higo de análisis de vibración de desequilibrio 1

Análisis de vibraciones de desequilibrio

1 – Análisis de vibraciones de desequilibrio – Introducción

El Análisis de vibraciones Análisis de vibraciones de desequilibrio. Análisis de vibraciones de desequilibrio equilibragem hay locales, con una analizador de vibraciones, Análisis de vibraciones de desequilibrio. Análisis de vibraciones de desequilibrio. Por tanto, quien quiera comprender el comportamiento dinámico de un equipo en funcionamiento debe tener un conocimiento razonablemente completo de este fenómeno.. Esto es esencial para implementar con éxito un programa de mantenimiento predictivo.

Análisis de vibraciones de desequilibrio.

2 – Análisis de vibraciones de desequilibrio

Quizás el primer hecho del que se da cuenta cualquiera que se acerque a la interpretación del Espectro de Frecuencias es que el desequilibrio se manifiesta en el Espectro en forma de componente a la velocidad de rotación como se puede apreciar en la Figura 1.

higo de análisis de vibración de desequilibrio 1
Figura 1

Figura 1 – Quizás el primer hecho del que se da cuenta cualquiera que se acerque a la interpretación del Espectro de Frecuencias es que el desequilibrio se manifiesta en el Espectro en forma de componente a la velocidad de rotación como se puede apreciar en la Figura, Quizás el primer hecho del que se da cuenta cualquiera que se acerque a la interpretación del Espectro de Frecuencias es que el desequilibrio se manifiesta en el Espectro en forma de componente a la velocidad de rotación como se puede apreciar en la Figura.

Quizás el primer hecho del que se da cuenta cualquiera que se acerque a la interpretación del Espectro de Frecuencias es que el desequilibrio se manifiesta en el Espectro en forma de componente a la velocidad de rotación como se puede apreciar en la Figura.

Quizás el primer hecho del que se da cuenta cualquiera que se acerque a la interpretación del Espectro de Frecuencias es que el desequilibrio se manifiesta en el Espectro en forma de componente a la velocidad de rotación como se puede apreciar en la Figura
Figura 2 – – Quizás el primer hecho del que se da cuenta cualquiera que se acerque a la interpretación del Espectro de Frecuencias es que el desequilibrio se manifiesta en el Espectro en forma de componente a la velocidad de rotación como se puede apreciar en la Figura.

3 – Quizás el primer hecho del que se da cuenta cualquiera que se acerque a la interpretación del Espectro de Frecuencias es que el desequilibrio se manifiesta en el Espectro en forma de componente a la velocidad de rotación como se puede apreciar en la Figura

Según ISO 21940 básicamente hay Desequilibrio Estático y Desequilibrio de Momento que pueden combinarse para generar un Desequilibrio Dinámico, como se puede ver en la figura 3.

Análisis de vibraciones de desequilibrio fig. 3
Figura 3 – Tipos de desequilibrio

En fase en caso de desequilibrio estático, y en oposición de fase en caso de desequilibrio de momento. En caso de desequilibrio dinámico, tendrán un movimiento intermedio.

análisis de vibraciones de desequilibrio fig4
Figura 4 – Quizás el primer hecho del que se da cuenta cualquiera que se acerque a la interpretación del Espectro de Frecuencias es que el desequilibrio se manifiesta en el Espectro en forma de componente a la velocidad de rotación como se puede apreciar en la Figura

Otro factor relevante en la forma de vibrar de la máquina es la rigidez de sus rodamientos.. Naturalmente, la máquina vibrará más en la dirección donde sea menos rígida..

Análisis de vibraciones de desequilibrio fig. 5
Figura 5 – Influencia de la rigidez de los rodamientos

Es por esta razón que la mayoría de las máquinas de eje horizontal vibran más en esta dirección.. De hecho, en máquinas con esta disposición, los cojinetes son normalmente menos rígidos horizontalmente.

