1.- Vibraciones Inter Andean

CURSO DE VIBRACIONES

INTER ANDEDAN TRADING S.A.C.

Ing. Ricardo Fuentes B.

Que es una vibración?Que es una vibración?

ES EL MOVIMIENTO CÍCLICO DE UNA MASA, QUE FORMA PARTE DE UN SISTEMA ELÁSTICO, ALREDEDOR DE SU POSICIÓN DE EQUILIBRIO

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. Una oscilación pura puede ser representada físicamente con el siguiente experimento: Imagínese una masa suspendida de un resorte como el de la figura 1a . Si esta masa es soltada desde una distancia Xo, en condiciones ideales, se efectuará un movimiento armónico simple que tendrá una amplitud Xo. Ahora a la masa vibrante le adicionamos un lápiz y una hoja de papel en su parte posterior, de manera que pueda marcar su posición. Si tiramos el papel con velocidad constante hacia el lado izquierdo se formará una gráfica parecida a la figura 1B. El tiempo que tarda la masa para ir y regresar al punto Xo siempre es constante. Este tiempo recibe el nombre de período de oscilación (medido generalmente en seg o mseg) y significa que el resorte completó un ciclo.

Forma de onda senoidalForma de onda senoidal

MEDICIONES DE AMPLITUDMEDICIONES DE AMPLITUD

ONDA SIMPLEONDA SIMPLE

ONDA COMPUESTAONDA COMPUESTA

RELACIÓN ENTRE LAS DISTINTAS FORMAS RELACIÓN ENTRE LAS DISTINTAS FORMAS DE MEDIR LA AMPLITUDDE MEDIR LA AMPLITUD

FORMA DE ONDA SIMPLEFORMA DE ONDA SIMPLE

RMS = 0,707 RMS = 0,707 ** 0-PICO 0-PICO

0-PICO = 0,5 0-PICO = 0,5 ** PICO-PICO PICO-PICO

FORMA DE ONDA FORMA DE ONDA COMPUESTACOMPUESTA

RMS < 0,707 RMS < 0,707 ** 0-PICO 0-PICO

0-PICO > 0,5 0-PICO > 0,5 ** PICO-PICO PICO-PICO

¿QUE MEDICION UTILIZAR?¿QUE MEDICION UTILIZAR?

RMS: valor muy estable, indicado para sistemas de alta RMS: valor muy estable, indicado para sistemas de alta energía de vibración (altas rpm)energía de vibración (altas rpm)

0-Pico: valor muy sensible a pequeños cambios, indicado 0-Pico: valor muy sensible a pequeños cambios, indicado para sistemas de baja energía (bajas rpm) para sistemas de baja energía (bajas rpm)

FASE DE UNA VIBRACIONFASE DE UNA VIBRACIONLa fase realmente es una medida de tiempo entre la separación de dos señales, la cual puede ser relativa o absoluta. Generalmente es medida en grados. La figura muestra dos señales sinusoidales de igual amplitud y período, pero separadas 90 grados, lo cual indica que ambas curvas están desfasadas 90 grados

VIBRACION COMPUESTAVIBRACION COMPUESTAUna señal compuesta es una sumatoria de varias señales sinusoidales que comprenden cada uno de loscomponentes que se encuentran en la máquina, mas todos los golpeteos y vibraciones aleatorias. El resultadoes una señal como la ilustrada en la figura

ESPECTRO DE VIBRACIONESPECTRO DE VIBRACIONExisten 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. Esta es la mejor herramienta que se tiene actualmente para el análisis de maquinaria.Fue precisamente el matemático francés Jean Baptiste Fourier (1768 – 1830) quien encontró la forma de representar una señal compleja en el dominio del tiempo por medio de series de curvas sinusoidales con valores de amplitud y frecuencia específicos

FFTFFT

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. En la anterior 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). La figura siguiente muestra una señal en el dominio del tiempo y su correspondiente en el dominio de la frecuencia.

