Causas y tipos de vibraciones mecánicas en maquinaria

Diferentes tipos de vibraciones mecánicas I
REGIONAL ANTIOQUIA ADAPTADO POR: EDGAR ESCOBAR
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INSTRUCTOR: EDGAR ESCOBAR |SENA - CENTRO DE TECNOLOGÍA DE LA
MANUFACTURA AVANZADA
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Motores
CONTENIDO GENERAL
 Introducción
 Vibración debida a Desbalance
 Vibración debida a falta de Alineamiento
 Vibración debida a Excentricidad
 De Elementos Rodantes Defectuosos
 Vibración debida a rodamientos de Chumacera defectuosos
 Lubricación Inadecuada
 Vibración debida a Aflojamiento Mecánico
 Vibración debida a las Bandas de Accionamiento
 Vibración debida a Problemas de Engranaje
 Vibración debida a Fallas Eléctricas
 Vibración debida a Erosión en los cojinetes por Inducciones
Electroestáticas
 Teoría Vibracional Básica Unidades de Vibración
 Servicios Técnicos por Severidad de las Vibraciones
 Diagnóstico y Centro de Soluciones FLUKE
 Glosario
 Fuentes de Consulta
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INTRODUCCION
VIDEO
http://content.fluke.com/comx/video-MECH/810/3669673_810video_640x360.html
La razón principal para analizar y diagnosticar el estado de una maquina es
determinar las medidas necesarias para corregir la condición de vibración –
reducir el nivel de las fuerzas vibratorias no deseadas y no necesarias. De
manera que, al estudiar los datos, el interés principal deberá ser la
identificación de las amplitudes predominantes de la vibración, la determinación
de las causas, y la corrección del problema que ellas representan.
El siguiente material muestra los diferentes causas de vibración y sus
consecuencias, lo cual nos ayudara enormemente para interpretar los datos
que podamos obtener , determinado así el tipo de vibración que se presenta y
buscar así la debida corrección de las mismas.

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Vibración debida a Desbalance
El desbalance de la maquinaria es una de las causas más comunes de la
vibración. En muchos casos, los datos arrojados por un estado de desbalance
indican:
1. La frecuencia de vibración se manifiesta a 1x las rpm de la pieza
desbalanceada.
2. La amplitud es proporcional a la cantidad de desbalance.
3. La amplitud de la vibración es normalmente mayor en el sentido de la
medición radial, horizontal o vertical (en las maquinas con ejes
horizontales).
4. El análisis de fase indica lecturas de fase estables.
5. La fase se desplazará 90º si se desplaza el captador 90º.
Nota: el desbalance de un rotor saliente a menudo tiene como resultado una
gran amplitud de la vibración en sentido axial, al mismo tiempo que en sentido
radial.
Vibración debida a falta de alineamiento
En la mayoría de los casos los datos derivados de una condición de falta de
alineamiento indican lo siguiente:

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1. La frecuencia de vibración es de 1x rpm; también 2x y 3x rpm en los casos
de una grave falta de alineamiento.
2. La amplitud de la vibración es proporcional a la falta de alineamiento.
3. La amplitud de la vibración puede ser alta también en sentido axial,
además de radial.
4. El análisis de fase muestra lecturas de fase inestables.
La falta de alineamiento, aun con acoplamientos flexibles, produce fuerzas
tanto radiales como axiales que, a su vez, producen vibraciones radiales y
axiales.
Nota: Uno de los indicios más importantes de problemas debidos a falta de
alineamiento y a ejes torcidos es la presencia de una elevada vibración en
ambos sentidos, radial y axial. En general, cada vez que la amplitud de la
vibración axial sea mayor que la mitad de la lectura radial más alta, hay un
buen motivo de sospechar la existencia de un problema de alineamiento o eje
torcido.
Los tres tipos básicos de falta de alineamiento en el acoplamiento son:
Angular, en paralelo y una combinación de ambos.
Una falta de alineamiento angular sujeta principalmente los ejes de
las maquinas accionadora y accionada a vibración axial igual a la velocidad de
rotación (rpm) del eje.
La falta de alineamiento en paralelo produce principalmente vibración radial
con una frecuencia igual al doble de la velocidad de rotación del eje.
Vibración debida a Excentricidad
La excentricidad es otra de las causas comunes de vibración en la maquinaria
rotativa. Excentricidad en este caso no significa "ovalización", sino que la
línea central del eje no es la misma que la línea central del rotor – el centro de
rotación verdadero difiere de la línea central geométrica.
La excentricidad es en realidad una fuente común de desbalances, y se debe a
un mayor peso de un lado del centro de rotación que del otro.
Comparadores de carátula.

