Equilibrado del rodete de la bomba in situ: rodetes cerrados, semiabiertos y abiertos
La bomba vibra, el sello mecánico gotea, el rodamiento delantero se calienta, y el primer sospechoso es el rodete. A veces con razón: la cavitación desgasta los bordes de entrada en un año, los depósitos se acumulan en un solo canal entre álabes, un rodete nuevo llega con desequilibrio residual. Pero en una bomba, la mitad del nivel de vibración suele deberse al flujo, no a la masa, y eso se comprueba in situ en una hora. Llegamos con un analizador de dos canales y lo primero que hacemos es separar la componente síncrona —la vibración a la frecuencia de giro, que es la que genera el desequilibrio— de la frecuencia de paso de álabes y del ruido de cavitación. Si las cifras lo justifican, equilibramos el rotor directamente en sus propios apoyos.
Síntomas que delatan el desequilibrio del rodete
El desequilibrio del rodete se comporta de forma distinta a los problemas hidráulicos. No responde a la válvula, no desaparece al subir el nivel en el depósito de aspiración y se mantiene exactamente igual durante meses, hasta que el rodete vuelve a cambiar. La fase de la componente síncrona se repite de un arranque a otro: el punto pesado permanece en la misma posición angular y no se mueve.
- El nivel de vibración subió de forma gradual durante meses y, tras limpiar la carcasa y el rodete, cayó en un solo arranque. Son incrustaciones, y volverán.
- La bomba empezó a vibrar más justo después de cambiar el rodete por uno nuevo o de instalar un rodete de otro tamaño.
- La vibración aumentó después de recortar el diámetro del rodete para ajustar la altura de impulsión.
- La bomba giró en sentido inverso al detenerse, y después el zumbido cambió. Revise la tuerca del rodete y el asiento.
- En una bomba en voladizo, el apoyo delantero, el más cercano al rodete, vibra notablemente más que el trasero.
- La vibración axial en el rodamiento de empuje ha aumentado junto con la radial.
- La bomba estuvo bombeando arena, lodo o pulpa durante una temporada, y los bordes de entrada de los álabes están visiblemente desgastados.
- En la inspección se ven cavidades y una superficie rugosa y corroída en los bordes de entrada o en el disco de cubierta.
- El nivel de vibración no cambia al mover la válvula de impulsión.
El último punto es el más valioso. La vibración que no depende del caudal ni de la presión es mecánica, y es precisamente esa la que reducimos con masas. Todo lo que responde al régimen de trabajo se analiza aparte: hablamos de ello en nuestro artículo sobre las causas hidráulicas de la vibración en bombas.
Cómo está construido el rodete y de dónde viene su desequilibrio
El rodete es una pieza fundida o un conjunto soldado con álabes, montado sobre un cono o una chaveta y apretado con una tuerca. El desequilibrio aparece en él por cuatro vías. Primera: la falta de homogeneidad de la fundición y el desequilibrio residual tras la fabricación o la reparación. Segunda: el desgaste, que casi nunca es simétrico alrededor del círculo. Tercera: la acumulación de producto en los canales entre álabes y en los discos. Cuarta: el montaje, es decir, un asiento excéntrico en el eje, una desviación por una tuerca mal apretada, o una chaveta recortada o perdida.
El tipo de rodete determina lo esencial: dónde podrá añadir o quitar masa. Es la pregunta clave de la visita, y a menudo se ve de inmediato en una fotografía del conjunto.
Rodete cerrado
Los álabes quedan cerrados entre el disco principal y el disco de cubierta, y los canales entre álabes están sellados. No se puede acceder al interior, y es justo ahí donde se alojan los depósitos y las cavidades de cavitación. El plano de corrección queda por fuera: la cara externa del disco principal, la tuerca del rodete o el semiacoplamiento. El disco principal suele tener orificios de alivio que reducen el empuje axial. No se usan para la corrección ni se taladra cerca de ellos.
Rodete semiabierto
Solo hay disco principal, los álabes están abiertos por el lado de la entrada y trabajan con una holgura pequeña respecto a la tapa o la placa de desgaste. No se puede tocar el borde de los álabes: esa holgura determina la altura de impulsión y el rendimiento, y el metal retirado no se puede recuperar. Tomamos la masa de la cara externa del disco principal, o trasladamos la corrección al semiacoplamiento.
