Monitorización de Vibraciones en Maquinaria Industrial

El Analista de Vibración cuenta con herramientas para poder localizar el problema de raíz que ocasiona los altos niveles de vibración en la máquina.

Fundamentos de la Vibración en Maquinaria

Comprender la vibración implica considerar varios aspectos clave:

1. Movimiento o Vibración: Es la interacción de fuerzas existentes en la máquina. Estas fuerzas pueden originar el movimiento. Ejemplos: desequilibrio, desalineamiento, ejes flexionados, excentricidades, solturas en las bases, holguras, lubricación inadecuada.
2. Niveles de Vibración: Es importante reconocer si se encuentra dentro de los límites permisibles utilizando los límites de severidad ISO 10816-1 (medición de los límites máximos permisibles por clase de equipo).
3. Todo problema se debe a un cambio: ¿Cuál fue el cambio que ocurrió para que se presentase el problema? La interacción con el personal es importante, ya que sería de gran ayuda para determinar la causa del problema.
4. La vibración tiene amplitud y potencia: Cada frecuencia presente obtenida de la vibración proviene de un componente o problema específico. Por ejemplo, el desbalance, el cual es una fuerza rotatoria que se presenta en un mismo punto; frecuencias eléctricas o frecuencias generadas por el proceso, como la cavitación.
5. Herramientas Adicionales: La forma de onda nos proporciona información con respecto a los acontecimientos que suceden respecto al tiempo. En reductores y máquinas con bajas revoluciones de giro, pueden detectarse problemas como dientes rotos, impactos o lubricación inadecuada.
6. Adicionalmente a la frecuencia: La vibración tiene fase, indicando cómo se mueve un punto de medición con respecto a otro. Esto es útil para identificar desbalance, desalineamiento, ejes flexionados o soltura de base.
7. Factor Clave a Considerar: La velocidad de giro de la máquina o de sus ejes adicionales, como las cajas de engranajes o transmisiones operadas por correas o bandas.

Aproximación Inicial en Campo

Una vez que el especialista se presenta en campo, se recomienda preguntarse por dónde empezar:

1. Verificar el estado de la base en conjunto para asegurarse de que se encuentre firmemente anclada.
2. Identificar con las yemas de los dedos posibles solturas existentes entre superficies, como placas de base hacia bases metálicas.
3. Caminar alrededor de la máquina para sentir con los pies o las manos aquellas zonas con ductilidad, como en el caso de las bombas, ventiladores y sopladores.
4. Preguntar y volver a preguntar si han existido cambios en el proceso o acciones de mantenimiento.
5. El analizador o colector de datos será la última herramienta para detectar el problema. El sentido común es clave en el campo mecánico y eléctrico.
6. Utilizar una mezcla adecuada de técnicas con el analizador o colector de datos: análisis de onda, análisis en tiempo real, análisis de fase.

Formas de Deflexión Operacional (ODS)

Las Formas de Deflexión Operacional (ODS) permiten visualizar el patrón de movimiento del equipo, más allá de la simple amplitud o los niveles de vibración.

Conclusiones sobre Técnicas de Vibración

El Valor del Análisis de Fase y Simulaciones

El análisis de fase y las simulaciones de movimiento constituyen una herramienta valiosa para analizar las vibraciones, permitiendo detectar problemas comunes como desbalance, desalineamiento, resonancia, ejes flexionados, etc.

Casos Específicos: Daños en Engranajes

Dientes Dañados en Engranajes: Un ejemplo de problemas potenciales son el desgaste o daño en los rodamientos y en los engranajes de reducción.

Una de las fallas más críticas en engranajes: Cuando se dañan dos dientes (uno en cada engranaje), se generan impactos que excitarán la frecuencia natural de todo el sistema.

La Técnica de Demodulación

Conclusión sobre Demodulación: Cuando se utiliza apropiadamente la técnica de demodulación, revelará información valiosa que de otra forma no se puede apreciar, especialmente al detectar inicios de fallas en rodamientos o engranajes. Será posible fijar correctamente el filtro de paso de banda y la frecuencia máxima que se deberá definir. La frecuencia mínima de un espectro demodulado podrá ser cero, a diferencia de los espectros normales.