AXILINEEquilibrado de cualquier rotor in situ: las cinco condiciones que lo hacen posible
Tiene una máquina que no figura en ningún catálogo de equilibradoras. Un tambor hecho a medida, un sinfín modificado, el rotor de una trituradora tras cambiar los martillos, un accionamiento montado para una línea concreta. No necesitamos el nombre del equipo para responder: necesitamos saber si hay acceso a los apoyos de rodamiento, si se pueden leer las revoluciones y si es posible hacer varios arranques. Esta página le muestra cómo comprobar usted mismo la viabilidad en diez minutos.
Con qué nos llegan los avisos: síntomas que justifican una llamada
Tratamos todas las máquinas de la misma manera. No importa quién montó el equipo ni si existe documentación sobre él. Lo que importa es otra cosa: si se puede llegar al rotor con dos sensores, captar mediante la marca la componente 1x —la vibración exactamente a la frecuencia de giro, la que genera el desequilibrio— y hacer varios arranques. Si es así, eliminamos el desequilibrio sin sacar el conjunto de la máquina.
Conviene llamar no cuando el conjunto ya se ha estropeado, sino cuando la vibración ha aumentado respecto al nivel habitual de esa máquina. El aumento sobre el nivel base dice más que una cifra absoluta.
- La vibración ha aumentado después de una reparación: sustitución del rodete, recargue por soldadura, cambio de cuchillas, martillos o álabes.
- El zumbido y las sacudidas aumentan con las revoluciones y desaparecen al ir parando por inercia.
- La carcasa del apoyo de rodamiento tiembla claramente al tacto, y los tornillos de fijación se aflojan solos.
- Los rodamientos y las juntas fallan con más frecuencia de lo previsto, y el eje se calienta sin motivo aparente.
- El equipo muestra que la mayor parte del nivel la aporta un pico exactamente en la frecuencia de giro.
- El rotor es no estándar, no tiene equivalente, y retirarlo es caro o técnicamente inviable.
- Han aparecido grietas en las soldaduras de la estructura, se han roto anclajes o se ha agrietado el bastidor.
El equilibrado solo reduce la componente 1x. Si la vibración total —la vibración conjunta en todas las frecuencias a la vez— es varias veces mayor que el pico en la frecuencia de giro, la vibración la está causando otra cosa, y las masas en el rotor no la eliminarán. Comprobamos esto antes de que pague por el trabajo, no después.
Fuentes: ISO 13373-3:2015
Las cinco condiciones que hacen viable el equilibrado in situ
Este es el apartado principal de la página. Repase los cinco puntos mirando su propia máquina. Cinco síes significan que casi con toda seguridad podremos equilibrar el rotor in situ. Un no significa que buscaremos una alternativa, y si no la hay, se lo diremos honestamente y declinaremos el trabajo.
1. Hay dónde colocar los sensores de vibración
Hace falta acceso a las carcasas de los apoyos de rodamiento en ambos lados del rotor. El sensor se fija con imán sobre una superficie plana y limpia, lo más cerca posible del rodamiento, y mira en dirección radial, es decir, transversal al eje. La carcasa, la rejilla de protección o una chapa de revestimiento no sirven: tienen vibración propia y falsean la lectura. Si el apoyo está completamente cerrado o el rodamiento queda embutido en la carcasa de la máquina, buscamos el punto rígido más cercano en la trayectoria de la carga y decimos con franqueza cuánto empeorará esto la imagen.
2. Las revoluciones se pueden leer con un tacómetro óptico
Pegamos una marca reflectante en el eje, el cubo o la polea, y el sensor láser da la velocidad de giro y una referencia de fase, es decir, la relación entre la medición y el ángulo de giro del rotor. Se necesita visión directa de la marca: una rendija en la carcasa, una trampilla abierta, la tapa de la protección de correas desmontada. Sin fase no se puede calcular el desequilibrio, solo queda la medición del nivel. El propio sensor láser se puede fijar en una pieza que no gire, cerca del eje, si la geometría lo permite, pero hay que garantizar la línea de visión hacia la marca.
