Equilibrado en uno o dos planos: cómo elegir el número de planos de corrección

El ventilador empezó a zumbar después de limpiar el rodete. Ha llegado con el equipo, ha colocado los sensores, y la primera pregunta de verdad es esta: ¿equilibrar en un plano o en dos? De la respuesta depende cuántos arranques hará y si obtendrá resultado siquiera. A continuación, la regla L/D, la explicación del desequilibrio de momento y las señales que indican que una sola masa no bastará.

Actualizado el 27 de agosto de 2026 · por AXILINE · Vila Nova de Gaia

Desequilibrio estático y de momento: por qué a veces una sola masa no basta

El desequilibrio se distingue según cómo se sitúa la masa sobrante a lo largo del eje del rotor. No es una distinción académica. De ella depende precisamente si va a colocar una masa o dos.

El desequilibrio estático se ve con la máquina parada. El centro de masas está desplazado del eje de rotación, y el rotor sobre los prismas girará por sí solo hasta quedar con el punto pesado hacia abajo. Al girar aparece una única fuerza centrífuga no compensada. Un solo peso en un solo plano la anula.

El desequilibrio de momento no se manifiesta en reposo. Imagine dos masas iguales situadas en planos distintos a lo largo del rotor y en lados opuestos del eje. La gravedad las equilibra, y el rotor sobre los prismas permanece quieto. Hágalo girar, y las fuerzas centrífugas de estas masas resultarán iguales en magnitud y opuestas en dirección, pero aplicadas en puntos distintos a lo largo del eje. No están alineadas, así que no se anulan entre sí. Forman un par de fuerzas, es decir, un momento. El momento hace bascular al rotor alrededor del centro de masas: el apoyo 1 sube, y el apoyo 2, en ese mismo instante, baja.

A partir de aquí, mecánica sencilla. Un momento solo lo genera un par de fuerzas. Un peso único da una sola fuerza, no un par. Colóquelo de forma que calme el primer apoyo, y el segundo empeorará. Simplemente trasladará la vibración de un extremo del rotor al otro. Un momento se compensa con un momento: con dos pesos, separados a lo largo del rotor y orientados en direcciones opuestas.

En la práctica, dos masas desequilibradas rara vez son iguales, así que casi siempre tiene una mezcla de estática y momento. A esto se le llama desequilibrio dinámico. Para un rotor que permanece rígido a las revoluciones de trabajo, está demostrado que dos pesos en dos planos separados siempre bastan. Un solo plano es el caso particular en el que prácticamente no hay componente de momento.

Cómo se ve esto en pantalla. Cuadro típico de momento predominante: el apoyo del lado del acoplamiento muestra 7,8 mm/s con una fase de 32°, el apoyo opuesto 6,9 mm/s con una fase de 211°. Las amplitudes son parecidas, las fases se han separado casi 180°. Si, en cambio, las fases son parecidas y las amplitudes comparables, está ante un caso de estática. Las cifras aquí son ilustrativas, pero la relación de fases funciona como criterio práctico.

La regla L/D: se calcula en un minuto

La forma del rotor indica si el momento tiene siquiera brazo de palanca. Un momento es una fuerza multiplicada por una distancia. En un disco fino apenas hay distancia, así que el momento resulta pequeño. En un rotor alargado sí hay brazo, y el momento aparece ante cualquier asimetría a lo largo de la longitud.

Determine dos magnitudes. L es la longitud de trabajo del rotor, o más exactamente, la distancia entre los dos planos donde realmente puede colocar un peso. D es el diámetro en la zona de colocación del peso, al radio de corrección. No el diámetro del eje. No las dimensiones de la carcasa de la máquina. El diámetro donde irá alojada la masa.

Después divida uno entre el otro y consulte la tabla.

El umbral de 0,5 es una referencia práctica, no una cifra de una norma. ISO 21940 clasifica los rotores según su comportamiento y según la velocidad de trabajo respecto a las críticas, no según una única relación geométrica. Compruebe para su máquina la parte y la edición aplicables de la norma. Use L/D como primer filtro, y tome la decisión según los vectores medidos.

Rotor entre apoyos y en voladizo: dónde situar los planos

La geometría del montaje determina dónde debe ir físicamente el peso y cuánto se influyen entre sí los planos.

