Un grado de equilibrado no es un distintivo de calidad. Es un desequilibrio residual permitido que se vuelve más estricto a medida que aumenta la velocidad, lo que significa que el mismo número de grado representa tolerancias físicas muy diferentes en un ventilador lento y en uno rápido.
Qué permite el grado
Los grados de equilibrado se definen mediante el producto del desequilibrio residual específico y la velocidad angular. El número de grado corresponde a dicho producto en milímetros por segundo.
Grados habituales para maquinaria rotativa:
| Grado | Aplicación típica |
|---|---|
| G6.3 | Ventiladores generales, bombas, rotores industriales estándar |
| G2.5 | Ventiladores de mayor velocidad, accionamientos de máquinas herramienta, turbinas |
| G1.0 | Aplicaciones de precisión, maquinaria de alta velocidad |
La consecuencia importante es que, como el grado fija un producto que incluye la velocidad, el desplazamiento de masa permitido a un radio determinado se reduce a la mitad cuando la velocidad se duplica. Especificar G6.3 para un ventilador que funciona a 2,900 rpm exige un equilibrado físicamente más preciso que el mismo grado a 1,450 rpm.
Por eso, un ventilador al que se le hayan cambiado las palas o la rueda para funcionar a mayor velocidad no puede reutilizar sin más la especificación de equilibrado anterior.
Un plano o dos
El equilibrado de un solo plano corrige el desequilibrio en un plano radial. Es adecuado para rotores delgados, similares a un disco, cuya masa está concentrada en un solo plano.
El equilibrado de dos planos corrige el desequilibrio distribuido a lo largo del rotor. Es necesario cuando el rotor es ancho en relación con su diámetro, lo que incluye la mayoría de los impulsores de ventiladores centrífugos y todas las ruedas de doble entrada.
Un impulsor ancho equilibrado en un solo plano puede mostrar un desequilibrio aceptable en ese plano mientras permanece un desequilibrio de par: la rueda oscila efectivamente. Puede medirse como aceptable en una máquina de un solo plano y vibrar durante el servicio, una situación confusa y bastante habitual.
Límites de vibración durante el servicio
El grado de equilibrado describe el rotor en una máquina equilibradora. Después, lo importante es la vibración medida en el ventilador instalado, normalmente como velocidad en mm/s RMS en los soportes de los rodamientos.
Orientación general para maquinaria del tamaño de un ventilador:
- Por debajo de aproximadamente 2.8 mm/s — bueno, típico de una instalación nueva bien equilibrada y bien alineada.
- De 2.8 a 7.1 mm/s — aceptable para el funcionamiento continuo en muchas clases de máquinas.
- De 7.1 a 18 mm/s — insatisfactorio; se debe investigar.
- Por encima de 18 mm/s — inaceptable; se está acumulando daño.
Los límites exactos de cada clase dependen del tamaño y del montaje de la máquina, por lo que debe utilizarse la norma aplicable a la máquina en lugar de basarse únicamente en estas cifras. Lo universalmente útil es la tendencia: una medición de referencia tomada durante la puesta en servicio y comparada periódicamente identifica un problema en desarrollo mucho antes de que se supere un límite.
Diagnóstico del problema real
La vibración puede tener varias causas, que se distinguen por su frecuencia:
- Desequilibrio — dominante a una vez la velocidad de giro, con amplitud estable y fase constante.
- Desalineación — normalmente intensa a dos veces la velocidad de giro, a menudo con una vibración axial significativa.
- Daño en los rodamientos — energía de alta frecuencia, no síncrona con la velocidad de giro, que a menudo aumenta durante varias semanas.
- Holgura — múltiples armónicos de la velocidad de giro.
- Aerodinámica — a la frecuencia de paso de las palas, que equivale al número de palas multiplicado por la velocidad de giro.
Añadir pesas de equilibrado a una máquina cuyo problema real es la desalineación o un rodamiento averiado empeora ligeramente la situación y retrasa la reparación necesaria. Una lectura del espectro tarda unos minutos y responde a la pregunta.
Por qué un ventilador equilibrado pierde el equilibrio
Los ventiladores pierden el equilibrio durante el servicio, y la causa indica la solución:
- Acumulación irregular de depósitos — grasa, polvo, fibras. Es la causa más común. La limpieza restablece el equilibrio; volver a equilibrar una rueda sucia trata el síntoma.
- Erosión en corrientes de aire abrasivas, que elimina material de forma irregular.
- Corrosión, también irregular.
- Pérdida de una pesa de equilibrado, que produce un cambio repentino en forma de escalón, en lugar de una tendencia gradual.
- Daños por impacto causados por residuos aspirados a través de una protección de entrada ausente.
Un aumento gradual de la vibración durante varios meses suele indicar depósitos o erosión. Un incremento repentino normalmente significa que algo se rompió o se desprendió, por lo que el ventilador debe detenerse e inspeccionarse, en lugar de seguir registrando su tendencia.
Qué especificar
- El grado de equilibrado, junto con la velocidad de funcionamiento a la que se aplica.
- Equilibrado en un plano o en dos, según la geometría del rotor.
- Un certificado de equilibrado del rotor suministrado realmente, no una declaración de tipo.
- Una lectura de vibración durante la puesta en servicio, registrada en los rodamientos, que sirva como referencia.
El último punto no cuesta nada durante la entrega y es lo que permite interpretar todas las mediciones posteriores.