Registro y analisis de vibraciones

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Instituto Tecnológico de Puebla

Carrera: Ingeniería Mecánica

Materia: Mantenimiento

Tema:”4.5 Registro y análisis de vibraciones”.

Alumno: Rojas Rojas Kevin Gabriel

N° control: 16221076

Docente: José  Andrés  Yáñez  Ramos

Ciclo escolar: AGO-DIC 2020

Análisis de vibraciones

Es una técnica de diagnostico que permite relacionar el nivel de vibración con la condición que se encuentra un equipo; especialmente un equipo rotativo.

Equipo rotativo: son maquinas o equipos que tienen como finalidad realizar un trabajo, su principio de funcionamiento se encuentra dado por un eje el cual rota sobre su centro y transmite el movimiento a un efector final (impulsores, alabes, engranes, lóbulos, cuchillos, etc.) dicho eje debe estar soportado por elementos conocidos como “rodamientos” cuya función es proveer una estabilidad motriz al eje y que le permita “rodar”.

Aspectos a tomar en cuenta para el análisis de vibraciones.

• Conocimiento de la técnica

• Fundamentos teóricos (bases previas).
• Descomposición en vibraciones.
• Medición de amplitud.

• Buen conocimiento de la maquina que se va a analizar.
• Buen conocimiento del equipo del analizador.
• Valores de referencia (rangos a considerar como normales, aceptables o no aceptables).
• Conocer la tendencia (es decir los últimos análisis de vibraciones y la evolución del valor obtenido basándonos en valores previamente diagnosticados anteriormente y al momento) con ello detectando problemas.

Principales fallos detectables por análisis de vibraciones.

• Desequilibrio (primer defecto de cualquier maquina rotativa).
• Desalineación (entre la máquina impulsora y la maquina impulsada).
• Mal estado de cojinetes o rodamientos.
• Estados de lubricantes (aceites lubricantes en mal estado).
• Estado de rotor (rotor fisurado o rotor curvado).
• Sujeción del equipo (mala sujeción del equipo).
• Holguras (tiempo superior al necesario para realizar una actividad) en algunas partes.
• Problemas electromagnéticos (por ejemplo en generadores).

¿Qué es una vibración?

Es un movimiento armónico de muy pequeña amplitud, este movimiento armónico se captura normalmente en una carcasa o en un eje.  

Una vibración es considerado un cambio que se produce en un objeto con respecto a un punto de referencia y con ello encontrar con exactitud la posición en la que se encuentra en cada momento el objeto con respecto al tiempo y con ello representar la velocidad con las que se mueve ese objeto.

Se tomaran como datos 3 variables para la medición, los cuales son;

• Velocidad
• Desplazamiento
• Aceleración

Amplitud de vibración  

El desplazamiento, la velocidad y la aceleración pueden representarse en primer lugar en el dominio del tiempo, esto tiene como resultado una onda irregular, en esta onda se pueden ver algunos parámetros que nos permiten relacionar la onda producida con el estado de la maquina

La posición de equilibrio sobre el punto cero presentando un movimiento oscilatorio (representando la vibración) como se desplaza con respecto a un punto cero en el máximo desplazamiento a esto se le llamara el desplazamiento cero-pico.

Este se puede ver entre el punto más alejado en un sentido y el punto más alejado en el otro sentido, la distancia generada es conocida como desplazamiento o velocidad o aceleración pico-pico.

En base a esto obtendremos 3 valores los cuales son:

• El valor eficaz (RMS).
• El valor cero-pico.
• El valor pico-pico.

La representación de la vibración en el dominio del tiempo (la onda irregular) nos servirá para reconocer si en la maquina hay algún problema.

No nos permite diagnosticar que tipo de problema es pero nos permite saber si en la maquina tenemos algún problema relacionando los valores.

• Cero- pico.
• Pico-pico.
• Valor eficaz o RMS.

Habitualmente el más útil es el valor de RMS o valor eficaz, debido a que se puede comparar con tablas estandarizadas como lo son las tablas ISO y con ello identificar si la maquina tiene unos niveles de vibración aceptables o unos niveles de vibración inaceptables.

Para poder diagnosticar una maquina mucho más útil que representar la vibración en el dominio del tiempo, es representar la vibración en el dominio de la frecuencia. Para esto debemos descomponer esta onda irregular que obteneos en el dominio de la frecuencia en unas ondas armónicas simples y representar nuestra vibración en el dominio del tiempo como la suma de diferentes ondas con diferentes frecuencias utilizando el procedimiento de Fourier.

La descompuesta de Fourier podemos descomponer cualquier onda en la suma de diferentes ondas con diferentes frecuencias que cada una de ellas tendrá una amplitud diferente.

Si se representa cada frecuencia con la amplitud de cada una, la representación que se da, si nos sirve para diagnosticar exactamente qué problemas podemos encontrar en nuestra máquina rotativa.

Como medir la vibración

Se necesitan 3 artefactos indispensables para este paso los cuales son:

• Un sensor
• Un cable (para unir al sensor con el CPU (colector de la vibración)).
• Colector de vibraciones (ordenador de una computadora portátil modificada).

• Contiene propia computadora
• Tarjeta (acondicionador de señal).

El colector de vibraciones permitirá conectar al CPU el interface que nos hace de conector entre nuestro sensor y nuestra computadora.

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