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David Farías Martínez
hace 6 años
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ANÁLISIS DE FIRMA DE VIBRACIÓN La vibración tiene tres parámetros importantes que pueden medirse: Frecuencia: determina cuantas veces vibra la estructura o ME por minuto o segundo Amplitud: determina

1 ANÁLISIS DE FIRMA DE VIBRACIÓN La vibración tiene tres parámetros importantes que pueden medirse: Frecuencia: determina cuantas veces vibra la estructura o ME por minuto o segundo Amplitud: determina la magnitud de la vibración por pulgada o pulg/seg o g/s Fase: Cómo está vibrando el elemento en relación a un punto de referencia? La mayor desventaja de los programas de mantenimiento predictivo es la habilidad para diagnosticar los problemas mecánicos y eléctricos en la ME. Se han desarrollado entonces guías para que los analistas puedan diagnosticar la falla. Estas guías son prácticas y fueron realizadas por la experiencia a través de los años en el análisis de firma de vibración. Debemos respondernos a las siguientes preguntas: 1. Qué frecuencias están presentes en el espectro y cómo se relacionan con la velocidad operativa de la máquina (o sea, son los picos presentes iguales a 1 X, 2X, 3X, 5.78X RPM o qué)? 2. Cuáles son las amplitudes de cada pico?

2 3. Cómo se relacionan los picos de frecuencia entre ellos? (por ej. 2X RPM es mucho más alto que 1 X RPM"; hay un gran pico en 7.43X RPM"; hay un gran número de armónicas de la velocidad operativa presentes"; "hay bandas laterales de alta amplitud alrededor de la frecuencia de engrane"; "hay bandas laterales de 7200 CPM alrededor de un gran pico en las 46X RPM", etc.). 4. Finalmente, si hay picos de amplitud significativos, cuál exactamente su origen ("es 7.43X RPM una frecuencia de rodamiento defectuoso"; "es el pico de 46X RPM igual al número de RPM de barras de rotor"?, etc.). ESPECTRO TÍPICO: 1. Firma representativa para cada problema. RELACIÓN DE FASE: 2. La amplitud revela cuánto algo está vibrando. La frecuencia expresa cuántos ciclos ocurren por unidad de tiempo. La Fase completa el análisis mostrando como está vibrando la máquina. La fase es una poderosa herramienta para diferenciar cuál de las numerosas fuentes de problemas es la dominante.

3 Por ejemplo: Un gran número de problemas generan vibración en 1x y 2x rpm. Usando la fase, uno aprende cómo está vibrando la máquina, y en el proceso, ayuda a descubrir en cuál problema está presente. En los ejemplos que se colocan a continuación (los 8 primeros) se muestra como reacciona la fase durante las siguientes situaciones: 1.-Un desbalanceo de fuerza (o estático) es evidenciado por una fase casi idéntica en dirección radial de cada cojinete del rotor de una máquina. 2.-El desbalanceo de torque muestra aproximadamente una relación fuera de fase de aproximadamente 180º, cuando se compara la fase en dirección horizontal en lado libre y lado acople y vertical en lado acople y lado libre. 3.-El desbalanceo dinámico se indica cuando la diferencia de fase está bien alejada de 0º o 180º, pero es casi la misma en dirección horizontal y vertical. O sea, la diferencia de fase horizontal podría ser casi cualquiera entre los cojinetes lado libre y lado acople pero la clave está en que la diferencia de fase vertical debería entonces ser casi idéntica a la diferencia de fase horizontal (± 30º). Si la diferencia de fase horizontal varía mucho de la diferencia de fase vertical, esto sugiere fuertemente que el problema dominante no es el desbalanceo.

4 4.-La desalineación Angular está indicada para una diferencia de fase de aproximadamente 180º a través del acoplamiento, con mediciones en dirección axial. 5.-La desalineación paralela causa que la fase de dirección radial a través del acoplamiento esté aproximadamente 180º fuera de fase una con respecto a la otra. 6.-El eje curvado causa que la fase axial del mismo eje se aproxime a una diferencia de 180º cuando se comparan las mediciones de los cojinetes lado acople y lado libre del mismo rotor de la máquina. 7.-La resonancia se muestra por un cambio de fase de 90º en el punto, en que la frecuencia forzada coincide con una frecuencia natural, y se aproxima a un cambio completo de fase de 180º cuando la máquina pasa a través de la frecuencia natural (dependiendo de la amortiguación presente) 8.-El rozamiento del rotor causa cambios significativos e instantáneos en la fase.

5 9.-La soltura! debilidad mecánica debido a problemas de la base/marco o pernos flojos se indican por un cambio de fase de casi 180º cuando uno mueve el transductor del pie de la máquina hacia su base y luego hacia la base soporte. 10.-Soltura mecánica debido a un marco o, bastidor agrietado, cojinetes o rotores flojos causa que la fase sea inestable, probablemente con mediciones de fase muy diferentes de una medición a otra. La medición de fase puede diferir evidentemente cada vez que encienda la máquina, particularmente si el rotor es el que está flojo y rota en el eje unos pocos grados con cada arranque. Habitualmente sería poco práctico realizar mediciones de fase en toda la maquinaria cuando se hagan un monitoreo regulares de mantenimiento predictivo. Su mayor uso aparecerá cuando se realicen diagnósticos en máquinas que han desarrollado una alta vibración en 1 X. 2X o 3X RPM, requiriendo investigación para detectar la(s) causa(s) predominante(s) antes de tomar acciones correctivas.

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