3. Se pueden hacer varios arranques seguros
El equilibrado en un plano requiere dos arranques; en dos planos, tres, más el de control y, a veces, uno de ajuste. Entre arranques, la máquina debe pararse por completo y quedar desconectada y bloqueada de forma fiable, porque trabajamos con las manos junto a ella. Si el proceso solo permite un arranque al día o la parada afecta a toda la línea, dígalo desde el principio: planificaremos la ventana de otra forma.
4. Hay dónde fijar o de dónde retirar masa
Hace falta un plano de corrección accesible y resistente: el lugar del rotor donde se coloca o se retira la masa de equilibrado. Sirven los tornillos y espárragos de bridas existentes, los orificios de un disco, el aro del rodete, el cubo, el disco frontal del tambor. Añadimos masa con arandelas y placas atornilladas, mediante una placa soldada o con un punto de soldadura, y en los rotores donde no se puede soldar, la retiramos taladrando o esmerilando. El equipo también calcula la opción de retirar metal. Si no hay dónde poner la masa y está prohibido dañar la pieza, el trabajo pierde sentido.
5. La velocidad de giro es estable
Durante la medición las revoluciones deben mantenerse. Una frecuencia que fluctúa difumina la componente 1x y desvía la fase; los coeficientes de influencia —la reacción medida de la máquina ante la masa instalada, la base de todo el cálculo— salen inestables, y el resultado no se repite. Una correa que patina, una transmisión desgastada, una carga que da saltos, un variador en modo de autorregulación: todo esto hay que fijarlo durante el tiempo que dure el trabajo. Mantenga también un único régimen: revoluciones, carga, temperatura, posición de la compuerta.
Las cinco condiciones no dependen del tipo de máquina, sino de la física de la medición. Por eso aceptamos conjuntos únicos y hechos a medida, para los que no existe ni una equilibradora de taller ni una tolerancia de catálogo.
Qué debe estar en buen estado antes del equilibrado
El equilibrado no repara la mecánica. Una masa en el rotor no eliminará el golpeteo de un rodamiento, no apretará un tornillo flojo ni enderezará un álabe doblado. Peor aún: en una máquina con averías, las mediciones dejan de repetirse, el coeficiente de influencia varía, y usted paga por arranques que no aportan nada.
Por eso dedicamos la primera hora en la planta a revisar el estado. Parte de estos hallazgos los puede hacer usted mismo antes de nuestra llegada, con una llave y un comparador.
- Rodamientos sin holgura crítica: no hay golpeteo, el rotor no se hunde, el juego axial está dentro de lo normal.
- Bastidor, bancada y apoyos sin grietas, sin anclajes rotos, sin tornillos flojos ni pata floja (el apoyo que no asienta bien contra el bastidor y se aprieta con el tornillo torcido).
- El rotor no roza en ningún punto con la carcasa, la junta, la rejilla, el recargue por soldadura ni las piezas vecinas.
- El rotor no está deformado: la excentricidad radial y axial están dentro de los límites, y los álabes y cuchillas no están doblados tras un impacto.
- El asiento es firme: el rodete, la polea, el tambor o el disco no giran ni tienen juego sobre el eje.
- El giro es estable: la amplitud y la fase de la componente 1x se repiten de un arranque a otro.
- Las revoluciones de trabajo no coinciden con la frecuencia propia del bastidor o de los apoyos. En resonancia, el resultado no se mantiene.
Si encontramos una avería, se la mostramos y le explicamos el orden de los trabajos. La desalineación (de ejes) se corrige con la alineación de ejes, no con masas. Una fijación floja se corrige apretándola. El equilibrado se hace después, porque de lo contrario solo enmascara el nivel durante unas semanas. Más detalles en el artículo sobre los casos en los que el equilibrado no ayuda.
Fuentes: ISO 20816-1:2016 · ISO 281:2007
Qué rotores y conjuntos rotativos aceptamos
A continuación va una lista por grupos, no por nombres de modelos de fábrica. Fíjese en la forma del rotor y en el tipo de carga: son ellos los que determinan de dónde viene el desequilibrio y cuántos planos de corrección harán falta.
