Aprende con una masa de prueba de masa conocida. En un plano aprende una vez; en dos planos, dos veces, un arranque de prueba por cada plano de corrección.
En el programa del Balanset-1A estos arranques están etiquetados así: Run #0, el inicial; Run #1 y Run #2, los de prueba; RunTrim, el de ajuste. Haga siempre el arranque de control después de instalar las masas correctoras, aunque el cálculo se vea bien. Sin él no tiene la cifra de «después», y por tanto tampoco tiene protocolo.
| Qué se cuenta | Un plano | Dos planos |
|---|---|---|
| Arranque inicial (Run #0) | 1 | 1 |
| Arranques de prueba | 1 | 2 |
| Arranques hasta calcular la corrección | 2 | 3 |
| Arranque de control | 1 | 1 |
| Mínimo total | 3 | 4 |
| Realista, con un arranque de ajuste | 4 | 5 |
| Caso difícil, dos de ajuste | 5 | 6 |
| Con coeficientes de influencia guardados | 2 (corrección y control) | 2 (corrección y control) |
La masa de prueba se retira después de cada arranque de prueba. En el esquema de dos planos, la traslada del plano 1 al plano 2, no deja las dos masas puestas a la vez. Es una parada adicional que, al planificar la ventana de tiempo, se olvida con más frecuencia que ninguna otra.
Fuentes: Manual de operación Balanset-1A
Un arranque no son diez minutos
El ingeniero pulsa «medir» y obtiene la amplitud y la fase en un minuto. Todo lo demás del ciclo lo hacen las manos, las llaves y el personal de mantenimiento. Desglose el ciclo en partes, y verá enseguida dónde se esconde el tiempo en su máquina.
La medición solo es válida con revoluciones constantes. Tras la aceleración, deje que la máquina alcance el régimen y compruebe la estabilidad de las lecturas: la amplitud y la fase del 1x —la vibración a la frecuencia de giro, que es la que crea el desequilibrio— no deben variar más de un 10–15 % durante el tiempo de medición. Si las lecturas fluctúan, no está ahorrando tiempo, está recogiendo datos inservibles con los que después calculará una corrección incorrecta.
| Etapa del ciclo | Qué ocurre | Habitual |
|---|---|---|
| Parada y parada por inercia | El rotor se detiene por sí solo, no se puede frenar | 1–20 min |
| Bloqueo y permiso de trabajo | Desconexión, etiqueta, candado, firma del responsable | 5–20 min |
| Acceso al plano de corrección | Trampilla, protección, carcasa, plataforma, iluminación | 5–40 min |
| Trabajo con la masa | Pesar, marcar la posición, fijar o retirar material | 10–40 min |
| Nuevo montaje | Volver a poner la carcasa y la protección, retirar herramientas de la máquina | 5–20 min |
| Autorización y aceleración | Coordinación con el operador, arranque, llegada al régimen | 2–10 min |
| Estabilización y medición | Revoluciones constantes, lecturas estables dentro de un 10–15 % | 3–10 min |
Los rangos de la tabla son orientativos y dependen de la máquina, el acceso y las normas internas de la planta. Tome su estimación peor y mejor para cada fila, súmelas, y multiplique por el número de arranques de la primera sección. Esa será su ventana de tiempo, no una cifra de una lista de precios.
Fuentes: Manual de operación Balanset-1A
Qué es lo que realmente consume el tiempo
El cálculo no consume nada. El programa da la masa y el ángulo para cada plano justo después del arranque de prueba. El tiempo se va en la física y en la organización.
- Aceleración y parada por inercia. Un rodete pesado tarda mucho en acelerar y todavía más en detenerse. En un extractor de humos o en un rotor de trituradora grande, un solo ciclo de giro consume más tiempo que toda la medición.
- Acceso al plano de corrección. Una trampilla de inspección con dos tornillos es una cosa. Retirar la carcasa, desmontar la malla de protección, entrar dentro de la carcasa y trabajar con mascarilla, es otra muy distinta. En una máquina desconocida, el primer acceso siempre es más largo que los demás.