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Una manera de diferenciar entre desbalance y excentricidad en este tipo
de motor es medir la vibración con filtro afuera mientras el motor está
el cambio de la amplitud de vibración.
Si la amplitud se reduce gradualmente mientras el motor sigue girando por
inercia, es muy probable que el problema sea debido a desbalance; Si, en
cambio, la amplitud de vibración desaparece en el momento mismo en que el
motor es desconectado, el problema es seguramente de naturaleza eléctrica, y
es muy posible que se deba a excentricidad del inducido funcionando bajo
corriente. Luego, se desconecta el motor, observando La excentricidad en
rodetes o rotores de ventiladores, sopladores, bombas y compresores puede
también crear fuerzas vibratorias. En esos casos las fuerzas son el resultado
de fuerzas aerodinámicas e hidráulicas desiguales que actúan contra el rotor.
Comparando las carátulas

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De Elementos Rodantes Defectuosos
Defectos en las pistas, en las bolas o en los rodillos de rodamientos de
elementos rodantes ocasionan vibración de alta frecuencia; y, lo que es más, la
frecuencia no es necesariamente un múltiplo integral de la velocidad de
rotación del eje. La amplitud de la vibración dependerá de la gravedad de la
falla del rodamiento.
Nota: la vibración generada por el rodamiento normalmente no es transmitida a
otros puntos de la máquina. Por lo tanto, el rodamiento defectuoso es
generalmente el que se encuentra más cerca del punto donde ocurre el mayor
nivel de vibración de este tipo.
Falla de Rodamientos – Otras causas
Los rodamientos no fallan prematuramente a menos que alguna
otra fuerza actúe sobre ellos; y tales fuerzas son generalmente las mismas que
ocasionan vibración.
Causas comunes de fallas en los rodamientos de elementos rodantes:
 Carga excesiva
 Falta de alineamiento
 Defectos de asientos del eje y/o de las perforaciones en el alojamiento
 Montaje defectuoso
 Ajuste incorrecto
 Lubricación inadecuada o incorrecta
 Sellado deficiente
 Falsa brinelación (Deformación bajo carga)
 Corriente eléctrica
Vibración debida a rodamientos de Chumacera defectuosos
Elevados niveles de vibración, ocasionados por rodamientos de chumacera
defectuosos, son generalmente el resultado de una holgura excesiva (causada
por desgaste debido a una acción de barrido o por erosión química,
aflojamientos mecánicos (metal blanco suelto en el alojamiento), o problemas
de lubricación.
Condiciones de almacenamiento y engrase inadecuados:
Si la grasa no se almacena adecuadamente (por ej., ambientes contaminados, altas
temperaturas, vida útil en depósito excedida) se pueden modificar sus propiedades
mecánicas y químicas (al producirse endurecimiento, ablandamiento, excesiva
separación de aceite, oxidación) y así se afecta la eficiencia de la lubricación.
Este tema es amplio por eso lo estaremos analizando en documentos posteriores.

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a. Un rodamiento de chumacera con holgura excesiva hace que un defecto
de relativamente menor importancia, tal como un leve desbalance o una
pequeña falta de alineamiento, u otra fuente de fuerzas vibratorias, se
transformen como resultado de aflojamientos mecánicos o en golpes
repetidos (machacado).
En tales casos el rodamiento en si no es lo que crea la vibración; pero
la amplitud de la misma seria mucho menor si la holgura de los
rodamientos fuera correcta.
A menudo se puede detectar un rodamiento de chumacera desgastado
por "barrido" efectuando una comparación de las amplitudes de vibración
horizontal y vertical. Las maquinas que están montadas firmemente sobre
una estructura o cimentación rígidas revelaran, en condiciones normales,
una amplitud de vibración ligeramente más alta en sentido horizontal.
Holgura excesiva de los rodamientos
Este tipo de vibración ocurre solamente en maquinas equipadas con
rodamientos de chumacera lubricados a presión, y que funcionan a velocidades
relativamente altas – normalmente por encima de la segunda velocidad critica
del motor.
La vibración debida a torbellinos de aceite a menudo es muy pronunciada, pero
se reconoce fácilmente por su frecuencia fuera de lo común. Dicha frecuencia