Rodete abierto
Los álabes van montados sobre el cubo sin discos: bombas de lodos, de aguas residuales y medios sucios. El acceso a los álabes es mejor, pero la masa de cada álabe es pequeña, y retirar metal cambia notablemente la hidráulica. Aquí suele ganar la limpieza y la sustitución del rodete, y el equilibrado queda como medida temporal entre reparaciones.
Rodete entre apoyos y de doble entrada
Un rotor con el rodete entre dos apoyos de rodamiento reacciona de forma distinta al de tipo voladizo: las reacciones de la misma masa desequilibrada se reparten entre los apoyos. Hay dos planos de corrección, y ambos solo quedan accesibles al retirar la tapa de la carcasa, por lo que in situ se trabaja a través del semiacoplamiento y del extremo libre del eje.
Anote aparte el número de álabes. No lo necesitamos para calcular las masas, sino para calcular la frecuencia de paso de álabes y no confundir su pico con un desequilibrio.
Qué comprobamos antes de sacar las masas
Colocamos los sensores en los apoyos de rodamiento: el primero en el apoyo del lado del acoplamiento, el segundo en el apoyo del lado del rodete, ambos en horizontal-radial, con imán sobre una superficie limpia. En una bomba en voladizo añadimos una medición axial en el apoyo delantero: la vibración axial aquí indica el desgaste de los anillos de estrangulamiento y el estado de los orificios de alivio. La marca reflectante se pega en el semiacoplamiento o en un tramo seco del eje. Bajo la empaquetadura la arrastra la fuga, y el sensor láser de fase pierde la señal.
A continuación va una lista breve de lo que corresponde específicamente al rodete y a su asiento. Equilibrar por encima de estos puntos no sirve de nada: el resultado no aguantará ni hasta el final del turno.
- Si el rodete y la carcasa están limpios. No se puede equilibrar un rodete sucio: fijaría con masas las incrustaciones, y cuando un trozo se desprenda, la vibración quedará por encima de la inicial.
- La tuerca del rodete: par de apriete, freno de rosca, sentido de la rosca. Una tuerca floja produce una componente síncrona inestable, y con ella no se puede obtener el coeficiente de influencia —la respuesta de la máquina a la masa de prueba, base de todo el cálculo—.
- El asiento sobre cono o chaveta: la excentricidad del eje medida con reloj comparador junto al cubo y en el extremo libre.
- La holgura entre el borde de los álabes del rodete semiabierto y la placa de desgaste. Si supera la de fábrica, primero hay que ajustarla o poner un rodete nuevo.
- Los orificios de alivio del rodete cerrado. Si están obstruidos, aumentan el empuje axial y sobrecargan el rodamiento de empuje.
- El juego axial del rotor y el estado del anillo de estanqueidad delantero.
- La empaquetadura: que no esté demasiado apretada y que haya goteo. Una empaquetadura demasiado apretada calienta y flexiona el eje, y la fase se desplaza de un arranque a otro.
- El sello mecánico: evitar la marcha en seco al girar el eje y no soldar cerca de él.
- La carga de la tubería sobre las bocas y la pata blanda. Primero las calzas y la alineación de ejes entre la bomba y el motor, después el equilibrado.
- La resonancia. En una bomba con accionamiento de velocidad variable comprobamos todo el rango de trabajo, no un solo punto.
- La temperatura de la carcasa del apoyo y el límite admisible para un acelerómetro con fijación magnética.
Fuentes: ISO 13373-3:2015 · ISO 281:2007
Hidráulica que parece desequilibrio del rodete
La mitad de las llamadas por desequilibrio del rodete terminan con el diagnóstico de «flujo», y esto se comprueba sin desmontar nada. Pedimos mantener un mismo régimen en todos los arranques y anotamos las cifras: caudal, presión de aspiración e impulsión, posición de la válvula, nivel en el depósito de aspiración, temperatura del fluido. Después, si el proceso lo permite, cambiamos el régimen y observamos qué hizo la vibración.
