Machinery Vibration Analysis II – Capítulo 1 1. Los objetos mecánicos vibran u oscilan en respuesta a. a. b. c. d. e.
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Machinery Vibration Analysis II – Capítulo 1
1.
Los objetos mecánicos vibran u oscilan en respuesta a. a. b. c. d. e.
Las tolerancias y defectos dentro del sistema. La masa del sistema. La rigidez y amortiguamiento del sistema. A las frecuencias naturales de sus componentes. A una fuerza de excitación
Resp.: e 2.
Cuál de los siguientes enunciados es falso?. a. b. c. d. e.
La rigidez depende de la elasticidad del material y se expresa como la fuerza por unidad de deflexión. El amortiguamiento es una medida de la capacidad del sistema para disipar energía en forma de calor. La masa de un objeto es igual al volumen del material que lo comprende, multiplicado por su densidad. Se llama velocidad critica, solamente cuando la vibración es inducida por una fuerza a la velocidad de rotación. La fase describe la relación angular o de tiempo existente entre la vibración y la fuerza que la origina.
Resp.: d 3.
Las características de la vibración son: a. b. c. d. e.
Frecuencia, amplitud y periodo. Amplitud, periodo y fase. Fase, amplitud y frecuencia. Frecuencia, fase, amplitud y velocidad. Velocidad, periodo, fase y amplitud.
Resp.: c 4.
Es el tiempo requerido para que una oscilación complete un ciclo y es expresado en segundos se denomina. a. b. c. d. e.
Resp.: b
Tiempo de respuesta Periodo Tiempo máximo Tiempo mínimo Tiempo de toma
5.
El tiempo para un ciclo de una onda es de 0.02 seg, entonces su frecuencia será de: a. b. c. d. e.
50 cpm 0.83 cpm 3000 cpm F=1/t 1/0.02 = 50 CPS ENTONCES 50X60= 3000 CPM 500 cpm Ninguna de las anteriores
Resp.: c 6.
De la figura 1, si la amplitud pico es igual a 0.225 pulg/seg, entonces calcular la magnitud de la vibración para 10 milisegundos. a. b. c. d. e.
0.16 pulg/seg 0.38 pulg/seg -0.16 pulg/seg -0.38 pulg/seg Ninguna de las anteriores
Figura 1 Resp.: c x = 0.225 Sen ((2/0.016)t) = 0.225 sen ((2/0.016)0.01x 360/2) = -0.16 pulg/seg 7.
Para la forma de onda armónica mostrada en la figura 1, si la amplitud o vibración pico es 0.325 pulg/seg la amplitud en rms es:
a. b. c. d. e.
- 0.231 pulg/seg rms 0.3 pulg/seg rms 1.54 pulg/seg rms 0.123 pulg/seg rms - 1.63 pulg/seg rms
Resp.: e x = 0.325 Sen ((2/0.016)t) = [0.325 sen ((2/0.016)0.01x 360/2)]x0.707 = -0.163 pulg/seg RMS 8.
La amplitud de una onda, se puede relacionar matemáticamente en 3 formas: pico, rms o pico a pico, sí y solo sí la onda es: a. b. c. d. e.
Periódica Armónica Transciente Tipo diente de sierra Tipo amplitud modulada
Resp.: b 9.
Se identifica una señal armónica. a. b. c. d. e.
Cuando hay varias frecuencias involucradas. Cuando hay una única frecuencia. Cuando es periódica. Cuando esta compuesta por varias frecuencias sinusoidales desfasadas. Cuando esta compuesta por varias frecuencias sinusoidales en fase.
Resp.: b 10.
La mayoría de las vibraciones de las maquinas son. a. b. c. d. e.
No periódicas Periódicas y armónicas Armónicas Periódicas y no armónicas Periódicas
Resp.: d 11.
Para una amplitud pico 0.5 pulg/seg de una vibración no armónica, su amplitud equivalente es: a. b. c. d. e.
Resp.: e
1 pulg/seg pico-pico 0.35 pulg/seg rms 0.25 pulg/seg media 0.37 pulg/seg rms Ninguna de las anteriores
12.
La mejor manera de obtener la frecuencia fundamental de una señal es; a. b. c. d. e.
En el dominio de la frecuencia En el dominio del tiempo Con un tacómetro digital Con una luz estroboscópica Ninguna de las anteriores
Resp.: b
Figura 2 13.
Hallar la magnitud de la vibración para 4 milisegundos (figura 2). Considerar que la vibración se encuentra retrasada con respecto a la fuerza 20°, la velocidad de la maquina es 1200 rpm y que la amplitud de la vibración es 6 mils. a. b. c. d. e.
0.918 mils 0.459 mils 3.510 mils 1.755 mils Ninguna de las anteriores
Resp.: a x = 6 Sen(2x1200/60 rad/segs x 0.004segs x 360°/2 rad – 20°) = 0.918 mils 14.