Rotores, ejes y tambores largos
Tambores de secadoras y separadores, sinfines y tornillos transportadores, ejes de transmisión e intermedios, ejes cardán, conjuntos de rodillos y bobinado, husillos de máquinas herramienta modificadas. Aquí el desequilibrio suele aparecer por una adherencia irregular de producto a lo largo de la pieza, un desgaste localizado, un recargue por soldadura en una sola zona o una curvatura tras un enderezado. Estos rotores casi siempre requieren dos planos.
Rotores con rodetes y hélices
Ventiladores industriales y extractores de humos, rodetes de bombas, rotores de soplantes y grupos compresores, rodetes de aspiración y extracción, rotores de centrífugas y separadores. Las causas principales: erosión de los álabes, adherencia de polvo o producto, corrosión, un remache o una placa perdidos, la sustitución de un solo álabe sin ajustar su masa. El acceso suele ser a través de una trampilla de inspección.
Rotores con herramienta de corte o de impacto
Trituradoras forestales y desbrozadoras, trituradoras de madera y biomasa, cizallas trituradoras, trituradoras de martillos y de rotor, rotores de granuladora, tambores de fresado. Aquí el desequilibrio aparece de forma instantánea: un martillo mellado, una cuchilla perdida o una sustitución desigual del juego. Monte las herramientas por pares y por masa, o el equilibrado se convertirá en un servicio permanente.
Conjuntos no estándar y de fabricación única
Rotores hechos a medida, máquinas modificadas y modernizadas, conjuntos tras un retrofit, bancos de prueba y de rodaje, mezcladoras y agitadores, rotores de equipos de vacío, accionamientos de laboratorio. Aquí no hay tolerancia de fábrica y, a menudo, tampoco plano. Fijamos la tolerancia a partir del nivel de vibración exigido en los apoyos y del grado de calidad según la masa del rotor y las revoluciones.
Elementos de transmisión y auxiliares
Poleas y bloques de correas trapezoidales, volantes y masas de inercia, tambores y discos de freno, semiacoplamientos, embragues, ruedas dentadas y de cadena. Muchos de ellos se comportan como un disco delgado, y basta con un plano de corrección. Con transmisión por correas, resuelva primero la tensión y la excentricidad de la polea: generan sus propias componentes.
No aceptamos rotores de aviación, turbinas ni equipos de alta velocidad que trabajen por encima de la primera velocidad crítica —la velocidad a la que el eje empieza a flexionarse de forma apreciable—. Estos se equilibran con otras metodologías y otro tipo de equipos.
Uno o dos planos de corrección: cómo se decide para su rotor
El número de planos lo determina la forma del rotor, no el deseo de ahorrarse un arranque. La referencia es sencilla: compare la longitud de trabajo del rotor con su diámetro en la zona donde se instala la masa. Un disco corto, cuya longitud es inferior aproximadamente a la mitad del diámetro, normalmente se resuelve con una sola masa. Todo lo que esté alargado en el eje requiere dos planos; de lo contrario quedará un desequilibrio de par: reducirá la vibración en un apoyo de rodamiento y la aumentará en el otro.
Esta es la razón por la que los rotores y ejes largos, los tambores, los rotores de trituradoras forestales y de trituradoras de martillos, los rotores de bombas en conjunto y los rodetes anchos de ventiladores casi siempre los equilibramos en dos planos. El segundo plano cuesta un arranque de prueba adicional y ahorra un día de intentos infructuosos. La regla de la relación longitud-diámetro se explica con más detalle en el artículo sobre cómo elegir el número de planos.
