Parámetros para la medición de las vibraciones mecánicas en máquinas

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Puesto que la velocidad de vibración está en relación directa con la severidad de la vibración, para la mayoría de los fines generales de medición de las vibraciones mecánicas en máquinas, este es el parámetro de medición preferido. En líneas generales, las vibraciones que acontecen en la gama de frecuencias comprendida entre 600 y 60.00 cpm se miden mejor utilizado la velocidad de vibración.

En este artículo, hablamos de los siguientes parámetros:

Cuando se utiliza la medición de la velocidad,
Cuando se utiliza la medición del desplazamiento, y
Cuando se utiliza la medición de la aceleración.

En condiciones de esfuerzos dinámicos, el desplazamiento de por si puede ser un mejor indicador de la severidad de la situación. Hemos hablado de los efecto de un doblado repetido en relación con la rotura de un pedazo de chapa metálica, pero la chapa metálica que usamos no demostró muy bien una de las propiedades de los componente más rígido de una máquina, es decir la tendencia a tomarse quebradizos, lo que significa una propensidad a romperse o partirse cuando se los somete a esfuerzos superiores a un cierto límite

Por ejemplo, consideremos una máquina de rotación lenta, como un tambor de izaje en uso en las minas, que tenga una rotación de 60 rpm con vibración de desplazamiento de 20 mils de cresta a cresta generada por desbalance del rotor. En término de velocidad de vibración, 20 mils a 60 cpm representa solamente 0,0585 pulg/seg, (cresta), lo que sería considerado “bueno” para maquinarias en general, con poco motivo de preocupación inmediata. Sin embargo, hay que considerar que el rodamiento de esta máquina está sometido a una deflexión de 20 mils. En estas condiciones puede ocurrir una rotura debida a esfuerzo (desplazamiento) más bien que fatiga (velocidad).

Generalmente, es en las bajas frecuencias que el desplazamiento puede ser el mejor indicador de la severidad de la vibración, típicamente, en la gama de frecuencias por debajo de los 600 cpm.

Cuando se utiliza la medición de la aceleración

La aceleración está estrechamente relacionada con la fuerza, y fuerzas relativamente significativas pueden presentarse a altas frecuencias, aunque el desplazamiento y la velocidad sean mínimas, Por ejemplo, diremos una vibración medida de 1,5 mils a 6.000 cpm. Esto corresponde a una lectura de velocidad de 0,471 pulg./seg.(cresta), lo que puede ser considerado como “rudo” para maquinarias en general.Esto equivale también a una lectura de aceleración de 0,7 g.

A continuación, consideremos una vibración de 0,015 mils a una frecuencia de 600.00 cpm. Esta vibración también corresponde a una lectura de velocidad de 0,47 pulg./seg. (cresta), pero con una lectura de aceleración de 70 g. A 6.000 cpm la rotura puede producirse debido a fatiga (velocidad), pero a la frecuencia más elevada de 600.000 cpm la rotura ocurrirá con toda probabilidad a causa de la fuerza aplicada (aceleración).

La aplicación de una fuerza excesiva puede tener como resultado una falla de la lubricación, ocasionado la rotura de la superficie de soporte de los rodamientos. Por lo tanto, a altas frecuencias, es decir de 60.00 cpm y más, la aceleración puede ser el mejor indicador de la severidad de la vibración.

Lo que nos revele la fase

La medición de fase es esencial en el análisis de vibraciones para diagnosticar problemas específicos de las máquinas. Mediciones comparativas de láser se usan como sigue:

Balanceo. La fase se usa para determinar el tipo de desbalance, estático o dinámico, y para calcular la cantidad y la ubicación angular de los pesos de corrección. Se usa también para evaluar los efectos de temperatura, carga, etc.

Falta de alineamiento. Las mediciones comparativas de fase revelan el tipo de falta de alineamiento (angular o de descentramiento) y la ubicación de defecto.

Aflojamiento. Se usa la fase para detectar la existencia de movimiento relativo de los componentes de las máquinas causando por un enlechado de mala calidad, por cimentaciones rotas o resquebrajadas, etc.

Estudios de modalidad. Las lectura comparativas de fase pueden revelar formas de modalidad en todos los tipos de estructura para maquinaria.

Las informaciones relacionadas con la fases se obtienen por medio de luz estroboscópica accionada por una señal de vibración, de un captador de referencia de fase e, en algunos casos, de un osciloscopio.

Ya que estás interesado en saber más sobre los parámetros para la correcta medición de las vibraciones mecánicas en máquinas, 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.