Evaluación de vibraciones mecánicas: Interpretación de datos

Puesto que la amplitud de la vibración es una medida de la gravedad del problema para una máquina, la pregunta siguiente debería ser: ¿Qué cantidad de vibración se considera excesiva? Para responder a esta pregunta es importante no olvidar que el objetivo es usar el control de la vibración para detectar los problemas en su etapa inicial y poder programar el procedimiento de corrección adecuado.

La finalidad principal es obtener un aviso con suficiente anticipo de los problema en formación, y no determinar cuanta vibración una máquina puede soportar antes de que falle. No hay cifras significativas para la selección de un límite de vibración que, si se sobrepasa, tendría como resultado una rotura inmediata de la máquina.

Los eventos que rodean el desarrollo de una falla mecánica son demasiado complejos para poder establecer unos límites confiables. Por otra parte, hay que tener una indicación general de la condición de las máquinas, que pueda ser evaluada en base a la amplitud de la vibración. Esto es posible utilizando unas pautas generales que han sido desarrolladas a través de la experiencia adquirida durante muchos años.

Gráficos generales de la severidad de la vibración

El gráfico de severidad de la vibración es un ejemplo de lo que puede ser utilizado como guía general para determinar la condición de una máquina. En este gráfico, el eje horizontal está calibrado en términos de frecuencia de la vibración, y el eje vertical en términos de desplazamiento. La zona entre las líneas diagonales representa varios niveles de severidad de la vibración, desde extremadamente suave hasta muy rudo.

Si se mide una amplitud de desplazamiento de 0,30 mils de pulgada, cresta a cresta, a una frecuencia de 3,600 cpm, en el punto de cruce de estos dos valores en el gráfico se verá que la máquina está funcionando en la gama de niveles “buenos”. El gráfico indica claramente que la severidad de la vibración de una máquina depende de la amplitud del desplazamiento y de la frecuencia de la vibración. Al aumentar la frecuencia de la vibración, se reduce la amplitud del desplazamiento para una condición dada de la máquina (por ejemplo, un nivel bueno).

El mismo gráfico es de uso mucho más sencillo considerando la velocidad de la vibración. Tómese nota que cada una de las líneas que divide las áreas de severidad está identificada con una cifra que indica la velocidad de la vibración. El área de nivel levemente rudo, por ejemplo, comienza en 0,157 pulg./seg, y termina en 0,314 pulg./seg: Por lo tanto, por una velocidad media de 0,20 pulg./seg, el gráfico, independientemente de la frecuencia, indicará que la máquinas está funcionando en un nivel levemente rudo.

El gráfico de severidad funciona prácticamente de la misma manera, pero usa los parámetros de velocidad y aceleración, y cubre una gama de cpm más elevada. La gama de frecuencias, de 18.000 a 600.000 cpm, está trazada a lo largo del eje horizontal, y la aceleración de picos lo largo del eje vertical. Hay que asociar una lectura dada de aceleración de una frecuencia filtrada para poder determinar la severidad de la condición de una máquina. Pero, téngase presente que se puede hacer referencia a las líneas diagonales, las que indican velocidad, para determinar la condición solamente sobre la base de la velocidad de la vibración.

Tablas de tolerancias de vibración para máquina-herramienta

La siguiente tabla puede ser usada como guía para determinar la tolerancia al vibración para esmeriladoras y otras máquinas-herramienta en las cuales la vibración puede afectar la calidad del producto terminado. La aplicación de tolerancias de vibración en las máquinas-herramienta es bastante fácil, puesto que puede basarse en la capacidad de la máquina de producir una determinación dimensión o tolerancia de acabado.

Los valores que aparecen arriba son un ejemplo de identificación y eliminación de falla en máquina-herramienta. Los mismos indican tan solo la gama dentro de la cual se han producido piezas satisfactorias, y varían según las dimensiones del producto y las tolerancias de acabado.

Las tolerancia para máquinas-herramientas que aparecen en esta tabla son el resultado de años de experiencia en el análisis de la vibración de máquinas-herramientas, y las cifras representan tolerancias alcanzadas durante la producción de piezas de calidad satisfactoria. Desde luego, dichos valores pueden variar según las dimensiones específicas y las tolerancias de acabado requerido.

Una comparación entre las características normales de vibración de una máquina, la calidad del acabado, y el control de las dimensiones, revelara el nivel de vibración aceptable. La primera señal de deterioro de la calidad del producto indica que la vibración ha alcanzado un nivel no aceptable; y la cifra resultante deberá ser considerada como el nivel superior de tolerancia para las máquinas y la tarea bajo consideración. la tabla de tolerancias para máquinas.herramienta puede servir como fuente para valores iniciales, que deberán ser modificados por valores más reales, a medida que estos surjan.

Ya que estás interesado en saber más sobre la interpretación de datos en la evaluación de vibraciones mecánicas, te invitamos a conocer un ejemplo de aplicación del análisis de vibraciones en bombas y ventiladores, así como también a suscribirte a nuestro Newsletter, un boletín que te brinda contenido técnico acerca de las mejores soluciones tecnológicas para plantas industriales, enfocadas en automatización y mantenimiento.