- Fijación de las masas. Una masa con tornillo en un orificio ya existente lleva minutos. La soldadura lleva decenas de minutos, contando el desbaste, los electrodos y el enfriamiento. Retirar material taladrando exige marcar la posición, controlar la profundidad y la masa de la viruta.
- Pesaje. La masa de la masa de prueba y de la masa correctora se introduce como valor real, no como «unos cinco gramos, más o menos». La balanza debe estar a mano, porque si no, cada masa supone un viaje al taller.
- Enfriamiento. Después de soldar, y en una máquina caliente, no se puede medir de inmediato: la flexión térmica cambia el panorama. Hay que esperar el tiempo que necesite el metal, no el que marque el calendario de trabajo.
- Coordinación de los arranques con producción. Cada arranque y cada parada pasan por el operador y el despachador. En un proceso continuo, este es el punto más impredecible de todos.
- Documentación. Mediciones de antes y después, espectro, diagrama polar, números de posición y masas de las cargas, firmas. El protocolo se genera a partir del archivo del equipo, pero también hay que rellenarlo y validarlo.
De aquí sale una conclusión sencilla para la planificación. Si no puede acortar la parada por inercia, reduzca el número de paradas y el tiempo de cada una. Un acceso ya preparado y un mecánico listo dan más ventaja que cualquier rapidez de cálculo.
Referencias por tipo de máquina
A continuación, los rangos habituales para una máquina en buen estado, donde la vibración realmente proviene del desequilibrio. Son referencias para planificar, no una promesa de plazo. La resonancia, los rodamientos desgastados, un ajuste flojo del rodete o una fase inestable le sacan de cualquier fila de esta tabla.
| Máquina | Planos | Arranques habituales | Tiempo en la instalación |
|---|---|---|---|
| Ventilador pequeño, turbina accesible por trampilla, masas atornilladas | 1 | 3–4 | 1,5–3 h |
| Ventilador o extractor de humos de potencia media, dos planos de corrección | 2 | 4–6 | 3–6 h |
| Motor eléctrico de tamaño medio, corrección en el semiacoplamiento o en el ventilador de refrigeración | 1–2 | 3–5 | 2–4 h |
| Mulchador, trituradora, triturador de cizalla, masas soldadas | 1–2 | 4–6 | 4–8 h |
| Eje largo, tambor, sinfín, acceso solo mediante desmontaje | 2 | 4–6 | un turno, a veces dos |
La primera visita a una máquina desconocida siempre es más larga. Incluye el diagnóstico: medición de la vibración total y del 1x en ambos apoyos de rodamiento, espectro, revisión de las fijaciones y comprobación de resonancia. A veces es precisamente esta parte la que termina en la decisión de no equilibrar, sino de reparar. Una segunda visita a la misma máquina va más rápida, porque los coeficientes de influencia ya están guardados.
Por qué una parada por inercia larga duplica el tiempo
He aquí un ejemplo típico. Un extractor de humos con un rodete pesado y un gran momento de inercia tarda 10–15 minutos en pararse por inercia, y otros 5 minutos en acelerar y alcanzar el régimen. Solo el giro de un ciclo consume unos 20 minutos. Cinco arranques suman hora y media, durante la cual usted está de pie mirando la máquina. Ningún equipo va a acortar esos minutos.
No se puede frenar la parada por inercia. Dañaría los rodamientos, y en algunas máquinas también las juntas. Si hay un freno de resorte o de zapatas, utilícelo solo de la forma prevista.
Una parada por inercia larga también tiene su lado bueno. Mientras el rotor se detiene, usted obtiene un experimento gratuito de frecuencias: la amplitud y la fase del 1x, registradas a lo largo del rango de revoluciones, muestran si hay una frecuencia propia cerca de la de trabajo. En el software del Balanset hay una función específica para registrar la parada por inercia. Si la fase gira aproximadamente 180° al bajar las revoluciones y la amplitud da un pico estrecho, ha encontrado una resonancia y se ha ahorrado un día entero de masas de prueba inútiles.
