Grado de calidad de la ISO
Calidad
Calid
ad
grado G
Equil
Equ
ilibr
ibrio
io ew 1] 2]
Tipos de rotor - Ejemplos generales
mm / s
40
- Ruedas de o!e" llantas" juegos de ruedas" ejes de transmisi#n$
- Cig%e&al-dri'es de motores montados el(stiame
el(stiamente
nte r(pidas de uatro tiempos
)gasolina o diesel* on seis o m(s +linders4*$
- Cig%e&al-dri'es para motores de autom#'iles" amiones + loomotoras$
1,
- ejes de transmisi#n )ejes de la !lie" ardans!a.ts on req espeial
- artes de maquinaria de triturai#n$
- artes de maquinaria agrola$
- os omponentes indi'iduales de los motores )gasolina o diesel* para autom#'iles"
amiones + loomotoras$
- Cig%e&al-dri'es de motores on seis o m(s ilindros bajo requisitos espeiales$
espeiales$
,"
- as pie3as o m(quinas de la planta de proeso$
- rinipales engranajes de turbinas marinas )ser'iios omeriales*$
- Centr.uga tambores$
- os a.iionados
- 'iones
'iones 5ontado rotores de turbina de gas$
- 6l+ ruedas$
- 7mpulsores de la bomba$
- 5(quina-!erramienta + pie3as de maquinaria en general$
- armaduras eltrias normales$
- os omponentes indi'iduales de los motores de bajo requisitos espeiales$
G 2"8
2"8
- as turbinas de gas + 'apor" inluidas las turbinas marinas
marinas )marina merante*$
- Rotores turbo-generador rgido$
- Rotores$
- Turboompres
Turboompresores$
ores$
- 9nidades de la m(quina-!erramienta$
- 5edianas + grandes armaduras eltrias on requisitos espeiales$
- armaduras eltrias peque&as$
- bombas de turbina$
G1
1
- Grabadora + .on#gra.os )gram#.ono* unidades$
- 9nidades de molienda m(quina$
- rmaduras eltrios peque&os on requisitos espeiales
G 0"4
0"4
- :pinles" disos + armaduras de reti.iadoras de preisi#n$
- os girosopios$
G 40
G 1,
G ,"
1] ; w 2<n / ,0-= / 0" si n se mide en re'oluiones por minuto + w en radianes por segundo$ ara simpli.iar> Tolerania
Tolerania
; Componente eso ?@g] < Grado de alidad < A84A / 'eloidad operaional ?R5]
2] En general" para rotores rgidos de dos planos de orrei#n" la mitad del desequilibrio residual reomendada es para
ser tomado para ada plano$
Lo que está equilibrando?
Par
ara
a la per
ers
sona pro
rome
med
dio
io,, bala
lan
nceo de roto
torr es a me
men
nudo un "a
"art
rte
e
negro". Conocimiento mayora de la gente de equilibrio se limita a las ruedas de
coc!e y los neumáticos que deben equilibrarse antes de colocar a los coc!es de
lo contrario #an a e$perimentar #ibraciones del #olante, el desgaste irregular de los
neumáticos y as sucesi#amente.
%ste artculo le dará una idea de el mundo de equilibrio y ayudar a eliminar el "arte
negro".
&n rotor desequilibrado
'esequilibrio e$iste en un rotor cuando el e(e de centro de masa es di)erent
'esequilibrio
di)erente
e a su
e(e central en )uncionamiento.Prácticame
)uncionamiento.Prácticamente
nte todas las pie*as reci+n mecani*adas
no so
son
n sim
sim+tr
+trica
icas
s de
debi
bido
do a so
sopla
plarr ag
agu(e
u(eros
ros en )un
)undic
dici
in,
n, nn-mer
mero
o imp
impar
ar y la
posic
po
sicin
in de los ag
agu(e
u(ero
ros
s de los to
torni
rnillo
llos,
s, pi
pie*a
e*as
s in
insta
stalad
ladas
as )u
)uera
era de
dell ce
centr
ntro,
o,
diámetros mecani*ados e$c+ntricos a los puntos de apoyo, etc.