La frecuencia de paso de álabes se calcula de inmediato: número de álabes multiplicado por las revoluciones y dividido entre 60. El pico en esa frecuencia nunca se elimina con masas. El análisis detallado de la cavitación, la recirculación y el punto de funcionamiento está en nuestro artículo aparte sobre las causas hidráulicas de la vibración en bombas.
| Qué hacemos en el régimen de trabajo | Si la causa está en el flujo | Si la causa está en la masa del rodete |
|---|---|---|
| Cerramos parcialmente la válvula de impulsión | El nivel y el sonido cambian notablemente, el crepitar se debilita o se intensifica | La amplitud de la componente síncrona y su fase se mantienen iguales |
| Subimos el nivel en el depósito de aspiración o limpiamos el filtro de entrada | El ruido de alta frecuencia y el crepitar desaparecen | No cambia nada |
| Cambiamos las revoluciones en el accionamiento de velocidad variable | El pico se desplaza junto con la frecuencia de paso de álabes, aparecen picos inestables por debajo de la frecuencia de giro | La amplitud crece aproximadamente como el cuadrado de las revoluciones, la fase se mantiene |
| Hacemos tres arranques seguidos en el mismo régimen | La amplitud y la fase varían de forma errática | Repetibilidad tanto en amplitud como en fase |
| Observamos el espectro de aceleración de vibración hasta el rango de kilohercios | Fondo de ruido continuo sin picos definidos | Dominio claro del pico en la frecuencia de giro |
Sin un régimen fijo, sencillamente no se pueden comparar los arranques de prueba entre sí. El equipo percibe igual el cambio de vibración debido a la masa que el debido al caudal, y el coeficiente de influencia resultará falso.
Cómo se desarrolla el trabajo en la instalación
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Fotografías y datos antes de la visita
Usted nos indica el tipo de rodete, el número de álabes, las revoluciones y el esquema de la bomba, y envía fotografías del conjunto de acoplamiento y del apoyo delantero. En la fotografía se ve si existe siquiera un plano de corrección, y eso ya es la mitad de la respuesta. De paso, aclaramos las restricciones: prohibición de soldar, ejecución sanitaria, zona con riesgo de explosión.
- 02
Inspección y limpieza, si la carcasa se puede abrir
Si la bomba ya se había abierto o la tapa se puede retirar rápido, revisamos los bordes de entrada de los álabes, el espesor de los discos, los depósitos en los canales. Muchas veces el asunto se resuelve aquí: el rodete no necesita equilibrado, sino limpieza o sustitución.
- 03
Medición en régimen fijo
Dos acelerómetros en los apoyos de rodamiento, sensor láser de fase sobre la marca. Registramos la vibración global (el nivel total en todas las frecuencias), la componente síncrona con su fase, las revoluciones, el espectro —el desglose de la vibración por frecuencias— y la señal temporal. Aquí se decide si tiene sentido colocar masas.
- 04
Mecánica y asiento del rodete
Comprobamos la tuerca del rodete, la excentricidad, las holguras, la empaquetadura, la fijación y la desalineación. Corregimos lo que podemos in situ, el resto lo dejamos anotado en el informe y repetimos la medición.
- 05
Masa de prueba
Colocamos una masa de prueba de valor conocido a un radio conocido en el plano de corrección disponible. Un arranque de prueba válido cambia la amplitud o la fase al menos un 20–30 %. Si cambia menos, significa que la masa es pequeña y la aumentamos.
- 06
Corrección
El programa calcula la masa y el ángulo para cada plano. En la cara del rodete calculamos la eliminación de metal mediante taladrado en un radio previamente medido. En el semiacoplamiento trabajamos en modo de posiciones fijas: en lugar de un ángulo, usted obtiene un número de posición y la masa de las arandelas.
- 07
Arranque de control, marca de montaje e informe
Arrancamos en el mismo régimen y comparamos. Si el nivel bajó pero no se alcanzó la tolerancia, añadimos un pequeño ajuste a las masas ya colocadas. Marcamos la posición relativa entre el rodete y el eje para que el siguiente montaje no eche a perder el resultado, y guardamos los coeficientes de influencia de esta máquina.
