analisis de vibracion

Mantenimiento Predictivo Computarizado S.A. de C.V.predictivo@mpc.com.mx

predictivo@mpc.com.mx

Análisis de Vibración

“De todos los parámetros que en la industria pueden medir de manera no intrusiva, el que más

información contiene es la medición de vibraciones”

Art Crawford

¿Qué es la vibración?

La vibración es aquel movimiento de un cuerpo con respecto a un punto de referencia y es causado por fuerzas mecánicas indeseables

Vibración en la flecha causado por movimiento con respecto a la línea de centro de chumacera

Análisis de Vibración

... Principios Básicos

1 revolución

Forma de Onda

3600 RPM = 3600 ciclos por minuto

60 Hz = 60 ciclos por segundo

1 Order = Una vez las rpm de giro

Punto pesado

Rotación

1000 RPM1 revolución

4 aspas = Vibración que ocurre 4 veces por vuelta4 X 1000 RPM = Vibración que ocurre 4000 ciclos por min.

= 4000 CPM

Forma de Onda

12 dientes

1000 RPM

1 revolución

12 dientes embonan en cada ciclo ó vuelta

12 x 1000 RPM = vibración que ocurre12,000 ciclos por min.

= 12,000 cpm = 200 Hz

Forma de Onda

Tiempo

Forma de Onda

Tiempo

La forma de onda contiene todas las diferentes frecuencias mezcladas.

Forma de Onda

Ejemplo de una forma de onda

Adquisición de señal

Transductor

Energía Total

Forma de onda

Espectro

Tiempo

Frecuencia

Procesamiento de espectro FFT

Dominio de la frecuencia

FFT - Transformada Rápida de FourierSepara las frecuencias individualesDetecta amplitudes de vibración en cada

frecuencia

Frecuencia

Tiempo0

Tiempo

Frecuencia

Dominio de la frecuencia

Un espectro típico (FFT)

Varios picos distintivos

Un espectro típico (FFT)

Picos específicos correlacionados con

Fallas específicas en maquinaria

relativos a la velocidad del equipo

Unidades de Amplitud

La amplitud de la vibración se puede medir en :

• Aceleración (g’s)

• Velocidad (in/sec ó mm/sec)

• Desplazamiento (mils ó microns)

Unidades de Frecuencia

La frecuencia puede ser medida en :

• Hertz (ciclos/segundo)

• Ciclos por minuto (cpm)

• Ordenadas

Parámetros de un Espectro FFT

Los parámetros más importantes de un espectro son :

• Frecuencia Máxima

• Frecuencia Mínima

• Líneas de resolución

• Unidades de amplitud

Fmax = baja frecuencia

Fmax = alta frecuencia

¿Qué es Fmax y por qué es Importante?

Fmax es la frecuencia máxima en el espectro

Si no se colecta algo, no se puede analizar

¿Qué es Fmax y Por Qué es Importante?

Fmax es la frecuencia máxima en el espectro

Si no se colecta algo, no se puede analizar¿Por qué no colectar la máxima frecuencia

posible?

Limitaciones del analizador Toma mayor espacio de almacenaje Reduce la resolución del espectro

Porque lo que no se ve, no se podrá analizar...

¿Por qué preocuparse con la resolución del espectro?

Aceleración(altas frec.)

Velocidad(propósito general)

Desplazamiento(bajas frec.)

¿Qué diferencia existe entre aceleración, velocidad y desplazamiento

El rango de frecuencia de interés

En fase: 180o fuera de fase:

Comparación de fase

Comparación de faseA

Tiempo0

Tiempo

Tiempo0

Tiempo

Tiempo0

Pulso del tacómetro

Señal de vibración

Fase medida entre los dos

Diagnóstico de fallas en equipos

Tres reglas del diagnóstico

Cada falla en maquinaria genera un patrón específico de vibración.

La frecuencia de la vibración es determinada por la geometría del equipo y su velocidad de operación.

La amplitud de la vibración nos indica la severidad del problema.

Diagnóstico De Fallas en Maquinaria

DesbalanceDesalineamientoHolguras y desgastesDefectos en rodamientosDefectos en engranesProblemas eléctricosSolturas en bases y deterioro en cimentacionesProblemas de proceso (flujo, cavitación,etc)y muchos más...

Rotación

Punto Pesado

Centro de Masa = Centro de Rotación

Centro de Masa Línea de Centro

¿Qué es Desbalance?

La fuerza creada por un cuerpo rotatorio cuando su centro de masa se desplaza de su centro de rotación

Tipos de desbalance

El desbalance puede ser separado en dos componentes:

Desplazamiento causado por desblanceLínea de Centros

DesbalanceEje de rotación

Centro de Gravedad

Desbalance Estático:Fase constante a través del rotor

Línea de Centros

Desbalance

Eje de rotaciónCentro de Gravedad

Desbalance Tipo Par:180o de fase en extremos de rotor

Desbalance

Características:

Altos picos radiales a la frecuencia de 1X Baja vibración axial a la frecuencia de 1X Baja cantidad de armónicos de 1X Patrón senoidal equivalente a la frecuencia de

1X Puede desencadenar otras fallas como solturas

Desbalance

El desbalance típicamente sepresenta a la frecuencia de giro

conocida como 1X

Freq: 60.04 HzOrder: 1.010Spec: .390

Desbalance

La vibración radial a 1X es más significativa que la vibración axial a 1X

¿Qué es desalineamiento?

