Curso Categoría I - Vibraciones - Excelente PDF

 

Ing. Cesar López Lamadrid Analista Cat. II

 

¿Por qué llevar el curso? —

Las máquinas y estructuras vibran en respuesta a una o más fuerzas excitadoras. La magnitud de la vibración no solamente depende de la fuerza sino también de las propiedades del sistema (masa, rigidez y amortiguación) y ambas dependen de la velocidad de la máquina.

—

Hablar de análisis vibracional en la actualidad se relaciona a un ahorro significativo en una parada de planta, implementación de programas de mantenimiento, identificar problemas por diseño, por fabricación, por instalación, desgaste, y ayuda a establecer causas de fallas crónicas.

 

¿Qué es vibración?

  —

Una vibración es el cambio de posición de un cuerpo (mecánico o estructural) en el tiempo respecto a una posición de equilibrio, generada por una o varias fuerzas oscilatorias llamadas fuerzas excitadoras. excitadoras.

Vibración = Fuerza Dinámica / Resistencia Dinámica

¿Qué es el análisis vibracional? —

Se define el análisis vibracional, como al conjunto de técnicas que permite el diagnóstico de máquinas y sistemas a partir de la evaluación de la señal vibracional que provienen de estas máquinas y sistemas

 

¿Por qué es útil en la industria? —

En una industria se busca aumentar la eficiencia de una máquina, logrando aumentar el rendimiento de producción y mantener o mejorar la calidad de los productos. Las vibraciones vibraciones son  son una forma de energía que se desperdicia, desperdicia, en la práctica se busca que la vibración   en una maquina sea la menor posible, vibración posible, ya que siempre habrán vibraciones producto de la transmisión de fuerzas cíclicas a través de los mecanismos, losaumentando mismos que presentaran desgaste por su funcionamiento normal, el nivel vibracional del equipo.

—

El análisis vibracional también juega un papel muy importante en la evaluación de condición para mantenimiento mantenimien to predictivo, es mejor corregir un problema antes queelfalle la maquina.

Eficiencia Vibraciones

 

¿Donde encontramos las vibraciones?

 

Herramientas para realizar un mantenimiento predictivo

Steam Trap .- trampas de vapor

 

Grados de conocimientos de un analista de vibraciones Analista Categoría I

Fundamentos

Criticidad Analista Categoría II

A. Espectral

Diagnostico Analista Categoría III

A. Forma de Onda

A. Orbitas

Analista Categoría IV

A. Avanzado ( ODS y AME)

Uso de funciones cruzad cruzadas as

 

ORIGEN DE LAS VIBRACIONES VIBRACIONES Y SU UTILIDAD (I)

 

—

La vibración es el movimiento repetitivo de una máquina o estructura que visualmente no es detectable (si los valores son pequeños), pero sí es perceptible al tocar y a veces puede oírse. Muchas de las vibraciones de máquina son periódicas. periódicas.  

—

—

Una amplitud diferente de vibración podría ser medida en el eje, cojinetes y chumaceras, ya que depende mucho de la localización del localización  del sensor. El análisis de vibración juega un rol importante en el Programa de Mantenimiento Predictivo, en la cual se detectan incipientes, planificar  la reparación en el momentofallas más adecuado adecuado. . para planificar 

 

Registro del movimiento vibratorio del rotor descrito en la figura 1.1 en la dirección vertical. Se puede apreciar un sensor uniaxial, el cual genera una respuesta en la dirección que es montado.

 

¿Qué es un patrón de vibración? • Comúnmente llamada firma vibracional , es un indicativo de la condición de la maquina, por medio de el se puede afirman una condición normal o descubrir y evaluar las fallas sin necesidad de parar mi maquina.

¿Qué tipos de vibración puedo encontrar en las maquinas? • Buenas: Zarandas, fajas, estabilizadores, etc. • Malas: Toda Toda vibración en máquinas estacionarias.

