Fundamentos del equilibrio
Guía para realizar el balanceo dinámico
Balanceo en un plano vs balanceo en dos planos
Cómo calcular la masa de prueba
Reparto de la masa de corrección
Cómo colocar los pesos de balance
Guía de balanceo en campo (in situ)
Balanceo de rotores: rígido vs flexible
Cómo identificar la causa de la vibración
Balanceo dinámico de rotores: guía completa
En maquinaria rotativa, el balanceo de un rotor consiste en corregir la distribución de su masa para eliminar vibraciones perjudiciales. Cuando un rotor está desequilibrado (desbalanceado), su masa no se distribuye de forma uniforme alrededor del eje de rotación. Esto genera fuerzas centrífugas durante el giro, provocando vibraciones excesivas, ruido, desgaste prematuro de los rodamientos e incluso fallas catastróficas.
El balanceo busca minimizar estas fuerzas mediante la adición o remoción de masa en puntos específicos, de modo que el eje geométrico y el eje del centro de masa coincidan. Se estima que el desequilibrio, junto con los problemas de alineación, es responsable de hasta el 90 % de los casos de vibración excesiva en equipos rotativos. Por ello, un balanceo adecuado es fundamental para la confiabilidad y la seguridad de las máquinas.
¿Por qué es importante el balanceo dinámico?
- ✅Un equilibrado preciso no solo reduce la vibración, sino que aporta múltiples beneficios al mantenimiento:
- Mayor vida útil de los rodamientos
Las fuerzas de desequilibrio se transmiten directamente a los cojinetes; al minimizarlas, se prolonga significativamente su vida útil. - Mayor confiabilidad del equipo
Menos vibración implica menores esfuerzos en ejes, sellos y estructuras, reduciendo fallas y tiempos de parada. - Mayor seguridad operativa
Vibraciones elevadas pueden provocar fallas súbitas de componentes, con riesgo para el personal. Un rotor bien balanceado reduce el riesgo de fallas catastróficas. - Menor nivel de ruido
La vibración mecánica es una de las principales fuentes de ruido industrial; al equilibrar el rotor, la máquina opera de forma más silenciosa. - Mejor eficiencia energética
La energía que antes se perdía en vibración y calor se convierte en trabajo útil, aumentando la eficiencia del sistema.
✅En esta guía se explican:
qué es el balanceo dinámico;
su diferencia con el balanceo estático;
las causas del desequilibrio;
el procedimiento paso a paso para balancear un rotor;
métodos habituales (peso de prueba y coeficiente de influencia);
criterios para balancear en uno o dos planos;
recomendaciones para la corrección;
normas y tolerancias de balanceo.
Comencemos por lo esencial: la diferencia entre balanceo estático y dinámico.
⚠️Balanceo estático vs. balanceo dinámico
Los procedimientos de balanceo se clasifican según el tipo de desequilibrio que corrigen. Comprender esta diferencia es clave para aplicar la técnica correcta.
✅Balanceo estático (un solo plano)
El balanceo estático corrige un desequilibrio que se manifiesta en un único plano. Ocurre cuando el centro de masa del rotor está desplazado respecto al eje de rotación, como si existiera un solo “punto pesado”.
Este desequilibrio puede detectarse incluso con el rotor detenido. Por ejemplo, al apoyar el eje sobre cuchillas o prismas, el rotor girará hasta que el punto más pesado quede hacia abajo.
La corrección consiste en añadir una masa opuesta al punto pesado (180°) en el mismo plano.
Este método es adecuado para rotores cortos o de tipo disco (baja relación longitud/diámetro), como pequeños ventiladores, volantes de inercia o muelas.
✅Balanceo dinámico (dos planos)
El balanceo dinámico es necesario cuando el desequilibrio no puede corregirse con un solo peso en un plano.
Los rotores largos o que operan a altas velocidades pueden presentar:
- Desequilibrio estático (fuerza desequilibrada).
- Desequilibrio de par o de cupla, cuando existen masas iguales en extremos opuestos del rotor, generando un momento oscilante.
La combinación de ambos se denomina desequilibrio dinámico, el cual requiere correcciones en dos planos diferentes a lo largo del rotor.
En la práctica, esto implica añadir o retirar masa en dos posiciones axiales distintas para compensar tanto la fuerza como el par.