Cuál afirmación es la correcta: a. b. c. d. e.
Resp.: c
En cualquier tipo de rotor la vibración siempre esta adelantada a la fuerza que la origina. En rotores rígidos, la fuerza y la vibración están en fase. En rotores rígidos, la vibración esta atrasada con respecto a la fuerza. En rotores rígidos, la fuerza esta atrasada con respecto a la vibración. En rotores flexibles, la fuerza esta en fase con respecto a la vibración.
15.
En un movimiento armónico se cumple: a. b. c. d. e.
El desplazamiento se adelanta 90° a la velocidad. La velocidad se adelanta a la aceleración en 90°. La aceleración se adelanta 90° del desplazamiento. La velocidad se adelanta 90° al desplazamiento. El desplazamiento se adelanta 90° a la aceleración.
Resp.: d 16.
Convertir 4 mils pico-pico de desplazamiento a 1200 cpm a velocidad pulg/seg pico. 4 mils pico-pico = 2 mils pico a. 0.082 pulg/seg pico 1 mils = 0.001 pulg pico b. 0.250 pulg/seg pico 2 mils = 0.002 pulg pico c. 0.356 pulg/seg pico V = 2πFD d. 0.178 pulg/seg pico V = 2 x 3.1415 x 20 CPS x 0.002 pulg pico e. 0.125 pulg/seg pico V = 0.250 pulg/seg pico
Resp.: b
Velocidad = 2¶fD= 2¶x(1,200/60)x(4/2)/1,000 = 0.25 pulg/seg pico Convertir 4 g’ s rms de aceleración de vibración a 30,000 cpm a velocidad de vibración en pulg/seg pico 4 g rms = 4 x 1.4142 = 5.6568 g pico. a. 0.984 pulg/seg pico 1g pico = 386.1 pulg/seg al cuadrado b. 0.492 pulg/seg pico 5.6568 g pico = 5.6568 (386.1) = 2184.09 pulg/seg c. 0.695 pulg/seg pico al cuadrado pico. d. 1.390 pulg/seg pico A = 2Πfv = V = A / 2πF e. Ninguna de las anteriores V = 2184.09 / 3141.59 V = 0.695 pulg / seg pico. Resp.: c 17.
Velocidad = Aceleración/2¶f = 4 x 386.1/(0.707x2¶x30,000/60) = 0.695 pulg/seg pico 18.
Una señal de vibración periódica compleja se puede descomponer. a. b. c. d. e.
Resp.: c
Componentes complejos Componentes periódicos Componentes armónicos Todas son correctas Ninguna de las anteriores
19.
Excitaciones en máquinas son: a. b. c. d. e.
Fuerzas vibratorias que actúan sobre una maquina en forma interna y externa. Vibraciones causadas por las fuerzas causadas por defectos de montaje, desgastes, solturas, rajaduras, etc. Vibraciones causadas por las fuerzas que actúan sobre una maquina en forma externa. Fuerzas causadas por las frecuencias naturales de las máquinas. Vibraciones causadas por las fuerzas que actúan sobre una maquina en forma interna.
Resp.: a 20.
Cuál de los siguientes enunciados es correcto? a. b.
c. d. e.
La magnitud de la vibración proporciona información directa, sobre la magnitud de la fuerza. El análisis de la forma de onda brinda información acerca de la magnitud de la vibración presente en cada una de las frecuencias componentes de la señal y ayuda a la identificación del origen de la vibración. Una función de transferencia no es capaz de encontrar la magnitud de la fuerza a partir de los datos de vibración. Las excitaciones son causadas por las vibraciones de las máquinas debido al desgaste, funcionamiento defectuoso y daño estructural. En el balanceo se utilizan pesos de prueba, para obtener las funciones de transferencia del retraso de fase y de sensibilidad al balanceo.
Resp.: e 21.
El proceso de encontrar la función de transferencia es llamado sistema de identificación y en el sistema de identificación: a. b. c. d. e.
Se miden las vibraciones causadas por las fuerzas generadas por martillos modales. Se miden las vibraciones causadas por las fuerzas generadas por vibradores. Se miden las vibraciones causadas por las fuerzas generadas por pesos de prueba. a, b y c. ayb
Resp.: d 22.
Causan vibraciones a la velocidad de operación a. b. c. d. e.
Resp.: a
Los ejes doblados y desbalanceados. Los ejes y soportes asimétricos. Las solturas. Los entrehierros desiguales en motores de inducción. Las frecuencias naturales.
23.
Cual afirmación es correcta. a. b. c. d. e.
Para elevadas frecuencias resulta difícil medir la aceleración. Para bajas frecuencias resulta difícil medir el desplazamiento. Para elevadas frecuencias los desplazamientos son de baja magnitud. Para elevadas frecuencias las aceleraciones son de baja magnitud. Para elevadas frecuencias las velocidades son de alta magnitud.
Resp.: c 24.
