METROLOGÍA DE LAS VIBRACIONES

METROLOGÍA DE LAS VIBRACIONES

PRESENTADO POR:

CRISTINA ISABEL COGOLLO TORRES

STIVEN JAVIER SOFAN GERMAN

RICHARD MOLINARES GARRIDO

Ing. VALÉRY JOSÉ LANCHEROS SUAREZ

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA

FACULTAD DE INGENIERÍAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

METROLOGÍA Y CONTROL DE CALIDAD

MONTERÍA

2016

CONTENIDO  

                                                                                                                                               Pag.

1.        INTRODUCCIÓN.        

2. OBJETIVOS.        

2.1 Objetivo general.        

2.2  Objetivos específicos.        

3 VIBRACIONES.        

4. METROLOGÍA DE LAS VIBRACIONES.                                                              5  5. NORMATIVIDAD                                                                                                  7

6. VIBRÓMETRO.        0

6.1 Tipos de vibrómetros.         1

6.2 Vibrómetro universal avt-cz                                                                           14

7. CONCLUSIÓN        6

8. BIBLIOGRAFÍA        7

INTRODUCCIÓN

Todas las máquinas presentan vibraciones a la hora de efectuar su labor, pero no siempre estas vibraciones son favorables, es por esto que el estudio de estas vibraciones con el paso del tiempo se ha vuelto de suma importancia para el ajuste y mantenimiento de los equipos de trabajo.

Es por eso, que el estudio de las vibraciones es de gran importancia en la actualidad. Porque representa un dato necesario en la economía de las industrias y en el sector salud.

Éste trabajo tiene como finalidad conocer la metrología de las vibraciones y la  normatividad que las rige; para tal fin se hicieron estudios usando como herramientas libros e internet. Permitiendo así adquirir conocimiento sobre ciertos aspectos considerados importantes para poder hablar de la metrología de vibraciones.

OBJETIVOS.

Objetivo general:

• Comprender y estudiar el comportamiento de las vibraciones, cómo se miden y con qué se miden, basándose en las normas que de rigen para poder medirlas y entenderlas.

Objetivos específicos:

• Entender el concepto de vibración y las consecuencias que ésta produce.
• Analizar la importancia de medir las vibraciones.
• Conocer los distintos elementos de medición de vibraciones.  

VIBRACIONES.

Las vibraciones son un movimiento repetitivo  que ocurre en torno a un punto de equilibrio. Las vibraciones se caracterizan por dos magnitudes:

• Frecuencia: Es el número de veces que se produce una oscilación en una unidad de tiempo, es decir, el número de ciclos por segundo siendo su unidad el Hercio.

• Amplitud: Es la longitud del movimiento o la distancia que media entre la posición de equilibrio hasta el extremo del recorrido y su unidad es el metro. La amplitud es la magnitud a fin de cuentas que define la importancia de la vibración.

Las vibraciones son el resultado de la propagación de fuerzas que producen un desgaste y deterioro en las máquinas dinámicas, en especial las máquinas rotativas. Parte de la energía producida por las fuerza es disipada fuera de la máquina gracias a sus elementos de sujeción, unión y apoyos. Esta disipación de la fuerza nos permite medir el fenómeno de vibración.

El mantenimiento de estas fuerzas de vibración dentro de unos márgenes o límites es fundamental. Cuando las fuerzas de vibración no se mantienen constantes dentro de unos límites empiezan a aparecer efectos dinámicos en la máquina que como consecuencia genera una modificación del espectro de vibración. [1]

METROLOGÍA DE LAS VIBRACIONES.

Como La mayoría de las máquinas y estructuras experimentan vibraciones hasta cierto grado, su diseño requiere la consideración de este efecto debido a que ocasiona aumento en los esfuerzos y tensiones.

Por consiguiente, el estudio, el análisis y la medición de las vibraciones, son variables altamente importantes en las industrias, porque a través de estos resultados podemos evaluar la integridad de funcionamiento y hacer un diagnóstico de fallas en los equipos y máquinas utilizados.

