Curso_Mtto_y_Vibraciones[1]

Ingenierade Venezuela

Ing. Alvin Robecchi

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TCNICAS DE MANTENIMIENTOY ANLISIS DE VIBRACIONES

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Qu es Mantenimiento?

De acuerdo con COVENIN 3049 (1993) se definen las labores de mantenimiento como:

El conjunto de acciones que permiten conservar o restablecer un sistema productivo a un estado especfico, para que pueda cumplir un servicio determinado



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Funciones del Mantenimiento

Reparar: Es solucionar las averas que se producen en el equipo, para devolver el mismo estado de disponibilidad perdido a causa de la avera, en el menor tiempo y con el menor costo posible. Para ello, se debe coordinar el uso de los recursos (mano de obra y materiales), establecer los procedimientos y coordinar las prioridades con otros departamentos.

Mantener: Es plantear la forma ms adecuada de intervenir el equipo, para que el costo total de mantenimiento sea mnimo a corto plazo. De esta forma se evitan las averas y el mal funcionamiento de los equipos e instalaciones a futuro, reduciendo el costo y la cantidad de intervenciones.

Preservar: Es realizar las intervenciones que exige el diseo del equipo para su correcta conservacin y, as, poder alargar la vida til de las mquinas e instalaciones, evitando su desgaste mediante la generacin de rutinas de engrase, limpieza y proteccin contra los agentes erosivos y corrosivos.



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Funciones del Mantenimiento

Mejorar: Es modificar el diseo de equipo, a la luz de la experiencia, para reducir el costo del mantenimiento en el futuro. Comprende las actividades, de todo tipo, tendientes a eliminar las necesidades de mantenimiento (mejorar para no reparar) para reparar fallas de manera integral en el mediano plazo, mediante la modificacin de elementos de mquinas.

Concebir: Es participar en el diseo de los equipos para transferir al diseador, la experiencia y los conocimientos de las caractersticas de mantenimiento de los equipos actuales. Esto asegura que, en el diseo de un nuevo equipo o en la modificacin de uno existente, se tengan en cuenta los factores que, de una manera u otra, inciden sobre la mantenibilidad, tanto en lo que trata de evitar las fallas como en lo concerniente a facilitar las operaciones de mantenimiento.



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Tipos de Mantenimiento

El desarrollo de las tcnicas de mantenimiento ha sido el resultado de la necesidad de adaptacin a las nuevas demandas, provocando el surgimiento de diferentesopciones a la hora de la realizacin del mantenimiento en las industrias. Estas tcnicas u opciones son:

1. Mantenimiento Basado en la Rotura (MBR)

2. Mantenimiento Basado en el Tiempo (MBT)

3. Mantenimiento Basado en la Condicin (MBC)



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Mantenimiento Basado en la Rotura (MBR)

Consiste en esperar que se produzca la avera para luego, reparar y restablecer la condicin inicial en el menor tiempo posible.Un sistema de MBR para ser eficaz requiere:

1. Personal altamente entrenado

2. Repuestos y subconjuntos disponibles

3. Equipos y herramientas necesarios, a pie de mquina, para no demorar

la reparacin.

Se aplica cuando la falla del equipo no afecta la seguridad, el medio ambiente, ni los costos de produccin, salvo los propios de la reparacin. Como ejemplo, se puede citar el cambio de luminarias cuando stas se queman.



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Mantenimiento Basado en el Tiempo (MBT)

Es el mantenimiento que se realiza con frecuencias preestablecidas y durante dichos intervalos no se efecta ningn otro tipo de mantenimiento a los equipos. Al ponerlo en prctica, generalmente se sacrifica un valor residual en beneficio de la fiabilidad del sistema y de la oportunidad de aplicacin.

Criterios de seleccin:

Para lograr un buen MBT debemos disponer de:

1. Estadsticas de averas del equipo que, sumadas a las recomendaciones del proveedor, permitan determinar el perodo de recambio y/o reparacin.

2. Un buen sistema de programacin y manejo de la informacin.3. Una adecuada poltica de subconjuntos.

1. Equipos que afecten la seguridad de las personas o de las instalaciones.2. Equipos que afecten directamente la produccin.3. Equipos con escasas oportunidades para mantenerlos.