 

Movimiento armónico simple    Es un movimiento periódico que queda descrito en función del tiempo por una función armónica (seno o coseno). Si se desplaza la masa, hasta una cierta distancia del punto de equilibrio, y después se suelta, el resorte la regresará al equilibrio. Para entonces, la masa tendrá algo de energía cinética y rebasará la posición de equilibrio y desviará el resorte en la dirección opuesta, si no hubiera fricción en el sistema, la oscilación continuaría en la misma proporción y en la misma amplitud para siempre.

 

Vibración compleja —

En el análisis de maquinarias, estas formas de ondas son muy comunes, ya que una maquina posee varios componentes girando a diferentes frecuencias, lo que físicamente se tendría son varias frecuencias forzadas, que ocurren al mismo tiempo, entonces la vibración resultante será una suma de las vibraciones a cada frecuencia

 

Fuentes de Vibración Toda vibración es causada esencialmente por fuerzas que se generan en el interior de la máquina o por fuerzas externas aplicadas sobre la máquina. —

—

—

—

—

—

—

—

Función que realiza (bombas, motores, ventiladores, etc.) Diseño Inadecuado (FN, sobrecargas, sobredimensionamiento) Fabricación (porosidades, imperfecciones) Proceso (cavitaciones, reflujos, etc.) Montaje o Instalación (patas cojas, desalineamiento, etc.) Desgaste y sobrecarga Mala Operación Mal Mantenimiento

 

Tipos de Vibración Hay cinco tipos de fuerzas que causan vibraciones: armónicas, periódicas, impulsivas, pulsaciones y aleatorias

Fuerzas que causan vibraciones periódicas son los más comunes, y se dan a la velocidad de operación (Desbalance generalmente). La vibración impulsiva se relaciona a las fallas de los rodamientos o engranajes con dientes rotos. La vibración aleatoria se relaciona a los problemas de flujos en las bombas, cavitación cavitación y recirculacion. Las vibraciones pulsantes son causadas por la suma de dos vibraciones cuyas frecuencias son similares no iguales,con deslizamientos en los motores eléctricos la FL.

 

Fuerzas Vibratorias

Las fuerzas vibratorias, ocasionan los problemas de excesiva vibración, identificando estas fuerzas podremos realizar un buen análisis, los problemas problemas frecuentes  frecuentes son: •  Mala Calidad de la Máquina ( fallas de fabricación ) • Errores de Montaje

Desalineamiento Excentricidad Distorsión Soltura • Defectos Estructurales y de Materiales • Distorsión Térmica • Lubricación Pobre • Desbalance

Otros problemas queuna se mala encuentran son los metálicos en los rodamientos, estastrabaduras fallas son o localizadas, además además lubricación condefectos presencia de impurezas pueden ocasionar bloqueos, tales vibraciones son impulsivas y causan aumento de temperatura. La operación y la falta de mantenimiento son fuentes de vibración .

 

Efectos de la Vibración Se pueden entender el termino efectos, como los resultados resultados de  de las vibraciones indeseadas • Falla por Fatiga .- Un ejemplo claro son las tuberías, ductos

o estructura estructurass sopor soportes. tes. (V>F o F>V) • Perdida de la Calidad del Producto .- Un ejemplo claro son

las maquinas de precisión, fresa, fresa, tor torno no o imprentas imprentas.. • Molestias al Persona Personall .- Un ejemplo podría ser el ruido, o el

nerviosismo que causa trabajar en un edificio que tiene excesiva vibración. (ISO-2631)

 

Usos de la Vibración  • Pruebas de Aceptación • Mantenimiento Predictivo • Fabricación La gran ventaja se da, en que no se pierde tiempo desmontando la maquina, y al ser un método no invasivo puede ejecutarse en cualquier momento. Las pruebas de aceptación de equipos nuevos o reparados es uno de los usos más antiguos de las vibraciones. El mantenimiento predictivo, ejecuta varias técnicas, pero dependen del uso de las vibraciones como tecnología principal para evaluar la condición de una máquina. En la fabricación es muy importante, ya que el fabricante tiene unos parámetros de diseño, los cuales deben ser respetados antes de entregar un equipo.( Frecuencias Naturales)

 