• Medición: Una vez identificado operaciones o tareas con riesgo por exposición a vibraciones se procede a realizar la medición de las vibraciones. La medición de las vibraciones se hace mediante un vibrómetro, equipo que consta de un integrador de la señal del acelerómetro, un analizador de frecuencias y un sistema de lectura. Al vibrómetro se le colocan los acelerómetros o transductores, que son los que realmente miden las vibraciones. En función del tipo de exposición a medir (vibración transmitida al sistema mano-brazo o transmitida al cuerpo completo) habrá que ponderar el vibrómetro con sus correspondientes filtros y colocar el acelerómetro adecuado. Después de la colocación de los acelerómetros se procede a realizar la medición obteniendo como resultado los valores eficaces de aceleración ponderados para cada uno de los ejes ortogonales (X, Y, Z). [2]
• Instrumentos: En la medición de las vibraciones se usa el vibrómetro, el cual arroja resultados de velocidad, aceleración o/y desplazamiento.

• Unidades de medidas: en el análisis de las vibraciones se deben tener en cuenta la velocidad (m/s-ft/s), la aceleración (m/s2-ft/s2), desplazamiento (m-ft) y frecuencia (Hz)

Las vibraciones se miden:

- Nivel efectivo RMS (Root Mean Square - Media cuadrática): Este valor representa un estimado del contenido energético de las vibraciones  de la máquina, este valor se usa para cuantificar la magnitud y la severidad de las vibraciones de la máquina.

[pic 1]

Ec. 1. Ecuación del nivel efectico RMS

- Valor Pico: Es la distancia máxima de onda desde el punto cero hasta el punto de equilibrio.

- Valor Pico-Pico: Es la distancia de una cresta positiva hasta una cresta negativa. [pic 2]

Fig. 1. Valores pico, pico-pico y RMS de una vibración.

NORMATIVIDAD SOBRE LAS VIBRACIONES

Atendiendo al ámbito de desarrollo y de aplicación pueden distinguirse los siguientes tipos de normas:  

Normas Internacionales (ISO – International Standards Organization). Se consideran de máxima prioridad en transacciones internacionales, siendo en la práctica el punto de partida para valorar la severidad de vibraciones. El principal inconveniente que presentan dichas normas es su carácter general.  

Normas Europeas (EN). Dentro del ámbito de la Unión Europea, las normas o directrices europeas van constituyendo en los últimos años la referencia a la que adecuar las correspondientes Normas de carácter nacional. Así, es habitual que las mismas incorporen en su preámbulo una afirmación del tipo: “Esta norma europea deberá recibir el carácter de norma nacional, bien por la publicación de un texto idéntico, bien por ratificación lo más tarde en enero de 1998 y las normas Internacionales en contradicción con ella deberán ser retiradas lo más tarde en enero de 1998”.

 Normas Nacionales (UNE). Por ejemplo, la norma UNE 20-180-86, que se comentará posteriormente. Esta norma debería ser la más utilizada para determinar la severidad de la vibración en un determinado tipo de máquinas, aunque se considera más como recomendación que como mandato legal.  

Recomendaciones y guías de los fabricantes. Son recomendaciones de los fabricantes sobre los niveles de vibración permisibles por sus equipos. En la mayor parte de los casos, se limitan al área de la turbomaquinaria, aunque hay una gran tendencia a exigir este tipo de información al fabricante cada vez que se adquiere un equipo crítico.  

Normas internas. Resulta recomendable desarrollar normativas internas propias de vibraciones por ser las que mejor se adaptan a los equipos tipo de cada planta productiva. Está en una de las tareas más difíciles dentro del Mantenimiento Predictivo, pero se ve recompensada a medio plazo por los excelentes resultados obtenidos.

NORMAS ISO.

 La normalización internacional (INTERNATIONAL STANDARD ORGANIZATION) sobre la severidad de vibraciones de máquinas tiene una extensa gama de normas, entre las cuales pueden citarse:  ISO 2372-1974. “Vibración mecánica de máquinas con velocidades de operación entre 10 y 200 rev/s. Bases para la especificación de estándares de evaluación”. Es aplicable a máquinas rotativas con rotores rígidos y a máquinas rotativas con rotores flexibles en los que la medida de vibración en la tapa del cojinete resulta indicativa del comportamiento vibracional de eje.

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