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Ventajas y Desventajas del MBT

Ventajas: Es fcil de programar y de controlar Reduce los tiempos de parada en relacin al MBR Reduce los costos respecto al MBR

Desventajas: An cuando se le practique con cierta intensidad, inevitablemente ocurren algunas fallas. El MBT, temporalmente, aumenta el promedio de fallas, ya que cada intervencin genera

un nuevo periodo de mortalidad infantil. Tiene tendencia a producir sobremantenimiento Para equipamiento complejo y moderno, el porcentaje de equipos a los que se puede

aplicar el MBT difcilmente supera el 10%. Tiende a disminuir la disponibilidad, por el aumento del promedio de fallas y el

sobremantenimiento.



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Mantenimiento Basado en la Condicin (MBC)

Es llevado a cabo en respuesta a un deterioro significativo de una mquina, indicado a travs de un cambio de parmetros en el monitoreo de condicin de la mquina. No se efecta ningn mantenimiento mientras la condicin no cambie.

Que se vea afectada la seguridad Que se afecte directamente a la produccin en forma considerable Equipos con alta participacin en los costos totales Que haya sido desarrollada una tcnica de diagnstico y que la misma sea accesible. Existencia de equipamiento adecuado y personal con idoneidad de diagnosis Equipos con bajo costo de reparacin frente al costo de rotura Que exista oportunidad de flexibilizar el momento de la reparacin. Equipos que, por su complejidad, no sigan el modelo de la curva de la baera.

Criterios de seleccin de equipos para el MBC



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La Curva del Baera

Es una grfica que explica, adecuadamente, los fenmenos que ocurren en el uso de las maquinarias sencillas y de baja complejidad. En ella se destacan tres zonas, muy ntidas, las cuales son:

1. Zona de Mortalidad Infantil: Expresa lo que ocurre en un equipo al poco tiempo de ser puesto en marcha. Aunque parezca paradjico, en esta etapa existe una elevada probabilidad de falla y eso se debe a la influencia de un repuesto mal armado, mal montado o de un repuesto defectuoso.

2. Zona de Funcionamiento Normal o Estable: Luego de superados los problemas iniciales, el equipo entra en una etapa de funcionamiento estable y no debera tener ningn tipo de complicaciones para demandas de carga dentro de las condiciones de diseo. Suelen aparecer fallas espordicas o accidentales.

3. Zona de Deterioro Acelerado: Es la zona de los distintos componentes que comienzan a llegar a su fin de vida til y, por lo tanto, se incrementan las probabilidades de rotura.



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La Curva del Baera

Z.M.I. Z.F.E. Z.D.A.

Pro

babi

lidad

de

Falla

Tiempo

Slo el 4% de los equipos responde a un patrn de deterioro que se ajusta a la curva de la baera, esquema que representa cabalmente a la maquinaria sencilla y de baja complejidad.



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Implementacin del MBC

Son cuatro las etapas de la implementacin de un sistema de mantenimiento basado en la condicin.

1.- Identificacin de los posibles equipos a monitorear:Se deber analizar dentro del conjunto de equipos que se encuentran bajo MBT, cules podran ser incorporados en el MBC, en funcin de qu parmetros podran ser monitoreados, de las caractersticas de las fallas ms frecuentes, de la disponibilidad de equipamiento de diagnstico y del personal idneo que disponga la empresa.

2.- Obtencin de la curva de comportamiento y determinacin de los puntos de actuacin:Hay que obtener, en primer lugar, la curva que relacione el valor de la variable a seguir (la condicin) con la probabilidad de falla del equipo.

En segundo lugar, hay que establecer la condicin de alerta (valor del parmetro donde se indica que el equipo ha acumulado un grado de deterioro significativo) y la condicin de alarma (valor lmite para llevar a cabo la accin correctiva).



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Nivel de alerta

Nivel de alarma

Nivel de mantenimiento Reparacin

Diagnstico de confirmacin

Diagnstico preciso

Deteccin de la anormalidad Diagnstico despus de reparar

Destruccin

Tiempo

Par

met

ro d

e de

teri

oro

Curva de Comportamiento



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3.- Determinar la frecuencia de monitoreo:

Para determinar la frecuencia del monitoreo, se lleva a cabo mediante dos etapas, que son las siguientes:

La primera es establecer la frecuencia de monitoreo antes de llegar a la condicin de alerta. La misma est determinada por la estimacin de la vida til que se espera para el equipo. stas deben integrarse con el resto de las mediciones, para hacer ms eficientes las recorridas o rutinas.

La segunda es determinar la frecuencia de monitoreo despus del valor de alerta, en funcin del comportamiento de la variable entre ese punto y el punto de alarma o peligro. Adems, se debe tener en cuenta la diferencia de costo entre la falla y la accin correctora.