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es apenas menor de la mitad de la velocidad de rotación (en rpm) del eje –
generalmente en el orden del 46 al 48% de las rpm del eje.
Torbellino de aceite
El problema de los torbellinos de aceite normalmente se atribuye
a diseño incorrecto del rodamiento, desgaste excesivo del rodamiento, un
aumento de la presión del lubricante o un cambio de la viscosidad del aceite.
Se pueden hacer correcciones temporales modificando la temperatura del
aceite (viscosidad), introduciendo un leve desbalance o una falta de
alineamiento de manera de aumentar la carga sobre el eje, o rascando y/o
ranurando los costados del rodamiento, para desbaratar la "cuña" de lubricante.
Desde luego, una solución más duradera es reemplazar el rodamiento con uno
que haya sido diseñado correctamente de acuerdo a las condiciones operativas
de la maquina, o con uno que esté diseñado para reducir la posibilidad de
formación de torbellinos de aceite.
Los rodamientos con ranuras axiales usan las ranuras para aumentar
la resistencia a la formación de torbellinos de aceite en tres puntos espaciados
uniformemente. Este tipo de configuración está limitado a las aplicaciones más
pequeñas, tales como turbinas de gas livianas y turbo cargadores.
Los rodamientos de chumacera de lóbulos brindan estabilidad contra los
torbellinos de aceite al proporcionar tres puntos ce concentración de la película
de aceite bajo presión, que sirven para centrar al eje.
Los rodamientos de riñón basculante son comúnmente utilizados para las
maquinas industriales más grandes, que funcionan a velocidades más altas.
Hay dos causas comunes de vibración que pueden inducir un torbellino de
aceite en un rodamiento de chumacera:
1. Vibración proveniente de maquinaria ubicada en las cercanías: Puede
ser transmitida al rodamiento de chumacera a través de
estructuras rígidas, tales como tuberías y cimentaciones. A este fenómeno
se le conoce como Torbellino Inducido por el Exterior.
2. Vibración ocasionada por otros elementos de las maquina misma.
Toda vez que se detecta la vibración característica del torbellino de aceite se
deberá realizar una completa investigación de las vibraciones en toda la
instalación, incluyendo las fuentes de vibración circunvecina, la estructuras de
cimentación y las tuberías relacionadas. Se podrá así quizás descubrir una
causa externa de los problemas de torbellino de aceite.
a. Torbellinos de Histéresis
Este tipo de vibración es similar a la vibración ocasionada por el torbellino de
aceite, pero ocurre a frecuencias diferentes, cuando el rotor gira entre la
primera y la segunda velocidad crítica.

