REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD GRAN MARISCAL DE AYACUCHOINGENIERÍA DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

8º SEMESTREMANTENIMIENTO IV

SECCIÓN 2S2303

Profesor: Integrantes:Orlando Rosales Franceshi Christopher

Martínez José AlbertoValecillo Ahstryd

Ciudad Guayana, Enero 2011

ANALISIS DE VIBRACIONES

Un cuerpo es llamado a vibrar cuando describe un movimiento oscilatorio alrededor de su posición. El número de veces que completa el ciclo de movimiento durante el período de un segundo es llamado Frecuencia y se mide en Hertz (Hz).

VIBRACIONES

VIBRACION SIMPLE

VIBRACION COMPUESTA

VIBRACION ALEATORIA Y GOLPETEOS

TIPOS DE VIBRACIONES

La frecuencia natural presenta un carácter muy diferente a las anteriormente nombradas, debido a que depende de las características estructurales de la máquina, tales como su masa, su rigidez y su amortiguación, incluyendo los soportes y tuberías adjuntas a ella. Y no depende de la operación de la máquina, a no ser que la rigidez sea función de la velocidad.

FRECUENCIA NATURAL Y RESONANCIAS:

Toda la información técnica recogida del equipo como lo son: Número y Tipo de Rodamientos, número de alabes, número de dientes, número de correas, tipo de acople, diámetro de los ejes, temperatura de operación, presión, entre otros, forman parte de los datos necesarios y de vital importancia para poder diagnosticar un equipo de forma certera y objetiva. Los datos mencionados y muchos otros son necesarios para conocer todas las frecuencias típicas del Sistema que permitirán interpretar los espectros al momento de hacer el análisis.

DEFECTOLOGÍAS

DESBALANCE

Cuando los componentes de una máquina rotatoria giran alrededor de un eje de rotación que no coincide con el eje principal de inercia, existe una condición conocida comúnmente como desbalance.

DEFECTOS TÍPICOS A IDENTIFICAR POR VIBRACIONES

FALSO DESBALANCE

En las máquinas rotatorias, es muy común que se presenten síntomas de presencia de desbalance, cuando en realidad no lo son; entre otras causas se puede mencionar a:

- Excentricidad.- Ejes flexionados.- Desgaste en chumaceras tipo Babit.- Deformaciones térmicas.- Desalineación paralela.- Manguitos de fijación excéntricos, ó que estos se estén girando.- Giro de pistas en los rodamientos.- Aflojamiento estructural excesivo.- Resonancia.- Operación en velocidad crítica.- Desajuste entre el eje y la masa del rotor.- Acumulación de polvos.- Líquido o material en movimiento dentro del cuerpo de los rotores.- Sistema de amortiguación No uniforme.- Desbalance de campos magnéticos.- Reemplazo inadecuado de cuñeros opresores y tornillos.- Inestabilidad fluido dinámica en las chumaceras tipo babit.

Generalmente producido por desgaste radial superficial no uniforme en rotores en los cuales su largo es despreciable en comparación con el diámetro.

TIPOS DE DESBALANCE

EN UN PLANO:

El Desbalanceo dinámico ocurre en rotores medianos y largos. Es debido principalmente a desgastes radiales y axiales simultáneos en la superficie del rotor.

DINÁMICO:

Ocurre en rotores que se encuentran en el extremo de un eje. Es producido por desgaste en la superficie del rotor y doblamiento del eje.

ROTOR COLGANTE:

Fácilmente confundible con Desbalanceo. Ocurre cuando el centro de rotación no coincide con el centro geométrico en una polea o Engranaje.

ROTOR EXCÉNTRICO:

Más común en ejes largos. Se produce por esfuerzos excesivos en el eje. Genera Vibración AXIAL alta con diferencia de fase de 180 grados medida en los dos soportes del rotor.

PANDEO EJE:

Rozamiento de rotor: puede ser muy serio y de poca duración si es causado por el eje en contacto con el metal antifricción del rodamiento; y menos serio cuando el eje está rozando un sello o un acople está presionado contra el eje.

ROTOR ROZANTE

Sucede cuando una fuente de vibración interfiere con otra. Generalmente se produce por dos máquinas cercanas que trabajan casi a la misma velocidad. El espectro muestra dos picos con frecuencias similares. La diferencia de estas da como resultado una pulsación. La ilustración izquierda representa estas frecuencias en el dominio del tiempo y la suma de ambas. Para solucionar el problema se deben aislar estructuralmente las máquinas en conflicto.

PULSACIONES:

Ocurre por sobrepaso de la vida útil de la banda, o por desgaste excesivo de la misma. Las frecuencias de bandas siempre están por debajo de la frecuencia del motor o máquina conducida.

BANDAS

DISTENSIÓN:

Puede ocurrir porque los ejes de las poleas no están alineados o porque las poleas no están paralelas. También pueden ocurrir ambos casos simultáneamente.