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4.- Anlisis de los costos:

En el anlisis de los costos debern considerarse, tanto los costos directos como los costos de oportunidad. Ser necesario determinar los costos de mantenimiento antes y despus del establecimiento del MBC.

Costo del monitoreo Costo de reemplazos y ajustes Costos de las fallas acaecidas por condiciones no monitoreadas, fallas humanas o de mtodo.



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Implementacin y Funcionamiento del MBC



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Evolucin de una Falla



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Ventajas del MBC1. Posibilidad de aplicacin

Se puede aplicar al 90% aproximadamente del equipamiento mecnico. Es especialmente efectivo sobre equipamiento mecnico complejo y en el

cuidado de grandes motores y transformadores. Es muy efectivo para las fallas progresivas y aleatorias sobre las cuales otras

polticas de mantenimiento no son aplicables.2. Efecto sobre la eficiencia de la produccin

Aproximadamente el 30% de los resultados se logra por la disminucin del costo de mantenimiento.

El 70% restante de los resultados se debe a la calidad estabilizada de los productos, mejora de productividad y reduccin de perdidas de produccin.

Mejoras en el control y disponibilidad de los equipos Se optimizan los inventarios Se logra mayor eficiencia en la inversin de equipos Mejora en la calidad del mantenimiento y las reparaciones al monitorear los

equipos antes y despus de las mismas. Acumulacin y transmisin cuantitativa de los conocimientos del mantenimiento.



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Aplicacin de los Tipos de MantenimientoLos tres tipos de mantenimiento enunciados se basan en criterios diferentes, pero sus aplicaciones en la industria actual NO SON EXCLUYENTES, sino, por el contrario, coexisten y se complementan.

Factores a considerar: 1. Impacto o severidad del Evento:Es el efecto que causa la aparicin de la avera. Un alto impacto puede ser debido a:

Riesgo de accidente Degradacin del medio ambiente Incidencia sobre la calidad Parada de la lnea Costo de la reparacin o reemplazo

2. Frecuencia de Ocurrencia:Es el tiempo medio transcurrido entre dos ocurrencias.3. Deteccin o Predictibilidad :Es la posibilidad de predecir la ocurrencia de una avera. Esta prediccin puede estar basada en una frecuencia constante o en el monitoreo de una condicin del equipo.



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Aplicacin de los Tipos de Mantenimiento

ALTA10

BAJA 1OCURRENCIA

Operar hasta el fallo. MBR

MBT u operacin hasta el fallo en funcin de un anlisis costo/beneficio

Operar hasta el fallo. MBR

Operar hasta fallo o mantenimiento preventivo en funcin de un anlisis costo/beneficio.

BAJO1

Introduccin de redundancias o equipos auxiliares. Programacin detallada de la reparacin.

Monitoreo continuo de las condiciones del equipo o del valor de la variable de frecuencia entre fallos

Introduccin de redundancias o equipos auxiliares.

Ajuste de las frecuencias de monitoreo, sobre todo despus del nivel de alerta y/o anlisis de la frecuencia de reemplazo en caso de MBT

ALTO 10

IMPACTO

NO PREDECIBLE10

PREDECIBLE1

NO PREDECIBLE10

PREDECIBLE1DETECCIN



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ANLISIS DE VIBRACIONES



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TCNICA VIBRACIONESVibracin en la Vida Cotidiana



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TCNICA VIBRACIONES

Vibracin es una oscilacin donde la cantidad es un parmetro definido por el movimiento de un sistema mecnico.

Oscilacin es la variacin, usualmente en funcin del tiempo, de la magnitud de una cantidad con respecto a una referencia especifica cuando la magnitud es alternativamente mas grande y mas pequea que la referencia.

Definiciones Bsicas



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TCNICA VIBRACIONES

Que es Vibracin?

Vibracin es una oscilacin mecnica con respecto a una posicin de referencia.

La vibracin es un efecto que frecuentemente es destructivo e incomodo.

Vibraciones en maquinas

Las vibraciones es el resultado de fuerzas dinmicas en maquinas las cuales tienen partes en movimiento y estructuras conectadas.

Vibraciones en Maquinas



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TCNICA VIBRACIONES

Para que medimos las vibraciones?

Para verificar que las frecuencias y amplitudes no excedan el limite de los materiales.

Para evitar la excitacin de resonantes de las partes de una maquina.

Para poder amortiguar o aislar las fuentes de vibracin.

Para hacer sobre las maquinas mantenimiento a la condicin.

Vibraciones en Maquinas



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TCNICA VIBRACIONES

La Frecuencia es el nmero de ciclos en un determinado periodo de tiempo.El Periodo es el tiempo requerido para completar un ciclo de vibracin.

