# Equilibrado in situ de rodillos laminadores, ejes de calandra y cilindros de impresión > El rodillo vive según reglas propias. No se puede tocar la superficie de trabajo, así que la masa solo puede ir en los extremos, en los tapones de equilibrado de fábrica o en la brida de accionamiento. El eje se calienta por dentro y cambia de forma, trabaja emparejado con el rodillo de contrapresión, y el resultado se lee no solo en el instrumento, sino también en el producto. Llegamos con un analizador de dos canales, colocamos los sensores en las chumaceras y en los apoyos de los rodamientos, y primero respondemos a la pregunta principal: si esto es realmente un desequilibrio o no. **En resumen:** Sí, equilibramos in situ los rodillos laminadores, los ejes de calandra, los cilindros de impresión y los ejes de máquinas papeleras, en sus propios apoyos. La condición es estricta: el eje debe tener planos de corrección admisibles —lugares donde está permitido añadir o quitar masa— fuera de la superficie de trabajo. Son la ranura de equilibrado en el extremo, los tapones roscados de fábrica dispuestos en circunferencia, el rebaje del extremo, la brida de accionamiento o el semiacoplamiento. En el cuerpo del rodillo y en el revestimiento no soldamos, no taladramos ni marcamos con granete nunca. Equilibramos en dos planos, con el eje caliente, en régimen de trabajo. Si no hay lugares de fábrica para ello, si el cuerpo presenta descentramiento o el revestimiento se ha ondulado, no se puede hacer in situ: el eje se desmonta, se rectifica y se equilibra en una máquina equilibradora sobre sus muñones. Source: https://axiline.pt/es/equipos/equilibrado-situ-rodillos-laminadores-ejes-calandra/ Publisher: AXILINE · Vila Nova de Gaia, Portugal · +351 931 831 229 · axilinegeral@gmail.com ## Síntomas: el rodillo escribe el diagnóstico en el producto En este grupo de máquinas, la vibración rara vez se manifiesta como un zumbido. Se manifiesta como defecto de producto. Una banda transversal en la banda de material con el paso igual a una vuelta del rodillo, variaciones de espesor en la lámina, doblado en la impresión, ondulación en el bobinado. El operario ve el defecto antes de que el vibrómetro muestre un nivel de alarma. Por eso lo primero que preguntamos es con qué paso aparece el defecto. Si el periodo coincide con la longitud de la circunferencia de un eje concreto, el círculo de sospechosos se reduce a ese eje. Luego medimos y comprobamos qué produce ese paso: desequilibrio, descentramiento del cuerpo del rodillo o estriado del revestimiento. - [x] Defecto periódico en el producto con un paso igual a la longitud de la circunferencia de uno de los rodillos de la pareja. - [x] Variación de espesor en la banda o la lámina que desaparece al reducir la velocidad. - [x] Tras cambiar el rodillo o rectificarlo de nuevo, apareció vibración donde antes no la había. - [x] El nivel en las chumaceras aumentó después de rehacer el revestimiento o reparar el muñón. - [x] Al cerrar el nip, la vibración cambia bruscamente. - [x] El eje calefactado se comporta de forma distinta frío y caliente; las cifras no se repiten de un arranque a otro. > El equilibrado solo reduce la componente 1x —la vibración a la frecuencia de giro del eje, exactamente una vez por vuelta—, que es justo lo que produce el desequilibrio. En los rodillos esto se nota especialmente: el nivel total aquí lo aportan también el accionamiento, el engranaje y el nip —la línea de contacto y presión entre los dos rodillos—. La relación entre la vibración total, la 1x y la fase se explica en un artículo aparte; en la visita simplemente medimos la proporción de 1x y le decimos cuánto de su nivel eliminarán las masas de corrección. ## Construcción: de dónde sale el desequilibrio en el rodillo El rodillo rara vez sale de fábrica desequilibrado. Lo desequilibran el uso y las reparaciones. ### Rodillos laminadores y chumaceras Los rodillos se alojan en chumaceras, y estas se alojan con holgura en las