Mantenimiento

VIBRACION:

La vibración se define como el movimiento oscilante que hace una partícula alrededor de un punto fijo. Este movimiento puede ser regular en dirección, frecuencia y/o intensidad; o aleatorio, que es lo más normal.

La importancia de una vibración, desde un punto de vista ergonómico, está dada por dos magnitudes, la intensidad y la frecuencia.

Cualquier estructura física (incluidas las partes del cuerpo humano) puede ampliar la intensidad de una vibración que reciba de otro cuerpo. Esto ocurre si la vibración incluida se da en ciertas frecuencias que son características de la estructura receptora (frecuencia de resonancia).

MEDICIÓN DE LAS VIBRACIONES:

Cuando medimos el “nivel de ruido” en un punto, en general obtenemos el Nivel de presión sonora. En el caso de las vibraciones, lo que se mide es la aceleración, la velocidad o el desplazamiento de la vibración. Quizás la aceleración es el parámetro más usado y sus unidades son m/s2.

Igual que en el ruido y, para simplificar las unidades, a veces se habla de decibelios de aceleración, de velocidad o de desplazamiento. Cuanto mayor es la aceleración de una vibración, mayor efecto contrario a la salud o al confort tendrá.

Existen en el mercado medidores de vibraciones que miden la aceleración ponderada de una vibración compleja según la “sufre” el cuerpo humano. El instrumento que sirve para medir vibraciones se llama vibrómetro. El vibrómetro que seleccionando la frecuencia con un filtro, convierte la aceleración de una vibración en una señal eléctrica que, mediante un indicador, nos determina el valor en las unidades pertinentes de dicha aceleración. El vibrómetro dispone de un acelerómetro para medir la aceleración. El acelerómetro es un mecanismo de tamaño similar a un micrófono que debe colocarse en contacto con la superficie que vibra (asiento, pavimento, mango de herramienta, etc ).

ANÁLISIS DE VIBRACIONES:

Un análisis de vibraciones se sumerge en la máquina. Cada componente vibra de un modo diferente y genera un ruido característico dejando en el espectro una huella típica en forma de patrón de líneas. Si hay un deterioro el patrón lo muestra a partir de los ruidos de fondo. El especialista detecta si se trata, por ejemplo, de un desequilibro, de un fallo de alineación o de daños de rodamientos. Además de un diagnóstico preciso, por regla general, también se puede especificar si es necesario actuar con celeridad o puede esperar hasta la próxima revisión programada.

VENTAJAS EN EL ANÁLISIS DE LAS VIBRACIONES

Las ventajas para el operador y el responsable de mantenimiento son claras:

• Identificación de los fallos de la máquina

• Información sobre las causas de los fallos

• Localización de los componentes afectados

• Optimización de las existencias de piezas de recambio

• Planificación de las medidas de mantenimiento

MÉTODOS Y FORMAS DE SEÑAL EN EL ANÁLISIS DE VIBRACIONES.

• Análisis FFT: se emplea para la detección de los fallos más frecuentes de la máquina como, p. ej., desalineación y desequilibrio.

• Análisis de la frecuencia fundamental: Variante del análisis FFT que se emplea en máquinas con distintas velocidades; en el espectro se evalúan las múltiples velocidades (orden) en vez de la frecuencia;

• Análisis de curvas envolventes: se emplea para el diagnóstico de deterioro en dentados (engranajes) y rodamientos.

• Cepstrum: facilita el diagnóstico de deterioro en engranajes y rodamientos.

• Señal de tiempo: es idóneo para el análisis de la señal medida y para el reconocimiento de batidos y de fenómenos transitorios (golpes causales)

• Órbita: se emplea para el análisis de vibraciones de ejes, especialmente en ejes de cojinetes.

• Medición de fase:se emplea junto con el análisis FFT para diferenciar distintos fallos de máquina como, por ejemplo, desequilibrios, errores de alineación o componentes sueltos

• Análisis de resonancia: para identificar frecuencias propias y formas de vibración propias de una máquina o estructura. Se aplica para pruebas de impacto, grabación de las curvas de arranque y desaceleración, registro de las líneas de flexión de un eje con rodamiento.

DIAGNOSTICO DE VIBRACIONES

El diagnóstico de maquinarias por vibraciones, como una de las tantas técnicas involucradas en el mantenimiento predictivo, se basa en el monitorizado de las vibraciones producidas por las maquinarias en funcionamiento y, debido a las conveniencias de su aplicación, constituye uno de los más preferidos por los especialistas del mantenimiento.

Las técnicas de análisis de vibraciones para el diagnóstico que más se aplican son extraídas fundamentalmente del campo del procesamiento de señales. Entre estas técnicas destaca el análisis espectral debido a que muchos fenómenos físicos relacionados con las vibraciones, que aparecen debido a desperfectos de las máquinas, presentan propiedades periódicas. Esta característica, así como su reducida relación costo/beneficio, la han convertido en la más utilizada por los especialistas. Sin embargo, su implementación presenta una serie de características, las cuales, en determinadas circunstancias se pueden convertir en desventajas :

• Constituye una herramienta para el procesamiento de señales de tipo estacionarias.

• Posibilita caracterizar espectralmente la magnitud de señales aleatorias de segundo orden.

• Permite identificar componentes periódicas producidas por procesos de diversos órdenes, sin necesidad de diferenciarlos.

Estos rasgos del análisis espectral se convierten en inconvenientes si las señales a manejar son no estacionarias, si se requiere un tratamiento transparente frente a la presencia de señales aleatorias de segundo orden (que tales señales aleatorias no sean tenidas en cuenta por el procesamiento; que el análisis

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