Parmetros de la Seal de Vibracin



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TCNICA VIBRACIONES

La Amplitud es el desplazamiento mximo de la vibracin. La amplitud se mide generalmente en valores pico-pico para desplazamiento y valores cero-pico y RMS para velocidad y aceleracin

Parmetros de la Seal de Vibracin



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TCNICA VIBRACIONES

El Desplazamiento es la distancia recorrida en el movimiento de la maquina o estructura desde una posicin de referencia o punto de equilibrio. En el sistema ingls se mide en milsimas de pulgada (mils) y en el sistema internacional se mide en micras de metro (m).

La Velocidad se define como la proporcin o rapidez del cambio en el desplazamiento, en el sistema ingls se mide por lo general en pulgadas por segundo (in/s), mientras que en el SI se mide en milmetros por segundo (mm/s).

La Aceleracin se define como la proporcin o rapidez del cambio en la velocidad, en el sistema ingls se mide en pulgadas por segundos al cuadrado (in/s2), mientras que en el SI se mide en metros por segundo al cuadrado (m/s2). Adems la aceleracin se puede presentar en g, es decir la aceleracin debida a la gravedad en la superficie de la tierra

Parmetros de la Vibracin



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TCNICA VIBRACIONESParmetros de la Vibracin



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TCNICA VIBRACIONES

Una seal compuesta es una sumatoria de varias seales sinusoidales que comprenden cada uno de los componentes que se encuentran en la mquina, mas todos los golpeteos y vibraciones aleatorias.

Vibracin Compuesta



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TCNICA VIBRACIONES

Jean Baptiste Fourier (1768 - 1830): famoso ingeniero francs con varios talentos , en una poca presidente de Egipto y matemtico, dise la Serie de Fourier y la Transformada de Fourier para la conversin de funciones de tiempo en funciones de frecuencia y al revs.

La operacin de la Serie de Fourier esta basada en una seal de tiempo que es peridica. Esto es una seal de tiempo cuya forma se repite en una cantidad infinita de veces. Fourier demostr que una seal de este tipo es equivalente a una coleccin de funciones senos y cosenos cuyos frecuencias son mltiplos del recproco del periodo de la seal de tiempo. El resultado un poco inesperado es que cualquier forma de onda, siempre y cuando no sea infinita en longitud se puede representar como la suma de una serie de componentes armnicos, y la frecuencia fundamental de la serie de armnicos es 1 entre la longitud de la forma de onda. Las amplitudes de los varios armnicos se llaman los coeficientes Fourier, y sus valores se pueden calcular fcilmente si se conoce la ecuacin para la forma de onda.

La Transformada de Fourier



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TCNICA VIBRACIONES

Lo que hace un analizador de espectros que trabaja con la transformada rpida de Fourier es capturar una seal desde una mquina, luego calcula todas las series de seales sinusoidales que contiene la seal compleja y por ltimo las muestra en forma individual en el eje x de la frecuencia.

La Transformada Rpida de Fourier



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TCNICA VIBRACIONES

Fuerzas + Respuesta = Vibracindel sistema

Fuerzas causadaspor:

DesbalanceImpactosAcsticasFriccin

Parmetrosestructurales:

MasaRigidezAmortiguamiento

Parmetros de lavibracin:

AceleracinVelocidadDesplazamiento

Generacin de las Vibraciones



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TCNICA VIBRACIONESMtodos Fciles para Medir Vibraciones



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TCNICA VIBRACIONESSensores de Desplazamiento



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TCNICA VIBRACIONESSensores de Velocidad



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TCNICA VIBRACIONESSensores de Aceleracin



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TCNICA VIBRACIONESRango de Operacin de Traductores



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TCNICA VIBRACIONESMontaje y Posicin del Acelermetro



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TCNICA VIBRACIONESAnlisis de las Vibraciones



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TCNICA VIBRACIONES

100,409271,00

PeligroPeligro63,639645,00

PeligroPeligro39,598028,00

Alerta 25,455818,00

Alerta 15,839211,20

SatisfactorioAlerta 10,04097,10

SatisfactorioAlerta 6,36404,50

Satisfactorio3,95982,80

Satisfactorio2,54561,80

Bueno1,58391,12

BuenoBueno1,00410,71

Bueno0,63640,45

0,39600,28

vamente flexibles en la y pesados, los cuales rgidas > 300 kw

sobre cimientos relati-sobre cimientos rgidosespeciales o mq.PEAKRMS

rotantes, montadas rotantes, montadas sin cimientos mm/smm/s

De grandes masasDe grandes masas15 a 75 kw< 15 kw

Clase IVClase IIIClase IIClase I

Turb.MquinasMq. Grandes Mq.MedianasMq. Peq.

