Introd. al análisis de vibraciones/4. El espectro de vibración

Summary

Este capítulo aborda el análisis de vibraciones, centrado en el concepto de espectro de vibración. Se explica cómo la frecuencia, medida en ciclos por segundo (hertz) o por minuto (cpm), se relaciona con las vibraciones de una máquina, como un ventilador. A través de ejemplos prácticos, se analiza cómo las vibraciones se combinan en formas de onda compuestas que se descomponen mediante transformada de Fourier para identificar fuentes específicas de vibración. El espectro de vibración resultante ayuda en el diagnóstico de fallos, permitiendo la identificación de la causa y la severidad de las vibraciones, lo que es crucial para el mantenimiento preventivo de las máquinas.

Takeaways

• 😀 El espectro de vibración es una herramienta clave para el diagnóstico de máquinas, mostrando la frecuencia y amplitud de las vibraciones.
• 😀 La onda de vibración representa el comportamiento de la vibración de una máquina en un punto específico en el tiempo.
• 😀 La altura de la onda indica la amplitud o severidad de la vibración, mientras que la horizontalidad está relacionada con la frecuencia.
• 😀 La frecuencia en vibraciones se mide en ciclos por segundo (hertz) o ciclos por minuto (cpm), dependiendo de la duración del análisis.
• 😀 Un ejemplo de frecuencia es el número de giros por segundo de un eje, que se puede medir como revoluciones por minuto (rpm).
• 😀 El aumento en la velocidad de un eje incrementa la frecuencia de la vibración, lo que afecta la amplitud de la onda.
• 😀 Las vibraciones de un ventilador pueden provenir de desequilibrios en el rotor, generando vibraciones a la frecuencia del eje y frecuencia adicional por el impacto de partículas sólidas.
• 😀 La frecuencia de las vibraciones causadas por el impacto de partículas es 10 veces mayor que la de la velocidad del eje, lo que genera una frecuencia adicional.
• 😀 Las ondas de vibración de diferentes fuentes se combinan en una señal compuesta, y la separación de estas fuentes se realiza mediante la transformada de Fourier.
• 😀 El espectro de vibración resultante ayuda a identificar las fuentes de energía mecánica y su severidad, lo cual es esencial para el diagnóstico de fallas y el mantenimiento de las máquinas.

Q & A

¿Qué representa la forma de onda en el análisis de vibraciones?

La forma de onda representa el comportamiento de la vibración en un instante de tiempo de una máquina en un punto de medición. Su altura indica la amplitud o severidad de la vibración.

¿Qué importancia tiene la frecuencia en el diagnóstico de vibraciones?

La frecuencia es crucial porque nos indica el número de veces que un evento ocurre en un intervalo de tiempo, lo cual ayuda a identificar las fuentes de vibración en las máquinas.

¿Cómo se calcula la frecuencia de un eje en revoluciones por minuto (RPM)?

Para calcular la frecuencia en RPM, se toma el número de ciclos por segundo (Hertz) y se multiplica por 60 segundos. Por ejemplo, si un eje da 3 ciclos por segundo, su frecuencia sería 180 revoluciones por minuto.

¿Qué sucede cuando la velocidad del eje aumenta?

Cuando la velocidad del eje aumenta, la frecuencia de las vibraciones también aumenta. Por ejemplo, si la frecuencia era de 3 ciclos por segundo, con un aumento de velocidad puede llegar a ser de 7 ciclos por segundo.

¿Cómo se mide la frecuencia de las vibraciones, en Hertz o RPM?

La frecuencia de las vibraciones puede medirse en Hertz (ciclos por segundo) si se toma en cuenta un segundo, o en revoluciones por minuto (RPM) si se considera un minuto.

¿Qué causas pueden generar picos adicionales en el espectro de vibraciones?

Los picos adicionales en el espectro de vibraciones pueden ser causados por la acción de partículas sólidas que golpean las palas del ventilador, generando vibraciones adicionales a la frecuencia del eje.

¿Qué es la transformada de Fourier y por qué es importante en el análisis de vibraciones?

La transformada de Fourier es un proceso matemático que separa las diferentes fuentes de vibración en un espectro, permitiendo identificar cada frecuencia de vibración individualmente y, por lo tanto, diagnosticar de manera más precisa las fallas en una máquina.

¿Cómo se interpreta un espectro de vibración en términos de las fuentes de energía mecánica?

En un espectro de vibración, cada pico está asociado con una fuente específica de energía mecánica, como el desbalanceo de una máquina o la excitación de las palas del ventilador. La interpretación permite identificar y diferenciar entre los distintos orígenes de las vibraciones.

¿Qué es la frecuencia de paso de las palas (VP EFE) y cómo se calcula?

La frecuencia de paso de las palas (VP EFE) se calcula multiplicando el número de palas por la velocidad del eje del ventilador. Por ejemplo, si un ventilador tiene 10 palas y su velocidad es de 2 revoluciones por segundo, la frecuencia de paso de las palas será de 20 Hz.

¿Cómo afecta la relación entre las poleas a la frecuencia de las vibraciones?

La relación entre las poleas modifica la velocidad del eje del ventilador. Esto se refleja en el espectro de vibración, donde se pueden identificar picos relacionados con la energía transferida por la velocidad del motor y el eje del ventilador, y también con la vibración del cinturón en el sistema de transmisión.