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Un rotor que funcione por encima de la velocidad crítica tiende a flexionarse, o
arquearse, en sentido opuesto del punto pesado de desbalance.
La amortiguación interna debida a histéresis, o sea la amortiguación de fricción,
normalmente limita la deflexión a niveles aceptables. Sin embargo, cuando
acontece un torbellino por histéresis, las fuerzas amortiguadoras se encuentran
en realidad en fase con la deflexión, y por lo tanto, a crecentan la deflexión del
motor.
Cuando dicho rotor está funcionando por encima de la primera velocidad critica
pero por debajo de la segunda, el torbellino por histéresis ocurre a una
frecuencia exactamente igual a la primera velocidad crítica del rotor.
Nota: La frecuencia de formación del torbellino de aceite es levemente menor
de la mitad de la velocidad de rotación del rotor.
La vibración ocasionada por un torbellino por histéresis tendrá la misma
característica que las ocasionadas por un torbellino de aceite cuando la
maquina funcione a velocidades superiores a la segunda velocidad crítica del
eje. Es decir, que una severa vibración se producirá a una frecuencia
levemente menor que 0.5x las rpm del rotor.
El torbellino por histéresis es controlado normalmente por la acción de
amortiguación provista por los rodamientos de chumacera en si. Sin embargo,
cuando la amortiguación estacionaria es baja en comparación con la
amortiguación interna del rotor, es probable que se presenten problemas.
La solución usual para este problema es aumentar la amortiguación
estacionaria de los rodamientos y de la estructura de soporte de los mismos, lo
que puede lograrse instalando un rodamiento de riñón basculante o de algún
rodamiento de diseño especial. En algunos casos el problema puede ser
solucionado reduciendo la amortiguación dada por el rotor – sencillamente,
cambiando un acoplamiento de engranajes con una versión sin fricción; por
ejemplo, con un acoplamiento de disco flexible.
Lubricación Inadecuada
Una inadecuada lubricación, incluyendo la falta de lubricación y el uso de
lubricantes incorrectos, puede ocasionar problemas de vibración en un
rodamiento de chumacera.
“Recuerde que una chumacera o buje, es el equivalente del rodamiento ó
balero-rodillo, sin embargo, esta es de una sola pieza y entra justa, esta debe
ser lubricada con aceite, no con grasa como es el caso de los baleros, en
general son los soportes para un eje giratorio tal como el eje de un motor
eléctrico”
En semejantes casos la lubricación inadecuada causa excesiva fricción entre el
rodamiento estacionario y el eje rotante, y dicha fricción induce vibración en el

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rodamiento y en las demás piezas relacionadas. Este tipo de vibración se
llama "dry whip", o sea látigo seco, y es muy parecido al pasar de un dedo
mojado sobre un cristal seco.
La frecuencia de la vibración debida al látigo seco generalmente es muy alta y
produce el sonido chillón característicos de los rodamientos que están
funcionando en seco. No es muy probable que dicha frecuencia sea algún
múltiplo integral de las rpm del eje, de manera que no es de esperarse ningún
patrón significativo bajo la luz estroboscópica. En este respecto, la vibración
ocasionada por el látigo seco es similar a la vibración creada por un rodamiento
antifricción en mal estado.
Toda vez que se sospeche que un látigo seco sea la causa de la vibración se
deberá inspeccionar el lubricante, el sistema de lubricación y la holgura del
rodamiento.
Vibración debida a Aflojamiento Mecánico
El aflojamiento mecánico y la acción de golpeo (machacado) resultante
producen vibración a una frecuencia que a menudo es 2x, y también múltiplos
más elevados, de las rpm. La vibración puede ser resultado de pernos de
montaje sueltos, de holgura excesiva en los rodamientos, o de fisuras en la
estructura o en el pedestal de soporte.
La vibración característica de un aflojamiento mecánico es generada por
alguna otra fuerza de excitación, como un desbalance o una falta de
alineamiento. Sin embargo, el aflojamiento mecánico empeora la situación,
transformando cantidades relativamente pequeñas de desbalance o falta de
alineamiento en amplitudes de vibración excesivamente altas.
Corresponde por lo tanto decir que el aflojamiento mecánico permite que se
den mayores vibraciones de las que ocurrirían de por sí, derivadas de otros
problemas.
Nota: Un aflojamiento mecánico excesivo es muy probable que sea la causa
primaria de los problemas cuando la amplitud de la vibración 2x las rpm es más
de la mitad de la amplitud a la velocidad de rotación, 1x las rpm.
Motores

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Motores
Vibración debida a las Bandas de Accionamiento
Las bandas de accionamiento del tipo en "V" gozan de mucha popularidad para
la transmisión del movimiento puesto que tiene una alta capacidad de
absorción de golpes, choques y vibraciones.
Los problemas de vibración asociados con las bandas en "V" son clasificados
generalmente por:
 Reacción de la banda a otras fuerzas, originadas por el equipo presente,
que causan alteraciones.
 Vibraciones creadas por problemas de la banda en sí.
Las bandas en "V" son consideradas a menudo como fuente de vibración
porque es tan fácil ver las bandas que saltan y se sacuden entre poleas. Por lo
general, el reemplazo de las bandas es a menudo una de las primeras
tentativas de corrección de los problemas de vibración.
Sin embrago es muy posible que la banda esté sencillamente reaccionando a
otras fuerzas presentes en la maquina. En tales casos las banda es solamente