| Rotor o conjunto | Forma | Planos habituales | Dónde se coloca la masa |
|---|---|---|---|
| Polea, volante, tambor de freno, semiacoplamiento | Disco delgado, longitud inferior a la mitad del diámetro | Uno | Orificios del disco, aro, tornillos de la brida |
| Rodete estrecho, cuchilla de disco, hélice de poca anchura | En forma de disco, simétrica | Uno | Aro del rodete, orificios existentes |
| Rodete de ventilador o extractor de humos | Rodete ancho, a menudo en voladizo | Dos | Discos delantero y trasero del rodete, placas soldadas |
| Tambor, sinfín, eje de transmisión o cardán | Alargada, longitud claramente mayor que el diámetro | Dos | Discos frontales y bridas en ambos extremos |
| Rotor de trituradora forestal, desbrozadora o trituradora | Eje largo con herramienta fijada | Dos | Cubos o discos en los extremos del rotor, masa atornillada |
| Rotor de trituradora, cizalla o molino de martillos | Paquete largo de discos sobre el eje | Dos | Discos extremos, masas soldadas o atornilladas |
| Rotor de bomba con varios rodetes | Eje alargado en conjunto | Dos | Cubos o tuercas de los rodetes extremos |
El equilibrado en un plano son dos arranques: el inicial y uno de prueba. El equilibrado en dos planos son tres arranques: el inicial y dos de prueba, uno por cada plano. A continuación va el arranque de control y, si hace falta, uno de ajuste.
Fuentes: ISO 21940-11:2016 · ISO 21940-12:2016
Cómo se desarrolla el trabajo in situ, en los propios rodamientos
- 01
Inspección y comprobación de la mecánica
Repasamos la lista de comprobación del estado mecánico: fijaciones, holguras, asiento, roces, estado del bastidor. Observamos el espectro (el desglose de la vibración por frecuencias) y comparamos la vibración total con la componente 1x. Aquí se decide si equilibramos hoy o si primero hay que reparar.
- 02
Sensores y marca
Colocamos dos acelerómetros en los apoyos de rodamiento, en dirección radial, la misma en todas las mediciones. Pegamos la marca reflectante y orientamos el sensor láser de fase. Fijamos el régimen: revoluciones, carga, temperatura.
- 03
Arranque inicial
Llevamos la máquina a las revoluciones de trabajo y registramos la amplitud y la fase inicial de la componente 1x en cada apoyo. Es la cifra que verá en el informe como «antes».
- 04
Arranques de prueba
Colocamos una masa de prueba de masa conocida a un radio conocido en el primer plano de corrección, arrancamos y medimos. Con dos planos, trasladamos la masa al segundo y repetimos. Consideramos válido un arranque en el que la amplitud haya cambiado al menos un 20–30 % o la fase al menos 20–30 grados. Si la respuesta es más débil, aumentamos la masa y repetimos, en lugar de calcular con unas lecturas casi sin cambios.
- 05
Cálculo e instalación de la corrección
El programa da la masa y el ángulo para cada plano, y en los rotores con puntos de fijación ya definidos, directamente el número de posición en lugar del ángulo: no hace falta transportador, y no hay dónde equivocarse con el sentido de recuento. Fijamos la masa con la misma solidez con la que se ha calculado, o la retiramos taladrando según el cálculo.
- 06
Arranque de control y ajuste
Repetimos la medición en los mismos puntos y con el mismo régimen. Si el nivel ha bajado pero no ha llegado al objetivo, añadimos un pequeño ajuste a las masas ya instaladas. Los coeficientes de influencia guardados permiten prescindir de los arranques de prueba en la siguiente ocasión.
- 07
Informe y recomendaciones
Documentamos las cifras de antes y después, las masas y los puntos de instalación, y el régimen de medición. Por separado, anotamos lo que hemos observado en la mecánica y qué conviene hacer antes de la siguiente temporada.
Trabajamos con el equipo Balanset-1A, de diseño propio: dos canales, sensor láser de fase, componente de giro y fase, nivel total, espectro y señal temporal, cálculo de tolerancia por grados de calidad, modo de posiciones fijas y de taladrado, archivo de mediciones.
Fuentes: Especificaciones del fabricante Balanset-1A · Manual de operación Balanset-1A
Cuándo rechazamos el trabajo o proponemos otra vía
Un rechazo honesto sale más barato que una visita inútil. Estos son los casos en los que no aceptamos el trabajo o proponemos otra solución.