VARIABLES A CONTROLARVARIABLES A CONTROLAR

DESPLAZAMIENTO DE VIBRACIONDESPLAZAMIENTO DE VIBRACION X = XX = X00 SEN SEN t t

VELOCIDAD DE VIBRACIONVELOCIDAD DE VIBRACION V = XV = X00 COS COS t t

ACELERACION DE VIBRACIONACELERACION DE VIBRACION A = - XA = - X00 22 SEN SEN t t

siendo: Xo = desplazamiento máximow = frecuencia angulart = tiempo

CONSIDERACIONES RESPECTO DE LAS CONSIDERACIONES RESPECTO DE LAS VARIABLESVARIABLES

Los que indican los instrumentos, en una medición convencional, es su valormáximo, en valor absoluto.Desplazamiento = X oVelocidad = ω XoAceleración = ω² XoAquí podemos apreciar que la medición de desplazamiento no da ningunainformación respecto del esfuerzo, ya que no está influenciado por la frecuencia.En cambio la velocidad, tiene dentro de sí esta variable. Por esta razón es que la medición recomendada es la velocidad de la vibración. Este argumento se verá fortalecido cuando analicemos las normas de severidad de vibraciones.Con lo cual se deduce que no tiene sentido desde el punto de vista de losesfuerzos internos controlar desplazamiento .

CONSIDERACIONES RESPECTO DE LAS CONSIDERACIONES RESPECTO DE LAS VARIABLESVARIABLES

En cambio la aceleración tiene su utilidad en los fenómenos de alta frecuencia.Imaginemos un problema de lubricación cuyas frecuencias características estánpor encima de 5000 ciclos por segundo (5Khz)Para que exista vibración, tiene que existir movimiento.En este caso habrá, pero será extremadamente pequeño: X → 0Si a ese fenómeno lo estamos midiendo en velocidad, tenemos:V = ωXo entonces V → 0Aunque ω es un número elevado, para la frecuencia mencionada es de300.000(1/s), Xo → 0, por lo tanto también tenderá a cero V.En cambio si utilizamos aceleración: a = ω² Xo con Xo → 0.Al elevar al cuadrado un número tan alto, por más que X0 → 0, la aceleraciónarrojará un nivel fácilmente detectado.

CONSIDERACIONES RESPECTO DE LAS CONSIDERACIONES RESPECTO DE LAS VARIABLESVARIABLES

CONCLUSIONCon VELOCIDAD se pueden evaluar las componentes de baja frecuencia,(hasta 1 Khz), que son originados por defectos de montaje.Con ACELERACIÓN se evalúan los fenómenos de alta frecuencia como sonlos de desgaste.La medición de DESPLAZAMIENTO no es recomendable..

VIBRACIONES RELATIVASVIBRACIONES RELATIVAS

VIBRACIONES ABSOLUTASVIBRACIONES ABSOLUTAS

SENSOR INDUCTIVO DE PROXIMIDADSENSOR INDUCTIVO DE PROXIMIDAD

D = MEDICIÓN DIRECTAD = MEDICIÓN DIRECTAV = V = δδD/D/ δδtta = a = δδ22D/ D/ δδtt

SENSORES DE VELOCIDADSENSORES DE VELOCIDAD

D = D = ∫ ∫ vv dt dtV = MEDICIÓN DIRECTAV = MEDICIÓN DIRECTAa = a = δδVV//δδtt

ACELEROMETROSACELEROMETROS2da LEY DE NEWTON2da LEY DE NEWTON

D = D = ∫∫ ∫∫ aa dt dtV = V = ∫ ∫ aa dt dta = a = MEDICIÓN DIRECTAMEDICIÓN DIRECTA

UNIDADESUNIDADES

VELOCIDAD: mm/seg ; in/segVELOCIDAD: mm/seg ; in/seg ACELERACION: g ; m/segACELERACION: g ; m/seg22

