# Retrofit de una equilibradora: mecánica antigua, sistema de medición nuevo > En su nave tiene una equilibradora de treinta años. La bancada está en buen estado, los soportes funcionan, el accionamiento gira, pero el instrumento muestra dos cifras en escalas analógicas y no sabe ni guardar el resultado ni imprimir un protocolo. Cambiar la máquina entera es caro e innecesario. A continuación explicamos cómo instalar en esa mecánica el núcleo de medición Balanset-1A OEM, qué hay que comprobar para ello y dónde el método no va a funcionar. **En resumen:** El retrofit de una equilibradora significa esto: usted conserva la bancada, los soportes y el accionamiento, y sustituye toda la parte de medición por una moderna. El lugar del instrumento analógico lo ocupa el núcleo de medición Balanset-1A OEM: dos acelerómetros en los soportes, un sensor láser de fase con marca reflectante, un módulo USB de dos canales y el programa en un portátil. La máquina empieza a calcular la corrección en uno y dos planos, a guardar los coeficientes de influencia (la respuesta memorizada de la máquina a la masa de prueba), a repartir la masa entre posiciones fijas, a calcular un taladrado y a imprimir el protocolo. El manual del Balanset-1A describe exactamente esta aplicación: el equipo funciona como sistema de medición para equilibradoras de bancada blanda (por encima de la resonancia). Source: https://axiline.pt/es/articulos/retrofit-equilibradora/ Publisher: AXILINE · Vila Nova de Gaia, Portugal · +351 931 831 229 · axilinegeral@gmail.com ## Qué es un kit OEM y en qué se diferencia del kit completo El kit completo del Balanset-1A está pensado para el trabajo in situ. En el maletín van el módulo USB de dos canales, dos acelerómetros, un sensor láser de fase, un soporte magnético para él, una báscula electrónica, el manual y un pendrive con el programa. Usted llega a la planta, coloca los sensores en los soportes de rodamiento y equilibra el rotor en sus propios soportes. El kit OEM resuelve otra tarea. No es un instrumento autónomo en un maletín, sino un núcleo de medición dentro de su propia construcción. El maletín, el soporte magnético y la báscula suelen sobrar aquí: los sensores están montados en la máquina de forma permanente, el tacómetro va fijado a un soporte, y el portátil o el PC de panel vive en un armario. El contenido de cada suministro OEM lo acordamos según el banco concreto, así que la lista exacta la define su esquema, no un catálogo. ### Módulo USB de dos canales Preamplificadores, integradores y ADC en una sola carcasa. Alimentación y comunicación con el ordenador por USB, no hace falta una fuente de alimentación aparte. Entradas X1 y X2 para los sensores de vibración, entrada X3 para el sensor de fase. ### Dos acelerómetros Uniaxiales, carcasa de hasta 25×25×20 mm, masa de hasta 40 g. La sensibilidad nominal, de unos 20–30 mV/(mm/s), se introduce en el programa y solo cambia al sustituir el sensor. En el banco se montan de forma rígida sobre los soportes y se quedan ahí. ### Sensor láser de fase (tacómetro) Da las revoluciones y la fase de referencia: la marca angular desde la que el instrumento cuenta dónde está el desequilibrio en el rotor. Funciona con una marca reflectante sobre el rotor o el mandril. Rango de 100 a 100 000 rpm, error de medición de la fase de ±1°. Sin la marca, el sistema no puede aislar la componente de giro, es decir, la vibración a la frecuencia de rotación, que es con la que trabaja el equilibrado. ### Programa para Windows Calcula la solución para uno y dos planos, muestra la vibración total y la componente de giro 1x con su fase, dibuja el espectro FFT y el diagrama polar, guarda los coeficientes de influencia y un archivo con los protocolos. ### Lo que hace usted El bastidor o la bancada, los soportes, el accionamiento y el resguardo, las superficies de apoyo para los sensores, el soporte del tacómetro, el ordenador y el armario de control. La parte mecánica queda de su lado, o la resolvemos juntos como proyecto conjunto. ## La mecánica sigue viva, la parte de medición se ha quedado anticuada Una equilibradora envejece de forma desigual. La bancada fundida y los soportes sobreviven a varias generaciones de electrónica. Los rodillos y los