NORMATIVA PARA EVALUAR VIBRACIONES EN MÁQUINAS INDUSTRIALES

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1 NORMATIVA PARA EVALUAR VIBRACIONES EN MÁQUINAS INDUSTRIALES MARÍA PAULA CLARO PAULO A. MORILLO NICOLÁS VILLOTA Universidad de San Buenaventura Ingeniería de Sonido 2014

INTRODUCCIÓN El objetivo principal de usar un control de la vibración en maquinaría es la de descubrir los problemas de un equipo en lo que se refiere a vibración en sus etapa inicial y poder

2 INTRODUCCIÓN El objetivo principal de usar un control de la vibración en maquinaría es la de descubrir los problemas de un equipo en lo que se refiere a vibración en sus etapa inicial y poder programar el procedimiento de corrección adecuado. La idea principal es la de predecir con suficiente anticipación los problemas en formación y no determinar que tanta vibración puede soportar un equipo antes de que falle. Se deben evitar las vibraciones que causen fallas en el equipo.

INTRODUCCIÓN Los eventos que rodean el desarrollo de una falla mecánica debido a la vibración son complejos, para poder establecer un límite confiable, que si se sobrepasa, tendría como resultado una

3 INTRODUCCIÓN Los eventos que rodean el desarrollo de una falla mecánica debido a la vibración son complejos, para poder establecer un límite confiable, que si se sobrepasa, tendría como resultado una rotura inmediata de la máquina. Hay que tener un indicador general de la condición de la máquina que pueda ser evaluada en base a la amplitud de la vibración; esto es posible utilizando pautas generales que han sido desarrolladas a través de la experiencia adquirida durante muchos años.

ANÁLISIS SEGÚN NORMA ISO 2372 La norma ISO 3272 proporciona guías para aceptación de la amplitud de vibración para maquinaria rotativa, operando desde 600 hasta 12000 RPM.

4 ANÁLISIS SEGÚN NORMA ISO 2372 La norma ISO 3272 proporciona guías para aceptación de la amplitud de vibración para maquinaria rotativa, operando desde 600 hasta RPM. Especifica niveles de velocidad general de vibración en lugar de niveles espectrales. La norma especifica los límites de la velocidad de vibración, basándose en los caballos vapor de la máquina y cubre un rango de frecuencias desde los 10Hz hasta 1000 Hz, Debido al pequeño rango considerado, se dejan pasar problemas de rodamientos. Suspensión elástica en grupos de presión.

5 LA NORMA INDICA LOS TIPOS DE MÁQUINA Y LOS RANGOS DE VELOCIDAD LÍMITE DEPENDIENDO DEL TIPO DE LA MÁQUINA Clase1 Clase II Clase III Clase IV Partes individuales de máquinas y motores, conectados íntegramente con la máquina en su condición normal de operación. Motores de hasta 15kW. Máquinas medianas. Motores eléctricos entre 15 y 75 kw, rígidamente montadas sobre máquinas hasta 300 kw con base especial. Máquinas grandes con masa rotativas, montadas sobre bases rígidas, los cuales están relativamente rígidos en la dirección de la medida de la vibración. Máquinas grandes con masa rotativas, montadas sobre bases rígidas, los cuales están relativamente rígidos en la dirección de la medida de la vibración.

PASOS PARA EVALUAR LA CONDICIÓN DE LA MÁQUINA En general, la severidad de la condición de la máquina es determinada utilizando la amplitud de la vibración.

6 PASOS PARA EVALUAR LA CONDICIÓN DE LA MÁQUINA En general, la severidad de la condición de la máquina es determinada utilizando la amplitud de la vibración. Como resultado de la variación del diseño y las bajas energías de las señales, los elementos de rodamientos y los engranajes, requieren para la evaluación, las amplitudes y las frecuencias. Las principales medidas de vibración en las cajas de cojinetes son la velocidad y aceleración pico o RMS. La severidad de vibración del eje es evaluado usando el desplazamiento relativo pico-pico, la tolerancia diametral del cojinete y la velocidad del rotor.

7 SEVERIDAD DE VIBRACIÓN PARA DIFERENTES TIPOS DE MÁQUINA ISO 2372

8 DIN ISO Medida y evaluación de la severidad de vibración en grandes máquinas rotativas, in situ con velocidades de operación entre 10 y 200 rev/s.

