Vibraciones

CAPITULO 1

CONCEPTOS GENERALES

1.1. CONCEPTO DE VIBRACIÓN

Se dice que un cuerpo vibra cuando experimenta cambios alternativos, de tal modo que sus

puntos oscilen sincrónicamente en torno a sus posiciones de equilibrio, sin que el campo

cambie de lugar.

Como otro concepto de vibración, se puede decir que es un intercambio de energía cinética

en cuerpos con rigidez y masa finitas, el cual surge de una entrada de energía dependiente

del tiempo.

Este intercambio de energía puede ser producido por:

• Desequilibrio en maquinas rotatorias

• Entrada de Energía Acústica

• Circulación de Fluidos o masas

• Energía Electromagnética

Sea cualquiera la causa de la vibración, su reducción es necesaria debido a razones entre

las cuales se tienen:

• La excesiva vibración puede limitar la velocidad de procesamiento.

• La vibración es responsable de la pobre calidad de los productos elaborados por

maquinas-herramientas.

• La vibración de maquinarias puede resultar en radiación de ruido.

• La vibración puede alcanzar a otros instrumentos de precisión de otras fuentes, y causar

fallas de funcionamiento.

La Medición de la vibración, juega un papel muy importante en el desarrollo de técnicas

para mitigarla o reducirla, y en el establecimiento de límites en los niveles de ruido de la

maquinaria existente en una instalación industrial. Aproximadamente el 50% de las averías

en máquinas rotativas se deben a desalineaciones en los ejes. Las máquinas mal alineadas

generan cargas y vibraciones adicionales, causando daños prematuros en rodamientos, FES-CUAUTITLÁN

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obturaciones y acoplamientos, también aumenta el consumo de energía. Gracias a los

avances de la electrónica, actualmente se tienen instrumentos de medición altamente

sofisticados que permiten cuantificar la vibración de manera precisa, a través de diversos

principios. Es por esto que es muy importante, un buen entendimiento de los transductores

empleados para la medición de vibración, y su interfaz con los sofisticados equipos de

instrumentación y de adquisición de datos.

Hoy en día, uno de los puntos importantes a considerar en el buen funcionamiento de los

procesos industriales esta basado entre otras cosas en reglas, procedimientos ó

metodologías de mantenimiento, en especial uno conocido como mantenimiento predictivo

ya que permite saber el estado actual y futuro de una maquinaria o de sus elementos; el

análisis de vibraciones de maquinaria es una de las metodologías ampliamente usadas en el

mantenimiento de maquinaria, de tal manera que el estudio de las vibraciones mecánicas se

ha convertido en algo esencial para el estudiante de ingeniería mecánica ya que le permite

comprender, analizar y proponer soluciones sobre diversa problemática relacionada con

procesos industriales. En este capítulo se presentan los conceptos introductorios de las

vibraciones mecánicas como lo es: su historia, presente, aplicaciones e importancia entre

otras cosas.

1.2 EL ORIGEN DE LAS VIBRACIONES

Es difícil establecer el origen de la ciencia de las vibraciones mecánicas, ni si quiera

adjudicar a una sola persona el título del “padre de la ciencia de las vibraciones” ya que a

través de la historia grandes científicos realizaron importantes aportaciones que hicieron

hoy en día del fenómeno de las vibraciones toda una ciencia.

A continuación se presenta un breve recorrido de algunos personajes de ciencia que

hicieron aportaciones sobre el fenómeno de las vibraciones.

Remontándose en la historia, un personaje celebre de la antigua Grecia sorprendía con

grandes e importantes aportaciones filosóficas y matemáticas, sobre todo en el área de

aritmética; hoy en día todos conocemos de el gracias a un famoso teorema dado en su

honor conocido como el teorema de Pitágoras. Pitágoras (570 – 497 a.C.) desarrolló la FES-CUAUTITLÁN

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teoría de los números y la teoría de la música y de la armonía en donde afirmaba la relación

entre estas dos ciencias. Cuenta la historia que un día pasó por una herrería y se quedó

sorprendido al darse cuenta de la rítmica regularidad con la que el herrero hacía repicar el

martillo sobre el yunque; tal fue su admiración que llegado a su casa se puso a

experimentar, haciendo vibrar varias agujas del mismo espesor y misma tensión, pero de

distinta longitud. De esta manera pudo concluir que las notas dependían de la frecuencia de

vibración, esto mismo Pitágoras lo calculó y concluyó que la música no era más que una

relación matemática de las vibraciones

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