rodamientos se cambian según el plan de mantenimiento. Pero la parte de medición es lo primero que falla, y no se puede reparar: ya no se fabrican los componentes, nadie recuerda los esquemas, y la documentación se perdió junto con el anterior jefe de mantenimiento. Esto es lo que se obtiene al final. El operador persigue la aguja en la escala analógica y estima el ángulo a ojo. El resultado no se guarda en ningún sitio salvo en un cuaderno. Dos operadores con el mismo rotor obtienen cifras distintas, y no hay forma de discutirlo. El cliente pide un protocolo con el desequilibrio residual, y usted no tiene ni archivo ni copia impresa. Cambiar la máquina entera cuesta como varias máquinas y exige espacio, cimentación y trámites de aprobación. Y además, usted paga por segunda vez la misma mecánica que ya le está funcionando. El retrofit invierte esa lógica: conserva el hierro y cambia solo lo que realmente ha quedado obsoleto. - No hay software ni cálculo: el ángulo y la masa se calculan a mano, con nomogramas o de memoria. - No hay archivo: el resultado vive en un cuaderno, y no se puede recuperar el historial de un rotor concreto. - No hay protocolos: no hay con qué cerrar la recepción ante el cliente. - Baja repetibilidad: la dispersión entre operadores y entre arranques no se controla. - No hay coeficientes de influencia: cada rotor, incluso uno ya conocido, se equilibra desde cero. - No hay espectro: no se sabe si realmente domina 1x o si interfiere otra cosa. ## Retrofit: qué es lo que cambia exactamente La idea del retrofit es sencilla. La mecánica genera el movimiento de los soportes, la electrónica lo mide y lo calcula. Usted cambia la segunda mitad sin tocar la primera. El manual del Balanset-1A describe exactamente esta aplicación: el equipo con acelerómetros funciona para el equilibrado in situ en los propios soportes, o como sistema de medición para equilibradoras de bancada blanda (por encima de la resonancia). 1. **Sensores en los soportes** — Los dos acelerómetros se montan en los soportes de la máquina, cerca del punto por donde pasa la carga. La fijación es rígida: un espárrago sobre una superficie mecanizada es preferible a un imán cuando el sensor va a quedar instalado de forma permanente. La dirección de medición se elige según la vibración mayor, normalmente horizontal-radial, y ya no se cambia. 2. **Tacómetro láser y marca** — El sensor de fase se monta en un soporte de modo que el haz incida con seguridad sobre la marca reflectante. La marca se pega en el eje, la polea o el mandril. El impulso estable de la marca fija tanto las revoluciones como la fase de referencia, a partir de la cual se calcula todo lo demás. 3. **Módulo de dos canales** — El módulo registra los dos canales a la vez, así que ve los dos soportes en un solo arranque. Alimentación por USB. Si la red eléctrica de la nave es «sucia», el manual recomienda trabajar con la batería del portátil. 4. **Software en el portátil o el PC de panel** — El programa para Windows muestra la velocidad de vibración total, la componente de giro 1x con su fase, las revoluciones, la señal en el tiempo y el espectro. Desde ahí mismo se hace todo el equilibrado y se imprime el protocolo. 5. **Ajuste y comprobación con un rotor de referencia** — Se introducen los coeficientes de sensibilidad reales de los sensores, se define la geometría de los planos y los radios. Después se coge un rotor con una masa conocida y se comprueba que la máquina repite el resultado de un arranque a otro. Este es su punto de referencia cero para todo el trabajo posterior. > Conviene decir algo aparte sobre la fijación de los sensores. Trabajar con coeficientes de influencia guardados exige que el sensor de vibración y el sensor de fase queden exactamente igual que en el equilibrado inicial. En un trabajo in situ, esto depende de la disciplina del operador. En un banco, los sensores están fijados de forma rígida y no se mueven, así que el modo de coeficientes guardados se aprovecha al máximo: un rotor conocido se equilibra en un solo arranque, sin masa de prueba. ## Qué obtiene después del retrofit La lista siguiente no trata sobre lo cómoda que sea la interfaz. Cada punto elimina una operación concreta que ahora mismo el operador hace