DESALINEACIÓN EN POLEAS:

Ocurre cuando el centro de rotación no coincide con el centro geométrico en una polea. Produce alta vibración a 1x RPS de la polea excéntrica. Su amplitud está por encima de las amplitudes de las frecuencias de las bandas. Aunque es posible balancear poleas gracias a la adición de pesas, la excentricidad seguirá induciendo vibración y esfuerzos de fatiga reversible. Se recomienda cambiarse la polea excéntrica.

EXCENTRICIDAD DE POLEAS:

Sucede si la frecuencia natural de la banda coincide o se aproxima a las RPS del motor o de la máquina conducida. El espectro muestra altas amplitudes de la frecuencia de resonancia y la frecuencia de excitación de banda, siendo la frecuencia de resonancia la predominante. La frecuencia natural puede ser alterada cambiando la tensión de la banda o su longitud.

RESONANCIA BANDA:

Producido frecuentemente por desgaste de bujes o aflojamiento de manguitos. El espectro muestra presencia de armónicos a velocidad nominal. Para corregir el problema debe reemplazarse el buje o manguito.

DESGASTE O JUEGO:

CHUMACERAS

Normal en chumaceras y crítico si el desplazamiento supera 0.5 veces la holgura eje-agujero.

Es el remolino de aceite, presente al superar el doble de la velocidad crítica del rotor. El nivel de vibración fatiga y desgasta aceleradamente la película de aceite.

REMOLINO DE ACEITE

LATIGAZO DE ACEITE:

Frecuencia a la cual, cada aspa pasa por un punto de la carcaza. Producida por obstrucciones, cambios abruptos de direcciones o desgastes de juntas.

Es la entrada de aire o vaporización de un fluido dentro de la bomba. Ocurre cuando la presión de fluido es menor que la presión de vapor a esta temperatura.

FLUJO DE LIQUIDOS

FRECUENCIA DE ASPAS

CAVITACIÓN:

FALLA EN PISTA INTERNA FALLA EN PISTA EXTERNA

FALLA EN ELEMENTOS RODANTES DETERIORO DE JAULA

FALLAS EN RODAMIENTOS

ANGULAR PARALELA

DESALINEACIÓN

El rodamiento ha sido ensamblado torcido, respecto de su alojamiento y/o de su eje interior

DE RODAMIENTO

HOLGURA EJE-AGUJERO EN SUJECIÓN

FATIGA ESTRUCTURAL

HOLGURA MECÁNICA

DEFECTO DE LUBRICACIÓN CONTACTO METAL-METAL

Ocurre cuando la velocidad de una fuerza conducida iguala la frecuencia natural de una estructura o una parte de ella.

PROBLEMAS DE LUBRICACIÓN

RESONANCIAS

Ocurre por operación más allá del tiempo de vida del engranaje, contaminación de la grasa lubricante, elementos extraños circulando en la caja del engrane o montaje erróneo

Espectro característico de un engranaje en estado normal (esta no es una patología).

SOBRECARGA EN ENGRANEEXCENTRICIDAD Y/O BACKLASH

FALLAS EN ENGRANAJES

ESTADO NORMAL

DESGASTE EN DIENTE

Problemas leves en la manufactura o manipulación indebida producen que, cuando dos dientes específicos del piñón y el engranaje conducido se encuentren, generen vibraciones de choque.

Se presenta cuando las ruedas dentadas fueron ensambladas con errores de alineación o cuando sus ejes no están paralelos.

ENGRANE DESALINEAD

O

PROBLEMAS DE

HUNTING

Los transductores o sensores de vibración se usan en la industria de fabricación de máquinas. Las máquinas que tengan una importante oscilación pueden ser identificadas rápidamente lo que evita grandes daños.

TRANSDUCTORES DE VIBRACIÓN

Los transductores de vibración pueden ser conectados a una pantalla sencilla, lo que permite que el usuario que trabaja con la máquina tenga un control del grado de vibración actual, lo que le permite controlar mejor el proceso de producción. En combinación con una unidad de regulación se puede automatizar completamente la máquina, lo que acelera la producción y evita averías causadas por vibraciones demasiado fuertes y sus respectivos costes de reparación.

A.Detección precoz e identificación de defectos sin necesidad de parar ni desmontar la máquina.B.Seguir la evolución del defecto en el transcurso del tiempo hasta que este se convierta en un peligro.C.Programación, con suficiente tiempo, del suministro del repuesto y la mano de obra para acometer la reparación particular.D.Programación de la parada para corrección dentro de un tiempo muerto o parada rutinaria del proceso productivo.E.Reducción del tiempo de reparación, ya que se tienen perfectamente identificados los elementos desgastados, averiados o, en general, posibles a fallar.F.Reducción de costos e incremento de la producción por disminución del número de paradas y tiempos muertos.G.Permite una selección satisfactoria de las condiciones de operación de la máquina.H.Funcionamiento más seguro de la planta y toma de decisiones más precisas de los ejecutivos de la empresa industrial.

VENTAJAS DEL ANÁLISIS POR VIBRACIONES APLICADO AL MANTENIMIENTO DE LAS

MÁQUINAS.

Gracias por su Atención

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