Análisis de Vibraciones By CAR

Una de las certificaciones en análisis de vibraciones se ofertaba hace años en ciertas Universidades del entorno sudamericano.

Entre ellas la de Concepción, en un marco de acuerdo con el Instituto de Vibración del Perú, organismo acreditado para su formación.

Esta formación, de contenido y alcance

Reglado según la ISO 18436

es ofrecida en diferentes maneras y versiones, al menos en lo relativo al modo de impartirlo y en el desarrollo de manuales.

De entre todas ellas destacaría la bibliografia ofertada y suministrada por el ya mencionado Instituto para un curso de Nivel II de 3 días de duración, con los siguientes epígrafes fundamentales, de los que se destacan los párrafos y contenido más destacado:

Análisis de Vibraciones de Máquinas Rotativas Nivel II

Se adjunta un mapa de sudámerica en la fecha de la primera revisión de esta entrada, 2015. Aunque la vuelvo a revisar en 2026.

Por el cambio de diseño del blog, no porque haya cambiado el análisis de vibraciones.

Como el plano no tiene mucha calidad, indicar que Perú es el país de color anaranjado debajo de Ecuador.

Capítulo 1: Conceptos Básicos de Vibraciones Mecánicas

Las vibraciones que se analizan son mecánicas fundamentalmente.

1.1 Introducción

Se define las vibraciones mecánicas como el movimiento oscilatorio (de un lado hacia otro) de una máquina, de una estructura, o de una parte de ellas, alrededor de su posición original de reposo (o de equilibrio)…..

1.2 Movimiento Armónico Simple

El movimiento armónico es la forma más simple de vibración.

Se obtiene, por ejemplo, cuando se hace vibrar libremente un sistema masa resorte o un péndulo, como se indica en la Figura 2.

En la posición de equilibrio, las fuerzas sobre el cuerpo de masa m se anulan, y por lo tanto esta tiende a permanecer en reposo en esa posición……

1.3 Enfoque General

Las vibraciones de una máquina, rara vez es armónica simple (forma de onda senoidal).

Lo más probable es que su forma sea compleja, como se ilustra en la Figura 5.

En esta figura se observa que al sensor de vibraciones ubicado en uno de los descansos de la máquina, llegan simultáneamente vibraciones provenientes de diversas fuentes….. que es menester realizar análisis.

1.4 Dinámica Vibratoria. Relación entre fuerza y vibración

Si el rotor se desplaza transversalmente (si se flecta) y luego se suelta, éste vibrará en flexión hacia arriba y hacia abajo, de igual forma como vibrará el sistema masa-resorte si se saca de su posición de equilibrio…..

Menester análisis.

1.5 Descansos Hidrodinámicos. Lubricación

El objetivo de la lubricación es reducir el rozamiento, el desgaste y el calentamiento de superficies que se mueven unas respecto a otras.

Pueden distinguirse las siguientes formas de lubricación:…

1.6 Sistemas de Medición y Vigilancia en Máquinas con Descansos Hidrodinámicos

Un sistema de vigilancia básico para máquinas con descansos hidrodinámicos, de acuerdo al estándar API 670, 2da, edición «Sistemas para vigilar las vibraciones, posición axial y temperatura de los cojinetes» consiste en monitorear la vibración y la posición radial del eje respecto a los descansos, …..

Capítulo 2: Principios de la Adquisición Digital de datos y del análisis espectral

(La electrónica ya en el segundo capítulo)

2.1 Transformada rápida de Fourier

Los recolectores de datos y los analizadores están basados en la adquisición digital de datos y en el análisis espectral o frecuencial basado en la transformada …..

2.2 Problemas que se pueden generar con el uso de la FFT

Aliasing.

Este problema se genera cuando se utiliza una frecuencia de muestreo inadecuado y consiste en que la FFT calcula una frecuencia de menor valor que la real, como se ilustra en la figura 3…..

2.3 Transformada Discreta de Fourier

El primer paso para utilizar la TDF es tomar valores puntuales de la señal vibratoria (digitalizar o discretizar)…..

2.3.1 Procedimiento para mejorar la exactitud de las frecuencias y amplitudes

(No se incluye aquí ningún extracto traducido del libro)

2.3.2 Formas de promediar.

La técnica estándar en estadística para mejorar la estimación de un valor es promediar.

En los analizadores de vibraciones se utilizan, en general, las siguientes formas de promediar:…..

2.4 Rango Dinámico del Analizador

El convertidor A/D tiene dos entradas y una salida.

Una entrada es la señal analógica a ser muestreada (o digitalizada) y la otra entrada es el pulso muestreador.

Cada vez que el pulso muestreador aparece en la entrada el convertidor A/D ……

2.5 Maneras de mejorar la resolución en frecuencias

Es importante en un espectro tener valores lo más preciso posible de la amplitud y frecuencia de los componentes.

La amplitud es importante porque da una idea de la severidad del problema.

La frecuencia, por otro lado, es aún más importante ….