&n ro
roto
torr de
dese
sequ
quil
ilib
ibra
rado
do,, al gi
gira
rarr, qu
quie
iere
re gi
gira
rarr en to
torn
rno
o a su e(
e(e
e ce
cent
ntra
rall en
masa. 'ebido a que los co(inetes restringen este mo#imiento, la )uer*a centr)uga,
debido al desequilibrio, !ace que el rotor a #ibrar. %sta #ibracin causas lle#an a
los co(inetes, crea ruidos innecesarios y, en casos e$tremos, la desintegracin del
roto
ro
torr en s pu
pued
ede
e se
serr e$
e$pe
peri
rime
ment
ntad
ado.
o. Po
Porr ta
tant
nto,
o, es ne
nece
cesa
sari
rio
o re
redu
duci
cirr el
desequilibrio a un lmite aceptable.
%quilibrio lmites
ay lmites de equilibrio, al igual que los lmites de mecani*ado, en el que el
desequilibrio
desequi
librio es aceptab
aceptable.
le. Las normas internac
internacionales
ionales y naciona
nacionales
les se citan para
rotores, por e(emplo /. ruedas de coc!e están equilibrados con un lmite de 01
grados
grad
os y peq
peque2a
ue2as
s arma
armadura
duras
s el+
el+ctri
ctricas
cas está
están
n equ
equilib
ilibrado
rados
s a gra
grado
do 3,4. Los
grados se con#ierten a desequilibrar unidades, dependiendo de la #elocidad de
rotacin del rotor seg-n ISO 5601 estándares.
&se la calculadora en equilibrio/ la calculadora de tolerancia
&nidades de desequilibrio
Las unidades de desequilibrio son masas #eces el radio, por e(emplo/ un peso
a2adido a una cierta posicin en la pie*a que se está equilibrada cambiara el e(e
de masas en el e(e que discurre y por lo tanto estar en equilibrio. %l peso de la
correccin multiplicado por el radio aplicada dará una unidad de desequilibrio.
Para la medicin m+trica las unidades estarán gram7milmetros 8G99: o para
grandes rotores, gram7centmetros. %l equi#alente Imperial será gram7pulgadas o
o* pu
pulga
lgadas
das.. %s
%ste
te pes
peso
o 8ma
8masa
sa:: se ap
aplic
licar
ara
a a una rad
radio
io de
desd
sde
e el ce
centr
ntro
o de
)uncionamiento en la posicin de la lu*.
;ipos de rotores
Los rotores se di#iden en dos grupos. &no de ellos es donde el rotor es rgido y no
des#a !asta e incluyendo la #elocidad de )uncionamiento.
%l otro grupo comprende rotores )le$ibles que se "inclinan" a la #elocidad de
)uncionamiento. La primera de)le$in #isto es un "saltarse e)ecto cuerda", que
signi)ica el centro del rotor a la #elocidad se mue#e )uera de su e(e de rotacin,
causando alta desequilibrio "estático".
;ipos
;i
pos de desequilibrio
ay tres tipos de desequilibrio/
5. 'esequilibrio
'esequilibrio estático
estático 7 es
es donde el e(e de masas slo
slo se despla*a
despla*a
paralelo al e(e del árbol. %l desequilibrio se corrige slo en un plano
a$ial.
3. 'esequilibrio
'esequilibrio Pare(a
Pare(a 7 es donde el
el e(e de masa intersecta
intersecta el
el e(e que
discurre. Por e(emplo/ un disco que tiene resaca run7out sin
desequilibrio estático. %l desequilibrio se corrige en dos planos
<. 'esequilibrio
'esequilibrio dinámico
dinámico 7 es
es donde el e(e de
de masas no
no es coincidente
coincidente
con el e(e de rotacin. %ste desequilibrio es generalmente una
combinacin de desequilibrio estático y pare(a y se corrige en dos
planos
9+todos de correccin de desequilibrio
La eliminacin de material por taladrado, )resado etc desde la posicin de pesado
en el comp
componen
onente
te se util
utili*a
i*a par
para
a corr
corregir
egir el des
desequ
equilib
ilibrio.
rio. =lte
=lternat
rnati#am
i#ament
ente
e se
puede
pu
ede cor
corre
regir
gir a2
a2ad
adien
iendo
do ma
mater
terial
ial a la po
posic
sicin
in de "lu
"lu*"
*" en el com
compo
ponen
nente
te
mediante pernos o soldadura de equilibrado para reducir el desequilibrio.