Uno o dos planos, y dónde están los planos de corrección en la bomba
El rodete en sí casi siempre es corto: la longitud en la zona de corrección es menor que la mitad del diámetro, y como pieza aislada se equilibra en un solo plano. Pero lo que se equilibra no es el rodete, sino el rotor completo, y a partir de ahí decide la configuración de la bomba.
En una bomba en voladizo el rodete queda fuera del conjunto de rodamientos. La masa desequilibrada en el voladizo genera una reacción radial grande en el apoyo cercano, y de signo contrario en el lejano. Si se corrige solo en un plano separado del punto de desequilibrio a lo largo del eje, parte del desequilibrio queda como momento: la vibración baja en un apoyo y se mantiene o sube en el otro. Por eso en las bombas en voladizo solemos trabajar en dos planos, tomando el rodete o su tuerca, y el semiacoplamiento.
El rodete entre apoyos y el rotor multietapa dan una geometría alargada, donde dos planos son obligatorios. Los rotores flexibles son un caso aparte: el resultado obtenido a unas revoluciones no se traslada a otras. Hablamos de ello en nuestro artículo sobre la velocidad crítica y los rotores flexibles.
- La cara externa del disco principal del rodete. Es lo más cercano al plano de desequilibrio, el radio es grande, así que se necesita poca masa. Solo es accesible con la tapa de la carcasa retirada.
- La tuerca del rodete y las arandelas bajo ella. El radio es pequeño, así que la misma corrección requiere una masa notablemente mayor. Sirve para valores residuales pequeños.
- Los tornillos del semiacoplamiento. El plano más accesible de la bomba: se añade masa con arandelas, se trabaja con posiciones fijas, sin soldar ni taladrar nada.
- El extremo libre del eje, la polea o el ventilador de refrigeración del motor en equipos con transmisión por correa.
- Los orificios y arandelas de equilibrado de fábrica, si el diseño los prevé. Los orificios de alivio no cuentan como tales.
Con honestidad, sobre trasladar la corrección. Si el desequilibrio está en el rodete y solo se tiene acceso al semiacoplamiento, la vibración bajará de todos modos, mientras el rotor se comporte como rígido. La precisión cae al aumentar la distancia entre el rodete y el semiacoplamiento, y al aumentar las revoluciones. En rotores multietapa largos, este rodeo a menudo no funciona en absoluto, y se lo diremos de antemano, con cifras, no después de la visita.
Fuentes: ISO 21940-11:2016 · ISO 21940-12:2016
Cómo fijamos la masa de corrección en este rotor
En el rodete de una bomba, soldar una masa está prohibido con más frecuencia de la que está permitido, así que el método principal de corrección aquí es retirar metal. El programa calcula no solo la masa, sino también los parámetros de taladrado a un radio dado, de modo que usted obtiene diámetro, profundidad y posición, no gramos abstractos.
Eliminación de metal mediante taladrado
El método principal en el rodete. Taladramos la cara externa del disco principal a un radio que hemos medido y anotado de antemano. Mantenemos el espesor de pared residual, eliminamos las rebabas, restauramos el recubrimiento. No taladramos cerca del cubo, junto a los orificios de alivio ni en la zona del cono de asiento.
Arandelas bajo los tornillos del semiacoplamiento
El método más rápido y totalmente reversible. La masa se ajusta con arandelas bajo los tornillos de fábrica, el equipo indica un número de posición en lugar de un ángulo, y los tornillos se aprietan al par de fábrica. Sin soldadura, sin taladrado, sin marcas en la parte húmeda.
Arandelas bajo la tuerca del rodete
Sirve para una corrección residual pequeña. El radio es pequeño, así que se necesita mucha masa, y a altas revoluciones el método llega rápido a su límite. El freno de la tuerca se restaura siempre.
Soldadura
Solo con la aprobación de su equipo técnico y siempre fuera de la zona de contacto con el producto. En rodetes de acero inoxidable y revestidos, en fundición, cerca del sello mecánico y en ejecución sanitaria no soldamos. En zona con riesgo de explosión, cualquier trabajo con chispa requiere permiso de trabajo.
- No pegamos ni sujetamos con abrazaderas masas en la parte hidráulica: el líquido y la presión las arrancarían en un turno.
