¿Por qué la amplitud máxima?, pico pico y rms

Este artículo describe por qué la amplitud máxima, pico pico y rms cuando medir vibraciones mecánica.

El uso de amplitudes. Velocidad de vibración medida en la carcasa en mm/s rms (Cima), pico-a-pico (Pico a pico) mi RMS (Raíz cuadrática media) en la medición de vibraciones mecánicas se debe a que cada una describe una característica física diferente de la vibración. Ninguno de ellos es universal “mejor”; La elección depende del fenómeno que se quiera evaluar..

Figura 1 – Vibración armónica

1. Pico de amplitud (Cima)

Una amplitud Velocidad de vibración medida en la carcasa en mm/s rms Corresponde a la mayor distancia de vibración con respecto a la posición de equilibrio..

Para una vibración sinusoidal:

UNApico​=máx∣x(t)∣|

¿Qué representa??

Representa el desplazamiento máximo, velocidad o aceleración logrado durante un ciclo.

Es especialmente útil cuando es importante conocer el mayor esfuerzo instantáneo aplicado a un componente..

Aplicaciones

  • Choques e impactos;
  • Juegos mecánicos;
  • Contacto entre componentes;
  • Evaluación de esfuerzos máximos.;
  • Dimensionamiento mecánico.

Figura 2 – Forma de onda de aceleración medida en un rodamiento donde se producen impactos.

ejemplo

En un eje cuya vibración presenta:

  • Pico = 50 μm

significa que o veio se afasta no máximo 50 μm da posição central.

2. Amplitude Pico-a-Pico (Pico a pico)

A amplitude pico-a-pico mede a distância entre o máximo positivo e o máximo negativo da vibração.

Para uma sinusóide:

UNA{pp}=2A{pico}

¿Qué representa??

Representa a excursão total del movimiento.

É a medida mais adequada quando interessa saber quanto espaço ocupa fisicamente a vibração.

Aplicaciones

É praticamente universal em:

  • Sistemas de monitorização de turbomáquinas;
  • Medição com sondas de proximidade (Eddy Current);
  • Norma API 670;
  • Máquinas com mancais hidrodinâmicos.

ejemplo

Juego diametral del rodamiento:

  • 200 μm

Vibração medida:

  • 140 μm pico-a-pico

Conclui-se imediatamente que o veio utiliza cerca de 70 % da folga disponível.

Se fosse utilizada apenas a amplitude pico (70 μm), esta interpretação seria menos intuitiva.

3. Amplitude RMS (Raíz cuadrática media)

O valor RMS é definido por

]Para uma sinusoide:

  • Pico = 1,414 × RMS
  • valor eficaz = 0,707 × Pico

¿Qué representa??

O RMS mede a energia média transportada pela vibração.

É diretamente proporcional:

  • à potência vibratória;
  • à energia transmitida;
  • à capacidade de provocar fadiga.

É por esta razão que praticamente todas as normas internacionais utilizam RMS.

Aplicaciones

  • Monitorização do estado de máquinas;
  • Tendências de condição;
  • Diagnóstico de rolamentos;
  • Critérios de aceitação;
  • Normas ISO.

Por ejemplo:

  • YO ASI 20816
  • YO ASI 10816

4 Comparação das três amplitudes

Tipo de amplitudeaguamielMelhor utilização
picoValor máximo instantâneoChoques, impactos, esforços máximos
Pico-a-picoExcursão totalMovimiento del eje, holguras, proximidad
RMSEnergia médiaMonitorização, diagnóstico e normas

5 Ejemplo practico

Considere uma vibração sinusoidal.

  • Pico = 10 mm / s

entonces:

  • Pico-a-pico = 20 mm / s
  • valor eficaz = 7,07 mm / s

Todos representam exatamente a mesma vibração.

A diferença está apenas na informação que fornecem.

6 Porque as normas utilizam RMS?

Quando uma máquina vibra durante milhares de horas, os danos não dependem apenas do maior valor instantâneo, mas sobretudo da energia transmitida ao longo do tempo.

A fadiga mecânica, o aquecimento e o desgaste acumulado estão muito mais relacionados com o valor RMS do que com o valor pico.

Por eso, a maioria das normas ISO especifica limites em / s RMS mm.

7 Porque a API 670 utiliza pico-a-pico?

Nas chumaceiras hidrodinâmicos pretende-se saber se o veio pode tocar no metal anti.fricção da chumaceira.

O parâmetro importante deixa de ser a energia e passa a ser a excursão total do eixo.

Como a folga do mancal é normalmente especificada como uma distância diametral, faz sentido medir diretamente a vibração em μm pico-a-pico.

¿Por qué la amplitud máxima?, pico pico y rms

Figura 3 – La amplitud pico-pico del desplazamiento de vibración no puede ser mayor que el juego diametral del rodamiento..

8 ¿Por qué la amplitud máxima?, pico pico y rms – currículum

Cada tipo de amplitud responde a una pregunta diferente:

  • Pico de amplitud → ¿Cuál fue el mayor valor instantáneo de la vibración??
  • Amplitude Pico-a-Pico → ¿Cuál fue la excursión total del movimiento??
  • Amplitude RMS → ¿Cuánta energía vibratoria se está transmitiendo??

Por este motivo, Los sistemas modernos de monitoreo de vibraciones a menudo proporcionan los tres parámetros simultáneamente, permitiendo evaluar tanto los esfuerzos máximos (pico), movimiento geométrico (Pico-a-pico) como la severidad energética de la vibración (RMS).

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