Mantenimiento Predictivo • Monitoreo • Diagnóstico de Fallas • Evaluación de la Severidad

El patrón de vibración medido es un indicativo de la condición de la máquina, má quina, este utilizado para; afirmar la condición normal, descubrir y evaluar la severidad de las fallas. Esta información se usa para; evaluar la calidad de máquinas nuevas o reparadas y para programar los mantenimiento basados en una baja de la eficiencia o el peligro de una falla inminente. La severidad del es basado en la colección de evaluación datos y a la de experiencia analista. La evaluación proporciona proporciona información para planificar el mantenimiento m antenimiento y determinar el mejor momento para detener la fabricación fabr icación y arreglar el problema.

 

 Análisis del Espectro Frecuencial Frecuenc ial   •Se obtiene de procesar la onda en el tiempo con la función FFT (Transformada (Transformada rápida de Fourier). •El espectro presenta la amplitud vibracional en el eje “y” y la frecuencia en el eje “x”. •La amplitud indica “cuanto le duele a la máquina”, mientras la frecuencia, “donde” le duele. •Mayormente se mide en modo velocidad, pero también puede ser medido aceleración (baja/alta frec.) en desplazamiento o

 

Forma de onda compleja y el espectro de frecuencias

 

Medición y Análisis

Tigger, angulo de fase  

El gráfico espectro.. El El espectro es la descomposición de la señal de g ráfico superior se llama un espectro vibración en el dominio del tiempo a un grafico graf ico en el dominio de la frecuencias (en la escala horizontal).

 

Programación y Tendencias

El colector de datos es pre programado y cargado en una computadora para aceptar y almacenar los datos adquiridos de las máquinas en una ruta. r uta. Después Después de la adquisición, los datos son descargados (ver Figura 1.8) a la computadora para graficar graf icar la tendencia y efectuar el análisis. La computadora manipula los datos para formar los gráficos en varios formatos tales como la tendencia del gráfico mostrado en la Figura 1.9.

 

Técnicas de análisis vibracional Técnica Análisis de forma de Onda Análisis

Usoimpulsos, Modulación, cortes de onda, falta de simetría Movimiento del eje, giro

Descripcion Amplitud vs Tiempo

Instrumentos Osciloscopio, colectores y analizadores

Desplazamiento

Osciloscopio, y

de Orbitas

relativo del rotor Tiempo relativo entre 2 señales

analizadores

Análisis de fase

de aceite, inestabilidad de cojinetes Relación entre la fuerza y el movimiento, relación

vibracionales

Análisis de espectros

entre la vibración y el desplazamiento Frecuencias naturales,  bandas vecinas, suma y resta de frecuencias, frecuencias de trabajo

Amplitud vs frecuencia

Luz estroboscópica, fotocélula, osciloscopio, colectores y analizadores Analizadores FFT y colectores de datos.

 

El análisis utilizado en el análisis espectral, tiene el siguiente procedimiento:   1. Ident Identifica ificarr la la veloci velocidad dad de oper operació ación n y sus armó armónica nicas. s. 2. Ident Identifica ificarr las frecue frecuencia ncias s pertenec pertenecientes ientes al sistema sistema (frecue (frecuencias ncias de paso paso de alabes, frecuencias de engrane, frecuencias electromagnéticas, etc. 3. Ident Identifica ificarr frecuen frecuencias cias no sincró sincrónica nicas s y sus múlti múltiplos plos (rod (rodamien amientos) tos) 4. Identifica Identificarr frecuen frecuencias cias indepe independien ndientes, tes, como como las las frecuenc frecuencias ias natura naturales les o frecuencias de máquinas vecinas. 5. Id Iden enti tifi fica carr ban banda das s vec vecin inas as

 

FUNDAMENTOS DE LAS VIBRACIONES DE MAQUINAS (II)

 

Las vibraciones tradicionalmente han sido asociadas generalmente a las fallas de las máquinas, tales como; desgaste, mal funcionamiento, ruido y daños estructurales. Los métodos analíticos son utilizados para solucionar problemas de diseño e instalación, también para establecer la causa de las fallas crónicas y de mal funcionamiento.