- No colocamos masa en el canal entre álabes. Perdería caudal y crearía un nuevo foco de erosión.
- No taladramos el disco de cubierta del rodete cerrado: es más delgado que el principal y a menudo ya está desgastado por la cavitación.
- No tocamos el borde de los álabes del rodete semiabierto: la holgura respecto a la placa de desgaste no se puede restaurar.
- No dejamos metal expuesto en un rodete para agua potable o producción alimentaria. Cualquier intervención en la parte húmeda la acordamos con su responsable técnico antes de la visita.
El lugar y el radio de corrección se anotan en el informe junto con la masa. Dentro de seis meses, o tras el siguiente desmontaje, usted debe saber no solo «cuánto» sino también «dónde», o el siguiente montaje empezará de cero. Las reglas generales de fijación de masas las explicamos en un artículo aparte.
Cuándo el equilibrado del rodete in situ no va a funcionar
Hay casos en los que las masas no aportan nada, o incluso perjudican. Preferimos señalarlos antes de la visita, no después.
- La erosión por cavitación ha perforado el disco o ha desgastado el de cubierta. Taladrar y cargar un rodete así es peligroso, y el equilibrado no devolverá la altura de impulsión ni el rendimiento. Hace falta sustituirlo.
- Hay un álabe desportillado o roto, o una grieta en el disco o el cubo. Sustitución, sin alternativa.
- El desgaste abrasivo ha dejado las paredes con espesores desiguales alrededor del círculo. Reduciremos el nivel de vibración, pero es solo un aplazamiento: la geometría del rodete ya está alterada, y en el informe haremos constar que la vida útil restante es limitada.
- La holgura del rodete semiabierto supera la de fábrica. Primero el ajuste o un rodete nuevo, después la medición.
- El asiento en el eje está deteriorado, la chaveta está dañada, la tuerca no sujeta. La componente síncrona varía de un arranque a otro, y no se puede obtener el coeficiente de influencia.
- Eje doblado. Aquí el desequilibrio es una consecuencia, no la causa.
- El canal entre álabes está totalmente obstruido con fibra o costra. Primero la limpieza, y con frecuencia después de ella el equilibrado ya no hace falta.
- El rodete es totalmente inaccesible: carcasa revestida, bomba química hermética con acoplamiento magnético, bomba sumergible en carcasa inundada. Si tampoco hay semiacoplamiento, solo queda desmontar y equilibrar el rotor en un banco.
- Ejecución sanitaria o para agua potable con prohibición de cualquier intervención en la parte húmeda. Trabajamos solo fuera de ella, y si tampoco hay acceso ahí, el rodete se cambia por uno seleccionado por masa.
- El régimen no se mantiene estable: la bomba trabaja en ciclos de encendido y apagado, el caudal y la presión fluctúan. Los arranques de prueba no se pueden comparar entre sí.
La fuerza del equilibrado in situ está en que el rotor se equilibra en sus propios apoyos, junto con el eje, el semiacoplamiento y la rigidez real del bastidor. Un rodete desmontado y equilibrado en un mandril adquiere, al volver a montarlo, un nuevo desequilibrio por la excentricidad del asiento. Por eso procuramos trabajar in situ, pero no a cualquier precio: si la respuesta correcta es un rodete nuevo, la escuchará de nosotros.
Qué obtiene y cómo solicitarlo
El resultado del trabajo son cifras y ubicaciones de las masas, no un «ahora hace menos ruido». Todo lo que sigue lo recibe en el informe y puede compararlo con una nueva medición dentro de seis meses.
- Vibración global y componente síncrona con su fase, antes y después, por cada apoyo de rodamiento, en mm/s RMS (valor eficaz de la velocidad de vibración), más la medición axial en bombas en voladizo.
- Espectros antes y después: se ve qué desapareció y qué queda en la frecuencia de paso de álabes y en la zona de alta frecuencia.
- El régimen en el momento de las mediciones: revoluciones, caudal, presión, posición de la válvula.
- Masas, radios y posiciones angulares, o números de posición fija. Para el taladrado, diámetro, profundidad y ubicación en la cara.