Cual de los siguientes enunciados es falso: a. Las frecuencias naturales son aquellas a las cuáles la máquina vibrará cuando es sometida a un impacto. b. Una máquina y su cimentación tienen un número natural de frecuencias características que dependen del diseño del sistema. c. Una forma modal es la forma vibratoria adoptada por un rotor que vibra en una frecuencia natural d. La masa y rigidez de la máquina y de sus componentes gobiernan las formas modales no amortiguadas. e. Las fuerzas influyen en las formas modales.
Resp.: e 25.
No se puede afirmar que; a. b. c. d. e.
La señal del dominio del tiempo tiene mayor información que la señal del dominio de frecuencias. La señal del dominio de tiempo proporciona información respecto a la magnitud, frecuencia y fase del origen de la vibración. El dominio de frecuencia es usado para identificar el origen de la vibración. La severidad está relacionada con la amplitud de vibración. La severidad es mayor cuanto mayor sea la frecuencia.
Resp.: e 26.
No se puede afirmar que; a. b.
c. d. e. Resp.: d
La respuesta vibratoria de una maquina sirve para localizar fallas dinámicas. La respuesta vibratoria esta relacionada con el diseño de la maquina y es una indicación de las deflexiones y esfuerzos a que el sistema esta siendo sometido. La respuesta vibratoria sirve para evaluar los daños y el desgaste. Las vibraciones siempre son respuestas lineales a las fuerzas de excitación. La respuesta vibratoria esta relacionada a la severidad de las fallas de cada uno de los componentes de una maquina.
27.
De las frecuencias naturales, no se puede afirmar que; a. b. c. d. e.
Sean frecuencias a las cuales la maquina vibra cuando es sometida a un impacto. Sean importantes en el diagnóstico de fallas. Dependan de la distribución de sus masas y de su rigidez. Dependen del diseño de la máquina. Dependan de las fuerzas y del amortiguamiento
Resp.: e 28.
Sí una frecuencia natural es igual a la frecuencia de una excitación de una máquina rotativa, entonces se dice que existe una: a. b. c. d. e.
Velocidad crítica. Frecuencia resonante. Resonancia. Amortiguación crítica. Inercia crítica.
Resp.: a 29.
Cuando la frecuencia de la excitación esta dentro del __% al __% de la frecuencia natural, la vibración es amplificada. a. b. c. d. e.
20% al 25% 10 % al 15% 25% al 30% 15% al 20% 5 % al 10%
Resp.: d 30.
Sí la frecuencia de excitación es igual a la frecuencia natural de una estructura, entonces se llama: a. b. c. d. e.
Velocidad crítica. Frecuencia resonante. Resonancia. Amortiguación crítica. Inercia crítica.
Resp.: c 31.
Cuando una máquina trabaja en su primera velocidad crítica, la magnitud de la amplificación de la vibración depende: a. b. c. d. e.
Resp.: a
Del amortiguamiento. De la masa. De la rigidez. De la frecuencia natural. Todas las anteriores.
32.
Calcular la rigidez equivalente del sistema de la figura 3:
Figura 3 a. b. c. d. e.
2400,000 lbs/pulg 333,333 lbs/pulg 4400,000 lbs/pulg 363,636 lbs/pulg Ninguna de las anteriores
Resp.: d kT = 2 x 2,000,000 (400,000)/4,400,000 = 363,636 lbs/pulg 33.
Calcular la velocidad crítica sin amortiguar del rotor de la figura 3: a. b. c. d. e.
9,192 CPM 3,425.7 CPM 12,446.5 CPM 3,578 CPM Ninguna de las anteriores
Resp.: d NCR = 60/2 34.
363,363(386.1) / 1,000 = 3,578 RPM.
Calcular el (Cc) del amortiguamiento crítico del sistema de la figura 3: a. b. c. d. e.
4,986 lb.seg/pulg 1,858.3 lb.seg/pulg 6,751.6 lb.seg/pulg 1,940.8 lb.seg/pulg Ninguna de las anteriores
Resp.: d Amortiguamiento critico = Cc Cc = 2mn = 2(W/g) (2NCR /60) = 2(1,000/386.1)(23,578/60) = 1,940.8 lbs.seg/pulg.
35.
Cual de las siguientes afirmaciones es falsa; a. b. c. d. e.
El whirling puede ser sincrónica o asincrónica. La órbita circular significa que la rigidez de los apoyos es simétrica. Las Inestabilidad aparece cuando un rotor gira a una velocidad cercana a una de sus frecuencias naturales. Las inestabilidades pueden llegar a ser más destructivas que el desbalance de masas. El whirling sincrónico no siempre es a las RPM del rotor.
Resp.: e 36.
En sistemas mecánicos, son típicos los valores de amortiguación: a. b. c. d. e.
Resp.: b
Superiores a 0.08 c/cc Inferiores a 0.08 c/cc Superiores a 0.008 c/cc Inferiores a 0.8 c/cc Ninguna de las anteriores.