FORMA DE MEDIRFORMA DE MEDIR RMSRMS 0-PICO0-PICO PICO-PICOPICO-PICO

DONDE MEDIR LA VIBRACIONDONDE MEDIR LA VIBRACION

BAJAS FRECUENCIASBAJAS FRECUENCIAS

VELOCIDAD: VARIABLE MAS VELOCIDAD: VARIABLE MAS REPRESENTATIVAREPRESENTATIVA

RELACION DIRECTA CON LAS RPM RELACION DIRECTA CON LAS RPM DE GIRO DEL EQUIPO DE GIRO DEL EQUIPO CONTROLADOCONTROLADO

LAS FALLAS COINCIDEN CON RPM LAS FALLAS COINCIDEN CON RPM O MULTIPLOS DE ESTAO MULTIPLOS DE ESTA

FALLAS DETECTABLESFALLAS DETECTABLES DESBALANCEODESBALANCEO DESALINEACIONDESALINEACION SOLTURA MECANICA (JUEGO)SOLTURA MECANICA (JUEGO) EXCENTRICIDAD DE ROTORESEXCENTRICIDAD DE ROTORES PROBLEMAS DE CORREASPROBLEMAS DE CORREAS EJES FLEXIONADOSEJES FLEXIONADOS TRANSPORTE DE FLUIDOSTRANSPORTE DE FLUIDOS FALLAS ELECTRICASFALLAS ELECTRICAS

ISO 10816-3ISO 10816-3

DESBALANCEO DE FUERZADESBALANCEO DE FUERZA

Su amplitud aumenta con el cuadrado de la velocidadSu amplitud aumenta con el cuadrado de la velocidad Se presenta en fase y constanteSe presenta en fase y constante La 1X siempre presente y domina el espectro, radialLa 1X siempre presente y domina el espectro, radial Se corrige con un solo peso centralSe corrige con un solo peso central

DESBALANCEO DE CUPLADESBALANCEO DE CUPLA

Su amplitud aumenta con el cuadrado de la velocidadSu amplitud aumenta con el cuadrado de la velocidad Se presenta desfasado en 180º y constanteSe presenta desfasado en 180º y constante La 1X siempre presente y domina el espectro, radial y axialLa 1X siempre presente y domina el espectro, radial y axial Se corrige con dos pesos en planos separadosSe corrige con dos pesos en planos separados

DESBALANCEO DE ROTOR EN VOLADIZODESBALANCEO DE ROTOR EN VOLADIZO

Su amplitud aumenta con el cuadrado de la velocidadSu amplitud aumenta con el cuadrado de la velocidad Se presenta en fase axial, radial puede no ser constanteSe presenta en fase axial, radial puede no ser constante La 1X siempre presente y domina el espectroLa 1X siempre presente y domina el espectro Suele predominar en sentido axialSuele predominar en sentido axial Puede necesitar corrección en uno o dos planosPuede necesitar corrección en uno o dos planos

ROTOR EXCENTRICOROTOR EXCENTRICO

Mayores vibraciones en 1X del componente excéntricoMayores vibraciones en 1X del componente excéntrico Lecturas ortogonales en fase u opuestas.Lecturas ortogonales en fase u opuestas. Amplitud predominante en dirección hacia los centrosAmplitud predominante en dirección hacia los centros No se corrige con balanceoNo se corrige con balanceo

EJE CURVADOEJE CURVADO

Predomina la 1X si esta curvado hacia el centro, tiende Predomina la 1X si esta curvado hacia el centro, tiende hacia la 2X si esta curvado hacia las unioneshacia la 2X si esta curvado hacia las uniones

Lecturas axiales desfasadas 180º en cada componenteLecturas axiales desfasadas 180º en cada componente Mayores amplitudes en dirección axialMayores amplitudes en dirección axial

DESALINEACION ANGULARDESALINEACION ANGULAR

Se caracteriza por amplitudes axiales elevadasSe caracteriza por amplitudes axiales elevadas En el espectro pueden predominar la 1X, 2X ó 3X En el espectro pueden predominar la 1X, 2X ó 3X

dependiendo del tipo de acople, rigidez etc.dependiendo del tipo de acople, rigidez etc. Lecturas axiales desfasadas 180º a través del Lecturas axiales desfasadas 180º a través del

acopleacople

DESALINEACION PARALELADESALINEACION PARALELA

Se caracteriza por amplitudes radiales (vertical) elevadasSe caracteriza por amplitudes radiales (vertical) elevadas En el espectro suele predominar la 2X En el espectro suele predominar la 2X Depende en gran medida del tipo de acopleDepende en gran medida del tipo de acople Lecturas radiales desfasadas 180º a través del acopleLecturas radiales desfasadas 180º a través del acople