 

Respuesta total del sistema vibratorio  vibratorio 

Al aplicar una fuerza vectorial de excitación en un sistema, por ejemplo rotor cojinete, el sistema responde con tres fuerzas vectoriales cuyas magnitudes están acuerdo a sus características estructurales: Masa: Peso dividido entre la gravedad. Rigidez: Depende de la elasticidad de la compresión Amortiguación: Capacidad de un sistema para disipar la energía vibratoria. —

Fuerza rígida

La fuerza rígida, es la resistencia proporcionada por la geometría del sistema y el tipo de materia del que está constituido, FR (t) = KX 2

sen(wt),que donde K es la constante de rigidez y Xesesindependiente la deformacióndedel sistema, debido aplicación de la Fuerza Mw r Sen(wt). Se observa la amplitud de la fuerza rígida KX la velocidad (w) dela la rotor rotor. . —

Fuerza inercial

La fuerza inercial es la fuerza del movimiento de la masa, FI (t) = -mXw2 sen(wt), donde m es la masa inercial, X es la deformación del 2

sistema la velocidad del rotor (rad/seg). Se observa que la amplitud de la fuerza inercial mXw  varía con el cuadrado de la velocidad del rotory ywtiene una dirección contraria a la fuerza rígida. —

Fuerza de amortiguación

La fuerza de amortiguación, es la capacidad de un sistema para disipar energía cinética en otro tipo de energía FA (t) = CXw cos(wt), donde C es laaconstante constan te de amortiguación sistema, se observa se amplitud la fuerza fuerza de amortiguación CXw varía varía en forma proporcional la velocidad del rotor y tienedeluna dirección de 90° que con la respecto a ladefuerza rígida.

 

FUERZA = FZA. RÍGIDA + FZA. INERCIAL + FZA. AMORTIGUACION Para el caso del desbalance se tiene lo siguiente: Mw2r Sen(wt) = K X(t) + m A(t) + C V(t) Mw2r Sen(wt) = K X sen(wt) - m Xw2 sen(wt) + CXw cos(wt) Dónde: r = radio del eje M = masa del eje w = velocidad angular

m = masa de desbalance C = coeficiente de amortig amortiguamiento uamiento K = constante de rigidez

 

Medición de las Vibrac Vibraciones iones La vibración mecánica es medida por un transductor que convierte el movimiento vibratorio en una señal dividiendo eléctrica. Las unidades de señal por eléctri eléctrica son milivoltios La amplitud es calculada la magnitud de lavoltaje un cafactor de escala en(mv). mv/unidad de ingeniería que relaciona al transductor utilizado. Los transductores que ofrece el mercado son: El Transductor de proximidad.- Se fijan en los alojamientos de cojinetes y miden la vibración relativa en desplazamiento. dos transductores a un ánguloUsualmente de 90° unasedemontan otra (Figura 2.3). El transductor horizontal siempre esta 90° a la derecha del transductor vertical ver tical visto desde la máquina accionadora.

 

El velocímetro .- Los sensoressesísmicos normalmente una base magnética, pero los datos mas confiables obtienenson si se montan conmontados espár ragoscon espárragos o prisioneros pr isioneros El acelerómetro.acelerómetro.- Puede ser utilizado para medir aceleración, velocidad velocidad o desplazamiento (medidas absolutas). Sensores ópticos.ópticos.- El sensor produce un pulso electrónico cuando una marca en la circunferencia del eje pasa por el extremo del sensor óptico. Esta señal de referencia (ver (ver Figura 2.3) es a menudo llamado una señal de disparo. disparo. Puede ser usado para iniciar la adquisición de los datos o para medir el ángulo de fase.

 

Evaluación de la colocación de los sensores.

 

Características de la vibración en los componentes mecánicos   mecánicos —

Las características fundamentales fundamentales de la vibración, son; frecuencia, amplitud y fase:

Frecuencia (f = 1/T); Es el número de ciclos en un determinado período de tiempo, sus unidades son; Ciclos Ciclos por segundo (Hertz), (Her tz), Ciclos por minuto (CPM) o múltiplos de la velocidad de operación de la máquina máq uina (Órdenes).