✅¿Qué es el desequilibrio y cuáles son sus causas?
El desequilibrio es la distribución desigual de masa alrededor del eje de rotación, de modo que el eje del centro de masa no coincide con el eje geométrico.
La combinación de ambos genera desequilibrio dinámico.Regla general:
Si el eje del centro de masa está desplazado pero es paralelo al eje de giro → desequilibrio estático.
Si está inclinado → aparece un componente de par.
Efectos del desequilibrio
Un rotor desequilibrado produce vibraciones continuas que causan:
- fatiga estructural;
- cargas excesivas en rodamientos y soportes;
- aflojamiento de fijaciones;
- ruido;
- desgaste acelerado.
Sin corrección, se reduce la vida útil del equipo y aumenta el riesgo de fallas imprevistas.
Causas comunes del desequilibrio
- Errores de montaje o reparación
Paletas mal instaladas, tornillos faltantes, contrapesos ausentes. - Defectos de fabricación
Porosidad del material, geometría irregular, tolerancias fuera de especificación. - Desgaste y corrosión
Pérdida desigual de material por erosión o corrosión. - Acumulación de suciedad o depósitos
Polvo, residuos del proceso o incrustaciones (común en ventiladores y centrífugas). - Deformaciones mecánicas o térmicas
Tensiones internas, pandeo del eje o expansión térmica desigual.
Por ello, el balanceo dinámico forma parte esencial del mantenimiento predictivo, ya que el aumento de vibración en 1× RPM suele indicar desequilibrio.
¿Cómo se realiza el balanceo dinámico de un rotor?
El balanceo dinámico se realiza con el rotor en funcionamiento, ya sea en campo o en una máquina balanceadora, utilizando instrumentos de medición de vibraciones.
El método más utilizado es el método del peso de prueba con coeficientes de influencia.
Pasos principales:
- Medición inicial
Se mide la amplitud de vibración y el ángulo de fase a la velocidad de operación. - Instalación del peso de prueba
Se coloca una masa conocida en un plano y ángulo determinados.
El peso debe generar un cambio de vibración del 20–30 %. - Segunda medición
Se repite la medición con el peso de prueba instalado. - Cálculo del peso correctivo
A partir de la diferencia vectorial, se calcula la masa y el ángulo necesarios para compensar el desequilibrio. - Corrección y verificación
Se instala el peso definitivo, se retira el peso de prueba y se verifica la reducción de vibración.
En rotores de dos planos, el procedimiento se repite para cada plano.
Balanceo en campo vs. balanceo en taller
- Balanceo en campo
✔ evita desmontajes
✖ menor control ambiental y precisión - Balanceo en taller
✔ alta precisión
✖ requiere desmontaje y mayor tiempo fuera de servicio
Aplicación de los pesos de corrección
Adición de masa (contrapesos)
- tornillos o pernos;
- placas soldadas;
- abrazaderas;
- adhesivos epóxicos.
La fijación debe ser totalmente segura, especialmente a altas velocidades.
Remoción de masa
- perforado;
- fresado;
- mecanizado.
Es una corrección permanente, pero debe realizarse con cuidado para no debilitar el rotor.
El peso correctivo debe colocarse al mismo radio que el peso de prueba.
Si no es posible, puede dividirse en dos pesos equivalentes.
Normas y tolerancias de balanceo
Las tolerancias se definen por la norma ISO 21940 (antes ISO 1940), mediante los grados de calidad G:
- G 6.3 → ventiladores industriales
- G 2.5 → motores eléctricos
- G 1.0 o menor → turbinas y husillos de precisión
Cuanto menor es el valor G, más estricta es la tolerancia.
Conclusión
El balanceo dinámico de rotores es una actividad clave para garantizar el funcionamiento suave, seguro y eficiente de las máquinas rotativas.
Comprender el tipo de desequilibrio, aplicar un método sistemático de medición y realizar correcciones correctas permite eliminar casi por completo las vibraciones dañinas.
El balanceo dinámico no es magia:
es física aplicada con criterio técnico.
Siguiendo esta guía, el lector obtiene una base sólida —desde los fundamentos hasta la práctica— para lograr un rotor correctamente equilibrado y una máquina confiable.
Es momento de eliminar las vibraciones y alcanzar un giro perfecto. ⚙️✨