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un indicador de que hay problemas de vibración y no representan la causa
misma.
La frecuencia de vibración de las bandas es el factor clave en la determinación
de la naturaleza del problema. Si la banda está sencillamente reaccionando a
otra fuerza de alteración, tales como desbalance o excentricidad en las poleas,
la frecuencia de vibración de la banda será muy probablemente igual a la
frecuencia alterante. Esto significa que la pieza de la maquina que realmente
está causando el problema aparecerá estacionaria bajo la luz estroboscópica
del analizador.
Nota: Si es defecto de la banda la frecuencia de vibración será un múltipla
integral –1,2,3 ó 4 – de las rpm de la banda. El múltiplo verificado dependerá
de la naturaleza del problema y de la cantidad de poleas, sea de accionamiento
como locas, presentes en el sistema.
Es fácil determinar las rpm de una banda de la siguiente manera:
Rpm de la banda = (3.14 x diám. de la polea x rpm de la polea)/ longitud de la
banda.
Vibración debida a Problemas de Engranaje
La vibración que resulta de problemas de engranaje es de fácil identificación
porque normalmente ocurre a una frecuencia igual a la frecuencia de engrane
de los engranajes – es decir, la cantidad de dientes del engranaje multiplicada
por las rpm del engranaje que falla.
Problemas comunes de los engranajes, que tienen como resultado vibración a
la frecuencia de engrane, comprenden el desgaste excesivo de los dientes,
inexactitud de los dientes, fallas de lubricación y materias extrañas atrapadas
entre los dientes.
No todos los problemas de engranajes generan frecuencias de vibración
iguales a las frecuencias de engrane. Si un engranaje tiene un solo diente roto

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o deformado, por ejemplo, el resultado puede ser una frecuencia de vibración
de 1x las rpm. Mirando la forma de onda de esa vibración en un
osciloscopio conectado con un analizador, la presencia de señales de impulso
permitirá distinguir entre este problema y las demás averías que también
generan frecuencias de vibración de 1x las rpm. Desde luego, si hay más de un
diente deformado, la frecuencia de vibración es multiplicada por una cantidad
correspondiente.
La amplitud y frecuencia de vibración debida a los engranajes pueden también
parecer erráticas a veces. Dicho tipo de vibración errática ocurre normalmente
cuando un conjunto de engranajes está funcionando en condiciones de carga
muy liviana. En tales condiciones la carga puede desplazarse repetidamente de
un engranaje a otro de modo irregular.
Nota: Los problemas de rodamientos son predominantes en el punto de falla de
los mismos, mientras que los problemas de engranajes pueden ser detectados
en dos o más puntos de la maquina.
Vibración debida a Fallas Eléctricas
Este tipo de vibración es normalmente el resultado de fuerzas magnéticas
desiguales que actúan sobre el rotor o sobre el estator. Dichas fuerzas
desiguales pueden ser debidas a:
 Rotor que no es redondo
 Chumaceras del inducido que son excéntricas
 Falta de alineamiento entre el rotor y el estator; entrehierro no uniforme
 Perforación elíptica del estator
 Devanados abiertos o en corto circuito
 Hierro del rotor en corto circuito
En líneas generales, la frecuencia de vibración resultante de los problemas de
índole eléctrica será 1x las rpm, y por tanto se parecerá a desbalance. Una
manera sencilla de hacer la prueba para verificar la presencia eventual de
vibración eléctrica es observar el cambio de la amplitud de la vibración total
(filtro fuera) en el instante en el cual se desconecta la corriente de esa

