Equilibrado del eje de accionamiento de una trituradora de mandíbulas — Cantera en Brasil

Contexto

Una cantera de granito situada 80 km al norte de Belo Horizonte opera una trituradora de mandíbulas PE-400×600 que procesa 60 toneladas por hora. La trituradora funciona a 300 RPM con un volante de inercia de fundición de 420 kg en cada extremo del eje excéntrico. Tras un cambio de revestimiento, el volante del lado de accionamiento desarrolló una vibración pronunciada que empeoró a lo largo de dos turnos.

La medición inicial con un medidor portátil mostró 14,8 mm/s RMS en el rodamiento del lado de accionamiento y 11,2 mm/s en el lado opuesto al accionamiento. Ambos valores superaban el umbral de alarma de la planta, de 7,1 mm/s. La práctica anterior consistía en retirar el volante con grúa y transportarlo a un taller de equilibrado en São Paulo: un viaje de ida y vuelta de 14 días, incluidos el tránsito y el tiempo de espera.

Preparación

La trituradora se bloqueó y se dejó enfriar. Se montaron magnéticamente dos sensores de vibración en el eje horizontal de cada soporte de rodamiento: lado de accionamiento (DE) y lado opuesto al accionamiento (NDE). La cinta reflectante del tacómetro se aplicó al borde del volante, visible a través de una ventanilla de inspección. Todos los cables se tendieron lejos de puntos de aprisionamiento y se aseguraron con bridas.

Balanset-1A se configuró para equilibrado en dos planos a 300 RPM con ventanas de integración de 20 segundos.

Medición

Toma 1 — Referencia.
Trituradora arrancada en vacío (sin alimentación de material). Lecturas a 300 RPM estables:

• DE: 14,8 mm/s RMS, fase 78°
• NDE: 11,2 mm/s RMS, fase 194°

Fuerte componente a 1× en ambos canales. La diferencia de fase de 116° entre rodamientos confirmó el desequilibrio de par, lo que ratificó que el equilibrado en dos planos era la decisión correcta.

Toma 2 — Peso de prueba en el Plano 1 (volante DE).
Se atornilló un peso de prueba de 250 g al borde del volante a 0°. Toma registrada:

• DE: 10,1 mm/s, fase desplazada a 142°
• NDE: 9,8 mm/s

Coeficientes de influencia calculados.

Toma 3 — Peso de prueba en el Plano 2 (volante NDE).
Se retiró el peso de prueba del DE. Se colocó un peso de prueba de 250 g en el volante NDE a 0°. Toma registrada.

El software disponía ya de la matriz completa de coeficientes de influencia 2×2 y calculó los vectores de corrección:

• Volante DE: 185 g a 312°
• Volante NDE: 130 g a 47°

Toma 4 — Verificación de la corrección.
Pesos de corrección soldados por arco a la cara interior del borde de cada volante. Toma final en vacío:

• DE: 2,3 mm/s RMS
• NDE: 1,8 mm/s RMS

Ambas lecturas holgadamente dentro de la Zona A de la norma ISO 10816-3. La trituradora volvió a producción con alimentación de material: la vibración se mantuvo estable en 2,5 mm/s en el DE y 2,0 mm/s en el NDE bajo carga.

Resultado

Tiempo total transcurrido desde el bloqueo hasta la vuelta al servicio: 55 minutos. Sin grúa, sin transporte, sin dos semanas de espera. La cantera estimó la parada evitada en aproximadamente R$ 85.000 (≈ 16.000 US$) en producción perdida; el Balanset-1A se amortizó en el primer uso.