 

•Amplitud (A); Es el desplazamiento máximo de la vibración, puede puede ser expresada en

múltiples formas, tales como: Pico : Es la distancia máxima de la onda del punto de equilibrio equilibrio.. (Ap) Pico –  Pico : Es la distancia de una cresta negativa hasta una cresta positiva. (Ap-p) RMS : Es la raíz cuadrada del promedio de los cuadrados de los valores de la onda, solo para una onda sinusoidal (ARMS = 0.707 Ap).

 

—

—

—

 Angulo de Fase de la Vibración Vibración (ø): Es la posición posición angular de un objeto en cualquier instante con respecto a una referencia de la misma frecuencia (Grados). El ángulo de fase es utilizado para balancear. ¿Que onda esta adelantada y cual esta atrasada? Solo hay que recordar que el tiempo progresa de izquierda a derecha.

 

Medición de las vibraciones  vibraciones 

Las estas son:vibraciones pueden medirse en tres unidades distintas, pero relacionados entre sí, estas —

Desplazamiento.- Es la distancia que viaja un objeto. Es la medida dominante a bajas Desplazamiento.frecuencias, inferiores a 600 CPM, está relacionado a los esfuerzos de flexión de sus elementos, se expresa en mils pico a pico (1mils=0.001 plg) u micrones (1µ = 0.001 mm). La ecuación del desplazamiento de un movimiento armónico simple es:    

Dónde: d = desplazamiento instantáneo D = desplazamiento máximo o pico t = tiempo w=frecuencia

 

—

Velocidad.Es la tasa desplazamiento al tiempo. Esestá la medida dominante ende el cambio rango dedelfrecuencia de 600 con CPMrespecto hasta 60,000 CPM, relacionado a la fatiga del material, se expresa en pulg/seg. o mm/seg. pico o rms. La ecuación de la velocidad de un movimiento armónico simple es:        

Dónde: v = velocidad instantánea Aceleración; Es la tasa de cambio de la l a velocidad con respecto al tiempo tiempo.. Es la medida dominante a altas alta s frecuencias, mayores mayores que 60,000 CPM y está relacionado a las fuerzas presentes en los componentes de las máquinas y se expresa en g’ g’ss o pulg/seg2 pico o rms (1g = 386.1 pulg/seg2).La ecuación de la aceleración de un movimiento movimien to armónico ar mónico simple es:

—



Dónde: a= aceleración instantánea.

 

 

   

      

 

desfasados ados en 180 grados y la velocidad Se observa que la aceleración y el desplazamiento están desfas está desfasada de la aceleración y desplazamiento en 90 grados. grados . Para un movimiento armónico los valores pico para desplazamiento, velocidad y aceleración pueden ser calculados con las siguientes formulas:             

 

      

Dónde: d: Desplazamiento pico (mils)

 : Frecuencia (CPS)

V: Velocidad pico (pulg/ (pulg/seg) seg) A: Aceleración pico (pulg/seg2)

 

Vibraci ación ón Tot otal al Vibr —

—

—

Es la señal analógica proveniente de la onda del tiempo como valor pico (Vp), valor root mean square (Vrms), etc. Indica en forma rápida la condición estructural de la máquina. Su medición es juzgada contra normas o estándares internacionales como el ISO 10816 Part 3, que se muestra a continua-ción.

 

Normas de Vibración —

ISO 10816- 1:2009 Vibraciones mecánicas - Evaluación de vibración de maquinaria mediante medidas en piezas no giratorias - Parte 1: Reglas generales

—

ISO 10816-2:2009 Vibraciones mecánicas Evaluación de vibración de maquinaria mediante medidas en piezas no giratorias - Parte 2: Turbinas de vapor estacionarias y generadores genera dores de más de 50 MW, con velocidades normales de funcionamiento de 1500 r / min, 1800 r / min, 3000 r / min y 3600 r / min.