9 NORMA ISO En que consiste? evaluación de la vibración en una máquina mediante medidas en partes no rotativas. Esta norma reemplaza a las ISO 2372 e ISO 3945, que han sido objeto de revisión técnica. Este estándar consta de cinco partes: Parámetros de medición Rango frecuencial Unidad de medición Posición de los medidores

10 UBICACIÓN DE LOS MEDIDORES

11 CLASES DE MÁQUINA SEGÚN ISO Clase 1: piezas individuales de motores y máquinas, integralmente conectado a la máquina en su estado de funcionamiento normal. (Motores eléctricos de producción de hasta 15 kw). Clase II: Máquinas de tamaño medio (máquinas con 15 kw a 75 kw de potencia), como maquinas montadas en superficies rígidas (hasta 300 kw). Clase III: Máquinas de gran tamaño con masas giratorias montadas sobre superficie rígida y cimientos pesados que son relativamente rígido en la dirección de medición de vibración. Clase IV: Grandes Máquinas de gran tamaño con la rotación de masas montadas sobre bases que son relativamente suaves o inestables en la dirección de la vibración (por ejemplo, los conjuntos turbogeneradores y turbinas de gas con salidas superiores a 10 MW).

12 ZONAS DE OPERACIÓN SEGÚN LA CLASE DE MÁQUINA

13 CLASIFICACIÓN DE ACUERDO AL TIPO DE MÁQUINA, POTENCIA O ALTURA DE EJE Grupo 1: Máquinas rotatorias grandes con potencia superior 300 kw. Máquinas eléctricas con altura de eje H >= 315 mm. Grupo 2: Máquinas rotatorias medianas con potencia entre 15 y 300 kw. Máquinas eléctricas con altura de eje 160 =< H =< 315 mm. Grupo 3: Bombas con impulsor de múltiples álabes y con motor separado (flujo centrífugo, axial o mixto) con potencia superior a 15 kw. Grupo 4: Bombas con impulsor de múltiples álabes y con motor integrado (flujo centrífugo, axial o mixto) con potencia superior a 15 kw.

14 CLASIFICACIÓN SEGÚN LA FLEXIBILIDAD DEL SOPORTE Si la primera frecuencia natural del sistema máquina-soporte en la dirección de la medición es mayor que su frecuencia principal de excitación (en la mayoría de los casos es la frecuencia de rotación) en al menos un 25%, entonces el sistema soporte puede ser considerado rígido en esa dirección. Todos los otros sistemas soportes pueden ser considerados flexibles. En algunos casos el sistema máquina-soporte puede ser considerado rígido en una dirección de medición y flexible en la otra dirección.

16 EVALUACIÓN DE LA MEDICIÓN Zona A: La vibración de las máquinas nuevas deberían estar en esta zona. Zona B: Las máquinas con vibraciones en esta zona se consideran aceptables para largo plazo sin restricciones de Operación. Zona C: Las máquinas con vibraciones en esta zona se consideran insatisfactorias para largo plazo de Operación continua. Generalmente, la máquina puede estar operado por un período limitado en esta condición hasta que se presente la oportunidad adecuada para aplicar medidas correctivas. Zona D: Valores de vibración en esta zona son normalmente consideradas de gravedad, suficiente como para causar daños a la máquina.

CARTA DE RATHBONE Es la primera guía (no norma) de amplia aceptación en el ámbito industrial. Fue desarrollada en los años treinta y perfeccionada posteriormente.

17 CARTA DE RATHBONE Es la primera guía (no norma) de amplia aceptación en el ámbito industrial. Fue desarrollada en los años treinta y perfeccionada posteriormente. La Carta dispone de una escala logarítmica frecuencial en hercios o RPM y de una logarítmica de amplitudes en desplazamiento (Pico o Pico-Pico) y en velocidad, mediante las cuales podremos determinar directamente la severidad de la vibración.

18 PRINCIPALES LIMITACIONES DE LA CARTA DE RATHBONE La cata no tiene en cuenta el tipo de máquina. La potencia y la rigidez de los anclajes. Es aplicable solamente a los equipos rotativos y no a los alternativos u otros sistemas industriales. Cuanto mayor es la frecuencia, la amplitud de vibración en desplazamiento tiene que ser menor para que se conserve la misma severidad La carta de Rathbone fue creada para máquinas de bajas RPM y hoy se considera obsoleta.

21 GRACIAS

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