• Coloque los sensores de vibración en los apoyos de los rodamientos, lo más cerca posible del rodamiento, con una fijación rígida: un espárrago o un imán sobre una superficie limpia y plana.
• Mantenga la misma dirección de medición de un arranque a otro. Normalmente horizontal-radial, porque la rigidez de la cimentación en dirección horizontal es menor y la respuesta es mayor.
• Para dos planos hacen falta los dos canales a la vez. Apunte el tacómetro láser a la marca reflectante del eje, que da las revoluciones y la fase de referencia.
• Controle también la dirección axial. La vibración axial suele indicar desalineación, no desequilibrio. Un desequilibrio de momento fuerte también produce una componente axial por la torsión del bastidor.

Cuándo tomar dos planos independientemente de L/D

También se da la situación contraria. El segundo plano no es accesible: está cerrado por una carcasa, está sellado, o sencillamente no se puede llegar a él sin desmontar. En ese caso, trabaje en un solo plano, reduzca lo que se pueda reducir, y anote honestamente en el informe que ha quedado la componente de momento. A veces ayuda recalcular los pesos correctores hacia otros planos accesibles, esta función existe en el software. Pero el recálculo no crea un brazo de palanca donde no lo hay.

• Las revoluciones son altas o la frecuencia de trabajo está cerca de la primera velocidad crítica (las revoluciones a las que el rotor entra en resonancia) o de la frecuencia propia de los apoyos. La respuesta a la componente de momento crece con las revoluciones más rápido que la de la componente estática.
• Tras una corrección en un solo plano, el primer apoyo se ha calmado, pero el segundo ha quedado en el mismo nivel o ha subido. Esta es la firma directa de un momento.
• Las fases de 1x en los dos apoyos difieren aproximadamente 120–180° con amplitudes comparables.
• El rotor está en voladizo, y no se puede despreciar la anchura del rodete.
• El rotor está montado con desalineación o el rodete tiene una excentricidad frontal apreciable.
• Los dos planos de corrección están físicamente accesibles, están marcados y puede fijar el peso en ellos con fiabilidad.
• La máquina es crítica, y necesita un informe con la vibración residual en los dos apoyos, no solo en uno.

El precio de la cuestión: arranques, paradas y tiempo

El equilibrado en dos planos se realiza por el método de tres arranques. Primero mide la vibración inicial. Después coloca un peso de prueba de masa conocida en el plano 1 y hace el segundo arranque. Luego traslada el peso de prueba al plano 2 y hace el tercero. Después de esto, el programa calcula las masas y los ángulos para los dos planos.

Un solo plano se resuelve con dos arranques antes del cálculo. La diferencia de un arranque parece pequeña sobre el papel, pero en la instalación no se mide en cálculos, sino en paradas: marcha por inercia, bloqueo, retirada de la carcasa, cambio del peso de sitio, montaje de nuevo, autorización de arranque. En una máquina con una marcha por inercia larga, cada ciclo se lleva fácilmente 20–30 minutos. Ahí es donde se esconde el precio del segundo plano.

Si mantiene un parque de máquinas del mismo tipo, los tres arranques hacen falta una sola vez. El equipo guarda los coeficientes de influencia, y en la siguiente máquina igual equilibra con los coeficientes guardados sin arranques de prueba. Haga siempre el arranque de control después de colocar los pesos, y si hace falta, añada pesos trim (pesos pequeños de ajuste) a los ya instalados.

Cómo saber si la elección fue correcta

Referencia orientativa para un ventilador típico sobre base rígida: unos 12 mm/s iniciales bajan aproximadamente a 1,5–2 mm/s tras elegir correctamente el número de planos. Es una expectativa, no una garantía. En una máquina con resonancia, rodamientos desgastados o fase oscilante, no se logrará ese resultado, tome los planos que tome.

• Los dos apoyos de los rodamientos han entrado en tolerancia según la vibración global, el nivel conjunto en todas las frecuencias, no solo en el 1x. Referencia para mediciones en partes fijas: mm/s RMS (valor eficaz) en la banda de 10–1000 Hz, zona A o B (zonas de evaluación del estado de la máquina según la norma). Fije aparte la parte aplicable de ISO 20816 y los puntos de medición.
• La componente 1x ha bajado en los dos apoyos, y no se ha trasladado de uno a otro.
• Las lecturas se repiten entre arranques: la amplitud dentro de aproximadamente ±5 %, la fase dentro de aproximadamente ±5°. Si la fase oscila, no se puede confiar en el cálculo y es pronto para colocar los pesos.
• La vibración axial no ha aumentado.
• La vibración global no ha quedado varias veces por encima del 1x. Si ha quedado así, la vibración principal la produce otra cosa.