Otro factor que también hay que tener en cuenta es la simetría o asimetría del rotor.. En el caso de un rotor simétrico, la fuerza centrífuga generada se distribuirá por igual entre los rodamientos., debido, por lo tanto, hay una simetría de vibraciones, mientras que en el caso de un rotor asimétrico el rodamiento más cargado por el desequilibrio debe vibrar más.

Análisis de vibraciones de desequilibrio fig. 6
Figura 6 – Influencia de la simetría del rotor.

Considere por ejemplo los resultados de las mediciones del Nivel Global de Vibraciones, llevado a cabo con un medidor de vibraciones en una bomba con desequilibrio de acoplamiento.

Figura 7 – Vibraciones en una bomba con acoplamiento desequilibrado en el análisis de vibraciones desequilibradas.

Cabe señalar que las vibraciones son mayores en los rodamientos a ambos lados del acoplamiento debido a que allí se encuentran los rodamientos más cargados por el desequilibrio.

También hay que tener en cuenta que las vibraciones son mayores en el sentido horizontal, ya que es el sentido en el que los rodamientos tienen menor rigidez..

4 – Las vibraciones en la dirección axial

Un comportamiento particular es el de los rotores en voladizo.. Un desequilibrio en este tipo de rotores genera vibraciones axiales.

análisis de vibración de vibraciones axiales de desequilibrio
análisis de vibración de vibraciones axiales de desequilibrio
Figura 8 – Generación de vibraciones axiales en un rotor en voladizo.

La siguiente tabla muestra los niveles de vibración antes y después de equilibrar un rotor en voladizo. (./ s RMS mm)

mesa – Niveles de vibración antes y después de equilibrar un rotor en voladizo

(/ s RMS mm)

mesa – Niveles de vibración antes y después de equilibrar un rotor en voladizo

Note los altos niveles de vibraciones iniciales en la dirección axial que desaparecen, paralelo a lo que sucede en las direcciones radiales, después de haber sopesado.

5 – Análisis vibratorio de desequilibrio y fase de vibraciones.

Al medir la fase de las vibraciones. (más propiamente la fase del componente a la velocidad de rotación) existe una convención que permite reunir en un solo esquema toda la información (1). Dentro de los círculos que se muestran en la figura 10 el número representa la amplitud del componente a la velocidad de rotación. El guión en el círculo representa tu fase, con origen en el punto superior del círculo y contando en el sentido de las agujas del reloj. Para cada punto de medición hay un círculo con información sobre la amplitud y la fase de las vibraciones..

análisis de vibraciones de desequilibrio fig10
Figura 10 – Convención para mostrar la amplitud y la fase de las vibraciones en una máquina.

Con respecto a la fase, un síntoma de desequilibrio es la diferencia de fase entre dos puntos de medición en una dirección que es igual a la diferencia en la otra. De hecho, si se imagina un desequilibrio como un momento que gira dentro de la máquina, es comprensible que las diferencias de fase, entre las medidas tomadas, en la misma dirección, sobre dos rodamientos de una máquina, son los mismos independientemente de la dirección en la que se toman las medidas.

análisis de vibraciones de desequilibrio fig11
Figura 11 – Diferencias de fase y desequilibrio.
Análisis de vibraciones de desequilibrio fig. 12
Figura 12 – Influencia de la movilidad en la amplitud de las vibraciones.

Este no es siempre el caso debido a la movilidad de los rodamientos. (relación entre la respuesta de una estructura y la fuerza que la excita) influyen no sólo en la amplitud de las vibraciones (especialmente en resonancias) así como la fase, y ser diferente en diferentes direcciones.

El hecho de que la movilidad influya en la fase impide el conocimiento inmediato de la posición de la masa desequilibrada cuando se mide..

6 – Análisis de vibraciones de desequilibrio y repetibilidad de mediciones.