RODAMIENTO ATRAVESADO EN EL EJERODAMIENTO ATRAVESADO EN EL EJE

Se caracteriza por amplitudes axiales elevadasSe caracteriza por amplitudes axiales elevadas En el espectro suele predominar la 2X En el espectro suele predominar la 2X Lecturas axiales a cada lado (horizontal o Lecturas axiales a cada lado (horizontal o

vertical) desfasadas 180ºvertical) desfasadas 180º

RESONANCIARESONANCIA

Sucede cuando una frecuencia forzada coincide Sucede cuando una frecuencia forzada coincide con la frecuencia natural de algún componente.con la frecuencia natural de algún componente.

En el espectro predomina la componente que En el espectro predomina la componente que coincide con la frecuencia natural coincide con la frecuencia natural

Lecturas de fase a 90º en la resonancia y de Lecturas de fase a 90º en la resonancia y de 180º al pasar por ella180º al pasar por ella

SOLTURA MECANICA (BASE SUELTA)SOLTURA MECANICA (BASE SUELTA)

En el espectro predomina la 2X y puede En el espectro predomina la 2X y puede aparecer un 0.5X si la soltura es importanteaparecer un 0.5X si la soltura es importante

Es altamente direccionalEs altamente direccional Lectura desfasada 180º entre pata y baseLectura desfasada 180º entre pata y base

SOLTURA MECANICA (ENTRE EJE Y APOYO)SOLTURA MECANICA (ENTRE EJE Y APOYO)

En el espectro predomina la 2X con En el espectro predomina la 2X con múltiples armónicas y puede aparecer múltiples armónicas y puede aparecer un 0.5X y armónicosun 0.5X y armónicos

Lecturas de fase inestablesLecturas de fase inestables

COJINETE DE FRICCION (HOLGURA)COJINETE DE FRICCION (HOLGURA)

En el espectro se observan varias armónicas En el espectro se observan varias armónicas Suelen amplificarse leves problemas de Suelen amplificarse leves problemas de

desbalanceo y/o desalineacióndesbalanceo y/o desalineación Predomina en dirección radialPredomina en dirección radial

COJINETE DE FRICCION (OIL WHIRL)COJINETE DE FRICCION (OIL WHIRL)

El espectro se presenta una componente subarmónica El espectro se presenta una componente subarmónica Causado por condiciones inadecuadas de operaciónCausado por condiciones inadecuadas de operación Predomina en dirección radialPredomina en dirección radial

FUERZAS HIDRAULICAS (PASO DE PALETAS)FUERZAS HIDRAULICAS (PASO DE PALETAS)

Se observa en espectro componente de paso de alabesSe observa en espectro componente de paso de alabes Puede presentarse una 2X de FPAPuede presentarse una 2X de FPA Causas: obstrucciones en cañerías, fallas en difusores, Causas: obstrucciones en cañerías, fallas en difusores,

aspas con ángulos distintosaspas con ángulos distintos

FUERZAS HIDRAULICAS (FLUJO TURBULENTO)FUERZAS HIDRAULICAS (FLUJO TURBULENTO)

Espectro con presencia de FPA y componentes Espectro con presencia de FPA y componentes aleatorias de baja frecuencia (< 2000 cpm)aleatorias de baja frecuencia (< 2000 cpm)

Causa: variaciones de presión o de velocidad Causa: variaciones de presión o de velocidad de aire que pasa a través de un ventiladorde aire que pasa a través de un ventilador

CORREAS FLOJASCORREAS FLOJAS

Fc siempre menor que rpm de poleasFc siempre menor que rpm de poleas No predomina en el espectro, suele presentar 2 o 3 No predomina en el espectro, suele presentar 2 o 3

armónicasarmónicas

DESALINEACION DE POLEASDESALINEACION DE POLEAS

En el espectro domina la 1X de la poleaEn el espectro domina la 1X de la polea Dirección axial de mayor amplitudDirección axial de mayor amplitud Puede aparecer una 2XPuede aparecer una 2X

