MANTENIMIENTO PREDICTIVOANALISIS DE VIBRACIONES MECANICAS

VARIABLES A CONTROLAR VELOCIDAD DE VIBRACION V = X COS t ACELERACION DE VIBRACION A = -X 2 SEN t

FORMA DE ONDA

Representacin real de la vibracin Grfico de amplitud vs. tiempo

MEDICIONES DE AMPLITUD

UNIDADES VELOCIDAD: mm/seg ; in/seg ACELERACION: g ; m/seg2 FORMA DE MEDIR RMS; 0-PICO; PICO-PICO

QUE MEDICION UTILIZAR?

RMS: valor muy estable, indicado para sistemas de alta energa de vibracin (altas rpm) 0-Pico: valor muy sensible a pequeos cambios, indicado para sistemas de baja energa (bajas rpm)

MEDICION DE FASE

El valor de fase de vibracin indica como se mueve el sistema

SENSOR PIEZOELECTRICO (ACELEROMETRO)

Medicin directa de la aceleracin de la vibracin Mide segn su eje longitudinal (5)

ESPECTRO DE VIBRACION

Grfico de amplitud vs. Frecuencia Podemos relacionar la vibracin con las rpm de giro del sistema bajo estudio

COLECTOR DE DATOS

Procesa la seal que entrega el acelermetro presentando la informacin solicitada por el analista

DONDE MEDIR LA VIBRACION

FORMA DE GRAFICAR LA VIBRACION FORMA DE ONDA (DIAGNOSTICO LIMITADO) GRAFICO DE ESPECTRO: AMPLITUD VS FRECUENCIA (FACILITA EL DIAGNOSTICO)

BAJAS FRECUENCIAS VELOCIDAD: VARIABLE MAS REPRESENTATIVA RELACION DIRECTA CON LAS RPM DE GIRO DEL EQUIPO CONTROLADO LAS FALLAS COINCIDEN CON RPM O MULTIPLOS DE ESTA

FALLAS DETECTABLES DESBALANCEO DESALINEACION SOLTURA MECANICA (JUEGO) EXCENTRICIDAD DE ROTORES PROBLEMAS DE CORREAS EJES FLEXIONADOS TRANSPORTE DE FLUIDOS

DESBALANCEO DE FUERZA

Su amplitud aumenta con el cuadrado de la velocidad Se presenta en fase y constante La 1X siempre presente y domina el espectro, radial Se corrige con un solo peso central

DESBALANCEO DE CUPLA

Su amplitud aumenta con el cuadrado de la velocidad Se presenta desfasado en 180 y constante La 1X siempre presente y domina el espectro, radial y axial Se corrige con dos pesos en planos separados

DESBALANCEO DE ROTOR EN VOLADIZO

Su amplitud aumenta con el cuadrado de la velocidad Se presenta en fase axial, radial puede no ser constante La 1X siempre presente y domina el espectro Suele predominar en sentido axial Puede necesitar correccin en uno o dos planos

ROTOR EXCENTRICO

Mayores vibraciones en 1X del componente excntrico Lecturas ortogonales en fase u opuestas. Amplitud predominante en direccin hacia los centros No se corrige con balanceo

EJE CURVADO

Predomina la 1X si esta curvado hacia el centro, tiende hacia la 2X si esta curvado hacia las uniones Lecturas axiales desfasadas 180 en cada componente Mayores amplitudes en direccin axial

DESALINEACION ANGULAR

Se caracteriza por amplitudes axiales elevadas En el espectro pueden predominar la 1X, 2X 3X dependiendo del tipo de acople, rigidez etc. Lecturas axiales desfasadas 180 a travs del acople

DESALINEACION PARALELA

Se caracteriza por amplitudes radiales (vertical) elevadas En el espectro suele predominar la 2X Depende en gran medida del tipo de acople Lecturas radiales desfasadas 180 a travs del acople

RODAMIENTO ATRAVEZADO EN EL EJE

Se caracteriza por amplitudes axiales elevadas En el espectro suele predominar la 2X Lecturas axiales a cada lado (horizontal o vertical) desfasadas 180

RESONANCIA

Sucede cuando una frecuencia forzada coincide con la frecuencia natural de algn componente. En el espectro predomina la componente que coincide con la frecuencia natural Lecturas de fase a 90 en la resonancia y de 180 al pasar por ella

SOLTURA MECANICA (BASE SUELTA)

En el espectro predomina la 2X y puede aparecer un 0.5X si la soltura es importante Es altamente direccional Lectura desfasada 180 entre pata y base

SOLTURA MECANICA (ENTRE EJE Y APOYO)

En el espectro predomina la 2X con mltiples armnicas y puede aparecer un 0.5X y armnicos Es altamente direccional Lecturas de fase inestables

ROZAMIENTO DEL ROTOR

En el espectro se observan varias armnicas con componentes intermedios Suele presentarse alguna condicin de resonancia Predomina en direccin radial

COJINETE DE FRICCION (HOLGURA)

En el espectro se observan varias armnicas Suelen amplificarse leves problemas de desbalanceo y/o desalineacin Predomina en direccin radial

COJINETE DE FRICCION (OIL WHIRL)

El espectro se presenta una componente subarmnica Causado por condiciones inadecuadas de operacin Predomina en direccin radial

FUERZAS HIDRAULICAS (PASO DE PALETAS)

Se observa en espectro componente de paso de alabes Puede presentarse una 2X de FPA Causas: obstrucciones en caeras, fallas en difusores, aspas con ngulos distintos

FUERZAS HIDRAULICAS (FLUJO TURBULENTO)