Planifique el trabajo alrededor de la parada por inercia. Mientras el rotor gira por inercia, prepare la masa, la balanza y las herramientas. Mientras está parado, no salga corriendo a buscar electrodos. La diferencia entre un trabajo organizado y uno desorganizado en una máquina con parada por inercia larga llega a varias horas por turno.
Qué acelera el trabajo
Todo lo que se enumera a continuación se puede preparar antes de que llegue el ingeniero. Cada punto quita minutos a cada arranque, y habrá entre tres y seis arranques.
- El acceso está abierto de antemano: la trampilla desprecintada, la protección retirada, la plataforma iluminada, la escalera en su sitio.
- El rodete está limpio. Las adherencias, las cenizas y el producto crean de nuevo un desequilibrio, y tras la limpieza habrá que repetir las mediciones.
- Las revoluciones son conocidas y estables. En un accionamiento con variador de frecuencia, fije la consigna y no la cambie entre arranques.
- Su propio mecánico está presente, y si hace falta, también un soldador con electrodos y permiso para trabajos en caliente.
- Las posiciones para las masas están marcadas y numeradas. El equipo sabe repartir la masa correctora entre posiciones fijas, entre álabes u orificios, y entonces, en lugar de un ángulo, obtiene un número de posición Z1…Zn y una masa.
- Un juego de placas, tornillos, arandelas y una balanza con resolución de 0,1 g están junto a la máquina.
- El permiso de trabajo y la autorización de arranques están tramitados antes de empezar, no sobre la marcha.
- Los coeficientes de influencia de la vez anterior están guardados en el archivo. En la misma máquina o en una del mismo tipo, se saltan los arranques de prueba y basta con la corrección más el control.
Los coeficientes de influencia guardados son lo que más ahorra. En un parque de ventiladores del mismo tipo, paga tres arranques una sola vez, y después va con dos arranques por máquina. Solo compruebe que las revoluciones, el tipo de apoyos y los puntos de instalación de los sensores sean los mismos.
Fuentes: Especificaciones del fabricante Balanset-1A · Manual de operación Balanset-1A
Qué alarga el trabajo y cómo se ve
Los cinco escenarios siguientes convierten un trabajo de tres horas en uno de un turno entero, o en la renuncia al equilibrado. El ingeniero los detecta ya en las primeras mediciones, y es más honesto avisar de inmediato que prometer una ventana de tiempo y no cumplirla.
El 1x no predomina
La vibración total es varias veces mayor que la componente de giro. El equilibrado eliminará solo una pequeña parte del nivel. En lugar de masas de prueba, empieza la búsqueda de la causa: espectro, fijaciones, pata floja (un apoyo que no asienta bien en la cimentación), ajuste del rodete en el eje, rodamientos, desalineación. Esto suma dos a cuatro horas más, y a veces la decisión es posponer el equilibrado hasta la reparación o hasta la alineación de ejes.
Resonancia
Las revoluciones de trabajo están cerca de la frecuencia propia del rotor, los apoyos o la bancada. La amplitud da un pico brusco, la fase del 1x es inestable, los coeficientes de influencia no se repiten de un arranque a otro. Equilibrar en esta zona no tiene sentido, el resultado no se mantiene. Primero hay que atender la rigidez de los apoyos, las fijaciones o cambiar las revoluciones de trabajo.
Revoluciones inestables
Las revoluciones oscilan entre arranques, la compuerta o la válvula está en otra posición, la carga cambia. La amplitud y la fase se desvían más de un 10–15 %, y cada medición hay que repetirla. Cada repetición es otro ciclo más de parada por inercia y aceleración.
Respuesta no lineal
Usted coloca la masa de prueba, y la vibración cambia de una forma distinta a la esperada. Las causas suelen ser mecánicas: ajuste flojo del rodete, grieta, holgura, rozamiento. El cálculo basado en ese arranque colocará la masa en el sitio equivocado, y en lugar de una reducción obtendrá un aumento. A partir de ahí toca revisar la mecánica, no añadir más masas.