a mano, o que directamente no hace. ### Uno y dos planos El esquema de un plano para rotores en forma de disco, el de dos planos para los alargados. El cálculo en dos planos tiene en cuenta la influencia mutua entre los planos, en lugar de calcularlos por separado. ### Coeficientes de influencia en el archivo Los coeficientes obtenidos de los arranques de prueba se guardan bajo el nombre del rotor. La próxima vez, ese mismo rotor se trabaja en modo de coeficientes guardados: ya no hace falta masa de prueba. ### Posiciones fijas y taladrado El programa reparte la masa entre los puntos de fijación reales, por ejemplo las palas o los orificios para tornillos, y da un número de posición en lugar de un ángulo. La primera posición, Z1, coincide con el lugar de la masa de prueba, y la numeración sigue el sentido de giro. Si en vez de añadir se va a retirar material, se cambia el cálculo al modo de eliminación, y el ángulo gira automáticamente 180°. ### Equilibrado de ajuste (trim) Si no se entra en tolerancia a la primera, el programa calcula cuánta masa añadir a las masas ya instaladas. El método de aproximación sucesiva absorbe los errores de colocación de las masas. ### Tolerancia según los grados G El equipo calcula el desequilibrio residual admisible según los grados G, los grados de calidad del equilibrado: cuanto menor es el número del grado, más fina es la precisión. El manual hace referencia a la ISO 1940; actualmente se aplica la ISO 21940-11. Compruebe la parte y la edición del estándar aplicables a su máquina. ### Archivo, protocolos, diagrama polar Los resultados, los valores de vibración, las señales en el tiempo y los espectros quedan guardados. El protocolo de equilibrado se genera y se edita en el editor incorporado. El diagrama polar muestra el vector antes y después. ### Cálculo de la excentricidad del mandril El equilibrado Index separa el desequilibrio de la pieza de la excentricidad del mandril. En los bancos donde la pieza se monta sobre un mandril de proceso, esto elimina un error sistemático. ### Recálculo a otros planos Si por construcción no se puede colocar la masa donde pide el cálculo, el programa recalcula las masas correctoras para los planos disponibles. ## Qué comprobar antes del retrofit Antes de encargar el kit OEM, recorra esta lista con la llave en la mano. La mitad de los problemas de implantación no vienen de la electrónica, sino de que no hay dónde atornillar el sensor o de que las revoluciones fluctúan. - [x] Acceso a los soportes: si se puede llegar a los dos soportes de la máquina con el resguardo cerrado. - [x] Superficies para los sensores: si hay una superficie limpia y plana para el espárrago o el imán, y si el cable no estorba. - [x] Sitio para el tacómetro: dónde irá el soporte, si el haz va a incidir en la marca, y si algún utillaje la va a tapar. - [x] Marca en el rotor: dónde irá la marca reflectante y cómo va a aguantar el ciclo de trabajo. - [x] Accionamiento y revoluciones: si el accionamiento mantiene una frecuencia de rotación estable, si no hay deslizamiento de la correa, si las revoluciones caen dentro del rango de 100 a 100 000 rpm. - [x] Resonancia: si las revoluciones de trabajo del banco no coinciden con la frecuencia propia del bastidor o de los soportes. En resonancia, la fase de 1x varía y el resultado no se repite. - [x] Nivel de vibración: el rango de medición del RMS (valor eficaz) de la velocidad de vibración en 1x es de 0,02–80 mm/s; la banda de medición del RMS según el manual es de 5–200 Hz. - [x] Alimentación y puesto de trabajo: una toma de corriente para el portátil, protección de los cables, sitio para el ordenador. Con una red eléctrica de mala calidad, trabaje con la batería. - [x] Condiciones: temperatura de +5 a +50 °C, humedad por debajo del 85 % sin condensación, sin campos electromagnéticos intensos ni golpes. - [x] Seguridad: resguardo, fijación segura de la masa de prueba y de la masa correctora, parada de emergencia del accionamiento. > Si la vibración total en el banco es varias veces mayor que la componente de giro 1x, el retrofit no va a resolver su problema. Busque primero en la mecánica: holgura en los soportes, rodillos deteriorados, fijaciones flojas, rozamientos. El equilibrado