Si después de una corrección en un solo plano el segundo apoyo ha empeorado, no añada un peso al azar ni intente adivinar el ángulo. Vuelva a tomar los vectores iniciales en los dos apoyos y pase a un cálculo completo en dos planos. De lo contrario, estará moviendo la vibración por el rotor a ciegas.

Dónde la elección del número de planos no resuelve nada

El equilibrado elimina la vibración por una distribución asimétrica de la masa. Todo lo demás no lo elimina, tome los planos que tome. Estos son los casos en los que hay que detenerse y ocuparse de otra cosa.

• Resonancia. La frecuencia de trabajo está cerca de la frecuencia propia del rotor, de los apoyos o del bastidor. La amplitud da un pico brusco, la fase de 1x gira aproximadamente 180° con un pequeño cambio de revoluciones, los coeficientes de influencia no se repiten. Primero localice las frecuencias propias por la marcha por inercia o por la respuesta a un impacto, después ocúpese de la rigidez de los apoyos, la sujeción o las revoluciones de trabajo.
• Rotor flexible. A revoluciones altas el rotor se flexiona, el radio del punto pesado crece junto con la masa, el modelo lineal deja de funcionar. Aquí hace falta un equilibrado modal (según varias formas de flexión del rotor) y otro sistema de medición.
• Desequilibrio aerodinámico o hidráulico. Esta fuerza es proporcional a la velocidad angular, mientras que la fuerza centrífuga del peso corrector es proporcional a su cuadrado. Compensará la respuesta a unas revoluciones y obtendrá un nuevo error a otras. Lo mismo se aplica a las fuerzas electromagnéticas en las máquinas eléctricas.
• Desalineación. Suele dar un 2x y vibración axial. Se corrige con la alineación de ejes, no con pesos. Si en la máquina hay a la vez desalineación y desequilibrio, primero alinee y después equilibre.
• Holguras mecánicas, rozamientos, defectos de rodamientos. Compare la vibración global con el 1x. Si la global es varias veces mayor, busque una causa mecánica. El equilibrado no sustituye a la reparación.
• Rodete estrecho con excentricidad frontal. El brazo de palanca es corto, para el momento necesario hacen falta masas grandes, y además obtiene un desequilibrio inducido por la deformación del disco. Primero corrija el asiento y la excentricidad.

Fuentes: ISO 21940-11:2016 · ISO 21940-12:2016 · ISO 20816-1:2016 · ISO 13373-3:2015 · ISO 13373-5:2020 · ISO 281:2007

Cómo se ve esto en la instalación con AXILINE

El orden de trabajo es sencillo. Vamos hasta la máquina, colocamos dos sensores de vibración en los apoyos de los rodamientos, apuntamos el tacómetro láser a la marca y tomamos el cuadro inicial: revoluciones, vibración global, amplitud y fase del 1x en los dos apoyos, espectro FFT (el desglose de la vibración por frecuencias). Según la diferencia de fases y la relación L/D, decidimos si es un plano o dos. Después, arranques de prueba, corrección, arranque de control y, si hace falta, un añadido de pesos trim pequeños.

Balanset-1A calcula tanto un plano como dos. Indica si el peso de prueba era adecuado, reparte la masa correctora entre posiciones fijas (por álabes o por orificios), calcula el taladrado al retirar masa, muestra el diagrama polar, recalcula los pesos hacia otros planos de corrección y guarda los resultados en un archivo para el informe. El kit cabe en un maletín: dos acelerómetros, un sensor de fase láser, un módulo USB de dos canales con preamplificadores y convertidor A/D, software para Windows.

Si equilibra con regularidad, tiene sentido tener el equipo en propiedad en lugar de pedir una visita cada vez. Si el caso es puntual o dudoso, iremos y lo haremos nosotros. Balanset lo diseñan y fabrican ingenieros que lo usan ellos mismos para equilibrar en las visitas, así que sobre la elección de los planos, el montaje de los sensores y el análisis de un arranque fallido recibirá soporte de consulta.

• Envíenos el tipo de máquina, las revoluciones, la potencia del accionamiento y una foto del rotor por los dos lados.
• Indique si hay dos planos de corrección accesibles y si se puede llegar a ellos sin desmontar.
• Si ya tiene mediciones, adjunte la amplitud y la fase del 1x en los dos apoyos y la vibración global.
• Diga si algo cambió antes de que apareciera la vibración: limpieza, cambio del rodete, reparación de un rodamiento, trabajos en la cimentación.

Fuentes: Especificaciones del fabricante Balanset-1A · Manual de operación Balanset-1A

Preguntas frecuentes

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