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unidad. Si la vibración desaparece en el mismo instante en que se desconecta
la corriente, el problema con toda posibilidad será eléctrico. Si solo decrece
gradualmente, el problema será de naturaleza mecánica.
Las vibraciones ocasionadas por los problemas eléctricos responden
generalmente a la cantidad de carga colocada en el motor. A medida que se
modifica la carga, la amplitud y/o las lecturas de fase pueden indicar cambios
significativos. Esto explica por qué los motores eléctricos que han sido
probados y balanceados en condiciones sin carga muestran cambios drásticos
de los niveles de vibración cuando vuelven a ser puestos en servicio.
Vibración debida a Erosión en los cojinetes por Inducciones
Electroestáticas
La erosión eléctrica (corrientes axiales, corrientes parásitas) es el daño interno
que sufren los rodamientos debido a las corrientes inducidas en los motores
bajo condiciones de operación normales.
El detector de descargas eléctricas SKF
El detector de descargas eléctricas SKF detecta las descargas eléctricas (o
pulsos) en los rodamientos de motores eléctricos según una base de tiempo
seleccionada. Cuantos más pulsos se cuentan, mayor es el riesgo de erosión
eléctrica y de ocurrencia de degradación del lubricante.
Si se miden 25 motores con el TKED 1 y los motores #1 a #24 muestran una
lectura entre 1.100 y 2.400 pero el #25 muestra una lectura de 10.000,
entonces, esto significa que es más probable que el motor #25 sufra los efectos
de las descargas eléctricas. En este caso se debe controlar el motor #25 en la
primera oportunidad.
Si se observa un motor en forma aislada, un incremento significativo de las
descargas eléctricas en el tiempo sugiere un mayor riesgo de erosión eléctrica.

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Sin embargo, la medición comparativa entre equipos similares en un momento
dado identifica mejor al equipo que tiene mayor probabilidad de sufrir los
efectos de la erosión eléctrica.
Patina verde en el lubricante degradado por electrostática.
La selección de una base de tiempo para detección es solo para conveniencia
del usuario: según la cantidad de motores a controlar y la importancia del motor
en la aplicación, por ejemplo: en un parque de 100 motores, una comprobación
cada 10 segundos de cada rodamiento contribuirá a identificar rápidamente los
defectuosos.
En general, según el tipo de motor y servicio, la distancia máxima desde el
motor para obtener una lectura representativa es 30 cm (12 pulg).
El TKED 1 detecta cada modificación significativa del campo magnético local
circundante (hablamos de detección de “campo cercano – campo H o
magnético”) en una frecuencia dada (50Mhz a 200Mhz: VHF). Cada vez que
ocurre una descarga eléctrica en un rodamiento (entre el aro interior o exterior
y el elemento rodante), el campo magnético local que rodea al rodamiento en
ese momento se perturba y actúa como un pulso. La descarga eléctrica dura
solo unos pocos nanosegundos, pero gracias al TKED 1 podemos detectar su
efecto en los cambios del campo magnético inducido. EL TKED 1 detecta esos
pulsos.
Dos-formas:
Una es desmontar el rodamiento y analizarlo (frecuentemente, porque falló)
La otra forma es utilizar un osciloscopio para detectar las descargas eléctricas;
esto requiere cableado y sensores y un buen conocimiento de los problemas de
análisis eléctrico.
Ninguno es tan sencillo y económicamente rentable como el TKED 1.

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afortunadamente, la gran mayoría de motores no sufren erosión eléctrica, y por
lo tanto, no hay descargas eléctricas dentro de sus rodamientos.
En esos casos, el detector exhibirá solo “0”, lo que es una buena noticia para el
equipo considerado. Sin embargo, recuerde que potencialmente, todos los
motores pueden sufrir erosión eléctrica. Raras veces, aun sin un variador de
velocidad, algunos motores de CA pueden sufrir erosión eléctrica debido a la
asimetría y excentricidad de su rotor que crea algunas corrientes de baja
frecuencia. En la actualidad, esto no es muy común realmente, en función de la
buena fabricación y calidad de los motores.
MICRO CRATERES POR SALTO DE CHISPA ELECTRICA EN LA SUPERFICIE DE RODAMIENTOS
SKF recomienda tomar acciones correctivas en caso de que se detecten
descargas eléctricas en un rodamiento, por muchos medios, típicamente:
controlar la puesta a tierra, las conexiones, y si esto no da resultado, se
recomienda utilizar rodamientos aislados (INSOCOAT) o Híbridos, para aislar
los rodamientos u ofrecer una trayectoria más simple que los rodamientos para
que la corriente descargue a tierra.
FOTO A FOTO B
A. PUESTA A TIERRAS PARA SOLUCIONAR EN PARTE LAS DESCARGAS
B. PRUEBA CON ENCENDEDOR DEL NÚMERO DE DESCARGAS ELECTRICAS POR PERIODO.