Capítulo 3: Técnicas del Análisis de Vibraciones

(es obvio a lo que se refiere este capítulo al iniciarse el epígrafe)

3.1 Análisis Frecuencial

El punto de partida del diagnóstico de fallas en máquinas rotativas es en general el análisis frecuencial o espectral de las vibraciones medidas en los descansos o en el eje de la máquina analizada……

3.2 Forma de Onda

La forma de la onda en el dominio tiempo es un gráfico del valor instantáneo de la amplitud versus el tiempo.

Esta señal contiene en general componentes a diferentes frecuencias, donde la relación de fase de estas componentes están también contenidas en la señal…..

3.3 Análisis de la Fase de las Vibraciones

Existe un gran número de problemas comunes en las máquinas rotativas que generan vibraciones a 1x rpm.

Dentro de los problemas más frecuentes están …..

3.4. Promedios Sincrónicos en el tiempo

El promedio sincrónico en el tiempo es una técnica que recolecta señales en el dominio tiempo las que son sincronizadas mediante un pulso de disparo o de referencia repetitivo (trigger) ……

3.5 Órbitas y de la Posición del Eje en el descanso

El uso de los sensores de desplazamiento sin contacto ha ido ganando gran aceptación para la medición del movimiento del eje en sus descansos en las máquinas rotativas……

3.6 Análisis de Modulación en Amplitud

Las vibraciones medidas en una máquina generalmente provienen de diferentes causas o fenómenos físicos.

Cuando los fenómenos físicos no interactúan entre ellos, la vibración resultante es simplemente la suma de las vibraciones particulares provenientes de las diferentes causas……

3.7 Vibraciones en Partidas y Paradas

Se puede aprender mucho respecto a la condición de la máquina analizando los gráficos de la amplitud y fase de la vibración en función de la velocidad de rotación de la máquina ……

3.8 Análisis de Vibraciones en Máquinas de Baja Velocidad

Se entiende por máquina de baja velocidad aquellas máquinas que giran entre 300 cpm (5 Hz) y el límite más pequeño de medición posible.

La medición de vibraciones de baja frecuencia requiere de técnicas y equipos especiales para obtener resultados satisfactorios ……

3.9 Análisis de la Corriente Eléctrica

En los últimos cinco años, la tecnología de análisis de la corriente de motores eléctricos ha sido suficientemente desarrollada de manera de servir hoy en día como una poderosa herramienta de apoyo al análisis de vibraciones en la evaluación de la condición de los motores de inducción …..

Capítulo 4: Técnicas Complementarias al Análisis de Vibraciones

4.1 Técnicas de Análisis de Aceites

Los análisis de aceites usados constituyen una de las herramientas de complemento más importante del análisis de vibraciones en los planes de mantenimiento predictivo / proactivo. Los principales objetivos …..

4.2 Técnicas de Termografía Infrarroja

La termografía infrarroja es una técnica no destructiva y sin contacto por medio de la cual se vuelve visible la radiación térmica infrarroja que emite o refleja un cuerpo. Esto permite visualizar las distribuciones superficiales de temperatura…

4.3 Técnicas de Análisis de Ondas de Alta Frecuencia. Métodos SPM, Spikes de Energía y HFD

Otro grupo de técnicas complementarias al análisis de vibraciones que se utiliza en el diagnóstico de fallas y en la vigilancia de máquinas rotativas es la medición de diferentes tipos de ondas mecánicas o acústicas de alta frecuencia ……

Capítulo 5: Análisis Integrado para el Diagnóstico de Fallas

5.1 Comportamiento Vibratorio de Rotores con Ejes Agrietados

La dirección de una grieta en una etapa incipiente puede salvar el rotor para su uso después de repararlo. Existen diversas técnicas para vigilar el rotor, algunas en líneas y otras con el rotor detenido. Entre las primeras se tiene el análisis vibratorio, o el de las emisiones acústicas, y el análisis mediante corrientes parásitas……

5.2 Comportamiento Vibratorio de Engranajes

Casos históricos nº1; Par de ruedas desgastadas en una caja  reductora.

Otros Epígrafes

5.3 Caso Histórico Ventilador

5.4 Turbina Hidráulica Francis

5.5 Bombas Centrífugas

5.6 Bombas de Lóbulos

5.7 Desalineamiento de Acoplamientos

5.8 Oil Whirl y Oil Whip

5.9 Harnero Vibratorio

5.10 Rodamiento Picado

5.11 Motor con una Barra Rota

Resumen 

Como podéis ver se trata de un manual completísimo.

Ahora bien, resumiendo sus aspectos más destacados estos serían los casos históricos del último apartado, clasificados por tipo de máquina, un resumen de toda la teoría de los cuatro apartados anteriores, y el completo catálogo de figuras usados para las descripciones teóricas, sin la recarga de figuras y animaciones multimedia de los manuales actuales.

Todo ello lo hace un manual de fácil lectura para aquellos usuarios del análisis de vibraciones.

¿Y tú que libros recomiendas?

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Gráfico de sostenibilidad

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