ISO Standard 10816 1Severity

Velocity Range Limits and Machine ClassesVelocity

Condition Detector Severity Card.

Norma ISO 10816-1



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TCNICA VIBRACIONESDESBALANCEO

EN UN PLANO: Generalmente producido por desgaste radial superficial no uniforme en rotores en los cuales su largo es despreciable en comparacin con el dimetro.El espectro presenta vibracin dominante con una frecuencia igual a 1XCPM del rotor. Se recomienda para corregir la falla balancear el rotor en un slo plano (en el centro de gravedad del rotor) con la masa adecuada y en la posicin angular calculada con un equipo de balanceo. Debe consultar a un experto en balanceo de mquinas.



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TCNICA VIBRACIONES

DINMICO: El desbalanceo dinmico ocurre en rotores medianos y largos. Es debido principalmente a desgastes radiales y axiales simultneos en la superficie del rotor. El espectro presenta vibracin dominante y vaivn simultneo a frecuencia igual a 1XCPM del rotor. Se recomienda para corregir la falla balancear el rotor en DOS PLANOS con las masas adecuadas y en las posiciones angulares calculadas con un equipo de balanceo dinmico. Consulte a un experto en balanceo de rotores.

DESBALANCEO



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TCNICA VIBRACIONES

ROTOR COLGANTE: Ocurre en rotores que se encuentran en el extremo de un eje. Es producido por desgaste en la superficie del rotor y doblamiento del eje.El espectro presenta vibracin dominante a 1XCPM del rotor, muy notoria en direccin AXIAL y RADIAL. Para corregir la falla, primero debe verificarse que el rotor NO TENGA EXCENTRICIDAD NI QUE EL EJE EST DOBLADO. Luego debe realizarse el balanceo adecuado. Consulte a un experto en balanceo de mquinas.

DESBALANCEO



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TCNICA VIBRACIONESPANDEO DE EJES

PANDEO EJE: Ms comn en ejes largos. Se produce por esfuerzos excesivos en el eje. Genera vibracin AXIAL alta con diferencia de fase de 180 grados medida en los dos soportes del rotor. La vibracin dominante es de 1XCPM si el pandeo estcercano al centro del eje, y es de 2XCPM si el pandeo est cerca del rodamiento.Para corregir la falla, el eje debe rectificarse o cambiarse.



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TCNICA VIBRACIONESROCE DEL ROTOR

ROZAMIENTO DE ROTOR: Puede ser muy serio y de poca duracin si es causado por el eje en contacto con el metal antifriccin del rodamiento; y menos serio cuando el eje est rozando un sello o un acople est presionado contra el eje.El espectro es similar al de holgura mecnica entre eje y agujero. Se genera una serie de frecuencias excitando una o mas resonancias. Tambin excita subarmnicos de fracciones enteras a velocidad nominal (1/2X,1/3X,...,1/nX).Para corregirlo, debe procurar que el espacio entre el rotor y el estator siempre sea constante.



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TCNICA VIBRACIONESBANDAS O CORREAS

DISTENSIN: Ocurre por sobrepaso de la vida til de la banda, o por desgaste excesivo de la misma. Las frecuencias de bandas siempre estn por debajo de la frecuencia del motor o mquina conducida. Normalmente se encuentran cuatro picos y generalmente predomina el de 2X frecuencia de banda. Tienen amplitudes inestables.Para corregir el problema, si la banda no presenta demasiado desgaste intente tensionarla, de lo contrario reemplcela.



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DESALINEACIN EN POLEAS: Puede ocurrir porque los ejes de las poleas no estn alineados o porque las poleas no estn paralelas. Tambin pueden ocurrir ambos casos simultneamente. Produce alta vibracin axial a 1xCPM de la conductora o la conducida, generalmente la conducida. La buena medida de las amplitudes de las vibraciones depende de donde sean tomados lo datos. Para solucionar el problema deben alinearse las poleas tanto angular como paralelamente.



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EXCENTRICIDAD DE POLEAS: Ocurre cuando el centro de rotacin no coincide con el centro geomtrico en una polea. Produce alta vibracin a 1xCPM de la polea excntrica. Su amplitud est por encima de las amplitudes de las frecuencias de las bandas. Aunque es posible balancear poleas gracias a la adicin de pesas, la excentricidad seguir induciendo vibracin y esfuerzos de fatiga reversible. Se recomienda cambiarse la polea excntrica.