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Teoría vibracional básica
Un Analista sin los conocimientos básicos de Vibraciones es como una
máquina mal cimentada.
Las vibraciones tradicionalmente han sido asociadas generalmente a fallas en
las máquinas - desgaste, mal funcionamiento, ruido y daños estructurales. En
los últimos años las vibraciones se relacionan a:
Ahorro de millones de dólares por paradas de Planta. El control de los cambios
de niveles de vibración de las máquinas ha llegado a ser parte importante de
muchos Programas de Mantenimiento. Evaluación para solucionar problemas
de diseño. Ayuda a establecer la causa de fallas crónicas y de mal
funcionamiento.
Unidades de vibración
Las unidades básicas utilizadas para describir el movimiento y las fuerzas
vibratorias son:
Libras (Ib) o kilogramos (kg), pulgadas (pulg) o milímetros (mm) y segundos
(seg).
Amplitud del movimiento vibratorio, se describe las siguientes unidades:
• Desplazamiento pico-pico, mus (1,000 mus = 1 pulg.) o mieras (1,000 mieras
= 1mm).
• Velocidad, pulg/seg o mm/seg (pico o rms)
• Aceleración, g's pico o rms (386.1 pulg/seg2 = 1 g's)

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Frecuencias son expresadas en ciclos/minuto (CPM) o ciclos/segundo (Hz).
Fase es expresado en grados (°), en el cual una revolución del eje o un periodo
de vibración es 360°
Velocidad es expresada en revoluciones por minuto (RPM).
La severidad de las vibraciones se clasifican en:
o Normal,
o Admisible,
o Límite y
o No permisible
De acuerdo a la clasificación de la máquina que se basa en el tipo y tamaño de
la máquina, el tipo de servicio, el sistema de soporte de la máquina y el efecto
de la vibración en la máquina sobre el entorno de la misma.
Las medidas se realizan con la máquina suspendida libre. El motor opera
a la frecuencia nominal y a su velocidad nominal.
Las medidas de la severidad de vibración deben de realizarse sin carga de
operación y a la temperatura alcanzada por el motor después de un período
suficiente de operación en situación de no carga. La tabla VII establece los
límites de severidad de las vibraciones.
Al realizar la medición de la vibración se debe tomar en cuenta la magnitud a
medir y el rango de frecuencias en las que operan los transductores.
El rango de frecuencias efectivo de los transductores de velocidad está entre
10 Hz y 2,000 Hz aproximadamente. El rango de frecuencias de los
transductores de desplazamiento está entre 0 y 200 Hz.
El rango de frecuencias de los transductores de aceleración de alta
sensibilidad está entre 0.2 Hz y 500 Hz y los de más baja sensibilidad tienen un
rango de frecuencias de 5Hz hasta 20,000 Hz.
Según las normas ISO las unidades para cuantificar las vibraciones son:
MAGNITUD UNIDADES
o Desplazamiento m, mm, µm

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o Velocidad m/s, mm/s
o
Aceleración m/s 2 G=9.809 m/s2
Análisis de las vibraciones por dominio de las frecuencias.
En el análisis de las vibraciones, es muy común la descomposición de la señal
en sus componentes frecuenciales para poder determinar el tipo de fallo en la
máquina, este tipo de análisis se le llama análisis de espectro o análisis en el
dominio de la frecuencia. Estas mediciones se realizan con:
o Analizadores de espectro
o Analizadores de redes
o Analizadores digitales
El instrumento utilizado para el análisis de las vibraciones combina las
características de los analizadores de espectro y los analizadores de
frecuencia, cuyo nombre es analizador dinámico de señales.
Los analizadores de espectro se pueden clasificar en:
o Analizadores de tiempo real
o Analizadores de barrido
SERVICIOS TECNICOS POR SEVERIDAD DE LAS VIBRACIONES
http://www.vibromontajes.com/index.php?option=com_content&view=article&id=28&Itemid=97
 MEDICIÓN Y ANÁLISIS DE VIBRACIONES
 BALANCEO DINÁMICO Y ESTÁTICO
 BALANCEO DINÁMICO EN BANCOS
 ALINEACIÓN LASER DE ACOPLES
 ALINEACIÓN LASER DE POLEAS
 MEDICIÓN DE AIRE Y CAUDAL
 MEDICIÓN DE TORQUE
 TERMOGRAFÍA
 VIDEOSCOPE
 ULTRASONIDO
Motores
http://www.fluke.com/fluke/eses/soluciones/vibraciones/default.htm