ventanas del bastidor. El desequilibrio lo aportan el desgaste irregular del cuerpo, un cuello recargado por soldadura o un husillo de accionamiento descentrado. Las revoluciones son bajas, así que la componente de giro cae por debajo de la banda habitual de 10–1000 Hz. ### Ejes de calandra En la pareja trabajan un eje rígido de acero o fundición y un eje con revestimiento relleno. El blando se desgasta de forma irregular, absorbe humedad y, tras rectificarlo de nuevo, cambia su masa y la distribución de esta. De ahí la queja típica: antes de rectificar iba bien, después apareció vibración. ### Ejes calefactados con calentamiento y refrigeración Canales periféricos o un canal central con aceite, vapor o agua. El llenado irregular, la condensación, un canal obstruido y una temperatura distinta a lo largo del cuerpo generan un desequilibrio que cambia a medida que se calienta. En el eje frío puede que no exista en absoluto. ### Cilindros de impresión y camisas Cilindros portaclisés y offset, camisas intercambiables, ejes del sistema entintador. La masa la aportan la camisa, el cliché pegado, la cinta adhesiva bajo la plancha, la tinta acumulada. Las magnitudes son pequeñas, las revoluciones son más altas que en la calandra, y los requisitos de suavidad de marcha son más estrictos. ### Ejes de la máquina papelera Ejes prensores, secadores, de succión y de bobinado. Se suma la longitud: la relación entre longitud y diámetro supera diez, y la velocidad de trabajo se acerca a la primera velocidad crítica —las revoluciones a las que el eje entra en resonancia—. El agua dentro del cuerpo hueco actúa como una masa variable. ### Lado de accionamiento Engranaje de accionamiento, husillo, semiacoplamiento, unión articulada. El desequilibrio que se oye en el rodillo a menudo reside aquí. Y esta es también la buena noticia: en la brida de accionamiento sí se puede colocar masa, a diferencia del cuerpo del rodillo. ## Dónde son admisibles los planos de corrección en este tipo de ejes Esta es la pregunta principal de todo el trabajo, y se resuelve antes de las pruebas de arranque. La superficie de trabajo es intocable. La soldadura cambia la dureza y provoca grietas bajo el revestimiento, el taladrado destruye el perfil del cuerpo y la combadura —el abombamiento de fábrica del cuerpo hacia el centro—, y el granete deja una marca que aparecerá en el producto en la siguiente vuelta. La masa solo puede ir donde lo previó el fabricante. Por eso pedimos el plano del eje, o al menos fotos de los extremos, antes de la visita. Si hay una ranura anular para tacos o una circunferencia de tapones roscados, el trabajo es predecible. Si no los hay, la conversación gira en torno a la brida de accionamiento, el semiacoplamiento y el cuello fuera de la zona del rodamiento, y a veces termina en un rechazo honesto. | Lugar en el eje | Qué está permitido | Qué no hacemos | | --- | --- | --- | | Ranura de equilibrado en el extremo, ranura en T, anillo | Tacos y masas de fábrica a lo largo de la circunferencia de la ranura | No ampliamos la ranura, no soldamos sobre ella | | Brida del extremo, tapones roscados de fábrica | Tapones de otra masa, arandelas, cálculo por números de posición | No taladramos agujeros nuevos sin acordarlo con el fabricante | | Brida de accionamiento, semiacoplamiento, cubo del engranaje | Masas atornilladas, abrazadera, retirada de metal en resaltes no funcionales | No tocamos la corona dentada ni las superficies de asiento | | Cuello fuera de la zona del rodamiento y de la junta | Anillo partido o abrazadera con tornillos, si el diseño lo permite | No soldamos sobre el cuello, no tocamos el asiento del rodamiento | | Rebajes en los extremos y cavidades internas | Solo soluciones de fábrica con fijación fiable de la masa | No obstruimos los canales de calentamiento, no dejamos masa sin fijar | | Cuerpo del rodillo, superficie de trabajo | Nada | Ninguna soldadura, taladrado, recargue ni granete | | Revestimiento: goma, poliuretano, composite, cromo, cerámica | Nada | No taladramos, no cortamos, no rectificamos localmente | > No todos los ejes tienen lugares de equilibrado de fábrica. Si no los tienen y no hay dónde añadir masa con seguridad, el equilibrado in situ no se realiza. Lo diremos a partir del plano y las fotos, antes de la visita, no después de tres pruebas de arranque. ## Calentamiento, refrigeración y flexión térmica El eje calefactado frío y el eje calefactado en funcionamiento son dos rotores distintos. El cuerpo se dilata, la flexión cambia, el fluido caloportador se redistribuye por dentro. Equilibrar con la máquina fría no tiene sentido: la corrección hallada por la mañana en un eje sin calentar dejará de funcionar antes del mediodía. Llevamos la máquina a su régimen de trabajo en velocidad y temperatura y esperamos a que las cifras dejen de derivar. El criterio es simple: la amplitud de 1x y la fase —la posición angular de la vibración respecto a la marca en el eje— se repiten de un arranque a otro. Si la fase gira en círculo con las revoluciones constantes, lo que hay delante es una flexión térmica o un rozamiento, y las masas no ayudarán en ese caso. Igual de engañoso es un calentamiento irregular a lo largo del cuerpo: el nivel sigue a la temperatura, no a las revoluciones, y se corrige ajustando el fluido caloportador. - Equilibramos solo con el eje caliente, en su régimen de trabajo de temperatura y velocidad. - Comprobamos el suministro del fluido caloportador: un canal obstruido crea desequilibrio, y compensarlo con masa no es correcto. - Vaciamos el condensado de las cavidades y los canales; si no, las lecturas varían de un arranque a otro. - Registramos la temperatura del cuerpo para que la medición de control se haga en las mismas condiciones. - Si el eje trabaja en varios regímenes de temperatura, ajustamos la corrección para el principal y advertimos de la dispersión en los demás. > La flexión térmica y el rozamiento se explican en un artículo aparte. En la visita lo importante no es el mecanismo, sino el criterio: mientras la fase no se estabilice, es pronto para colocar la masa de prueba. ## La pareja de rodillos y el nip: qué medimos bajo carga y qué sin ella El rodillo casi nunca trabaja solo. Está presionado contra el rodillo vecino, y el nip lo cambia todo: la rigidez del sistema, la carga sobre los rodamientos, el camino de transmisión de la vibración. El nivel con los rodillos separados y el nivel bajo presión (nip cerrado) son dos cifras distintas, y no se pueden comparar entre sí. El orden es el siguiente. Primero medimos y equilibramos con el nip abierto o con la presión mínima: ahí la componente de giro se ve limpia, y los coeficientes de influencia —la respuesta del eje a la masa de prueba, con la que el programa calcula la corrección— resultan estables. Después cerramos el nip hasta la fuerza de trabajo y hacemos una medición de control en los mismos puntos. Ambos estados van al protocolo. Los ejes de la pareja se distinguen por la frecuencia de giro, ya que los diámetros son distintos, y por la frecuencia del pico se ve enseguida de cuál de ellos es el desequilibrio. - [x] Medición con el nip abierto: la base para calcular las masas. - [x] Medición bajo la presión de trabajo: con lo que la máquina realmente convive. - [x] Separación de los ejes de la pareja por su frecuencia de giro en el espectro (el desglose de la vibración por frecuencias), para no equilibrar el desequilibrio ajeno. - [x] Comprobación del estriado del revestimiento: la ondulación periódica genera una vibración que no coincide con la 1x y que las masas no eliminan. - [x] Evaluación de la contribución del accionamiento: la frecuencia de engrane y sus armónicos no tienen relación con el desequilibrio. - [x] Un salto de nivel al cambiar la fuerza del nip suele indicar resonancia estructural más que un problema de masa. ## Qué comprobamos antes de las pruebas de arranque En el rodillo, sacamos el comparador antes que las masas. El equilibrado