—

ISO 10816-3:2009 Vibraciones mecánicas - Evaluación de vibración de maquinaria mediante medidas en piezas no giratorias- Parte 3: Máquinas industriales con una potencia nominal superior a 15 kW y velocidades nominales entre 120 r / min y 15000 r / min medida in situ

—

ISO 10816-4:2009 Vibraciones mecánicas - Evaluación de vibración de maquinaria mediante medidas en piezas no giratorias- Parte 4: Turbinas de gas con cojinetes de película de aceite

—

ISO 10816-5:2000 Vibraciones mecánicas Evaluación de vibración de maquinaria mediante medidas en piezas no giratorias- Parte 5: Conjuntos de máquinas de generación de energía hidráulica y plantas de bombeo

 

Normas de Vibración —

ISO 10816-6:2009 Vibraciones mecánicas - Evaluación de6: vibración de reciprocantes maquinaria mediante medidas en piezas no giratoriasParte Máquinas con potencias superiores 100 kW

—

ISO 10816-7:2009 Vibraciones mecánicas - Evaluación de vibración de maquinaria mediante medidas en piezas no giratorias- Parte 7: Bombas rotodinámicas para aplicaciones industriales, medidas incluidas en los ejes giratorios

—

ISO 1940-1:2003 / Cor 1:2005 Criterios y garantías para el equilibrado in situ de los rotores medianos y grandes.

—

ISO 1940-2:1997 Vibraciones mecánicas Requisitos rígidos - Parte 2 errores-de balanceode equilibrar la calidad de rotores

 

 

Medidas

El trazo de amplitudes de desplazamiento y aceleración armónicos para una velocidad de vibración de 0.2 pulg/seg a varias frecuencias. El 600 desplazamiento para 0.2 mils pulg/seg una velocidad de CPM (10 Hz) es 6.4 pico -a pico. El desplazamiento a 60,000 CPM (1,000 Hz) es solamente 0.064 mil pico - pico. Una vibración de 0.2 pulg/seg a 1,000 Hz es igual a 3.25 g´s de aceleración. Pero Pero la aceleración de una vibración de 0.2 pulg/seg a 10 Hz (600 CPM) es sólo 0.03 g´s. Las medidas de desplazamiento y aceleración están restringidas para aplicaciones de bajas y altas frecuencia respectivamente.

 

Ejemplo A=3.6 mil p-p T=18.7 mseg

 

Patrones de fallas

 

Frecuencias naturales, formas modales y velocidades criticas Las frecuencias naturales son determinadas por el diseño de la máquina o de sus componentes. Las frecuencias naturales son propiedades de un sistema y son dependientes de la distribución de su masa y de su rigidez Cada un número frecuencias naturales naturales. . Sin embargo, ellos no sonsimple). múltiplos de su sistema pr imeratiene primera frecuencia naturalde(con excepción de casos raros de componentes Las frecuencias naturales no son importantes en el diagnóstico de las máquinas a menos que una frecuencia forzante ocurra en o cerca a una frecuencia natural o impactos ocurran dentro de la máquina. Si una frecuencia forzante está cerca a una frecuencia natural, puede puede existir una resonancia y el nivel de la vibración se amplificará porque la máquina absorbe energía fácilmente en sus frecuencias naturales. Si la frecuencia forzante es un orden de la velocidad de la operación de la máquina, la resonancia es llamada velocidad crítica. Sólo frecuencias naturales en el rango de frecuencias forzantes son de interés para el análisis de vibración de las máquinas.

 

Resonancia.-Frecuencia natural excitada por fuerzas trabajo sistema. El fu erzas grado de amplificación depende de la magnitud de la de fuerza y ladel amortiguación, así como la proximidad de la frecuencia excitadora a la frecuencia natural de una estructura. Para solucionar este problema la estructura debe ser modificada. Las formas modales de un sistema son asociadas con sus frecuencias naturales. La forma asumida por un sistema cuando vibra en su frecuencia natural es llamada forma modal. Los movimientos absolutos pueden ser determinados solamente cuando la amortiguación y las fuerzas de la vibración son conocidas. El punto en una forma for ma modal en el cual la deflexión d eflexión es cero, se llama nodo. nodo. Ver : http://www.youtube.com/watch?v=MHlICTWMBMs

