Teoría y fundamentos

Última revisión: 30 de julio de 2026

Grados de calidad de equilibrado según ISO 21940-11: cómo elegir la tolerancia correcta para su equipo

En resumenUn grado de calidad G es el desequilibrio específico permisible multiplicado por la velocidad angular, en mm/s: trituradoras G16, ventiladores y bombas G6,3, turbinas de gas y de vapor G2,5, husillos G1,0 o G0,4. La tolerancia sale de e_per = (G × 9549) / n y luego U_per = e_per × M.

Cuándo aplica

  • Establecer un criterio de aceptación de equilibrado objetivo y medible
  • Elegir un grado de precisión económicamente justificado
  • Calcular el desequilibrio residual permisible para un rotor

Cuándo no aplica

  • No exija grados G más estrictos de lo necesario
  • El grado G es desequilibrio residual, no vibración de la carcasa
  • Aplica a rotores de comportamiento rígido, no únicamente a límites de vibración

La calidad del equilibrado debe evaluarse no de forma subjetiva («la vibración ha disminuido») sino conforme a criterios objetivos y medibles. Las normas internacionales establecen requisitos claros sobre el desequilibrio residual permisible tras el equilibrado.

El documento clave es ISO 21940-11 (anteriormente ISO 1940-1:2003), «Vibraciones mecánicas — Equilibrado de rotores — Procedimientos y tolerancias para rotores de comportamiento rígido».

Por qué son necesarias las normas:

  • Convierten un criterio subjetivo en un criterio objetivo y medible
  • Sirven de base para la aceptación del trabajo por parte del cliente
  • Establecen el equilibrio entre la necesidad técnica y la viabilidad económica
  • Protegen tanto al contratista como al cliente en caso de disputa

Qué es un grado G, en términos simples

El grado de calidad de equilibrado (designado con la letra G) define el desequilibrio residual permisible tras el equilibrado. Cuanto menor es el número G, más estricto es el requisito de precisión de equilibrado.

Significado físico: el número G equivale a la velocidad orbital del centro de masa del rotor a su velocidad de servicio — el producto del desequilibrio específico permisible por la velocidad angular (eper × Ω), expresado en mm/s. Por ejemplo, el grado G6,3 corresponde a 6,3 mm/s.

Importante: esto es una propiedad del desequilibrio residual, no de la velocidad de vibración de la carcasa o del alojamiento de rodamientos medida en máquina en marcha según ISO 20816-3. Ambos están relacionados, pero no son el mismo valor.

Un principio importante: cada tipo de equipo tiene su propio grado de calidad de equilibrado recomendado, que se mantiene constante independientemente de la velocidad de rotación o la masa del rotor. Por ejemplo:

  • Trituradoras → siempre grado G16
  • Ventiladores y bombas → siempre G6,3
  • Turbinas de gas y de vapor → G2,5 (turbinas hidráulicas → G6,3)
  • Husillos → siempre G1,0 o G0,4
Por qué no conviene exigir una precisión excesiva: equilibrar hasta el grado G1,0 cuando G6,3 es suficiente aumenta considerablemente el coste y el tiempo del trabajo sin aportar ningún beneficio práctico. La norma ayuda a encontrar un equilibrio sensato entre calidad y coste.