9áquinas para equilibrar
Para identi)icar la posicin y la cantidad de desequ
desequilibrio,
ilibrio, máquinas de equilibrado
son utili*ados por una empresa de )abricacin de rotor para corregir cualquier
desequilibrio
desequi
librio que e$iste. %stas
%stas máquinas son tan sensibles que pueden identi)icar
identi)icar
)áci
)á
cilm
lmen
ente
te y co
con
n pr
prec
ecis
isi
in
n cu
cual
alqu
quie
ierr 1.
1.11
115m
5mm
m e(
e(e
e ma
masa
sa )u
)uer
era
a de
dell e(
e(e
e en
)uncionamiento.
&n tipo de máqu
máquina
ina slo ide
identi)
nti)icar
icar des
desequi
equilibr
librio
io est
estátic
ático.
o. %st
%sto
o se util
utili*a
i*a para
equi
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libr
brar
ar pi
pie*
e*as
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)orm
rma
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disc
sco.
o. Ot
Otro
ro ti
tipo
po de má
máqu
quin
ina
a #a a id
iden
enti
ti)i
)ica
carr
desequilibrios en dos planos a$iales, por e(emplo para el equilibrio de una rotores
desequilibrios
cuya longitud es proporcionalmente mayor que su diámetro. %stas máquinas están
disponibles en #ersiones que equilibran el rotor, ya sea en el e(e !ori*ontal o
#ertical.
Con el uso de la electrnica moderna, e$actitud supera )ácilmente las normas
nacionales e internacionales. La puesta a punto de la máquina es muy sencillo con
solo teclear mediciones en una computadora.
%quilibrio de rotores rgidos
'ebido a que e$iste desequilibrio en un componente a-n cuando, rotores rgidos
estacionarias pueden equilibrarse a ba(a #elocidad, lo su)iciente para producir una
)uer*a centr)uga para registrar el desequilibrio.
%quilibrar rotores )le$ibles
%ste tipo de rotor está equilibrado a una #elocidad ba(a en el que el rotor no se
)le$iona. Correccin de desequilibrio se !ace, entonces la #elocidad se incrementa
gradualmente, y el desequilibrio se corrige en etapas !asta que se alcan*a la
#elocidad de )uncionamiento del rotor.
Las t+cnicas modernas
Con el alto costo de reempla*ar los rotores da2ados, la industria a+rea estipula
que
qu
e las pa
parte
rtes
s o se
secc
ccion
iones
es de rot
rotore
ores
s qu
que
e se ca
cambi
mbian
an de
debe
ben
n ma
mant
ntene
enerr un
equilibrio aceptable. La t+cnica implica el uso de partes adyacentes )icticias, por
e(emplo equilibrar
equilibrar un mdulo de compresor con un mdulo de la turbina maniqu y
la sustitucin de compresores y turbinas de palas sin ning-n equilibrio más. %stas
t+cnicas están disponibles para la industria en general si los clientes lo requieran.
>esumen
Los -ltimos m+todos de produccin reducen o eliminan la necesidad de equilibrar
en aplicaciones de ba(a #elocidad, pero cada #e* con mayor #elocidad utili*ados
en máquinas rotati#as, será necesario equilibrio dinámico en el )uturo pre#isible.La
comprensin de equilibrado dinámico optimi*a el proceso de produccin completo.