 

FORMAS DE HALLAR LAS FRECUENCIAS FRECUEN CIAS NA NATURALES TURALES

 

Bump Test Test   —

Llamada comúnmente “prueba de impacto”, se usa para identificar las

frecuencias que en unaen máquina Estaunprueba prmaterial ueba es muy sencillanaturales de realizar realizar, , yaexisten que consiste golpearo elestructura. sistema, con que no cause aplastamiento o tenga un coeficiente de restitución elevado, elevado, en la mayoría may oría de los casos se suele usar un taco tac o de madera, una comba de madera o goma, y se toman los datos de respuesta en los puntos que escojamos, obteniendo un espectro con picos a las frecuencias naturales del sistema.

 

Prueba de arranque y parada  parada  —

Las pruebas de arranque y parada (es una forma de análisis transitorio) son realizadas para determinar si las frecuencias naturales existen entre entre el reposo y un régimen de arranque de una máquina. Con esta prueba se pueden obtener las frecuencias naturales, ya sea de la máquina misma o la estructura soporte.

 

COLECCIÓN DE DATOS Y SU ANALISIS

 

Tipos de datos coleccionables en una planta —

—

—

—

—

—

Observaciones de personas que rutinariamente caminan alrededor de la planta. Recolección periódica de datos de vibración, muestras muestras de aceite y termografías instantáneas. Monitoreo Monitor eo continuo de vibración vibración con sensores instalados instalados en forma permanente. Adquisición periódica o continua de los datos de operación, tales como; temperatura, presión y flujo flujo.. Diseño, planos de instalación y procedimientos de los mantenimientos. La historia de los mantenimientos. mantenimientos.

 

Observaciones físicas  Son las observaciones obser vaciones sensoriales ejecutadas por la personas que recolectan los datos y se basa en; el oído, vista, tacto, olor y sabor. Las capacidades sensoriales humanas, aunque no son analíticos, no pueden ser subestimados en el proceso de análisis de máquina. •

•

Olfato y tacto  • Los sentidos del olfato y tacto son menos importantes pero no deberían descuidarse. Los Los  olores raros, anormales son fácilmente descubiertos descubier tos por el sentido humano del olfato olfato.. • Puede olerse el humo del aceite mucho tiempo antes que el fuego del aceite.  • El amoníaco y otros productos químicos y las fugas de gases son mejor descubiertas por   la nariz. Incluso pueden detectarse detectar se en pequeñas cantidades. • Cojinetes calientes u otras partes de la máquina que normalmente no están operando a  temperatura normal pueden ser identificadas identif icadas por el tacto. tacto. • El agua o la prueba pr ueba de saliva pueden confirmar que las temperaturas son mayores mayores que 

212° F (100°C).

 

Ruido  •

•

•

•

Los ruidos raros pueden indicar rozamientos rozamientos,, defectos en los rodamientos, soltura, ensamble ensamble inapropiado,, distorsión, falta de lubricación y cualquier problema de contacto metal con metal. inapropiado metal. Una vara o un destornillador pueden ser usados para oír y detectar defectos en rodamientos o rozamientos en máquinas lentas. En bombas, una una señal de problemas de flujo, es un ruido que suena como arena gruesa gr uesa en la tubería. Los motores y generadores pueden emitir ruidos de alta frecuencia cuando están sujetos a excesiva vibración debido a; la distorsión de la carcasa, al desalineamiento o al desbalance del acoplamiento.

• Elevados ruidos de impactos en rodamientos indican que los rodillos o bolas tienen puntos planos. • Los ejes rotativos rozan con las guardas o sellos y emiten ruidos chillones. c hillones.  • Ruidos elevados en engranajes nuevos nuevos indican una mala construcción constr ucción y baja calidad del montaje o del diseño. • La fricción de las guardas con las poleas y fajas causarán impacto y ruido r uido..  • La falta de lubricación lubr icación en cojinetes o cojinetes con excesiva tolerancia tolerancia significa que los cojinetes necesitan ser cambiados. • El excesivo ruido es casi siempre un indicador de problemas. problemas. La experiencia en la colección de datos será capaz de mejorar su capacidad analítica, por el aprendizaje de identificar las fuentes del ruido y asociar los problemas físicos con ellos. ellos.