Repetibilidad de las mediciones

Si no hay repetibilidad en amplitud y fase en las medidas realizadas entre arranques consecutivos de una máquina, sin que exista una causa evidente para ello, es natural que haya masas en el rotor que asumen diferentes posiciones de principio a fin. Esto generalmente se debe a masas sueltas.. En estas condiciones no se puede realizar el equilibrado..

desequilibrio caliente

Un caso más frecuente ocurre cuando los rotores se calientan.. Cuando están fríos están debidamente equilibrados y, por lo tanto, no generar vibraciones; en caliente se deforman surge una excentricidad de la masa y se genera un desequilibrio.

Desequilibrio por puesta en marcha incorrecta

En máquinas grandes (Megawats) con umbrales de estabilización de temperatura durante el arranque, la condición de desequilibrio final, con la maquina en marcha, puede depender del procedimiento de arranque seguido. Según el procedimiento sea más o menos adecuado, la máquina tendrá más o menos vibraciones en funcionamiento., dependiendo de si el alabeo del extremo del rotor es mayor o menor.

7 – Algunos errores fáciles de cometer

Al equilibrar un rotor, hay dos errores que pueden ocurrir al menos consciente:

– Sin tener en cuenta los brackets

– En el caso de rotores balanceados por partes, no tener cuidado con las tolerancias de montaje

A Chaveta

Si no se toman precauciones al equilibrar un eje, esto se realiza sin que se llene la ranura donde se colocará la llave. Cuando la chaveta está montada en el eje, puede provocar un desequilibrio fuera de las tolerancias.

A ISO 21940 contienen convenciones sobre este aspecto. En particular, da algunas sugerencias para hacer medias llaves para acompañar al eje en el balanceo..

Tolerancias de montaje

En el ábaco de abajo, retirado de ISO 21940-3, puede ver las tolerancias de equilibrado en función de la velocidad de rotación de la máquina y de la Clase de Equilibrado. Esta tolerancia se expresa en g.mm/Kg o μ. Esta distancia expresada en micras representa la distancia entre el eje de rotación y el eje de inercia..

Figura 13 – Ábaco con tolerancias de equilibrio (ISO 21940-3)

Tomemos, por ejemplo, el caso de un rotor que gira a 3000 RPM, ser equilibrado al Grado 6.3. La tolerancia de equilibrio es de 20 μ. De esto se puede concluir inmediatamente que un conjunto que no respete esta tolerancia degradará la calidad de equilibrado de un rotor., para valores fuera de las tolerancias.

De ahí la regla de, siempre que posible, los rotores están totalmente equilibrados.

Si esto no es efectivamente posible, hay que jugar con la posición de los desequilibrios residuales de las distintas partes., y montarlos uno contra el otro. También se debe tener mucho cuidado con las holguras de montaje entre las distintas partes..

8 – rotores flexibles

Los rotores que funcionan por encima de su primera frecuencia natural se deforman y se comportan con el llamado comportamiento flexible..

Figura 14 – Forma del rotor operando a la segunda frecuencia natural.

Un rotor que opera en estas condiciones debe equilibrarse a su velocidad de rotación., A diferencia de los rotores rígidos (rotor operando por debajo de su primera frecuencia natural), que en realidad son los más comunes.

9 – resumen de sintomas en el análisis de vibraciones de desequilibrio

A continuación se muestra una tabla con un resumen de los principales síntomas de desequilibrio..

espectro de FrecuenciaGran componente a la velocidad de rotación
dirección predominanteRadiales. También axial en rotores en voladizo
Dirección – Proporción relativaMayor en la dirección de una mayor flexibilidad.
FaseDiferencia en una dirección igual a la otra
LocalRodamiento más cargado por desequilibrio

Referencias

1 – Soluciones Prácticas a Problemas de Vibración en Maquinaria y Mantenimiento – ACTUALIZAR International Inc.

2 – ISO 21940 – Vibración mecánica – Equilibrado del rotor

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