- Desequilibrio residual y evaluación según el grado G elegido —la tolerancia de equilibrado—, si está especificado para la máquina.
- Evaluación del estado de la máquina por zonas de A a D (A: bien, D: inadmisible), indicando la parte y la edición de la norma aplicadas, los puntos de medición y las condiciones de trabajo.
- Marca de la posición relativa entre el rodete y el eje, para que el siguiente montaje no eche a perder el resultado.
- Coeficientes de influencia de esta bomba guardados: el próximo equilibrado se hará sin arranques de prueba.
- Lista de lo que el equilibrado no resolvió: sellos, rodamientos, régimen de trabajo, tubería, desgaste del rodete.
- el diagnóstico vibracional con informe cuesta 300 EUR por equipo, el equilibrado añade desde 250 EUR. La factura mínima por visita es de 500 EUR, porque el desplazamiento, la instalación de los sensores y el diagnóstico llevan tiempo independientemente del número de máquinas. El cálculo exacto para su caso lo da la calculadora de la web, y varias bombas en una misma visita salen más económicas: el equipo y los sensores ya están en la instalación.
- Somos los ingenieros que diseñamos y fabricamos los equipos Balanset, y nosotros mismos realizamos el equilibrado in situ con ellos. Con base en Vila Nova de Gaia, cerca de Oporto, nos desplazamos por todo Portugal.
- Tipo de rodete: cerrado, semiabierto, abierto; número de álabes.
- Configuración de la bomba: en voladizo, rodete entre apoyos, multietapa, monobloc.
- Revoluciones, potencia del accionamiento, si tiene variador de velocidad o transmisión por correa.
- Fluido y temperatura, si hay abrasivos y tendencia a formar incrustaciones.
- Qué cambió y cuándo: tras una reparación, tras una limpieza, tras cambiar el rodete, de forma gradual.
- Fotografías del conjunto de acoplamiento, del apoyo delantero y, si es accesible, del propio rodete.
- Restricciones: prohibición de soldar, ejecución sanitaria, zona con riesgo de explosión, duración admisible de la parada.
Si por las fotografías y las cifras se ve que el rodete necesita sustitución y no masas, se lo diremos antes de la visita y le propondremos qué hacer en lugar del equilibrado.
Fuentes: ISO 20816-1:2016 · ISO 21940-11:2016 · Manual de operación Balanset-1A · Especificaciones del fabricante Balanset-1A
Preguntas frecuentes
¿Se puede equilibrar el rodete sin quitarlo del eje?
Sí, y es la opción habitual. Equilibramos el rotor en sus propios apoyos de rodamiento en dos o tres arranques a las revoluciones de trabajo, y colocamos la masa donde hay acceso: los tornillos del semiacoplamiento, la tuerca del rodete, la cara externa del disco principal con la tapa retirada. Un rodete desmontado y equilibrado en un mandril vuelve a adquirir desequilibrio por la excentricidad del asiento al montarlo de nuevo, así que el equilibrado en conjunto a menudo da un resultado más preciso.
Tenemos un rodete semiabierto. ¿Se puede quitar metal del borde de los álabes?
No. La holgura entre el borde de los álabes y la placa de desgaste determina la altura de impulsión y el rendimiento, y el metal retirado de ahí no se puede recuperar. Tomamos la masa de la cara externa del disco principal, y si no se puede retirar la tapa, trasladamos la corrección al semiacoplamiento, indicando de antemano qué precisión esperar.
El rodete es cerrado y no hay acceso a él. ¿Ayudará una masa en el semiacoplamiento?
Mientras el rotor se comporte como rígido, sí ayudará: la vibración en los apoyos bajará. La precisión cae al aumentar la distancia entre el rodete y el semiacoplamiento, y al aumentar las revoluciones, y en rotores multietapa largos este rodeo a menudo no funciona en absoluto. Lo decidimos según la medición y le decimos claramente si el resultado no va a aguantar.
Hemos limpiado la bomba y la vibración bajó. ¿Todavía hace falta el equilibrado?