EXCENTRICIDAD DEL ESTATOREXCENTRICIDAD DEL ESTATOR

El espectro presenta una componente importante en 2X de la El espectro presenta una componente importante en 2X de la frecuencia de líneafrecuencia de línea

Predomina la dirección radialPredomina la dirección radial No se debe confundir con la 2X de un motor de 2 polosNo se debe confundir con la 2X de un motor de 2 polos

ROTOR EXCENTRICOROTOR EXCENTRICO

En espectro aparece dominante la 2FL con En espectro aparece dominante la 2FL con bandas laterales de FPPbandas laterales de FPP

Pueden aparecer BL alrededor de la 1XPueden aparecer BL alrededor de la 1X

PROBLEMAS DEL ROTORPROBLEMAS DEL ROTOR

En espectro de baja frecuencia se observan BL alrededor de la 1X y En espectro de baja frecuencia se observan BL alrededor de la 1X y sus armónicassus armónicas

En alta frecuencia domina la FPB rodeada de BL con frecuencia = 2FLEn alta frecuencia domina la FPB rodeada de BL con frecuencia = 2FL Mayores amplitudes en dirección radialMayores amplitudes en dirección radial

DAGNOSTICO: BARRAS CORTADAS MOTOR CADAGNOSTICO: BARRAS CORTADAS MOTOR CA

A Espectro de vibraciones escala lineal.

B Espectro de corriente con escala logarítmica y diagnostico automático.

PROBLEMAS DE FASEPROBLEMAS DE FASE

El espectro presenta una 2FL dominante rodeada por BL de El espectro presenta una 2FL dominante rodeada por BL de frecuencia 1/3 de FLfrecuencia 1/3 de FL

Amplitud dominante radialAmplitud dominante radial

PROBLEMAS EN MOTORES DE CCPROBLEMAS EN MOTORES DE CC

Presenta un espectro con frecuencia dominante = 6FL que Presenta un espectro con frecuencia dominante = 6FL que es la frecuencia de disparo de tiristoreses la frecuencia de disparo de tiristores

Amplitud dominante radialAmplitud dominante radial

PULSACIONPULSACION

Sucede cuando una fuente de vibración interfiere con otra. Generalmente se produce por dos máquinas cercanas que trabajan casi a la misma velocidad.

El espectro muestra dos picos con frecuencias similares. La diferencia de estas da como resultado una pulsación. La ilustración izquierda representa estas frecuencias en el dominio del tiempo y la suma de ambas.

Para solucionar el problema se deben aislar estructuralmente las máquinas en conflicto

ALTAS FRECUENCIASALTAS FRECUENCIAS

ACELERACION: VARIABLE MAS ACELERACION: VARIABLE MAS REPRESENTATIVAREPRESENTATIVA

RELACION CON MULTIPLOS RELACION CON MULTIPLOS SUPERIORES DE LAS RPM DE GIRO SUPERIORES DE LAS RPM DE GIRO DEL EQUIPO CONTROLADODEL EQUIPO CONTROLADO

FALLAS DETECTABLESFALLAS DETECTABLES

FALLAS DE RODAMIENTOSFALLAS DE RODAMIENTOS FALLA DE PELICULA LUBRICANTEFALLA DE PELICULA LUBRICANTE CAVITACIONCAVITACION FALLAS DE ENGRANEFALLAS DE ENGRANE

FALLAS EN RODAMIENTOSFALLAS EN RODAMIENTOS

1º etapa: señales ultrasónicas 1º etapa: señales ultrasónicas (sin indicaciones)(sin indicaciones)

2º etapa: pequeñas fallas 2º etapa: pequeñas fallas excitan frecuencias naturales excitan frecuencias naturales del rodamiento del rodamiento

3º etapa: aparecen frecuencias 3º etapa: aparecen frecuencias de defecto del rodamiento, de defecto del rodamiento, crece nro de bandas lateralescrece nro de bandas laterales

4º etapa: se afecta la 1X, 4º etapa: se afecta la 1X, comienzan a desaparecer comienzan a desaparecer defectos del rod. Aumenta piso defectos del rod. Aumenta piso de ruidode ruido

