Cómo utilizar la norma ISO 1940
Guía Técnica: Cómo Aplicar la Norma ISO 1940 para el Equilibrado de Rotores
Guía Técnica: Cómo Aplicar la Norma ISO 1940 para el Equilibrado de Rotores
La norma ISO 1940-1 (recientemente actualizada y consolidada como ISO 21940-11) es el estándar internacional que define los requisitos de calidad para el equilibrado de rotores en estado rígido. Un rotor se considera rígido cuando su flexión, causada por la distribución del desequilibrio, es despreciable a cualquier velocidad hasta su velocidad máxima de servicio. El objetivo de esta normativa es asegurar que la vibración y las fuerzas transmitidas a los rodamientos se mantengan dentro de límites aceptables.
A continuación, se describen los pasos esenciales para aplicar correctamente esta norma en un entorno industrial.
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🏛️ 1. Clasificación del Grado de Calidad de Equilibrado (G)
El primer paso consiste en seleccionar el grado de calidad G adecuado para el tipo de máquina. Este grado representa el producto del desequilibrio específico (eper) por la velocidad angular máxima de servicio (Ω), expresado en mm/s.
Los grados comunes según la norma incluyen:
• G 16: Maquinaria agrícola y piezas de trituradoras.
• G 6.3: El estándar para maquinaria general, ventiladores y bombas centrífugas.
• G 2.5: Turbinas de gas y vapor, y rotores de turbocompresores.
• G 1.0: Unidades de rectificado de alta precisión y pequeños inducidos eléctricos con requisitos especiales.
📐 2. Determinación del Desequilibrio Residual Permitido (Uper)
Una vez seleccionado el grado G, se debe calcular la magnitud del desequilibrio residual permitido (Uper), el cual es proporcional a la masa del rotor (m). La fórmula técnica para obtener este valor en gramo-milímetros (g⋅mm) es:
Uper=1000⋅ΩG⋅m
Donde:
• m: es la masa del rotor en kg.
• Ω: es la velocidad angular en rad/s (Ω=2πn/60, donde n son las RPM).
Alternativamente, se puede utilizar el valor del desequilibrio específico permitido (eper), que representa el desplazamiento del centro de masa respecto al eje de rotación en micrómetros (μm).
⚖️ 3. Asignación a los Planos de Tolerancia
El valor Uper calculado representa la tolerancia total en el plano del centro de masa. Para rotores que requieren equilibrado en dos planos (equilibrado dinámico), esta tolerancia debe distribuirse entre los planos de apoyo o rodamiento (Planos A y B) en proporción a las distancias desde el centro de masa hasta el apoyo opuesto.
Es vital observar las limitaciones para evitar condiciones extremas:
• Rotores entre apoyos: El valor asignado a un plano no debe ser superior al 70% ni inferior al 30% del Uper total.
• Rotores en voladizo (Outboard): La tolerancia en el apoyo más cargado puede alcanzar hasta el 130% del Uper, mientras que el mínimo se mantiene en el 30%.
🔬 4. Consideración de Errores de Verificación
La norma estipula que el proceso de medición no es perfecto y puede verse afectado por errores sistemáticos, aleatorios o escalares. Para verificar que un rotor está realmente dentro de la tolerancia, se debe aplicar el margen de error combinado (ΔU).
Un rotor se considera aceptable si la lectura de desequilibrio residual medida (Ureading) cumple con: Ureading≤Uper−ΔU
Si el error combinado ΔU es inferior al 10% del Uper especificado, este puede ignorarse en la mayoría de los casos de rotores rígidos.
✅ 5. Importancia del Cumplimiento
Seguir los lineamientos de la norma ISO 1940 no solo garantiza una operación más suave, sino que también prolonga significativamente la vida útil de los rodamientos y reduce el consumo de energía de la máquina. El uso de máquinas de equilibrado (ya sean de soporte blando o rígido) calibradas bajo estos estándares asegura la repetibilidad y precisión necesaria para cumplir con los contratos de calidad industrial.
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Dominar la aplicación de esta normativa permite transformar un proceso de mantenimiento empírico en una estrategia predictiva de alta precisión. Si estás interesado en profundizar en la práctica, podemos explorar el método de equilibrado de tres carreras o los procedimientos específicos para rotores con comportamiento flexible. ¿Te gustaría ver un ejemplo de cálculo paso a paso para un rotor específico?
How do ISO 1940 balance grades differ for specific machines?
What are the common correction methods for rigid vs flexible rotors?
How do I allocate unbalance tolerances between multiple correction planes?