Masa de prueba insuficiente
Un cambio de amplitud inferior al 20–30 % o un cambio de fase inferior a 20–30° significa que el coeficiente de influencia se ha calculado a partir de ruido. El equipo le avisará de que la masa no es adecuada. Detiene la máquina, coloca una masa más pesada, introduce el valor real y repite el arranque de prueba. Un ciclo perdido.
Hay una categoría aparte: las máquinas calientes. Después de soldar y en un rotor caliente, medir justo después de parar no sirve, la flexión térmica distorsiona el resultado. Incluya el tiempo de enfriamiento en el calendario desde el principio.
Fuentes: ISO 13373-3:2015
Cuántas máquinas se pueden atender realmente en un día
El equipo calcula la corrección en segundos, así que la productividad diaria no la determina él, sino el acceso y los permisos. A continuación, cifras honestas para planificar.
Una máquina complicada ocupa todo el turno. Dos o tres máquinas pequeñas del mismo tipo son factibles si el acceso a los planos de corrección está abierto de antemano, las masas se colocan atornilladas y el permiso de arranques se obtiene para todo el grupo a la vez. Cuatro o más solo se dan en un parque de máquinas idénticas, donde se trabaja con coeficientes de influencia guardados y se hacen dos arranques por máquina.
Planifique según el cuello de botella. Si en la planta cada arranque se coordina en veinte minutos, su límite es de cuatro o cinco arranques por turno, por rápido que sea el ingeniero. Si solo hay un soldador para todo el taller, su límite es la agenda de ese soldador.
- El factor limitante casi siempre es el mismo: acceso, permiso de trabajo y parada por inercia.
- Las máquinas del mismo tipo seguidas van más rápido que las de tipos distintos, porque no cambian el utillaje, las revoluciones ni la lógica de colocación de las masas.
- El diagnóstico sin equilibrado va mucho más rápido: 30–60 minutos por máquina, si los puntos de medición son accesibles y las revoluciones son conocidas.
- El equilibrado de un rodete desmontado en una máquina equilibradora de apoyos blandos va más rápido que el trabajo in situ, porque allí no hay trampillas, ni coordinaciones, ni una parada por inercia larga. Pero añada el tiempo de desmontaje, transporte y nueva instalación.
Exíjale al contratista no solo el tiempo, sino también el criterio de conformidad. «Máquina dentro de tolerancia» debe significar una cifra concreta. Como referencia de trabajo para mediciones en las partes fijas: mm/s RMS (valor eficaz) en la banda de 10–1000 Hz, zona A o B. Compruebe por separado qué parte y edición de la norma ISO 20816 se aplica a su máquina, ya que existen excepciones por potencia, revoluciones y tipo de equipo. El desequilibrio residual por grados G se evalúa aparte, según la norma ISO 21940-11.
Fuentes: ISO 20816-1:2016 · ISO 21940-11:2016
Cómo planificar la ventana de tiempo junto con AXILINE
No damos un plazo al azar por teléfono. Según el tipo de máquina, las revoluciones, el acceso a los planos de corrección y el modo de fijar las masas, damos un rango y decimos qué es exactamente lo que puede ampliarlo. El procedimiento es sencillo: dos sensores de vibración en los apoyos de rodamiento, tacómetro láser sobre la marca reflectante, medición inicial en ambos apoyos, decisión sobre el número de planos, arranques de prueba, corrección, arranque de control y, si hace falta, ajuste (trim). Los resultados van al archivo, del que se genera el protocolo con las cifras de antes y después.
Si usted equilibra con regularidad, tener el equipo en su propia instalación sale más a cuenta que llamar a una visita cada vez. El kit Balanset-1A cabe en un maletín: dos acelerómetros, un sensor de fase láser, un módulo USB de dos canales con preamplificadores, integradores y convertidor A/D, y software para Windows. Calcula uno y dos planos, indica si la masa de prueba es adecuada, reparte la masa entre posiciones fijas y calcula el taladrado al retirar material, muestra el diagrama polar, recalcula las masas para otros planos de corrección y guarda los coeficientes de influencia para la próxima vez. El mismo kit funciona como sistema de medición en una máquina equilibradora de apoyos blandos.