solo reduce 1x, y el nuevo instrumento simplemente lo mostrará con más honestidad que el antiguo. ## Un banco desde cero: el OEM como núcleo de medición A veces no hay una máquina antigua, pero sí un flujo constante de rotores. En ese caso, el kit OEM se convierte en el núcleo de un banco nuevo, y la mecánica se diseña alrededor de él. La decisión clave se toma en el primer paso: esquema de bancada dura (por debajo de la resonancia) o de bancada blanda (por encima de la resonancia) para los soportes. El Balanset-1A mide la vibración de los soportes con acelerómetros. Esa es exactamente la magnitud con la que trabaja el esquema de bancada blanda, y es precisamente la que el manual indica como aplicación estándar. Para el esquema de bancada dura, por debajo de la resonancia, donde los sensores de fuerza van integrados en el enlace rígido del soporte, la situación es distinta: el soporte apenas se mueve, y no queda movimiento que medir. Lo decimos abiertamente para que no diseñe un banco rígido pensando en acelerómetros y luego se sorprenda con el resultado. - Uno o dos planos: calcúlelo según la geometría de las piezas que van a pasar por el banco. Una relación L/D (longitud del rotor entre diámetro) menor de aproximadamente 0,5 permite trabajar con un solo plano; un rotor alargado exige dos. - Soportes: tipo (de rodillos, de prisma, sobre rodamientos propios), rango de diámetros de los muñones, regulación de la distancia entre soportes. - Accionamiento: por correa, por cardán o a través de un acoplamiento. La transmisión por correa es más sencilla, pero vigile el deslizamiento y la estabilidad de las revoluciones. - Bastidor: rigidez y frecuencias propias. Calcúlelas de modo que la zona de trabajo no caiga sobre el pico del bastidor. - Resguardo y enclavamientos: acceso a los planos de corrección con el rotor parado. - Reserve en el plano el sitio para los sensores y el tacómetro desde el principio, no después del montaje. - Puesto del operador: ordenador, tendido de cables, impresión de protocolos. | Criterio | Esquema de bancada blanda (por encima de la resonancia) | Esquema de bancada dura (por debajo de la resonancia) | | --- | --- | --- | | Revoluciones de trabajo | Por encima de la frecuencia propia de los soportes | Por debajo de la frecuencia propia de los soportes | | Qué se mide | Desplazamiento y velocidad de la oscilación del soporte | Fuerza en el enlace rígido del soporte | | Rigidez de los soportes | Baja, el soporte es móvil | Alta, el soporte es casi inmóvil | | Ajuste según el rotor | Hace falta masa de prueba y coeficientes de influencia para cada tipo nuevo de rotor | Calibración de la máquina; después, cálculo según la geometría y la masa | | Sensibilidad | Alta, funciona bien con desequilibrios residuales pequeños | Más baja, pero depende menos de la masa del rotor | | Paso por la resonancia | El arranque atraviesa la resonancia; hace falta llevarlo a unas revoluciones estables | La resonancia queda por encima de la zona de trabajo | | Balanset-1A OEM | Aplicación estándar según el manual | Requiere una comprobación aparte: los acelerómetros necesitan que el soporte se mueva | ## OEM o kit completo: cómo elegir Hay un escenario más que conviene tener presente. El equilibrado en los propios soportes tiene en cuenta los soportes reales, la cimentación, la temperatura de trabajo y el régimen de la máquina. Un banco no reproduce eso. Por eso el banco tiene sentido allí donde se equilibran piezas antes del montaje: rodetes, poleas, hélices, tornillos sinfín, rotores de motores eléctricos después de un rebobinado. Para las máquinas que ya están instaladas sobre su cimentación, el equilibrado in situ sigue siendo el método principal. | Su tarea | Qué llevarse | Por qué | | --- | --- | --- | | Equilibrado in situ en casa de clientes, máquinas distintas | Kit completo | El maletín, el soporte magnético y la báscula hacen falta cada día. Los sensores se cambian de una máquina a otra. | | Retrofit de una equilibradora ya existente | Kit OEM | Los sensores y el tacómetro se fijan de forma permanente. No hacen falta ni el maletín ni el soporte, y la fijación rígida de los sensores permite aprovechar al máximo el trabajo con coeficientes guardados. | | Construcción