FALLA DE PELICULA LUBRICANTEFALLA DE PELICULA LUBRICANTE

Se ubica en altas frecuenciasSe ubica en altas frecuencias No presenta componentes de frecuencia definidaNo presenta componentes de frecuencia definida Suele desaparecer al engrasar o reemplazar el lubricanteSuele desaparecer al engrasar o reemplazar el lubricante

FUERZAS HIDRAULICAS (CAVITACION)FUERZAS HIDRAULICAS (CAVITACION)

Espectro con presencia de FPA y componentes aleatorias de alta Espectro con presencia de FPA y componentes aleatorias de alta frecuencia (> 30 Kcpm)frecuencia (> 30 Kcpm)

Causa: normalmente indica presión de succión insuficienteCausa: normalmente indica presión de succión insuficiente

DESGASTE EN ENGRANAJESDESGASTE EN ENGRANAJES

Espectro con presencia de FE y bandas lateralesEspectro con presencia de FE y bandas laterales

DESALINEACION Y DESGASTE SEVERO DE ENGRANAJESDESALINEACION Y DESGASTE SEVERO DE ENGRANAJES

Espectro con presencia de FE y armónicas de FE con bandas lateralesEspectro con presencia de FE y armónicas de FE con bandas laterales

CUADRO DE TOLERANCIA PARA RODAMIENTOS

Aceleración (g) Aceleración (g) [rms][rms]

G (se)G (se) SeveridadSeveridad

5.0+5.0+ 3.0+3.0+ PeligrosoPeligroso

3.0~5.03.0~5.0 1.5~3.01.5~3.0 Muy maloMuy malo

1.5~3.01.5~3.0 0.8~1.50.8~1.5 MaloMalo

0.75~1.50.75~1.5 0.4~0.80.4~0.8 AceptableAceptable

0.2~0.750.2~0.75 0.2~0.40.2~0.4 BuenoBueno

0.01~0.20.01~0.2 0.01~0.20.01~0.2 Muy BuenoMuy Bueno

COMO ANALIZAR UN ESPECTO COMO ANALIZAR UN ESPECTO VIBRATORIO VIBRATORIO

Relacionar en forma precisa la frecuencia de las Relacionar en forma precisa la frecuencia de las vibraciones con la velocidad de rotación de la vibraciones con la velocidad de rotación de la máquinamáquina

Determinar para cada componente (o Determinar para cada componente (o frecuencia) vibratoria o grupos de frecuencia) vibratoria o grupos de componentes, la causa que la genera. componentes, la causa que la genera. Considerar que las vibraciones pueden provenir Considerar que las vibraciones pueden provenir de:de:

Vibraciones propias al funcionamiento de la Vibraciones propias al funcionamiento de la máquina: componentes a la frecuencia de paso máquina: componentes a la frecuencia de paso de álabes en turbomáquinas, componentes a la de álabes en turbomáquinas, componentes a la Fe en cajas de engranajes, etc.Fe en cajas de engranajes, etc.

Vibraciones generadas por condiciones Vibraciones generadas por condiciones inapropiadas de funcionamiento: bombas inapropiadas de funcionamiento: bombas centrífugas que trabajan a bajo flujo o con centrífugas que trabajan a bajo flujo o con impulsores de diámetro muy grande, carga impulsores de diámetro muy grande, carga excesiva en cajas reductoras, etc.excesiva en cajas reductoras, etc.

Vibraciones provenientes de otras máquinas.Vibraciones provenientes de otras máquinas. Vibraciones generadas por fallas en la Vibraciones generadas por fallas en la

máquina: desalineamiento, solturas, máquina: desalineamiento, solturas, rodamientos dañados, etc.rodamientos dañados, etc.