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RESONANCIA BANDA: Sucede si la frecuencia natural de la banda coincide o se aproxima a los CPM del motor o de la mquina conducida.El espectro muestra altas amplitudes de la frecuencia de resonancia y la frecuencia de excitacin de banda, siendo la frecuencia de resonancia la predominante. La frecuencia natural puede ser alterada cambiando la tensin de la banda o su longitud.



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TCNICA VIBRACIONESHOLJURA MECNICA

HOLGURA EJE-AGUJERO: Aflojamiento de manguitos, tolerancias de manufactura inadecuadas (con juego), y holgura entre el impulsor y su eje en bombas. Causa un truncamiento en la forma de onda en el dominio del tiempo. La falla genera mltiples armnicos y subarmnicos de 1XCPM, destacndose los armnicos fraccionarios 1/2 X, 1/3 X, 1,5 X, 2,5 X, ... Frecuentemente la fase es inestable y el nivel mximo tiende a una direccin notable realizando lecturas radiales espaciadas 30 grados entre si. Se recomienda verificar la colocacin de los manguitos y los juegos eje-agujero cercanos al punto de medicin. Igualmente, los ajustes de rotor-eje.



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TCNICA VIBRACIONES

EN SUJECIN: Aflojamiento o prdida de tuercas o fracturas en la estructura de soporte. Armnicos a 0.5X, 1 X, 2 X, y 3 X con predominante 2XCPM, en direccin de la falla. Altamente direccional en la direccin de sujecin.Se recomienda para corregir el problema, revisar el estado de desgaste de la estructura de soporte (presencia de fracturas). Luego debe verificarse el torque de apriete de los sujetadores.

HOLJURA MECNICA



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TCNICA VIBRACIONES

FATIGA ESTRUCTURAL: Ablandamiento o sobredesplazamiento del pi de la mquina, por holgura en los pernos de la base o por deterioro de los componentes de la sujecin. El espectro presenta vibracin a 1X en la base de la mquina con desfase de 180 grados entre los elementos sujetados en el anclaje. Altamente direccional en la direccin de la sujecin. Se recomienda primero revisar el estado de fatiga del pi de mquina (rajaduras, corrosin). Luego debe verificarse el estado de los sujetadores y por ltimo el estado de la cimentacin.

HOLJURA MECNICA



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TCNICA VIBRACIONESCOJINETES

REMOLINO DE ACEITE: Normal en chumaceras y crtico si el desplazamiento supera 0,5 veces la holgura eje-agujero. Ocurre entre 0.40X y 0.48X CPM y el fenmeno es excesivo si sobrepasa el 50% del juego. Se recomienda volver a seleccionar el lubricante o modificar las especificaciones de la chumacera para corregir el problema.



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TCNICA VIBRACIONESCOJINETES

LATIGAZO DE ACEITE: Es el remolino de aceite, presente al superar el doble de la velocidad crtica del rotor. El nivel de vibracin fatiga y desgasta aceleradamente la pelcula de aceite. Ocurre si una mquina opera a 2XCPM la frecuencia crtica del rotor o superior. En caso de ocurrir esta falla, deben emplearse lubricantes especiales para estas condiciones de carga y velocidad.



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TCNICA VIBRACIONESBOMBAS

FRECUENCIA DE ASPAS (BFP): Frecuencia a la cual, cada aspa pasa por un punto de la carcaza. Producida por obstrucciones, cambios abruptos de direcciones o desgastes de juntas. La BPF (frecuencia de paso de aspas) es excitada en sus primeros dos armnicos con bandeamientos laterales. La BFP es igual al nmero de aspas por la frecuencia de giro. La BPF algunas veces coincide con la frecuencia natural lo cual causa altas vibraciones. En caso de aumentos en la BFP deben revisarse cambios abruptos de direccin del fluido y posibles obstrucciones parciales en la descarga de la bomba.



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TCNICA VIBRACIONESBOMBAS

CAVITACIN: Es la entrada de aire o vaporizacin de un fluido dentro de la bomba. Ocurre cuando la presin de fluido es menor que la presin de vapor a esta temperatura. La cavitacin causar erosin a las partes internas de la bomba. El espectro muestra una vibracin catica que se presenta a altas frecuencias (del orden de 2000 Hz). Para solucionar el problema debe controlarse con ms rigor la presin de succin y tenerse cuidado con el proceso para cebar la bomba.