Equilibrio y rpm
CoroChuck 930 está equilibrado conforme a DIN
69
El estándar DIN 69 describe los requisitos de equilibrado de los sistemas de herramientas rotati!as de tal
modo que tiene en cuenta la car"a real en los rodamientos del husillo ocasionada por el desequilibrio de la
herramienta# El DIN 69 especifica que la car"a de los rodamientos ocasionada por el desequilibrio no
debe superar el $ % de la capacidad de car"a dinámica de estos# En este estándar& todos
todos los desequilibrios
residuales permisibles se indican en '"(mm) y no están asi"nados a un ni!el de calidad de clase * espec+fico
conforme a la I,- $9.0/$ / equisitos de calidad del equilibrio para rotores en estado constante 1r+"ido2#
l equilibrar una herramienta conforme a la I,- $9.0/$& se permite que la clase de equilibrado * 4#5 a 45
000 rpm presente un desequilibrio de $ "(mmk"# Esto si"nifica que el
e l estándar I,- $9.0/$ permite un
desequilibrio mayor en un portaherramientas más pesado en comparaci7n con otro más li"ero a la misma
!elocidad "iratoria# Incluso aunque un desequilibrio residual diferente ocasione unas fuer8as de desequilibrio
y una car"a en los diferentes rodamientos# No se ha alcan8ado una car"a consistente del sistema# No
obstante& el desequilibrio dinámico no depende de la masa de la
l a herramienta& sino solamente del
desequilibrio del sistema de herramientas y de las fuer8as de mecani8ado#
-tro problema con el estándar I,- $9.0/$ es que incluso los requisitos
re quisitos habituales son suficientes para
superar los l+mites posibles de lo que puede medirse por medio de las máquinas de equilibrado habituales y&
y&
por tanto& tampoco pueden compensarse#
 modo de eemplo:
;n ni!el de calidad que se precisa con frecuencia es el * 4&5 a 45 000 rpm# Esto tiene como resultado un
desequilibrio residual de la herramienta dependiente de la masa !alorado en tan solo $ "(mm< por eemplo:
para una herramienta con una masa de $ k"& lo que corresponde a una e=centricidad permisible del centro
de "ra!edad de $ >m#
;n caso a?n más claro:
En el caso de herramientas más li"eras y !elocidades "iratorias más ele!adas& los requisitos incluso
contin?an en aumento# ;na herramienta @,A.0 de 0&35 k" de masa solo presentará un desequilibrio
residual de 0&4$ "(mm para cumplir el requisito de * 4&5 a .0 000 rpm 1por eemplo& una e=centricidad del
centro de "ra!edad de 0&6 >m2#
Incluso aunque la herramienta estB equilibrada conforme a las e=centricidades residuales permisibles
1menores que las des!iaciones ocasionadas por el conunto2& este estado de desequilibrio no puede
conse"uirse de una forma reproducible bastante despuBs de la introducci7n en el husillo# l introducir una
herramienta @,A conforme a la I,- $4$6. en el husillo& puede alcan8arse una precisi7n de uni7n de 4 >m a
. >m 1en funci7n del tamao de la herramienta @,A2#
actores como el des"aste y los errores en la des!iaci7n del husillo pueden dar como resultado una precisi7n
de uni7n peor# Esto puede tener como resultado un desequilibrio residual reproducible y desfa!orable del
sistema en conunto# Esto se aplica en particular a aquellas herramientas con corte yo puntos de separaci7n
diferentes como& por eemplo& con una superficie de sueci7n lateral# ásicamente& la precisi7n de la sueci7n
y la uni7n se !e reducida
re ducida a causa de ello#
Feor+a de equilibrado
El desequilibrio del rotor puede estar ocasionado por el diseo& el material& la fabricaci7n y el montae# Cada
rotor presenta una distribuci7n indi!idual del desequilibrio& incluso en el caso de la producci7n en serie#
El equilibrado es un procedimiento por el cual se comprueba& y si es necesario se austa& la distribuci7n de la
masa de un rotor# Dicho procedimiento se lle!a a cabo para "aranti8ar que la fuer8a de desequilibrio que
act?a sobre los rodamientos del husillo a !elocidad de ser!icio se encuentre dentro de la capacidad de los
rodamientos y para ase"urarse de que la !ibraci7n de los rodamientos a una frecuencia determinada se
encuentre dentro de los l+mites especificados#
•
o
Desequilibrio& ; '"(mm)
,e trata de una medida para especificar cuánta masa distribuida de forma asimBtrica se
des!+a radialmente del ee "iratorio< consulte la i"ura $# El desequilibrio se mide en '"(mm)#
U=mxe
•
o
E=centricidad& e 'Gm)
Ha distancia entre el centro "iratorio y el centro de "ra!edad< consulte la i"ura $# Ha
e=centricidad se mide en 'Gm)#
e = U/m
•
o
uer8a desequilibrada&  'N)
El desequilibrio crea una fuer8a centr+fu"a que aumenta linealmente con el desequilibrio y
cuadráticamente con el n?mero de re!oluciones< consulte la fuer8a centr+fu"a en la i"ura $# Ha fuer8a
desequilibrada se mide en 'N)#
F = u x ω2
Excentrici
dad
Masa
distribui
da de
forma
asimétri
ca
Fuerza
centrífu
ga
Centro
de
graveda
d
Eje
giratorio
Figura 1, Teoría del equilibrio
•
Contraequilibrado
 Jara compensar las fuer8as centr+fu"as no deseadas& es posible retirar o aadir material para diri"ir el
centro de "ra!edad hacia el ee "iratorio< consulte la i"ura 4#
Excentrici
dad
Masa
distribui
da de
forma
asimétri
ca
Centro
de
graveda
d
Eje
giratorio
Excentric
idad
Masa
distribuid
a de
forma
asimétric
a
Agujero
de
compensa
ción de la
broca
Centro de
gravedad
Eje
giratorio
Figura 2, contraequilibrado. En la primera imagen se muestra un desequilibrio y en la
l a segunda se
contraequilibra por medio del agujero de compensación de la broca.