Espectro con presencia de FPA y componentes aleatorias de baja frecuencia (< 2000 cpm) Causa: variaciones de presin o de velocidad de aire que pasa a travs de un ventilador

CORREAS FLOJAS

Fc siempre menor que rpm de poleas No predomina en el espectro, suele presentar 2 o 3 armnicas

DESALINEACION DE POLEAS

En el espectro domina la 1X de la polea Direccin axial de mayor amplitud Puede aparecer una 2X

POLEA EXCENTRICA

En el espectro domina la 1X de la polea excentrica Direccin radial de mayor amplitud

EXCENTRICIDAD DEL ESTATOR

El espectro presenta una componente importante en 2X de la frecuencia de lnea Predomina la direccin radial No se debe confundir con la 2X de un motor de 2 polos

ROTOR EXCENTRICO

En espectro aparece dominante la 2FL con bandas laterales de FPP Pueden aparecer BL alrededor de la 1X

PROBLEMAS DEL ROTOR

En espectro de baja frecuencia se observan BL alrededor de la 1X y sus armnicas En alta frecuencia domina la FPB rodeada de BL con frecuencia = 2FL Mayores amplitudes en direccin radial

PROBLEMAS DE FASE

El espectro presenta una 2FL dominante rodeada por BL de frecuencia 1/3 de FL Amplitud dominante radial

PROBLEMAS EN MOTORES DE CC

Presenta un espectro con frecuencia dominante = 6FL que es la frecuencia de disparo de tiristores Amplitud dominante radial

ALTAS FRECUENCIAS

ACELERACION: VARIABLE MAS REPRESENTATIVA RELACION CON MULTIPLOS SUPERIORES DE LAS RPM DE GIRO DEL EQUIPO CONTROLADO

FALLAS DETECTABLES

FALLAS DE RODAMIENTOS FALLA DE PELICULA LUBRICANTE CAVITACION FALLAS DE ENGRANE

FALLAS EN RODAMIENTOS 1 etapa: seales ultrasnicas (sin indicaciones) 2 etapa: pequeas fallas excitan frecuencias naturales del rodamiento 3 etapa: aparecen frecuencias de defecto del rodamiento, crece nro de bandas laterales 4 etapa: se afecta la 1X, comienzan a desaparecer defectos del rod. Aumenta piso de ruido

FUERZAS HIDRAULICAS (CAVITACION)

Espectro con presencia de FPA y componentes aleatorias de alta frecuencia (> 30 Kcpm) Causa: normalmente indica presin de succin insuficiente

DESGASTE EN ENGRANAJES

Espectro con presencia de FE y bandas laterales

DESALINEACION Y DESGASTE SEVERO DE ENGRANAJES

Espectro con presencia de FE y armnicas de FE con bandas laterales

CUADRO DE TOLERANCIA PARA RODAMIENTOSAceleracin (g) [rms] 5.0+ 3.0~5.0 1.5~3.0 0.75~1.5 0.2~0.75 0.01~0.2 G (se) 3.0+ 1.5~3.0 0.8~1.5 0.4~0.8 0.2~0.4 0.01~0.2 Severidad Peligroso Muy malo Malo Aceptable Bueno Muy Bueno

DESBALANCEO ELECTROVENTILADOR

DESBALANCEO VENTILADOR

GRAFICO DE COMPARARACION DE VALORES ANTES Y DESPUES DE BALANCEO

DESGASTE SEVERO DE CORREAS EN VENTILADOR CENTRIFUGO

PROBLEMA DE CIRCULACION DE FLUIDO

DESALINEACION MOTOR-BOMBAMEDIDO EN DIRECCION RADIAL

DESALINEACION MOTOR-BOMBAMEDIDO EN DIRECCION AXIAL

JUEGO IMPORTANTE ENTRE EJE Y RODAMIENTO

FALLA RODAMIENTO MOTOR ELECTRICO

COMPARACION DE ESPECTROS LUEGO DEL CAMBIO DE RODAMIENTO

FALLA RODAMIENTO SOPLADOR LOBULAR

COMPARACION DE ESPECTROS LUEGO DEL CAMBIO DE RODAMIENTO

FALLA RODAMIENTO REDUCTOR BAJAS VUELTAS

COMPARACION DE ESPECTROS LUEGO DEL CAMBIO DE RODAMIENTO

TENDENCIA DE VALORES GLOBALES EN REDUCTOR BAJAS VUELTAS

COMPARACION DE VALORES ENTRE DISTINTOS EQUIPOSVALORES DE ACELERACIN DE VIBRACIN [g] [RMS] RODAMIENTO CON FALLA RODAMIENTO NUEVO

EQUIPO SOPLADOR LOBULAR 3000 RPM MOTOR ELECTRICO 3000 RPM REDUCTOR BAJAS VUELTAS

8.24

2.67

2.46

0.43

0.60

0.13

FALLA PELICULA LUBRICANTE RODAMIENTO (LUBRICANTE: GRASA)

COMPARACION DE ESPECTRO LUEGO DE AGREGAR GRASA AL RODAMIENTO

FALLA DE ENGRANE

ANALISIS DE ENVOLVENTE

DETECTA FALLAS INCIPIENTES EN RODAMIENTOS DETERMINA FRECUENCIAS DE FALLAS DE RODAMIENTOS

REDUCTOR BAJAS VUELTAS SIN EVIDENCIAS SIGNIFICATIVAS DE FALLA

ESPECTRO ENVOLVENTE DONDE QUEDAN EN EVIDENCIA LAS FALLAS

MULTIPLOS DE FALLA DE PISTA INTERNA

MULTIPLOS DE FALLA DE PISTA EXTERNA