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TCNICA VIBRACIONESVENTILADORES

TURBULENCIA ANMALA: Se crea por las variaciones de velocidad o presin del aire pasando a travs de un ventilador o red de ventilacin.El espectro muestra una vibracin anmala a baja frecuencia que generalmente estentre 0.3 y 30 Hz, siempre por debajo de la velocidad nominal.Debe revisarse la construccin y el ensamble de los ductos. Puede ser necesaria la instalacin de rejillas o cambios de rea o geometra de seccin.



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TCNICA VIBRACIONESFALLA EN RODAMIENTOS

FALLA EN PISTA INTERNA: Agrietamiento o desastillamiento del material en la pista interna, producido por errores de ensamble, esfuerzos anormales, corrosin, partculas externas o lubricacin deficiente. Se produce una serie de armnicos siendo los picos predominantes 1X y 2X CPM la frecuencia de falla de la pista interna, en direccin radial. Adems el contacto metal - metal entre los elementos rodantes y las pistas producen pulsos en el dominio del tiempo del orden de 1-10 KHz. Nota: Generalmente la medida mas confiable es en direccin de la carga.



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FALLA EN PISTA EXTERNA: Agrietamiento o desastillamiento del material en la pista externa, producido por errores de ensamble, esfuerzos anormales, corrosin, partculas externas o lubricacin deficiente. Se produce una serie de armnicos siendo los picos predominantes 1X y 2X CPM la frecuencia de falla de la pista externa, en direccin radial. Adems el contacto metal - metal entre los elementos rodantes y las pistas producen pulsos en el dominio del tiempo del orden de 1-10 KHz. El rodamiento debe ser reemplazado, debido a que la falla seguir incrementndose. Antes revise el estado de lubricacin del rodamiento.



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FALLA EN ELEMENTOS RODANTES: agrietamiento o desastillamiento del material en los elementos rodantes, producido por errores de ensamble, esfuerzos anormales, corrosin, partculas externas o lubricacin deficiente. Se produce una serie de armnicos siendo los picos predominantes 1X y 2X CPM la frecuencia de falla de los elementos rodantes, en direccin radial. Adems el contacto metal - metal entre los elementos rodantes y las pistas producen pulsos en el dominio del tiempo del orden de 1-10 KHz. El rodamiento debe ser reemplazado, debido a que la falla seguirincrementndose. Antes revise el estado de lubricacin del rodamiento.



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TCNICA VIBRACIONESANALISIS DE LAS VIBRACIONES

DETERIORO DE JAULA: Deformacin de la jaula, caja o cubierta que mantiene en su posicin a los elementos rodantes. Se produce una serie de armnicos de la frecuencia de la jaula siendo los picos predominantes 1X y 2X CPM de la frecuencia de falla en jaula, en direccin radial o axial. El rodamiento debe ser reemplazado, debido a que la falla seguir incrementndose. Revise la posible causa que estdando origen a la falla.



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TCNICA VIBRACIONESDESALINEACIN

ANGULAR: Ocurre cuando el eje del motor y el eje conducido unidos en el acople, no son paralelos. Caracterizado por altas vibraciones axiales. 1 X CPM y 2 X CPM son las ms comunes, con desfase de 180 grados a travs del acople. Tambin se presenta 3XCPM. Estos sntomas tambin indican problemas en el acople.Para corregirlo, el motor y el rotor conducido deben alinearse. Debe emplearse un equipo de alineacin adecuado.



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PARALELA: Los ejes del motor y del rotor conducido estn paralelos, pero no son colineales. Se pueden detectar altas vibraciones radiales a 2 X CPM, predominante, y a 1 X CPM, con desfase de 180 grados a travs del acople. Cuando aumenta la severidad, genera picos en armnicos superiores (4X , 8X).El acople debe alinearse para corregir el dao. Debe emplearse un equipo de alineacin adecuado



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DESALINEACIN DE RODAMIENTO: El rodamiento ha sido ensamblado torcido, respecto de su alojamiento y/o de su eje interior. Genera armnicos a 1 X, 2 X y 3X CPM con 2X predominante en direccin axial. Frecuentemente se observa un fenmeno de cambio de fase, en mediciones axiales, a lo largo de la circunferencia del sello.Para corregir el dao se recomienda reinstalar el rodamiento. Debe verificarse con cuidado, si el rodamiento an se encuentra en buen estado, de lo contrario, debe reemplazarse. (Tratar de alinear el acople no resolver el problema).