El Balanset lo diseñan y fabrican ingenieros que lo utilizan ellos mismos para equilibrar in situ. Por eso, sobre la elección del número de planos, la instalación de los sensores y el análisis de un arranque fallido, usted recibe soporte de asesoramiento real, no una respuesta de trámite.
- Tipo de máquina, potencia del accionamiento, revoluciones de trabajo y fotos del rotor desde dos lados.
- Si los planos de corrección son accesibles sin desmontaje y por dónde se llega a ellos.
- Cómo se fijan las masas en esta máquina: tornillo, soldadura, retirada de material.
- Cuánto dura la parada por inercia y si hay límites en el número de arranques por turno.
- Sus propias mediciones, si las tiene: vibración total, amplitud y fase del 1x en ambos apoyos.
- La ventana de tiempo que da producción, y quién por parte de la planta estará junto a la máquina.
Fuentes: Especificaciones del fabricante Balanset-1A · Manual de operación Balanset-1A
Preguntas frecuentes
¿Cuántos arranques hacen falta como mínimo?
En un plano, tres: el inicial, uno de prueba y el de control. En dos planos, cuatro: el inicial, dos de prueba y el de control. Antes de calcular la corrección hacen falta dos arranques en un plano y tres en dos. En la práctica, planifique uno o dos arranques de ajuste más, porque el sistema rara vez resulta perfectamente lineal.
¿Se puede prescindir de los arranques de prueba?
Sí, si ya ha equilibrado esta máquina, o una igual, y ha guardado los coeficientes de influencia. En ese caso, el equipo calcula la corrección a partir de la medición inicial, y quedan dos arranques: medición y control. Condiciones: las mismas revoluciones, los mismos puntos de instalación de los sensores, el mismo tipo de apoyos y la misma geometría de los planos de corrección. Si algo de esto ha cambiado, habrá que obtener los coeficientes de nuevo.
¿Por qué el ingeniero no da un tiempo exacto por teléfono?
Porque el tiempo no lo fijan el cálculo ni el equipo, sino tres cosas que no se ven por teléfono: la duración de la parada por inercia, el acceso al plano de corrección y el modo de fijar las masas. Más una cuarta: si el desequilibrio llega a confirmarse siquiera. Si la vibración total es varias veces mayor que el 1x, el trabajo deja de ser un equilibrado y se convierte en una búsqueda de causa, y eso es un volumen de trabajo distinto.
¿Existe el equilibrado en un solo arranque?
En su forma completa, no. Un solo arranque solo da el panorama inicial, y con él no se puede calcular la corrección. Lo más parecido a «un solo arranque» es la situación con coeficientes de influencia guardados: usted mide, coloca la masa y confirma el resultado con un arranque de control. No se salte nunca el arranque de control, o no tendrá ninguna prueba del resultado.
¿Cuánto más dura el trabajo si hay que soldar las masas?
Cuente 30–60 minutos más por cada colocación de masa, frente a la fijación con tornillos. Esto incluye el desbaste, el marcado, la propia soldadura, el enfriamiento y una nueva medición ya con la máquina fría. En un mulchador o una trituradora con dos planos y un arranque de ajuste, esto añade fácilmente medio turno al trabajo. Los trabajos en caliente además exigen un permiso aparte, que es mejor tramitar antes de la visita.
Producción solo da dos horas. ¿Qué se puede llegar a hacer?
En dos horas es realista hacer el diagnóstico y decidir si hace falta el equilibrado: medición en ambos apoyos de rodamiento, espectro, revisión de las fijaciones y comprobación de resonancia mediante la parada por inercia. A veces también da tiempo para un equilibrado en un plano con la trampilla abierta y las masas atornilladas, pero sin margen para un arranque de ajuste. Es más honesto dividir el trabajo en dos ventanas: diagnóstico en la primera, equilibrado en la segunda, ya con el acceso y las masas preparados.
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