Desviación con respecto de una línea de centros común durante la operación

Angular

Paralelo

Tipos de Desalineamiento

Desalineamiento

Características:

Vibración axial a 2X RPM dominante Vibración axial alta a 1X, 2X y 3X RPM Vibración radial alta a 1X, 2X y 3X RPM Armónicos arriba de 4X generalmente de baja

ampl. Lecturas comparativas de fase entre coples de

Desalineamiento

El desalineamiento típicamente muestrapicos a frecuencias de 1X y 2X RPM

Freq: 59.50Order: 2.010Spec: .640

Paso de álabes

Desalineamiento

La vibración dominante se localiza a 2X RPM

La frecuencia de paso de álabes es correspondiente a 11X RPM

Usando Fase Para Distinguir Entre Desalineamiento y Desbalance

Tome lecturas de fase en ambos lados de los coples.

Si las axiales se están a 180° = desalineamiento

Cuando las flechas están desalineadas, las relaciones de fase horizontales entre los rodamientos son rara vez similares a las relaciones de fase verticales entre los rodamientos.

Si las relaciones de fase radiales entre los coples de ambas máquinas están en fase o a 180°, entonces es casi cierto que existe un desalineamiento.

Estas relaciones de fase pueden también deberse a un eje flexionado.

Será entonces necesario verificar con un indicador de carátula esta condición.

A B A-B = 180o +/- 30o

Armónicos de lafrecuencia de giro

Solturas Mecánicas

Múltiples armónicos de la frecuencia de giro

Solturas Mecánicas

Soltura

La soltura muestra múltiplesarmónicos de la frecuencia

de giro.

Fallas en Rodamientos

Frecuencia de Bolas(BSF)

Frecuencia de giro de la jaula

Frecuencia de PistaInterna(BPFI)

Frecuencia de Pista Externa(BPFO)

Cuatro diferentes frecuencias de rodamientos

Fallas en Rodamientos

Daño en rodamiento presentafrecuencias específicas debidasa la geometría del rodamientos

Daño en BPFO

Impactos de Pista Externa

Impactos dePista Interna

Proceso de Generación de Vibración de un Rodamiento

Impactos dePista Interna

Señal de pista internacon modulación

Proceso de Generación de Vibración de un Rodamiento

Impactos de Pista Externa

Inicio de Daño en Pista Externa

Los inicios de falla en rodamientosnormalmente no se aprecian en

un espectro común

Falla en Pista Externa

Los daños avanzados se aprecianclaramente en el espectro

Forma de Onda Rodamiento Dañado

Forma de onda típica Impactos visibles

Fallas en Engranes

Las bandas lateralesse incrementan con

el daño

Daño en engrane

Detectando Fallas Automáticamente

Método de Generación de Alarmas

NIVEL DE ALARMA=0.1 IN/SEC

VALOR GLOBALPICO RMS

Valor Global Area bajo el espectro (energía)

Método antigüo No se puede diagnosticar con certeza

Los daños en rodamientos y engranes no aportan energía al valor global para seguimiento correcto

Valor GlobalVibración Total en el equipo

Puede detectar problemas de desbalance

ALARM LEVEL = 0.11 IN/SEC

PEAK - RMSOVERALL VALUE

Valor GlobalVibración Total en el equipo

ALARM LEVEL = 0.11 IN/SEC

PEAK - RMSOVERALL VALUE

No es sensitivo para fallas en rodamientos(amplitudes generalmente pequeñas)

Desbalance

Desalineamiento

SolturasRodamientos banda 1

Rodamientos banda 2

Bandas de FrecuenciaSe divide el espectro en bandas de frecuencia

que contienen información de fallas específicas que se presentan en dichas bandas.

Bandas de Frecuencia

Imbalance

Misalignment

LoosenessBearing Band 1

Bearing Band 2

Se divide el espectro en bandas de frecuencia que contienen información de fallas específicas que se presentan en dichas bandas.

Imbalance

Misalignment

Bearing Band 2

Imbalance

Misalignment

Bearing Band 2

Imbalance

Misalignment

Bearing Band 2

Imbalance

Misalignment

Bearing Band 2

Bandas de Frecuencia con Tendencia

Desbalance

Alarma

plitud

Subarm.1X 2X Rodam. Rodam. Engranes Rodam.

1xRPM 2xRPM

0.3in/sec

0.1in/secTiempo

(Días)Tiempo(Días)

Rodam.

10-20xRPM

MOAPOA

POHPOV

PIHPIV

MIHMIV

MOHMOV

3 puntos por apoyo

Localización de los puntos de medición

analisis de vibracion

Documents

maq_1-analisis de vibracion para el mantenimiento predictivo...

analisis de orbitas y vibracion

metodos integracion numerica analisis vibracion

vibracion cap2

analisis de los modos de vibracion a escala

instrumentacion, tecnica y analisis de vibracion

vibracion molecular

vibracion mecÁnica.pptx

principios basicos de vibracion cupiagua.ppt

analisis de vibracion power point

carta ilustrada de diagnostico de vibracion

manual vibracion de rotores

analisis de vibracion diciembre-2014.xlsx

analisis de vibracion para el mantenimiento predictivo de...

reporte de servicio de analisis de vibracion y …1.-...

vibracion axial y lateral - tecnavin.com · 2 analisis de...

unidad 2 medicion analisis de vibracion

fundamentos de vibracion

vibracion de una voldaura

modos de vibracion