de un banco nuevo para una pieza de serie | Kit OEM | El núcleo se integra en su propia construcción y armario. Usted diseña la mecánica según su gama de rotores. | | Taller de reparación: banco más desplazamientos por la nave | Kit completo y OEM por separado | Un equipo se desplaza, el otro vive en el banco. Así no cambia los sensores de sitio ni pierde repetibilidad. | | Todavía no ha decidido si necesita un banco | Kit completo | Empiece equilibrando en los propios soportes. Reunirá estadísticas sobre su gama de piezas y sabrá si el banco está justificado. | ## Metrología y documentación: qué se puede prometer honestamente Aquí somos deliberadamente cautelosos, porque de la redacción exacta depende que su cliente acepte el protocolo o no. El programa indica «dentro de tolerancia» cuando la componente de giro residual 1x ha bajado por debajo del valor objetivo que usted mismo ha introducido. Esto no es una confirmación del grado G según la ISO 21940-11, ni una evaluación de la máquina según la ISO 20816. Los tres criterios existen en paralelo y no se sustituyen entre sí: el 1x residual frente a su consigna, el desequilibrio residual en g·mm/kg según los grados G, y la velocidad de vibración total en mm/s RMS según las zonas A–D (las zonas de estado de la máquina, de «bien» a «inadmisible»). La calibración del canal de medición después del retrofit se reduce a dos acciones: introducir los coeficientes de sensibilidad reales de los sensores y comprobar la máquina con un rotor de referencia y una masa conocida. La periodicidad de esa comprobación la fija usted en su propio procedimiento. El estatus metrológico para la verificación obligatoria depende de los requisitos de su servicio de metrología, de su sector y de la legislación nacional. No prometemos una conformidad automática, y recomendamos aclarar esta cuestión antes de hacer el pedido. > Sobre la banda de frecuencias. El manual indica un rango de medición del RMS de la velocidad de vibración de 5–200 Hz. Los criterios de evaluación del estado de las máquinas según la ISO 20816 suelen exigir una medición de banda ancha de 10–1000 Hz. Si la recepción contractual está ligada a esa banda, compruebe la aplicabilidad de antemano y anote en el protocolo los puntos de medición, la banda, el régimen de trabajo, el tipo de soportes, y también la parte y la edición exactas del estándar. ## En qué ayudan los ingenieros de AXILINE Los equipos Balanset los diseñan y fabrican los mismos ingenieros que después los usan para equilibrar in situ. Esto resulta útil en la fase de elegir la configuración: preguntas como «dónde va a ir el sensor en este soporte» o «basta con un plano para este rodete» se resuelven directamente, sin pasar por un comercial. En un retrofit le ayudamos a analizar su esquema por partes: comprobar si la mecánica de la máquina es apta para medir la vibración de los soportes, elegir los sensores y su forma de fijación, decidir el número de planos y los radios, configurar el programa, introducir los coeficientes de sensibilidad y hacer el primer equilibrado con un rotor de referencia junto con su operador. La formación del personal forma parte del mismo trabajo: el programa está pensado para usuarios sin formación específica en diagnóstico por vibraciones, pero los hábitos del operador se forman en los primeros días. Por dónde empezar la conversación. Envíenos el tipo y el esquema de la máquina, el rango de masas y diámetros de los rotores, las revoluciones de trabajo, el tipo de accionamiento y fotos de los soportes. Con eso basta para decirle con honestidad si su máquina es apta para el retrofit, o si es más sencillo montar un banco nuevo alrededor del núcleo OEM. Si la máquina no es apta para el retrofit, se lo diremos así, en lugar de venderle un kit para una tarea que no va a resolver. Hay una opción aparte para quien todavía tiene dudas: empiece con el equilibrado in situ. Vamos a su planta y equilibramos sus rotores en sus propios soportes, usted ve el equipo trabajando con su propia gama de piezas, y decide sobre el banco ya con cifras concretas en la mano. Sources: [Manual de operación Balanset-1A](https://vibromera.eu/balanset-1a-operation-manual/) · [Especificaciones del fabricante Balanset-1A](https://vibromera.eu/product/balanset-1/) · [ISO 21940-11:2016](https://www.iso.org/standard/54074.html) ## Preguntas frecuentes **¿El Balanset-1A sirve para mi equilibradora?