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Aplicación de la Teoria de las Vibraciones - Coggle Diagram
Aplicación de la Teoria de las Vibraciones
4.1 Medicion de la Vibracion
La vibración es el movimiento de vaivén de una máquina o elemento de ella en cualquier dirección del espacio desde su posición de equilibrio.
Caracteristicas de la vibración
La causa de la vibración es indudablemente la fuerza que cambia de dirección o de intensidad y las características consiguientes serán determinadas en base al modo en que se generan las fuerzas. La condición de una máquina y sus problemas mecánicos, se determinan midiendo las características de su vibración.
Velocidad
Está relacionada directamente con la severidad de vibración para la mayoría de los fines generales de medición, éste es el parámetro de medición preferido
Desplazamiento
Es la distancia total recorrida por la pieza vibrante de uno a otro límite extremo del recorrido se conoce como “desplazamiento” de cresta a cresta
Aceleración
Está estrechamente relacionada con las fuerzas y pueden presentarse a altas frecuencias, aunque el desplazamiento y la velocidad sean mínimas.
Fase
La medición de ésta es esencial en el análisis de la vibración y se expresa en (grados) sirve para diagnosticar problemas específicos de las máquinas.
Energía de impulsos
Esta es abstracta (no tiene definición clara), su medición está dada en (g-SE) los parámetros incluyen impulsos de energía de vibración
Frecuencia
Es la medida de la cantidad de ciclos completos que acontecen en un período de tiempo específico.
Instrumentos de medición de la vibracion
Los instrumentos electrónicos utilizados para la medición de la vibración de las máquinas son clasificados, generalmente como: medidores, monitores y analizadores.
Medidores
Sirve para determinar el nivel general de la vibración en diversos puntos de la máquina.
Monitores
Sirve de forma muy similar al anterior pero se instalan permanente o semipermanente, para proporcionar un monitoreo constante de la vibración de la máquina.
Analizadores
Estos pueden realizar las mismas funciones de los medidores y monitores pero pueden llevar a cabo operaciones más complejas
4.5 Registro y Analisis de Vibraciones
El intervalo entre mediciones depende de cada equipo y puede variar desde horas hasta meses o una medición continua, según el tipo e importancia en el proceso. Los puntos elegidos para tomar vibraciones son aquellos donde puede ser posible encontrar una falla que afecte al buen funcionamiento de la máquina, serán lugares en los que se ubiquen rodamientos, chumaceras, engranajes o uniones entre ejes.
analizar el problema detectado, una vez que se ha encontrado éste, se identifican sus posibles causas. Este estudio es complicado, depende en cada caso del punto donde aparece el defecto, la posición y el entorno de la máquina
el paso a seguir es la corrección de la falla detectada y analizar las causas, es necesario estudiar las acciones a realizar para solucionarlas a la vez que programar el momento adecuado para su reparación, intentando que ésta sea lo más eficiente posible y que afecte de forma mínima el proceso de producción, aprovechando para ello una parada o una situación en la que la carga de trabajo para la máquina sea menor.
4.4 Balanceo de Rotores
El desbalance se produce cuando el centro de gravedad de una pieza no coincide con su eje de rotación, produciendo por lo tanto, fuerzas y/o momentos que hacen vibrar la máquina.
Tipos de Desbalance
Desbalance estático.
Es un estado en el cual el eje de alineamiento principal está desplazado en un alineamiento paralelo al eje del árbol y puede ser identificado colocando el rotor sobre un soporte de rieles paralelos y viendo como la fuerza de gravedad hace que el ladomás pesado de la pieza se coloque hacia abajo.
Desbalance de par
Es una condición en la cual el eje de alineamiento central principal intercepta el eje de alineamiento del árbol en el centro de gravedad del rotor, los puntos pesados iguales en ambos extremos del rotor crean un par de fuerzas
Desbalance cuasi-estático
Un rotor solamente en muy pocos casos tendrá desbalance estático o de par, normalmente tiene un poco de ambos.
Existen varios métodos de balanceo de rotores tales como:
Gráfico o del paralelogramo
Midiendo amplitud y fase de vibración
De los coeficientes de influencia
Siebert gráfico
Antes de empezar a balancear un rotor usando el analizador de vibración habrá que satisfacer algunas condiciones.
Se debe analizar cuidadosamente la vibración para asegurarse que verdaderamente el problema sea debido a un desbalance.
Se debe revisar la máquina con atención para asegurarse que no hay señales de daños, tales como: fisuras, acumulación de suciedad o depósitos de materias extrañas, elementos sueltos, aflojaduras , etc en el eje.
De los datos de vibración, se deberá tomar nota de las lecturas radial (sentido horizontal y vertical) más alta, fijando los transductores de vibración en el sentido de la mayor amplitud.
Antes de anotar las lecturas de desbalance, asegúrese de que la máquina se haya estabilizado.
4.2 Analisis de la vibración
El análisis de vibraciones espectral es una herramienta ampliamente utilizada en el mantenimiento predictivo y tiene como objetivo identificar las principales frecuencias de excitación del sistema, relacionando éstas con el tipo de defecto que la máquina tiene. Los defectos inherentes a la rotación de la máquina son presentados a través de las frecuencias de rotación y sus armónicos.
Adquisición de datos
En éste punto es necesario obtener toda la información posible de la máquina, cuando esta operando para ser mas precisos en el análisis, para ello, se selecciona el captador adecuado así como su fijación, la proximidad en los apoyos del eje de rotación, las frecuencias dominantes y el párametro más significativo.
Determinación de las características de diseño y funcionamiento de la máquina.
Determinación de la finalidad de lamedición
Selección del parámetro de medición
Determinación de posición y sentido de medición para los transductores
Selección de los instrumentos de medición
Selección de los transductores para la medicion
Determinación del tipo de datos requeridos
Toma de mediciones
Interpretacion de datos
Esta exposición comienza con algunas notas generales sobre el análisis de vibración, basadas en los registros de los datos recopilados de la máquina.
Mediciones de amplitud de vibración (totales).
Mediciones de amplitud vs frecuencia.
Mediciones de amplitud vs tiempo.
Mediciones de fase.
Observaciones de las formas de onda.
4.3 Diagnóstico de Vibraciones
Todas las vibraciones que se verifican en la maquinaria tienen una causa y un efecto, por lo tanto, cada falla emite señales de características muy propias, algunas de éstas el diagnóstico es muy parecido pero en algo difieren; he ahí la importancia de ser lo más preciso posible para resolver el problema.
Vibracion debida a un desbalance
Esta es una de las causas más comunes de la vibración, teniendo las siguientes características
Vibración debida a falta de alineamiento.
A pesar de la existencia de rodamientos autoalineables y acoplamientos flexibles, es difícil alinear dos ejes y sus rodamientos demanera que no se originen fuerzas que puedan crear vibración.
Vibración debida a rodamientos defectuosos.
Defectos en las pistas, en las bolas o rodillos de elementos rodantes ocasionan vibración de alta frecuencia y lo que es más, ésta no es necesariamente un múltiplo integral de la velocidad de rotación del eje.