INTRODUCCIÓN AL RECONOCIMIENTO DE PROBLEMAS. Vibración

INTRODUCCIÓN AL RECONOCIMIENTO DE PROBLEMAS

Existe una gran diferencia entre la detección de problema en una máquina rotatoria y analizar la causa del origen del mismo.

Al extraer un rodamiento que muestra desgaste prematuro por vibración, probablemente pudiera o no resolver el problema;  ya que existen varias causas que provocan esta condición. Para poder resolverlo; es necesario identificar la causa que origina que el rodamiento falle. Entre estas causas se puede mencionar a la  desalineación, desbalance, pérdida mecánica, montaje, etc. Si no se está llevando a cabo un programa de Mantenimiento Predictivo o Proactivo correctamente, únicamente se estará llevando el "programa de recambio del rodamiento" y el problema va a permanecer latente.

Es necesario que los problemas de maquinaria rotatoria sean detectados en su etapa temprana para tener tiempo de planear la correspondiente corrección y  así minimizar el tiempo de paro de la máquina para la correspondiente reparación.

Para poder identificar la falla que se está presentando en  maquinaria rotatoria, se utilizan diferentes técnicas de análisis, algunas utilizan el análisis espectral, otras el análisis de la forma de onda y algunas otras utilizan la información de la fase como técnica de reforzamiento del diagnóstico.

En este texto se utilizará la técnica espectral; la cual nos indica en forma genérica cuánto la máquina o sus componentes están vibrando y también se hará referencia a la información de fase la cual nos va indicar cómo es que se está moviendo la máquina o sus componentes.

Puntos importantes para efectuar Análisis de Vibración.-

Un espectro FFT (Fast Fourier Transform) es una poderosa herramienta de análisis. Al existir un problema en la maquinaria, el espectro FFT proporcionará valiosa información de gran utilidad para determinar la localización del problema, y con el apoyo del historial de vibración de la máquina (gráfica de tendencia) se puede determinar cuando el  problema se va a tornar crítico.

El espectro FFT separa todos los componentes que se encuentran presentes en una máquina dentro de  un rango de frecuencia determinada; pudiendo de esta manera identificarse el componente que pudieran estar generando vibración excesiva y de esta manera identificar la posible anomalía  que  pudiera estarse presentando.

Para poder interpretar exitosamente una gráfica espectral es necesario tener en cuenta los siguientes 2 aspectos:

1) Colectar Información  Útil

Antes de analizar un espectro FFT  se requiere de la siguiente información:

- Identificar todos y cada uno de los componentes de la máquina que pudieran causar vibración.

- Si la máquina está acoplada a un ventilador o bomba se debe conocer el número de álabes o impulsores.

        - Si está montada  en rodamientos, conocer la frecuencia de daño de los mismos.

        - Si las máquina está acoplada a engranes, conocer el número de dientes de cada         engrane.

- Si existe cercanía entre máquinas, la vibración de alguna de ellas puede ser transmitida a través de la cimentación o estructura y afectar los niveles de vibración de la(s) otra(s).

        - ¿Está la máquina montada horizontal o verticalmente?

        - ¿Está la máquina en cantiliver?

Identificar la Velocidad de Operación de la Máquina.

En muchas ocasiones no se conoce la velocidad de operación de la  máquina que se va a analizar.

Existen varias formas de determinar la velocidad de operación:

        - Utilización de un fototacómetro o lámpara estroboscópica.

- Leer la velocidad con la instrumentación de la máquina o de la instrumentación en    el cuarto de control.

- Identificar los picos del espectro de 1800 ó 3600 pm; si el motor de la máquina es un motor de inducción eléctrica (1500 y 3000 rpm para países de 50 HZ). Los motores eléctricos usualmente operan a esta velocidad.

- En un espectro el pico mas significativo de izquierda a derecha normalmente es el de la velocidad de operación de la máquina. Se pueden presentar varias armónicas pero en magnitud mas pequeña, comparadas con las generadas por la frecuencia de giro.

Identificar qué Tipo de Medición Produce el Espectro FFT

Es necesario al analizar un espectro de vibración, saber qué parámetro fue utilizado para tal medición, si:

        - Se utilizó desplazamiento, velocidad, aceleración, envolvente, SEE, etc.

- ¿ En qué posición fue colocado el transductor, horizontal, vertical, axial o en la zona de carga?

        -  Respuesta y montaje del transductor. (ver sección correspondiente).

        - Valores grabados previamente, FFT, tendencia de vibración global.

        - ¿Existe línea base registrada?.

Condiciones Óptimas de Medición

Las mediciones se llevan a cabo; con la máquina operando bajo las condiciones normales. Por ejemplo cuando el rotor, alojamiento y rodamiento han alcanzado la temperatura normal de operación,  así como las condiciones de proceso por ejemplo; voltaje, flujo, presión y carga. En máquinas con velocidad o carga variable, las mediciones se deben llevar acabo en las condiciones extremas (máximas) para poder tener misma consistencia.

Lectura de Tendencia de la Vibración Global.

Probablemente el método de evaluación de la severidad de vibración mas eficiente y confiable es  la comparación de la lectura de vibración global, contra las lecturas previas en un mismo punto de medición; permitiendo de esta manera observar y analizar la forma en que los  niveles de la vibración van cambiando de "tendencia" a través del tiempo.

La actividad de elaboración o creación de tendencias de vibración consiste en almacenar las tomas de lecturas de vibración en tiempos específicos y registrar las variaciones en los niveles de vibración a las frecuencias de fallo con referencia al tiempo. Una tendencia creciente en nivel de vibración significa un problema incipiente.

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