** Fíjese en tres cosas. Primera: los soportes de la máquina deben oscilar de forma apreciable bajo el efecto del desequilibrio, porque los acelerómetros miden el movimiento del soporte, no la fuerza en un enlace rígido. Las máquinas de bancada blanda (por encima de la resonancia) son aptas de serie, así lo indica el manual. Segunda: las revoluciones deben estar en el rango de 100 a 100 000 rpm y ser estables; el accionamiento no debe «flotar». Tercera: debe haber acceso a los soportes para las superficies de los sensores y al eje para la marca reflectante. Si la máquina es de bancada dura (por debajo de la resonancia) y los soportes están casi inmóviles, la respuesta honesta es esta: primero una medición de prueba con su rotor, y después la decisión. A veces la solución está en rediseñar los soportes con un esquema blando; otras veces es más sencillo montar un banco aparte. **¿Qué sensores hacen falta y se pueden poner sensores propios?** En el kit vienen dos acelerómetros uniaxiales, carcasa de hasta 25×25×20 mm, masa de hasta 40 g, con una sensibilidad nominal de unos 20–30 mV/(mm/s). La cadena de medición está ajustada a ellos: los preamplificadores, los integradores y el ADC del módulo están calculados para estos sensores. El manual no declara una compatibilidad universal con cualquier acelerómetro IEPE/ICP, así que recomendamos los sensores de serie. El coeficiente de sensibilidad se introduce en la ventana Settings y solo cambia al sustituir el sensor. Conexión: X1 y X2 para los sensores de vibración, X3 para el sensor láser de fase. **¿Cuántos planos admite el sistema?** Uno o dos. Para rotores en forma de disco con L/D menor de aproximadamente 0,5, normalmente basta con un plano. Para rotores alargados hacen falta dos, porque si no queda un desequilibrio de momento —una inclinación del eje de masas que una sola masa no elimina— y la vibración en el segundo soporte no desaparece. Un plano exige dos arranques: el inicial y uno de prueba. Dos planos exigen tres arranques: el inicial y dos de prueba, uno por plano. La captura de dos canales se hace de forma simultánea en los dos soportes. **¿Hace falta modificar la mecánica de la máquina?** A menudo sí, pero poca. El alcance típico es: mecanizar las superficies para los sensores en los soportes, montar un soporte para el sensor láser, aplicar una marca reflectante o fijar una etiqueta reemplazable, poner a punto el accionamiento y la correa, comprobar el apriete de la bancada y de los pernos de fijación de los soportes. Si la máquina está desgastada mecánicamente, el retrofit no lo va a arreglar. Los rodillos deteriorados, la holgura en los soportes o un accionamiento inestable dan mediciones no reproducibles, y el instrumento nuevo simplemente mostrará con más honestidad la dispersión, en lugar de una cifra limpia. **¿Qué pasa con la verificación y la calibración después del retrofit?** Separe dos cuestiones. La calibración del canal de medición consiste en introducir los coeficientes de sensibilidad reales de los sensores y comprobar la máquina con un rotor de referencia y una masa conocida. Esto lo hace usted mismo en la puesta en servicio y lo repite periódicamente. El estatus metrológico para la verificación obligatoria depende de los requisitos de su servicio de metrología, de su sector y de la legislación nacional, y no prometemos una conformidad automática. Acláre esto antes de hacer el pedido, porque de la respuesta depende si los protocolos sirven para la recepción contractual. **¿Se puede conservar el accionamiento y las revoluciones antiguas?** Normalmente sí, si las revoluciones son estables y caen dentro del rango de trabajo del equipo. La transmisión por correa es admisible, pero vigile el deslizamiento: los saltos de revoluciones estropean la fase y arruinan el cálculo. Un variador de frecuencia resulta más cómodo, porque permite llegar a las mismas revoluciones en cada arranque y evitar la zona de resonancia. Equilibre a unas revoluciones estables y siempre las mismas, si quiere trabajar con los coeficientes de influencia guardados.