Este artículo habla de cómo el desplazamiento pico-pico de las vibraciones es mayor que el juego diametral.. De facto, explicado como la amplitud del desplazamiento máximo de las vibraciones medido con un proximitor, sobre un eje en un cojinete de película fluida, numa máquina turbo, puede ser mayor que el juego diametral del eje en el rodamiento.

La situación en la que la amplitud de vibración pico a pico medida por un proximitor es mayor que el juego diametral de un eje en un rodamiento de película fluida. (hidrodinámica) Es normal y tiene explicaciones claras en la dinámica rotor-cojinete..

1 – El proximitor mide el desplazamiento relativo eje-estructura., no sólo el movimiento dentro del rodamiento

La clave es darse cuenta de que el sensor mide el movimiento relativo del eje en relación con la sonda., pero no mide directamente el movimiento relativo del eje dentro del espacio libre.

El proximitor se fija a la carcasa de la máquina. (estacionario), pero el eje vibra en relación con la carcasa, mientras que la órbita real del eje dentro del rodamiento está limitada por el juego radial.

tan, el movimiento resulta de la suma de:

• Movimiento del eje
• Movimienot (flexión) de la estructura portante o soporte
• Desplazamientos dinámicos del rotor (giro, látigo, modos propios)

El sensor no distingue entre estos componentes..

2 – El movimiento del rotor no está limitado por el espacio libre: solo el centro geométrico está

Una folga radial (la mitad del espacio libre diametral) Límites donde el centro del eje puede estar dentro del rodamiento., pero la superficie exterior del eje puede moverse mucho más cuando el rotor se dobla (modo de vibración), porque la flexión aumenta la excentricidad de la superficie, incluso si el centro permanece dentro de la brecha.

O sea:

• Centro del eje: limitado por la holgura
• Superficie del eje (¿Qué ve el próximo?): puede avanzar mucho más allá del espacio libre

3 – El remolino y el látigo de aceite pueden producir amplitudes mayores que el espacio libre.

Vibraciones autoexcitadas como:

• torbellino de aceite (≈ 0,42×RPM)
• látigo de aceite (bloqueado a una frecuencia cercana a la frecuencia natural)

Puede causar grandes amplitudes en la superficie del rotor., especialmente cuando el rotor resuena.

En tales casos, la amplitud puede exceder varias veces holgura del rodamiento.

4 – Modos de flexión del rotor en rotores de alta velocidad.

Cuando el rotor entra en modo adecuado (1º modo, 2º modo, etcétera), La vibración no es un simple desplazamiento rígido del eje dentro del espacio..

Él deforma-se, y un punto donde el próximo está midiendo puede moverse bastante, muy superior al juego radial.

5 – Pequeño movimiento del soporte → gran error de medición

Si la carcasa o el soporte del proximitor vibran hasta 10–20 μm (muy común en máquinas grandes), Esto aparece como “vibración adicional” en la señal..

ejemplo:

• Movimiento real del eje: 50 µm pk-pk
• Movimiento de la estructura donde está montado el sensor.: 20 µm pk-pk

El próximo muestra:

O sea: diferencia de 40% sin que el eje aumente la vibración.

6 – El movimiento de la estructura puede estar desfasado.

El movimiento del soporte puede ser:

• en la misma fase
• en fase de oposición
• con cualquier ángulo

esto puede:

✔ aumentar la amplitud medida
✔ reducir la amplitud medida
✔ provocar rotaciones anómalas en la órbita
✔ cambiar la fase aparente
✔ producir el efecto de “vibración mayor que reacción”

7 – Los modos estructurales influyen en la lectura.

cuando el cadáver, base o soporte resuena, el movimiento del apoyo de los próximos puede llegar a ser mucho mayor, creando lecturas engañosas.

Consecuencias típicas:

• Picos de amplitud “misteriosos” en frecuencias distintas del rotor
• Cambios de fase repentinos
• Órbitas deformadas o con forma de figura 8
• Mayor vibración en una dirección pero no en la otra. (debido a modos estructurales direccionales)

8 – En los rodamientos de película fluida el problema es relevante

En los rodamientos hidrodinámicos la carcasa:

• Vibra con modos propios diferentes a los del rotor.
• Puede amplificar las vibraciones debidas a cargas hidráulicas.
• Tiene baja rigidez en ciertas direcciones.

Esto aumenta aún más el error de medición relativo de los proximitores..

9 – Ya que esto puede causar una amplitud mayor que el espacio libre.

Si el soporte del proximitor vibra entre 30 y 40 μm pico a pico, el desplazamiento medido puede parecer enorme.

ejemplo real:

• Juego radial: 0,10 mm
• Vibración real del centro del eje: 60 µm pk-pk
• Vibración de la estructura en el punto próximo.: 40 µm pk-pk

Lectura aparente próxima:

Si está en fase oposición aún puede dar más.

Por lo tanto, el proximitor puede mostrar más que el juego incluso sin contacto o problemas graves en el rotor..

10 -Representación gráfica

La siguiente figura ilustra el efecto de combinar la vibración del eje., con la vibración del punto donde está montado el proximitor, en el resultado de la medición.

10 Síntomas de que las vibraciones del soporte próximor influyen en sus mediciones

Los síntomas de que las vibraciones del soporte del proximitor están influyendo en sus mediciones son:

• Cambio de fase incompatible con fenómenos en el pozo.
• Órbita medida con forma “extraña” o “borrosa”

10.1 Cambio de fase incompatible con fenómenos en el pozo.

La vibración real del eje en un rodamiento de película fluida tiene una fase muy estable. (normalmente asociado con el desequilibrio).

Mas caso se observe:

• Fase que varía con la carga., temperatura o inicio
• Fase inestable entre sensores opuestos
• Órbitas distorsionadas o “flotantes”

Indica fuertemente movimiento en la vivienda..

10.2 Órbita medida con forma “extraña” o “borrosa”

El movimiento de la carcasa provoca órbitas.:

• Con centro desplazado
• Aplanado en direcciones inusuales
• Muy excéntrico
• Con “bucles” inesperados

Si la órbita no corresponde al comportamiento oleohidrodinámico típico (remolino/látigo de aceite), hay participación de la carcasa.

11. Pruebas directas para confirmar la influencia de la canal.

11.1. Medición simultánea: proximitor + acelerómetro en la misma dirección

Si la fase o forma de onda del proximitor “sigue” la vibración de la carcasa, esto es prueba directa de contaminación en la medición..

11.2. Comparación entre proximitores opuestos (X e Y)

Si la suma cuadrática (magnitud) varía con la temperatura, carga o rigidez estructural de la carcasa la causa está en la estructura, no vino.

11.3  Análisis modal y Bode.

Si el próximo muestra:

• amplitud creciente cerca de la frecuencia natural de la estructura
• Fase típica de un sistema masa-resorte.
• mientras que el eje no tiene fenómenos correspondientes (No hay remolinos/látigos de aceite a esta frecuencia.)

Es la carcasa vibrando, no vino.