Equilibrador
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Equilibrado Dinámico en Equipos Rotativos: Principios y Aplicaciones Industriales
El equilibrado de componentes rotativos es un proceso crítico para reducir vibraciones y prolongar la vida útil de maquinaria. Según la norma ISO 10816-3, la amplitud vibratoria en bombas centrífugas de 100-500 kW no debe superar 2.5 mm/s en condiciones nominales. Ensayos de campo demuestran que un desbalance residual de 0.1 g·cm/kg en rotores puede aumentar el desgaste de cojinetes en un 30%.
En turbinas de vapor, el equilibrado se realiza en múltiples planos para corregir fuerzas centrífugas asimétricas. La práctica en plantas termoeléctricas exige tolerancias de G2.5 (ISO 1940-1) para rotores que operan a 3000 RPM. Sensores de proximidad inductivos miden desplazamientos con precisión de ±1 μm, identificando desbalances en el rango de 10-1000 Hz.
El balanceo de ventiladores industriales >800 RPM requiere considerar el perfil aerodinámico de las aspas. Datos de DIN 45679 establecen que la vibración admisible en estos equipos es de 4.5 mm/s. Un caso típico en minería muestra que corregir un desbalance de 15 g en un ventilador de 2 m de diámetro reduce el consumo energético en un 7%.
Para ejes de transmisión, la desalineación angular >0.2 mm/m genera armónicos a 2xRPM, detectable mediante análisis espectral. La solución óptima es el alineamiento láser, con tolerancias inferiores a 0.05 mm/m. En compresores de aire, esto evita fallos prematuros en acoples, cuya vida útil se extiende un 200% al mantener el desbalance bajo 1 g·cm.
El equilibrado de rotores de turbinas sigue el principio de influencia coeficiente, donde se aplican masas de prueba y se miden los cambios de fase. En turbinas eólicas, esto permite corregir desbalances de hasta 50 g·m en palas de 40 m de longitud. La norma API 617 especifica que la vibración residual post-equilibrado no debe exceder 1.8 mm/s para velocidades >6000 RPM.
En acoples flexibles, el desbalance dinámico produce momentos de flexión que afectan sellos mecánicos. Estudios de caso en refinerías indican que equilibrados a G6.3 (ISO 1940-1) reducen fugas en un 90%. Para sistemas críticos, se recomienda verificación trimestral con equipos de medición clase 0.1 según ISO 2954.
La selección del método de equilibrado (estático/dinámico) depende del factor de relación L/D del rotor. Para ejes con L/D >5 (como en turbogeneradores), el balanceo en dos planos es obligatorio. Datos de fabricantes muestran que omitir esta práctica incrementa los costos de mantenimiento en un 150% a 3 años de operación.
El equilibrado de precisión en equipos rotativos no solo cumple normativas ISO/API, sino que optimiza eficiencia energética y reduce costos de mantenimiento en un 30-50% según datos sectoriales, equilibrando así rendimiento y vida útil.