Tabla de grados de calidad de equilibrado G para diferentes equipos

Tabla: Grado G, Magnitud del grado eper·Ω (mm/s), Tipo de equipo, Ejemplos de rotores
Grado G Magnitud del grado eper·Ω (mm/s) Tipo de equipo Ejemplos de rotores
G4000 4000 Equilibrado muy burdo Cigüeñales de motores diésel marinos grandes y lentos (velocidad del pistón inferior a 9 m/s), intrínsecamente desequilibrados
G16 16 Equilibrado burdo Trituradoras, ejes de maquinaria agrícola, ejes de transmisión (cardan)
G6,3 6,3 Calidad industrial estándar Rotores de bombas, rodetes de ventiladores, centrífugas y separadores, turbocompresores, turbinas hidráulicas, engranajes, máquinas-herramienta, armaduras de motores eléctricos, componentes de equipos de proceso
G2,5 2,5 Calidad superior Rotores de turbinas de gas y de vapor, compresores, accionamientos de máquinas-herramienta, motores eléctricos por encima de 950 rpm, máquinas textiles
G1,0 1,0 Equilibrado de precisión Accionamientos de rectificadoras, accionamientos de audio y vídeo
G0,4 0,4 Equilibrado de ultra-precisión Husillos de rectificadoras de precisión, giroscopios

← Véase también la sección sobre grados de calidad de equilibrado en la guía completa

Cómo calcular el desequilibrio residual permisible

ISO 21940-11 permite calcular un valor específico del desequilibrio residual permisible, que sirve como valor objetivo durante el equilibrado.

El cálculo se realiza en dos etapas:

Etapa 1: Determinación del desequilibrio específico permisible (eper)

Fórmula:

eper = (G × 9549) / n

Donde:

  • G — el grado de calidad de equilibrado (por ejemplo, 6,3)
  • n — la velocidad de rotación de trabajo, rpm
  • eper — el desequilibrio específico permisible, μm (o g·mm/kg)

Etapa 2: Cálculo del desequilibrio residual permisible (Uper)

Fórmula:

Uper = eper × M

Donde:

  • M — la masa del rotor, kg
  • Uper — el desequilibrio residual permisible, g·mm
La calculadora de tolerancias de equilibrado en el software Balanset-1A

Fig. 1. Ventana de cálculo de tolerancia de equilibrado en el software Balanset-1A: cálculo automático según ISO 1940-1

Equilibrado con verificación conforme a las normas

Realizamos el equilibrado con la tolerancia calculada según ISO 21940-11 y emitimos un certificado de conformidad

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Ejemplos resueltos

Ejemplo 1: ventilador industrial

Datos de entrada:

  • Masa del rotor (rodete + eje): M = 150 kg
  • Velocidad de trabajo: n = 1500 rpm
  • Grado de calidad de equilibrado: G = 6,3 (estándar para ventiladores)

Cálculo:

  1. eper = (6,3 × 9549) / 1500 = 40,1 μm (g·mm/kg)
  2. Uper = 40,1 × 150 = 6015 g·mm

Conclusión: tras el equilibrado, el desequilibrio residual no debe superar 6015 g·mm (o ~6000 g·mm redondeado). En el equilibrado en dos planos la tolerancia se reparte a partes iguales: a cada plano le corresponde Uper/2.

Ejemplo 2: rotor de motor eléctrico de 30 kW

Datos de entrada:

  • Masa del rotor: M = 25 kg
  • Velocidad de trabajo: n = 3000 rpm
  • Grado de calidad de equilibrado: G = 2,5 (calidad superior)

Cálculo:

  1. eper = (2,5 × 9549) / 3000 = 7,96 μm
  2. Uper = 7,96 × 25 = 199 g·mm

Conclusión: el motor requiere un equilibrado más preciso (grado G2,5 en lugar de G6,3) porque funciona a alta velocidad.

Ejemplo 3: husillo de rectificadora

Datos de entrada:

  • Masa del husillo con su herramienta: M = 5 kg
  • Velocidad de trabajo: n = 6000 rpm
  • Grado de calidad de equilibrado: G = 1,0 (equilibrado de precisión)

Cálculo:

  1. eper = (1,0 × 9549) / 6000 = 1,59 μm
  2. Uper = 1,59 × 5 = 7,95 g·mm

Conclusión: para husillos de precisión de alta velocidad los requisitos son muy estrictos — la tolerancia es aproximadamente 25 veces menor que para ventiladores.