 

Observaciones El uso de observaciones obser vaciones es la herramienta más poderosa para los colección de datos. • El humo, el fuego y las fallas catastróficas necesitan una atención inmediata.  • Sin embargo, otras fallas cotidianas pueden pasar inadvertidas por meses.  • Las fallas de la cimentación y de los pedestales de los cojinetes son las fuentes de  muchos casos de vibraciones excesivas. • El grouting deteriorado o las cavidades debajo de las planchas, las rajaduras de los pedestales, soltura de pernos a menudo indican la fuente de vibraciones amplificadas. •deUna linterna eléctrica y unas galgas de láminas o cuchilla ayudaran determinar este tipo   fallas. • El burbujeo de aceite entre juntas es una cierta pista de soltura.  • Las rajaduras raj aduras en conductos, tuberías y otros componentes de la máquina proporcionan   pistas de presencia de excesiva vibración. El análisis de vibración confirmará confir mará estas fallas. • El colector de datos puede tener que trabajar en fuera de ruta r uta para medir estos casos.  • Acoplamientos, bridas de tuberías y cajas de cojinetes, a menudo ofrece pistas de   instalaciones forzadas (ver figura 3.1), cojinetes con huellas de sobrecarga, bobinados de motor fallados y fugas de aire. • Fugas alrededor de las empaquetaduras y sellos así como el descoloramiento del  lubricante pueden dar evidencia de falta de lubricación lubri cación o exceso de temperaturas. • El agua chisporroteará c hisporroteará cuando se pone aceite lubricante sobre una plancha caliente o  

cuando la línea de drenaje de aceite indica una temperatura mayor que 212 F (100 C).

 

PERIÓDICA A Y CONTÍNUA CO NTÍNUA DE D E DATOS DATOS  COLECCIÓN PERIÓDIC • La colección de datos no interfiere con la operación de la máquina proporciona información actual y la tendencia de la condición de una máquina. • El procedimiento involucra el uso de sensores para adquirir adquir ir los datos, medidores medidores para cuantificar los datos medidos e instrumentos para almacenar almacenar,, manipular y presentar los datos. • Los datos periódicamente adquiridos proporcionan un registro intermitente inter mitente de lo que está  pasando en la máquina. •habilidad El monitoreo continuo de los datos y la de colección proporcio na una vig ilancia vigilancia continua junto con la de proteger la máquina a través la base proporciona de datos con parada automática. • La medición de las vibraciones es e s ejecutado por un sensor, sensor, algunas veces llamado transductor o pickup y no interviene inter viene con la máquina o con el proceso. • La variación en el tiempo del voltaje obtenido del sensor es a menudo llamado señal. • La señal proporciona información sobre lo que está pasando en la máquina.  • Algunos de estos dispositivos, por ejemplo la cinta de registro de audio digital (DAT), que   puede proporcionar un medio de adquisición de datos de vibración.

 

Selección de una Medida 

El desplazamiento absoluto es usado para vibraciones estructurales de baja frecuencia fre cuencia

(0 a 20 Hz) y la vibración del eje (0 a 10 Hz), relativo al esfuerzo (eje o estructura) y es típicamente medido con un acelerómetro doblemente integrado integ rado..

 

SELECCIÓN DE RANGO PREDETERMINADOS  necesar io hallar el rango de frecuencia en el que trabaja la Para poder programar el equipo es necesario maquina y el rango en e n el que pueden estar sus componentes componente s

 

Sensores de Vibración 

La selección del sensor es e s basada en: La sensibilidad del sensor La medida seleccionada El tamaño requerido, requer ido, dependiendo de la disposición del punto de toma La respuesta de frecuencia La velocidad de la maquina •

•

•

•

•

•

El diseño

 

Frecuencia de respuesta