Primero, una medición. Que el nivel baje justo después de la limpieza significa que el desequilibrio lo causaban las incrustaciones. Si tras la limpieza la componente síncrona está dentro de tolerancia, no hacen falta masas, hace falta un protocolo de limpieza. Si queda una componente síncrona alta con fase repetible, significa que bajo las incrustaciones había un desequilibrio real: desgaste, asiento o geometría del rodete.
¿Se puede soldar una masa en un rodete de acero inoxidable en un circuito de agua potable?
No lo hacemos. La soldadura en la parte húmeda cambia la estructura del metal, deja una zona que empieza a corroerse y a acumular depósitos, y en ejecución sanitaria es inadmisible. Trabajamos con taladrado fuera de la zona de contacto con el producto, o con corrección en el semiacoplamiento, y acordamos el método con su responsable técnico antes de la visita.
La bomba bombea abrasivos. ¿Cuánto dura el equilibrado?
Hasta el siguiente desgaste apreciable. Mientras los álabes se desgastan, la distribución de masa cambia, y las masas persiguen un objetivo que se mueve. En estas máquinas el equilibrado se incluye en el protocolo de mantenimiento junto con la medición del espesor de las paredes y de las holguras, y el rodete se cambia según el desgaste, no según la vibración. Los coeficientes de influencia guardados hacen que cada visita siguiente sea más corta y más económica.
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Sí, los rotores de bombas los equilibramos in situ, en sus propios apoyos de rodamiento, sin desmontaje y sin enviar el rodete a una máquina equilibradora. Hay tres condiciones. La primera: que la mayor parte de la vibración la genere la componente a la frecuencia de giro (1x) —la vibración a la frecuencia de giro del rotor, el principal indicio de desequilibrio—. La segunda: que haya al menos un plano de corrección accesible, es decir, un lugar donde se pueda colocar un peso —normalmente los tornillos del semiacoplamiento o la tuerca del rodete—. La tercera: que la bomba se pueda mantener en un régimen estable con un caudal constante. Si el nivel lo generan la cavitación, un funcionamiento fuera del punto de trabajo, una desalineación o unos anillos de desgaste deteriorados, se lo mostraremos con la medición y se lo diremos con franqueza: los pesos no van a servir.
Equilibrado de rotores de bombas multietapa: posibilidades y límites del trabajo in situ
A veces sí, pero con menos frecuencia que en cualquier otra bomba, y se lo decimos antes de la visita. Equilibramos el rotor multietapa in situ si se comporta como rígido. Esto significa: las revoluciones de trabajo están lejos de la primera velocidad crítica —las revoluciones en las que el eje entra en resonancia y empieza a flexarse—; la vibración principal la aporta la componente de giro 1x, es decir, la vibración exactamente a la frecuencia de rotación; su fase se repite de un arranque a otro; y hay disponibles dos planos de corrección —lugares donde se puede colocar un contrapeso—, al menos el semiacoplamiento y el extremo libre del eje. Si el rotor se comporta como flexible, o el desequilibrio está repartido por las etapas tras el desgaste y el reensamblaje, los contrapesos en los extremos del eje no resuelven el problema. Entonces la visita se convierte en un diagnóstico: medimos, encontramos la causa, entregamos un informe y formulamos el encargo para que el taller equilibre el rotor completo en la máquina equilibradora.
Causas hidráulicas de la vibración en bombas: cavitación, frecuencia de paso de álabes y punto de funcionamiento
La hidráulica genera una vibración que no vive en la frecuencia de giro, y las masas no le afectan. La cavitación produce un traqueteo «como grava» y una elevación de banda ancha aproximadamente de 1 a 10 kHz, la recirculación a caudal reducido produce componentes subsíncronas inestables (vibración en frecuencias por debajo de la de giro), y el paso de los álabes junto al difusor produce un pico en la frecuencia de paso de álabes f_p = z · n / 60, donde z es el número de álabes y n las revoluciones por minuto. Distinguir todo esto del desequilibrio es sencillo: la hidráulica responde a la posición de la válvula, al caudal y a la presión de entrada, mientras que el desequilibrio no responde a nada salvo a las revoluciones. Primero restablezca el punto de funcionamiento y el margen de NPSH (la altura neta positiva de aspiración disponible), después vuelva a medir, y solo entonces decida si hace falta equilibrar.
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.