Aplicación práctica: si el informe final de equilibrado muestra que el desequilibrio residual está dentro de la tolerancia ISO calculada, se considera que el trabajo se ha realizado con un alto nivel de calidad. Este es un criterio objetivo con valor legal.

Además de ISO 21940-11 (tolerancia de desequilibrio), existe ISO 20816-3:2022 — que reemplaza a la norma retirada ISO 10816-3 — que regula los niveles de vibración permisibles del equipo medidos en los alojamientos de rodamientos. Clasifica las máquinas en grupos y 2 tipos de cimentación (rígida/flexible).

Tabla: límites de zonas de evaluación de la vibración según ISO 10816-3:2009, anexo A (mm/s RMS)
Grupo de máquina Cimentación Límites de zona (mm/s)
A/B
Bueno		 B/C
Aceptable		 C/D
Alarma
Grupo 1 (Máquinas grandes)
P > 300 kW; máquinas eléctricas con altura de eje H ≥ 315 mm		Rígida2,34,57,1
Flexible3,57,111,0
Grupo 2 (Máquinas medianas)
15 kW < P ≤ 300 kW; máquinas eléctricas con altura de eje 160 mm ≤ H < 315 mm		Rígida1,42,84,5
Flexible2,34,57,1

Nota: los valores anteriores proceden de la norma ISO 10816-3:2009, anexo A. Esa parte ha quedado sustituida por la ISO 20816-3:2022. Elija la fila que corresponda a su máquina: un límite indicado sin grupo ni tipo de cimentación no tiene sentido — solo el límite A/B, según la ISO 20816-1:2016, varía entre 0,71 y 4,5 mm/s según el tipo de máquina.

Interpretación de las zonas de condición:

Zona A: Bueno

Estado de un equipo nuevo. No se requiere ninguna acción.

Zona B: Aceptable

Se permite el funcionamiento sin restricciones. Se recomienda monitorización.

Zona C: Temporalmente aceptable

El equipo necesita diagnóstico para identificar y eliminar las causas de la vibración.

Zona D: Inaceptable (Alarma)

La vibración puede causar daños. Se recomienda encarecidamente parar la máquina para su reparación.

Niveles críticos de vibración:

  • Sobrepasar el límite C/D de su grupo de máquinas (4,5 mm/s para máquinas medianas, 7,1 mm/s para máquinas grandes sobre cimentaciones rígidas — véase la tabla anterior) sitúa la máquina en la zona D: debe detenerse para diagnóstico a fin de prevenir la destrucción de los rodamientos y la carcasa
  • Sobrepasar significativamente este límite puede provocar fisuración por fatiga en las soldaduras de la carcasa y fallo rápido de componentes.

Las dos normas se complementan: ISO 21940-11 define la calidad objetivo del equilibrado, mientras que ISO 20816-3 evalúa el estado real de vibración de la máquina.

Conclusión

ISO 21940-11 no es simplemente un requisito formal, sino una herramienta práctica para garantizar la calidad del equilibrado. Permite:

  • Evaluar objetivamente la calidad del trabajo realizado
  • Elegir un nivel de precisión económicamente justificado
  • Proteger los intereses tanto del cliente como del contratista
  • Aportar pruebas documentadas de calidad

Los instrumentos modernos de equilibrado como el Balanset-1A incorporan una calculadora de tolerancias según ISO 1940-1 que calcula automáticamente los valores objetivo y compara los resultados obtenidos con ellos.

Véase también: los tipos de desequilibrio y cómo se corrige cada uno

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Lista de verificación rápida

  • Seleccionar el grado G según el tipo de equipo
  • Registrar la velocidad de trabajo del rotor (rpm) y su masa
  • Calcular e_per = (G x 9549) / n
  • Calcular U_per = e_per x M
  • Confirmar que el desequilibrio residual está dentro de la tolerancia
  • Emitir un certificado de conformidad
Siguiente pasoContrastar la vibración en marcha con las zonas de condición de ISO 20816-3.