IMPORTANTE: GENERAR IMPORTANTE: GENERAR ESPECTRO BASEESPECTRO BASE

Se denomina espectro base a las Se denomina espectro base a las mediciones efectuadas sobre una mediciones efectuadas sobre una máquina nueva y con buenas máquina nueva y con buenas condiciones de montajecondiciones de montaje

QUE BUSCAR EN UN QUE BUSCAR EN UN ESPECTROESPECTRO

Componentes a la velocidad de Componentes a la velocidad de rotación de la máquinarotación de la máquina

Armónicos (1X, 2X, 3X, etc.) de la Armónicos (1X, 2X, 3X, etc.) de la velocidad de girovelocidad de giro

Frecuencias más bajas de la Frecuencias más bajas de la velocidad de rotación, ver si son velocidad de rotación, ver si son subarmónicossubarmónicos

Familias de armónicos y/o Familias de armónicos y/o subarmónicos no relacionados con la subarmónicos no relacionados con la rotaciónrotación

Identificación de bandas lateralesIdentificación de bandas laterales Vibración de banda anchaVibración de banda ancha

ANALISIS DE FASEANALISIS DE FASE

Un desbalanceo de fase es evidenciado Un desbalanceo de fase es evidenciado por una fase casi idéntica en dirección por una fase casi idéntica en dirección radial en cada apoyo del rotor de una radial en cada apoyo del rotor de una máquinamáquina

El desbalanceo de cupla muestra una El desbalanceo de cupla muestra una relación fuera de fase de relación fuera de fase de aproximadamente 180º, cuando se aproximadamente 180º, cuando se compara la fase en dirección horizontal compara la fase en dirección horizontal radial (para rotores entre apoyos)radial (para rotores entre apoyos)

El desbalanceo dinámico se indica cuando la El desbalanceo dinámico se indica cuando la diferencia de fase está bien alejada de 0º o 180º, diferencia de fase está bien alejada de 0º o 180º, pero es casi la misma en dirección horizontal y pero es casi la misma en dirección horizontal y vertical vertical

La desalineación angular está indicada por una La desalineación angular está indicada por una diferencia de fase de aproximadamente 180º a diferencia de fase de aproximadamente 180º a través del acoplamiento medida en dirección axialtravés del acoplamiento medida en dirección axial

La desalineación paralela está indicada por una La desalineación paralela está indicada por una diferencia de fase de aproximadamente 180º a diferencia de fase de aproximadamente 180º a través del acoplamiento medida en dirección radialtravés del acoplamiento medida en dirección radial

Un eje flexionado causa que la fase axial del Un eje flexionado causa que la fase axial del mismo sea de aproximadamente 180º cuando se mismo sea de aproximadamente 180º cuando se soporta entre apoyossoporta entre apoyos

La resonancia muestra un cambio de fase La resonancia muestra un cambio de fase de 90º en el momento en que la frecuencia de 90º en el momento en que la frecuencia forzada coincide con la frecuencia natural y forzada coincide con la frecuencia natural y se aproxima a 180º entre el momento se aproxima a 180º entre el momento anterior y posterior de pasar por la anterior y posterior de pasar por la frecuencia naturalfrecuencia natural

La soltura debida a problemas de base se La soltura debida a problemas de base se indican por un cambio de fase de casi 180º indican por un cambio de fase de casi 180º entre pie de máquina y baseentre pie de máquina y base

La soltura mecánica debida a rotores flojos La soltura mecánica debida a rotores flojos presenta gran inestabilidad de fase entre presenta gran inestabilidad de fase entre una medición y otra posterioruna medición y otra posterior

CUANDO UTILIZARLACUANDO UTILIZARLA

Su mayor uso se dará en máquinas que Su mayor uso se dará en máquinas que han experimentado un crecimiento han experimentado un crecimiento importante de los valores de vibración importante de los valores de vibración en 1X, 2X y 3X RPMen 1X, 2X y 3X RPM

ANALISIS DE ENVOLVENTEANALISIS DE ENVOLVENTE

DETECTA FALLAS INCIPIENTES EN DETECTA FALLAS INCIPIENTES EN RODAMIENTOSRODAMIENTOS

DETERMINA FRECUENCIAS DE DETERMINA FRECUENCIAS DE FALLAS DE RODAMIENTOSFALLAS DE RODAMIENTOS

PROCESAMIENTO DE SEÑALPROCESAMIENTO DE SEÑAL

PARAMETROS: ENVOLVENTEPARAMETROS: ENVOLVENTE

A

B

C

D

Evaluación del espectro envolvente:Al poner en la configuración las RPM y número de rodamiento, Aparecen marcas en el espectro correspondientes a las frecuencias de las distintas fallas: pista interna, externa, elemento rodante y jaula.Si algunas de las componentes de la medición coinciden con las marca de alguna falla, se esta en condiciones de diagnosticar la falla de ese componente.