Ing. Alvin Robecchi

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TCNICA VIBRACIONESENGRANAJES

ESTADO NORMAL: Espectro caracterstico de un engranaje en estado normal (esta no es una patologa). Espectro caracterstico del engrane: El espectro mostrararmnicos 1 X y 2 X CPM del pin conductor y de la rueda conducida. Adicionalmente, mostrar bandas laterales alrededor de la Frecuencia de Engrane GMF (Gear Mesh Frecuency). El engranaje se encuentra en buen estado si estos picos de vibracin se encuentran en niveles relativamente bajos.



Ing. Alvin Robecchi

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DESGASTE EN DIENTE: Ocurre por operacin ms all del tiempo de vida del engranaje, contaminacin de la grasa lubricante, elementos extraos circulando en la caja del engrane o montaje errneo. Su espectro se caracteriza por la aparicin de bandeamiento lateral alrededor de la frecuencia natural de vibracin (fn) del engrane defectuoso. El espaciamiento de las bandas laterales es 1 X CPM del engrane defectuoso. Si el desgaste es avanzado, hay sobreexcitacin de la GMF. Para solucionar el problema debe cambiar o rectificar el engranaje (slo si este no estsometido a grandes cargas y la urgencia lo amerita). Si el desgaste es prematuro inspeccione desalineacin en el eje o excentricidad en el engranaje.



Ing. Alvin Robecchi

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SOBRECARGA EN ENGRANE: Todos los dientes estn recibiendo sobrecarga contina. La amplitud de la GMF es altamente excitada, pero esto no suele representar un problema si las bandas a su alrededor se mantienen bajas. Este anlisis es efectivo si se realiza siempre a la mxima carga de operacin de la mquina. Debe buscarse algn elemento que est aumentando el torque transmitido ms all de lo normal (rodamiento o buje defectuoso, fallas en lubricacin y anomalas en general en el rotor conducido que dificulten el movimiento).



Ing. Alvin Robecchi

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EXCENTRICIDAD Y/O BACKLASH: La excentricidad ocurre cuando el centro de simetra no coincide con el centro de rotacin. El backlash se produce cuando, al terminar el contacto entre dos dientes, los dos siguientes no entran inmediatamente en contacto. El espectro muestra aumento considerable de las bandas laterales alrededor del la GMF y fn. El engranaje con problemas es indicado por el espaciado de las bandas laterales. Si el problema es blacklash, la GMF debe disminuir con el aumento de la carga. Para corregir el problema, el engranaje debe ser reensamblado o reemplazado si se encuentran problemas de manufactura.



Ing. Alvin Robecchi

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ENGRANE DESALINEADO: Se presenta cuando las ruedas dentadas fueron ensambladas con errores de alineacin o cuando sus ejes no estn paralelos. Casi siempre se excitan los armnicos de 2do o mayor orden de la GMF, con bandeamientos laterales a la 1 X CPM del pin o la rueda. 2 X GMF y 3 X GMF dominan el espectro. El conjunto debe ser realineado para corregir el problema.



Ing. Alvin Robecchi

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PROBLEMAS DE HUNTING: Problemas leves en la manufactura o manipulacin indebida producen que, cuando dos dientes especficos del pin y el engranaje conducido se encuentren, generen vibraciones de choque.Esta falla genera altas vibraciones a bajas frecuencias por debajo de los 10 Hz. La mxima vibracin ocurre cada 10 o 20 revoluciones del pin dependiendo de la frmula de FHT (y suele escucharse como un gruido). Si se determina que el problema es severo, deben reemplazarse el par de engranajes y debe tenerse ms precaucin en la manipulacin.



Ing. Alvin Robecchi

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TCNICA VIBRACIONESLUBRICACIN

DEFECTO DE LUBRICACIN: Puede suceder por prdida de propiedades del lubricante tales como viscosidad debido a temperatura excesiva o por contaminacin. Tambin puede ser producido por falta de cumplimiento con el programa de lubricacin. El espectro muestra presencia de vibracin aleatoria al inicio del espectro en bajas frecuencias o presencia de ruido de piso en frecuencias medias.



Ing. Alvin Robecchi

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TCNICA VIBRACIONESLUBRICACIN

CONTACTO METAL-METAL: Se produce por falta de lubricante, por contaminacin de agua o polvo que no deja trabajar correctamente el lubricante o por exceso de velocidad. El espectro muestra presencia de vibracin aleatoria en rangos especficos del espectro, localizada en altas frecuencias por encima de 1 Khz. si el contacto es primitivo y alrededor de los 400 a los 900 Hz cuando es avanzado. Se recomienda revisar el nmero de horas de los rodamientos y el programa de lubricacin. Inspeccionar posibles fallas en los rodamientos.


Curso_Mtto_y_Vibraciones[1]

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