• Author / Uploaded
• fuckyouscribd

• Categories
• Densidad espectral
• Olas
• Onda sinusoidal
• Amplitud
• Fase (ondas)

Citation preview

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL. FACULTAD REGIONAL VENADO TUERTO. Departamento Ingeniería Electromecánica.

ANÁLISIS DE VIBRACIONES.-

Ing. Francavilla Gastón

1

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO ¿Qué es una Vibración? En términos muy simples una vibración es un movimiento oscilatorio de pequeña amplitud. Por tanto, una señal de vibración capturada de una máquina significa la suma vectorial de la vibración de cada uno de sus componentes.

Ing. Francavilla Gastón

2

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO VIBRACIÓN SIMPLE.

La base principal de las señales de vibración en el dominio del tiempo son las ondas sinusoidales. Estas son las más simples y son la representación de las oscilaciones puras.

De esta onda sinusoidal también es importante definir la amplitud y la fase.

Ing. Francavilla Gastón

3

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO La amplitud desde el punto de vista de las vibraciones es cuanta cantidad de movimiento puede tener una masa desde una posición neutral. La amplitud se mide generalmente en valores pico-pico para desplazamiento y valores cero-pico y RMS para velocidad y aceleración.

Ing. Francavilla Gastón

4

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO La fase realmente es una medida de tiempo entre la separación de dos señales, la cual puede ser relativa o absoluta. Generalmente es encontrada en grados. La fig.siguiente muestra dos señales sinusoidales de igual amplitud y período, pero separadas 90 grados, lo cual indica que ambas curvas están desfasadas 90 grados.

Ing. Francavilla Gastón

5

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO VIBRACIÓN COMPUESTA.

Una señal compuesta es una sumatoria de varias señales sinusoidales que comprenden cada uno de los componentes que se encuentran en la máquina, mas todos los golpeteos y vibraciones aleatorias. El resultado es una señal como la ilustrada en la figura.

Ing. Francavilla Gastón

6

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO VIBRACIÓN ALEATORIA Y GOLPETEOS INTERMITENTES

La vibración aleatoria no cumple con patrones especiales que se repiten constantemente o es demasiado difícil detectar donde comienza un ciclo y donde termina. Estas vibraciones están asociadas generalmente a turbulencias en bombas, a problemas de lubricación, contacto metal-metal en elementos rodantes o a cavitación en bombas.

Ing. Francavilla Gastón

7

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO Los golpeteos intermitentes están asociados a golpes continuos que crean una señal repetitiva. Estas se encuentran mas comúnmente en los engranajes, en el paso de las aspas de un impulsor o ventilador, etc. Este tipo de señales tiende a morir debido a la amortiguación del medio.

Ing. Francavilla Gastón

8

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO TRANSFORMADA DE FOURIER

Hasta ahora sólo hemos visto vibraciones en el dominio del tiempo, que son señales directas de la máquina. Existen otras formas para realizar un estudio de vibraciones, entre las cuales se encuentra mirar esta señal en el dominio de la frecuencia. Esta es la gráfica de Amplitud vs. Frecuencia y es conocida con el nombre de espectro. Entonces lo que hace un analizador de espectros que trabaja con la transformada rápida de Fourier es capturar una señal desde una máquina, luego calcula todas las series de señales sinusoidales que contiene la señal compleja y por último las muestra en forma individual en el eje X de la frecuencia. Ing. Francavilla Gastón

9

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO En la siguiente ilustración de tres dimensiones puede notarse claramente la señal compleja (en color verde), capturada desde una máquina. A dicha señal se le calculan todas las series de señales sinusoidales en el dominio del tiempo (vistas en azul) y por último se muestra cada una en el dominio de la frecuencia (vistas en rojo).

Ing. Francavilla Gastón

10

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

POSIBLES CAUSAS DE VIBRACIONES DESBALANCEO. DESALINEACIÓN. HOLGURA MECÁNICA EJE-AGUJERO. EXCENTRICIDAD. ROTOR O EJE PANDEADO. FALLAS EN ENGRANAJES. BANDAS. FLUJO DE LÍQUIDOS. FLUJO DE GASES. FALLAS EN RODAMIENTOS

Ing. Francavilla Gastón

11

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO DESPLAZAMIENTO, VELOCIDAD Y ACELERACIÓN.

La medida en desplazamiento (mm ó µm en SI) es importante para reconocer patrones que están a muy baja frecuencia. Esta es una medida especial para hallar anormalidades en turbomaquinaria. La medida en velocidad (mm/s en SI) es importante para resaltar picos de bajas y medias frecuencias. Permite reconocer la mayoría de los patrones de fallas en desbalanceo, desalineación, holgura mecánica, etc. La medida en aceleración ( G ) es importante para resalta picos de vibración de medias y altas frecuencias. Permite reconocer patrones asociados a contactos metal-metal y fricciones abrasivas.

Ing. Francavilla Gastón

12

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN (Gráfico de velocidad).

Ing. Francavilla Gastón

13

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO Grupos 2 y 4 (predeterminado) Las clasificaciones de Grupo 2 y 4 de la norma ISO definen los siguientes tipos de maquinaria: • Maquinaria de tamaño mediano y maquinaría eléctrica con una velocidad de eje entre 160 mm y 315 mm. • Normalmente, estas máquinas están equipadas con cojinetes rodantes, pero muchas usan cojinetes de manguitos y operan a velocidades superiores a 600 RPM. • Estas máquinas incluyen bombas con impulsores con pluripalas y controladores integrados.

Ing. Francavilla Gastón

14

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO Grupos 1 y 3 Las clasificaciones de Grupo 1 y 3 de la norma ISO definen los siguientes tipos de maquinaria: • Maquinaria de gran tamaño y máquinas eléctricas con una velocidad de eje superior a 315 mm. • Generalmente, estas máquinas están equipadas con cojinetes de manguitos y pueden usar cojinetes rodantes. • Estas máquinas incluyen bombas con impulsores con pluripalas y controladores integrados.

Ing. Francavilla Gastón

15

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO Gráfico de gravedad de aceleración con envolvente.

Ing. Francavilla Gastón

16

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO CL1 Cojinetes con un diámetro interior entre 200 mm y 500 mm y una velocidad de árbol inferior a 500 RPM. CL2 (predeterminado) Cojinetes con un diámetro interior entre 200 mm y 300 mm y una velocidad de árbol entre 500 RPM y 1800 RPM. CL3 Cojinetes con un diámetro interior entre 20 mm y 150 mm y una velocidad de árbol desde 1800 RPM hasta 3600 RPM.

Ing. Francavilla Gastón

17

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO EQUIPOS PARA MEDICIÓN DE VIBRACIONES.

Ing. Francavilla Gastón

18

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO

Manual SKF

Ing. Francavilla Gastón

19

MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO


BIBLIOGRAFÍA.



A-MAQ (Análisis de Maquinarias) Tutorial de vibraciones para mantenimiento mecánico. www.a-maq.com



SKF Asesor del estado de la máquina. Manual del usuario.

Ing. Francavilla Gastón

20