REDUCTOR BAJAS VUELTAS SIN REDUCTOR BAJAS VUELTAS SIN EVIDENCIAS SIGNIFICATIVAS DE FALLAEVIDENCIAS SIGNIFICATIVAS DE FALLA

ESPECTRO ENVOLVENTE DONDE ESPECTRO ENVOLVENTE DONDE QUEDAN EN EVIDENCIA LAS FALLAS QUEDAN EN EVIDENCIA LAS FALLAS

MULTIPLOS DE FALLA DE PISTA MULTIPLOS DE FALLA DE PISTA INTERNAINTERNA

MULTIPLOS DE FALLA DE PISTA MULTIPLOS DE FALLA DE PISTA EXTERNAEXTERNA

Desbalanceo ventilador centrífugo de Desbalanceo ventilador centrífugo de 3600 rpm 3600 rpm

1x X: 3600 Y: 16,739

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

Equipo Sop 2 GT1 2V ESPVL 16/09/2009

mm

/s

cpm 3000 6000 9000 12000 15000 18000 21000 24000 27000

Desalineación paralela en bomba de Desalineación paralela en bomba de 3600 rpm 3600 rpm

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

Equipo ABFP1 2V ESPVL 12/09/2009

mm

/s

CPM3000 6000 9000 12000 15000 18000 21000 24000 27000

Aeroenfriador con desalineación de Aeroenfriador con desalineación de poleaspoleas

Frecuencia de correasFc1

360 0,595

Fc1

X: 900 Y: 3,677

X: 1740 Y: 0,63

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

Equipo E 7495 2H ESPVL 18/06/2009

mm

/s

cpm 1200 2400 3600 4800 6000 7200 8400 9600 10800

Ventilador con desbalanceo y solturaVentilador con desbalanceo y soltura

Armónicas X: 30002x 3x 4x 5x 6x 7x 8x 9x 10x 11x

6075,0 0,75 9000,0 1,941 12000,0 2,599 15000,0 2,156 17925,0 1,06 21000,0 1,275 24000,0 0,789 27000,0 0,337 0,0 4,0

1x X: 3000 Y: 10,617

2x

3x

4x

5x

6x7x

8x

9x

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

Equipo Vent-Ext 3H ESPVL 10/09/2009

mm

/s

cpm 3000 6000 9000 12000 15000 18000 21000 24000 27000

Ventilador con efecto de resonanciaVentilador con efecto de resonancia

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11Comparación

mm

/s

cpm 1080 2160 3240 4320 5400 6480 7560 8640 9720 10800 11880

E 7750-1V-ESPVL 14/04/2008 RMS 3,27 E 7750-1V-ESPVL 22/05/2008 RMS 13,93

E 7750-1V-ESPVL 19/09/2008 RMS 2,22

Falla de rodamiento en motorFalla de rodamiento en motor

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Equipo E 6300 2H ESPAL 10/09/2009

G

Hz 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000

Evolución de falla en rodamiento Evolución de falla en rodamiento ventiladorventilador

Zoom de zona de fallaZoom de zona de falla

Bandas Laterales X: 1740BI 5 BI 4 BI 3 BI 2 BI 1 BD 1 BD 2 BD 3 BD 4 BD 5

1440 0,327 1500 0,353 1560 0,888 1620 1,697 1680 3,657 1800 1,151 1860 0,484 1920 1,438 1980 1,018 2040 0,684

BI5 BI4

BI3

BI2

BI1

X: 1740 Y: 5,87

BD1

BD2

BD3

BD4

BD5

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

Equipo GT-8 3V ESPAM 17/04/2007

G

Hz 2000

Falla en reductorFalla en reductor

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

Equipo GT-8 3V ESPAM 17/04/2007

G

Hz 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000