- No hay acceso a los apoyos de rodamiento: los rodamientos están dentro de una carcasa cerrada, sumergidos, o trabajan en un ambiente agresivo. Propondremos retirar el rotor y equilibrarlo en un banco.
- No hay dónde fijar ni de dónde retirar masa: pieza lisa, y la soldadura y el taladrado están prohibidos por el proceso o la garantía. El equilibrado pierde sentido físico.
- Las revoluciones no se mantienen: transmisión por correas desgastada y con deslizamiento, carga que da saltos, variador que no se puede fijar. Primero la transmisión, después el equilibrado.
- No se puede parar y arrancar la máquina el número de veces necesario. Acordaremos una ventana de trabajo o aplazaremos la tarea hasta la próxima parada programada.
- El rotor es flexible y trabaja por encima de la primera frecuencia crítica. Aquí hace falta otra metodología, y le remitiremos a un contratista especializado.
- El rotor está desgastado, deformado, o tiene erosión o una adherencia gruesa. Primero limpieza, enderezado o sustitución de elementos; si no, el desequilibrio volverá en unas semanas.
- La vibración no la causa el desequilibrio: desalineación (de ejes), un rodamiento destruido, una fijación floja, resonancia, un roce. Hacemos el diagnóstico por vibraciones y le decimos qué reparar.
- Estado de avería: grieta en el rotor o en un disco, álabe roto, eje agrietado. Equilibrar una máquina así es peligroso, hay que pararla.
Comunicamos esta conclusión a partir de fotos y datos, antes de desplazarnos, si la información es suficiente. Si la decisión solo se puede tomar in situ, la sabrá en la primera hora de trabajo, no al final del día.
Qué enviar para que le respondamos sobre la viabilidad
No hace falta enviar planos. Se necesita un mínimo de información que nos permita entender la geometría, el acceso y el régimen. Normalmente basta para responder si aceptamos el trabajo, cuántos planos de corrección prevemos y cuánto tiempo llevará la visita.
- Tipo de máquina y su función, con sus propias palabras: qué es, qué hace, dónde está instalada.
- Velocidad de giro y tipo de accionamiento: directo, por correas, mediante reductor, con variador de frecuencia.
- Masa y dimensiones del rotor: diámetro, longitud, voladizo respecto al apoyo si el rotor es en voladizo.
- Fotografías: el rotor completo, cada apoyo de rodamiento, el posible punto de instalación de la masa.
- Descripción del síntoma: cuándo apareció, después de qué, cómo depende de las revoluciones y la carga.
- Mediciones, si las hay: nivel en mm/s, punto, dirección, régimen. Una captura del espectro es especialmente útil.
- Acceso: trampillas y carcasas, altura de instalación, si hace falta plataforma, andamio o elevador.
- Ventana para los arranques: cuántas veces y en qué momento se puede parar la máquina.
- Dirección de la planta y plazos deseados, así como los requisitos de acceso y de formación en seguridad.
Si falta algo de la lista, envíe lo que tenga. Una buena fotografía del apoyo y las revoluciones ya permiten dar una respuesta preliminar.
Precio y cómo solicitarlo
el diagnóstico por vibraciones con informe cuesta 300 EUR por máquina, el equilibrado añade desde 250 EUR. El importe mínimo por visita es de 500 EUR: el desplazamiento, el diagnóstico y el trabajo en la planta se cobran como una sola visita, incluso si el rotor es uno solo y pequeño. El cálculo exacto para su máquina lo da la calculadora de la web, que tiene en cuenta el número de rotores, el número de planos de corrección, la distancia y las condiciones de acceso. Equilibrar el segundo rotor y los siguientes en la misma visita sale más barato, así que conviene reunir varias máquinas en una misma ventana.
Trabajan los ingenieros que diseñan y fabrican los equipos Balanset, y son ellos mismos quienes equilibran con ellos en cada visita. Base en Vila Nova de Gaia, cerca de Oporto; nos desplazamos por toda Portugal.