actúa sobre la distribución de la masa, no sobre la forma, y en un eje de precisión esa diferencia es la que más cuesta. - [x] Descentramiento del cuerpo con comparador en varias secciones a lo largo de la longitud, con giro lento, y por separado el descentramiento de los cuellos. - [x] Perfil del cuerpo y combadura: desgaste, conicidad, huellas del último rectificado. - [x] Estado del revestimiento: ondulación, estriado, desprendimiento, absorción de humedad, dureza distinta a lo largo de la longitud. - [x] Conjuntos de rodamientos y chumaceras: holgura de la chumacera en la ventana del bastidor, desgaste de las guías, estado de los rodamientos. - [x] Fijación de los apoyos y montantes, pata floja (apoyo no uniforme de la pata sobre el bastidor), estado del bastidor de la calandra o de la caja de laminación. - [x] Alineación del accionamiento. La desalineación requiere alineación de ejes, no equilibrado, y a bajas revoluciones se enmascara con especial facilidad. - [x] Cavidades y canales: agua, condensación, orificios obstruidos. - [x] Espectro en régimen de trabajo: proporción de 1x, frecuencia de engrane del accionamiento, armónicos, picos de alta frecuencia de los rodamientos. - [x] Frecuencia de giro. A 60–200 rpm, la componente de giro está por debajo de 3,5 Hz, así que ampliamos el límite inferior del rango. Sources: [ISO 13373-3:2015](https://www.iso.org/standard/40840.html) · [ISO 281:2007](https://www.iso.org/standard/38102.html) ## Cómo se desarrolla el trabajo in situ 1. **Medición previa a los trabajos** — Colocamos dos acelerómetros en los apoyos del eje que se va a equilibrar, en las chumaceras o en las carcasas de los rodamientos, cerca del rodamiento, sobre superficies limpias. Dirección radial-horizontal, la misma en cada medición. Pegamos la marca reflectante en el extremo del eje, en el cuello o en la brida de accionamiento. Registramos el nivel total, la 1x, la fase, las revoluciones y el espectro en régimen caliente. 2. **Decisión: equilibrado o reparación** — Calculamos la proporción de la componente de giro, comparamos el periodo del defecto en el producto con la vuelta del eje, comprobamos el descentramiento y las holguras. Si lo que predomina no es el desequilibrio, nos detenemos aquí y entregamos el diagnóstico. 3. **Acuerdo de los planos de corrección** — Determinamos, según el plano y sobre el terreno, dónde se puede colocar la masa: ranura en el extremo, tapones de fábrica, rebaje del extremo, brida de accionamiento, semiacoplamiento. El modo de fijación y el radio se acuerdan por escrito antes de la primera masa de prueba. 4. **Masa de prueba en el primer plano** — Colocamos una masa pesada a un radio conocido y hacemos un arranque en el mismo régimen. Consideramos válida una respuesta de al menos un 20–30 % en amplitud o en ángulo. Una respuesta débil es motivo para aumentar la masa, no para calcular la corrección a partir de ruido. 5. **Masa de prueba en el segundo plano** — Trasladamos la masa al segundo extremo y repetimos el arranque. El programa obtiene los coeficientes de influencia de ambos planos y da la masa y el ángulo para cada uno. 6. **Corrección y arranque de control** — Colocamos las masas en los lugares acordados. Para los tapones y ranuras de fábrica trabajamos en modo de posiciones fijas: en lugar de ángulo y transportador, obtiene un número de posición y una masa. Retiramos la masa de prueba, hacemos el arranque de control y, si hace falta, añadimos una pequeña masa en modo de ajuste fino. 7. **Medición bajo presión (nip cerrado) y protocolo** — Cerramos el nip hasta la fuerza de trabajo y repetimos la medición en los mismos puntos, en la misma dirección, a la misma temperatura. Registramos las cifras de antes y después, las masas, los radios, los números de posición. Guardamos los coeficientes de influencia: el ajuste tras el siguiente rectificado se hará sin pruebas de arranque. > Trabajamos con el equipo Balanset-1A: dos canales de vibración, sensor láser de fase por