Fipo de equilibrio conforme a la I,- $9.0$
l equilibrar una herramienta conforme a la I,- $9.0/$& se permite que la clase de equilibrado * 4#5 a 40
000 rpm presente un desequilibrio a $ "(mmk"< consulte la Fabla
Fabla $ a continuaci7n# El estándar I,- $9.0$
permite un mayor desequilibrio en un portaherramientas más pesado que otro más li"ero a la misma
!elocidad "iratoria# Incluso aunque diferentes desequilibrios crean diferentes fuer8as de desequilibrio& por lo
que no se obtiene una car"a consistente del sistema#
•
o
Fipo de equilibrio 1I,- $9.0$2& *
,e"?n la I,- $9.0$ / equisitos de calidad del equilibrio para rotores en estado constante
1r+"ido2< * es una medici7n de la calidad de equilibrado de un cuerpo "iratorio# * es la !elocidad tan"encial
en el centro de "ra!edad en relaci7n con la !elocidad "iratoria# * depende de la !elocidad "iratoria 1n2& la
masa del cuerpo 1m2 y el desequilibrio 1u2# Ha clase * no podrá identificarse sin conocer la !elocidad
"iratoria#
G = e x ω /1000
= e x n/9549
= u/m x n/9549 [mm/s]
Desequilibrio específco residual permisible, epor, g-mm/kg
Velocidad de servicio n, r/min
Tabla 1, desequilibrio específico residual permisible para diferentes niveles clase  de la !"# 1$%&'1.
Debido a la meora de los materiales de corte y las herramientas& las !elocidades de corte del metal han
aumentado en los ?ltimos aos# Esta e!oluci7n ha tenido como resultado nue!os requisitos en cuanto al
estado de equilibrado de los sistemas en conunto 1husillo de la máquina& dispositi!o de sueci7n y
herramienta2# Hos requisitos indicados en la I,- $9.0/$ acerca de la calidad del equilibrio para rotores en
estado constante 1r+"ido2 no pueden aplicarse a estos sistemas totales por las si"uientes ra8ones:
Hos husillos de la máquina& dispositi!os de sueci7n y herramientas muestran caracter+sticas esenciales en
contraste con otros rotores constantes 1r+"idos2 1por eemplo: motores elBctricos& rotores& etc#2:
e tc#2:
•
•
•
El husillo& el dispositi!o de sueci7n y la herramienta constituyen un sistema con des!iaciones
temporales parcialmente ele!adas 1por eemplo: cambios de herramienta frecuentes en centros de
mecani8ado2#
Debido a las imprecisiones de sueci7n radiales y relacionadas con el án"ulo& un cambio de
herramientas repetido con el husillo tendrá como resultado un cambio en el estado
e stado de equilibrado del
sistema en conunto#
Has tolerancias de auste de las pie8as indi!iduales 1husillo& dispositi!os de sueci7n y herramienta2
limitan el proceso de equilibrado#
En particular& las imprecisiones de sueci7n del sistema de herramientas y el husillo eercen l+mites
espec+ficos para el sistema sobre el estado de equilibrado reproducible& si el equilibrado no se lle!a a cabo
con el sistema de uni7n& incluido el husillo#
http://www.sandvik.coromant.com/es-es/knowledge/tooling-sstems/machinehttp://www.sandvik.coromant.co
m/es-es/knowledge/tooling-sstems/machineand-tooling-sstems-considerations/balancing-and-rpm/pages/de!ault.asp"
http://www.universalbalancing.co.uk/en/balancing-in!ormatio
http://www.universalbalancing.co
.uk/en/balancing-in!ormation/iso-qualitn/iso-qualitgrades