- Comprobación de la mecánica y diagnóstico por vibraciones antes del equilibrado, con una conclusión sobre la causa de la vibración.
- Equilibrado in situ, en los propios rodamientos, en uno o dos planos.
- Fabricación y fijación fiable de las masas de corrección, o retirada de masa según el cálculo.
- Medición de control e informe con las cifras de antes y después, el régimen de medición y los puntos de instalación de las masas.
- Recomendaciones sobre la mecánica y sobre el intervalo del siguiente control.
Para recibir una respuesta, envíe los datos del apartado anterior a través del formulario de solicitud. Le diremos si el equilibrado in situ es viable, cuántos planos prevemos, cuántos arranques harán falta y cuánto tiempo llevará la visita.
Preguntas frecuentes
¿Equilibran equipos que no están en su lista?
Sí. La lista sirve para orientar, no para seleccionar. Lo que decide son las cinco condiciones: acceso a los apoyos de rodamiento para los sensores, posibilidad de leer las revoluciones con un tacómetro óptico mediante marca reflectante, varios arranques seguros, un plano de corrección accesible y una velocidad de giro estable. Un conjunto hecho a medida, una máquina modificada, un banco único: si se cumplen las cinco condiciones, el rotor se equilibra igual que un ventilador de serie.
¿Hay que retirar el rotor de la máquina?
En la mayoría de los casos no. Equilibramos in situ, en los propios rodamientos, a las revoluciones de trabajo. Esto da un resultado más preciso, porque tenemos en cuenta la rigidez real de los apoyos y del bastidor, y sale más barato en tiempo de parada. Hay que retirar el rotor cuando no se puede acceder a los apoyos de rodamiento, cuando no hay dónde poner la masa, o cuando el rotor es flexible y trabaja por encima de la primera frecuencia crítica.
¿Cómo se sabe de antemano si hace falta uno o dos planos de corrección?
Compare la longitud de trabajo del rotor con el diámetro en la zona de instalación de la masa. Una longitud inferior aproximadamente a la mitad del diámetro implica un comportamiento de disco, y normalmente basta con un plano. Todo lo alargado en el eje necesita dos: ejes largos, tambores, sinfines, rotores de trituradoras forestales y de trituradoras de martillos, rotores de bombas en conjunto, rodetes anchos de ventiladores. Un plano son dos arranques; dos planos son tres.
¿Qué pasa si los rodamientos están desgastados pero el equilibrado hay que hacerlo con urgencia?
Mediremos y le mostraremos el estado de los rodamientos, pero el equilibrado no sustituye su sustitución. En un apoyo deteriorado las mediciones se repiten mal, el coeficiente de influencia varía, y el resultado no se mantiene. A veces accedemos a reducir el nivel como medida temporal hasta la reparación programada, pero se lo decimos con franqueza y lo anotamos en el informe: la causa no está resuelta.
¿Cuántos arranques y paradas necesitan?
Para un plano, dos arranques más el de control; para dos planos, tres más el de control. A veces se añade un arranque de ajuste si a la primera no se llega al objetivo. Entre arranques, la máquina debe estar completamente parada, desconectada y bloqueada, porque trabajamos con las manos junto al rotor. Si su proceso no permite esa ventana, dígalo con antelación y planificaremos el trabajo para la próxima parada programada.
¿Cuánto cuesta y de qué depende el precio?
el diagnóstico por vibraciones con informe cuesta 300 EUR por máquina, el equilibrado añade desde 250 EUR, el importe mínimo por visita es de 500 EUR. En el total influyen el número de rotores en una misma visita, el número de planos de corrección, la distancia a la planta y la dificultad de acceso. El importe exacto para su máquina lo calcula la calculadora de la web. Varios rotores en un solo desplazamiento salen más baratos que visitas separadas.
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Descríbanos el equipo y el problema
Responderemos a sus preguntas, concretaremos los datos iniciales y le diremos qué hace falta para el presupuesto y la visita.