marca reflectante, ordenador portátil con el programa, modo de posiciones fijas, cálculo de la retirada de metal por taladrado, tolerancia según las clases G (clases de precisión de equilibrado), archivo e informes. Si en el taller de rodillos hay una máquina equilibradora con una parte de medición antigua, en ella se integra el Balanset-1A OEM sin maletín. Sources: [Manual de operación Balanset-1A](https://vibromera.eu/balanset-1a-operation-manual/) ## Cuándo hace falta el taller, el rectificado y la máquina equilibradora Renunciar al equilibrado in situ también es un resultado de la visita, y en los rodillos ocurre más a menudo que en los ventiladores. La causa siempre es una de dos: o la geometría, o que no hay dónde colocar la masa. - El cuerpo presenta descentramiento, hay conicidad o se ha perdido la combadura. Primero, rectificado; después, equilibrado sobre la geometría restaurada. - El revestimiento se ha ondulado, se desprende o ha absorbido humedad. Tras rehacerlo y rectificarlo, el equilibrado es obligatorio: la masa del revestimiento ha cambiado. - En el revestimiento ha aparecido estriado. No es desequilibrio, sino una huella de la vibración en el nip, y se elimina rectificando y eliminando la fuente. - No hay lugares de equilibrado de fábrica y no se puede tocar la superficie de trabajo. El eje se desmonta y se equilibra en la máquina equilibradora sobre sus muñones. - El eje es largo y flexible, y la velocidad de trabajo está cerca de la primera velocidad crítica. In situ, el resultado se mantiene mal; hace falta un banco de arranque. - Se necesita una recepción según una clase de precisión G con cálculo del desequilibrio residual en g·mm/kg. In situ damos una estimación; la clase garantizada se confirma en la máquina equilibradora. - Los rodamientos están dañados o la chumacera se mueve en la ventana del bastidor. El equilibrado enmascarará el nivel y no devolverá vida útil. > La comparación entre la visita in situ y el taller se explica en un artículo aparte. La regla para los rodillos es simple: si el eje de todos modos se va a desmontar para rectificarlo, es más lógico equilibrarlo allí mismo, y dejar in situ la medición de control y el ajuste fino. Sources: [ISO 21940-12:2016](https://www.iso.org/standard/50429.html) · [ISO 21940-11:2016](https://www.iso.org/standard/54074.html) ## Qué obtiene, precio y cómo encargarlo El resultado principal son cifras que se pueden presentar a otros departamentos y al fabricante del eje. Medición antes y después en los mismos puntos, en el mismo régimen, a la misma temperatura y con la misma fuerza de nip. Sin estas condiciones, la comparación en los rodillos no funciona. el diagnóstico de vibraciones con informe cuesta 300 EUR por máquina, el equilibrado añade desde 250 EUR, la factura mínima por visita es de 500 EUR; el cálculo exacto lo da la calculadora de la web. Somos ingenieros que diseñamos y fabricamos los equipos Balanset y los usamos nosotros mismos para el equilibrado in situ. Nuestra base está en Vila Nova de Gaia, cerca de Oporto, y realizamos visitas en toda Portugal. - Tipo de eje: laminador, de calandra, cilindro de impresión, prensor o secador. - Diámetro del cuerpo, longitud, masa y velocidad de trabajo de la máquina, o revoluciones del eje. - Plano de los extremos o fotos: ranuras, circunferencias de tornillos, tapones de fábrica, brida de accionamiento. - Revestimiento, su estado y fecha del último rectificado. - Régimen de calentamiento o refrigeración y temperatura de trabajo del cuerpo. - Defecto en el producto y su paso de periodicidad, si lo hay. - Restricciones: qué no se puede tocar, ventana de parada, requisitos de acceso a la instalación. - [x] Protocolo con la vibración total y la componente de giro en cada apoyo, antes y después de los trabajos, con el nip abierto y bajo presión. - [x] Masas instaladas, radios, ángulos o números de las posiciones y tapones de fábrica. - [x] Espectro y evaluación del estado: rodamientos, chumaceras, fijaciones, accionamiento, indicios de desalineación y resonancia. - [x] Informe sobre la geometría: descentramiento del cuerpo y de los cuellos, estado del revestimiento, observaciones para el próximo rectificado. - [x] Evaluación según la parte aplicable de la norma ISO 20816 como referencia y, si hace falta, cálculo del desequilibrio residual según la clase G elegida. - [x] Coeficientes de influencia guardados para ese eje concreto. > La preparación reduce la visita casi a la mitad: acceso a ambos apoyos de rodamiento, superficies limpias para los sensores, un punto visible para la marca del sensor de fase, y la posibilidad de calentar la máquina y detenerla el número de veces necesario. Hay una lista de comprobación en el artículo sobre la preparación de equipos para el equilibrado. Sources: [ISO 20816-1:2016](https://www.iso.org/standard/63180.html) · [ISO 21940-11:2016](https://www.iso.org/standard/54074.html) · [Especificaciones del fabricante Balanset-1A](https://vibromera.eu/product/balanset-1/) ## Preguntas frecuentes **¿Se puede soldar o taladrar la masa de corrección directamente en el eje de la calandra?** No. El cuerpo y el revestimiento son intocables: la soldadura cambia la dureza y provoca grietas, el taladrado destruye el perfil y la combadura, y cualquier marca en la superficie de trabajo aparecerá en el producto en la siguiente vuelta. La masa solo la colocamos en la ranura del extremo, en los tapones roscados de fábrica, en el rebaje del extremo, en la brida de accionamiento o en el semiacoplamiento. Si no existe ninguno de esos lugares, no hacemos el equilibrado in situ, y lo decimos antes de la visita. **¿Se equilibra el eje calefactado frío o caliente?** Caliente, en su régimen de trabajo de temperatura y velocidad. El eje frío y el caliente son rotores distintos: el cuerpo se dilata, la flexión cambia, el fluido caloportador se redistribuye. La corrección hallada con el eje frío dejará de funcionar antes de que acabe el turno. Esperamos a que la amplitud de 1x y la fase empiecen a repetirse de un arranque a otro, y solo entonces colocamos la masa de prueba. **En la banda de material aparece una raya con el paso de una vuelta del rodillo. ¿Es seguro que es desequilibrio?** No necesariamente, pero el paso es la mitad del diagnóstico. El mismo periodo lo producen el descentramiento del cuerpo, el desgaste local del revestimiento y el estriado, y esos se corrigen rectificando, no con masas. Medimos la proporción de la componente de giro, comprobamos el cuerpo con el comparador y miramos el espectro. Si predomina la 1x y la geometría está bien, el equilibrado eliminará la raya. **¿Durante el equilibrado hay que cerrar o abrir el nip?** El ciclo principal lo hacemos con el nip abierto o con la presión mínima: ahí la componente de giro se ve limpia y los coeficientes de influencia resultan estables. La medición de control la hacemos bajo la fuerza de trabajo, porque es con ella con la que trabaja la máquina. Ambos estados van al protocolo, y no se pueden comparar entre sí: la rigidez del sistema es distinta. **El eje ha vuelto de rectificarse de nuevo. ¿Hay que equilibrarlo otra vez?** Por lo general, sí. La retirada de metal o de revestimiento cambia la masa y su distribución, y una retirada asimétrica añade desequilibrio. La buena noticia es que para un eje ya conocido guardamos los coeficientes de influencia, así que el ajuste se hace sin pruebas de arranque: medición, cálculo, colocación de la masa, arranque de control. **El eje gira a 80 rpm. ¿El equipo detectará el desequilibrio a esas revoluciones?** Lo detectará, pero con ajustes distintos. 80 rpm son 1,33 Hz, por debajo de la banda habitual de 10–1000 Hz en la que se evalúa el estado general de la máquina. Ampliamos el límite inferior del rango y no miramos solo la velocidad de vibración. A esas revoluciones, la vibración a menudo la produce no el desequilibrio, sino la holgura de la chumacera, un rodamiento dañado o el descentramiento del cuerpo.