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Aceleración:
El índice de cambio de velocidad que a menudo se representa como "g", o bien en "mm/s2" en el
sistema métrico o "in/sec2" en el sistema imperial. La aceleración no es constante pero varía a través
del ciclo de vibración, y alcanza los niveles máximos cuando la velocidad alcanza su valor mínimo. Esto
ocurre normalmente cuando una masa particular ha decelerado hasta detenerse y está a punto de
comenzar a acelerar de nuevo.
Acelerómetro:
Un transductor cuya salida eléctrica responde directamente a la aceleración. Los acelerómetros suelen
abarcar un rango de frecuencias mucho más amplio, para recoger señales que no estén presentes en
otro tipo de transductores. Debido al rango de frecuencias, los acelerómetros son perfectos para la
mayoría de tipos de equipos giratorios, lo cual les convierten en los transductores más empleados para
las medidas de vibración.
Alineación:
Un estado en el que los componentes de una transmisión están en paralelo o perpendicular, según los
requisitos de diseño. El comprobador puede diagnosticar estados de alineación incorrecta en los que los
componentes ya no están alineados según los requisitos de diseño, lo cual provoca un desgaste excesivo
de los rodamientos y aumenta el consumo de alimentación de la máquina.
Soporte de conexión:
Los soportes de conexión (de bronce o acero inoxidable) se pueden colocar en los puntos de medida
adecuados de las máquinas con un adhesivo industrial. El acelerómetro triaxial se conecta a estos
soportes para recabar medidas. El soporte puede incluir una muesca de alineación para garantizar la
orientación constante del acelerómetro con los tres ejes de vibración (radial, tangencial y axial). El
soporte garantiza una buena transferencia de los datos de vibraciones al transductor, ya que
proporciona una ubicación de montaje resistente y constante.
Axial:
Uno de los tres ejes de vibración (radial, tangencial y axial); el plano axial es paralelo a la línea central de
un eje o un eje giratorio de una pieza giratoria.
Equilibrio:
(Mecánico) Ajuste de la distribución de masa en un elemento giratorio para reducir las fuerzas
vibratorias generadas por la rotación.
Seguimiento de las condiciones:
La medida, el registro y el análisis de los parámetros (por ejemplo, la aceleración) de la maquinaria para
determinar el estado de la máquina. El estado actual se compara con el estado de la máquina cuando
era nueva. También se conoce como seguimiento del estado de la maquinaria.
Desplazamiento:
Al medir la vibración de la maquinaria, el desplazamiento representa la distancia real por la que la
vibración provoca el movimiento de la pieza en cuestión. Se mide en milésimas partes de pulgada (mils)
en el sistema imperial y en milímetros (mm) en el sistema métrico.

_____________________________________________________________________________
20
Fallo:
El evento, o estado inviable, en el cual cualquier elemento o pieza de un elemento no funciona según lo
especificado.
Mecanismo de fallo:
Las piezas mecánicas o físicas que ocasionan un fallo.
Vibración forzada:
La vibración de un máquina causada por alguna excitación mecánica. Si la excitación es periódica y
continua, el movimiento de respuesta finalmente se convierte en estable.
Frecuencia:
El número de eventos que ocurre en un periodo de tiempo fijo; la frecuencia también se calcula como el
valor recíproco del tiempo (por ejemplo, uno dividido por el intervalo de tiempo). La frecuencia se suele
expresar en hercios (Hz), pero también se puede expresar en ciclos por minuto (cpm) o revoluciones por
minuto (rpm) al multiplicar los hercios por 60. También se puede representar como múltiplo de
velocidad de giro, u "órdenes", donde la frecuencia en rpm se divide por la velocidad de giro de la
máquina.
Dominio de frecuencia:
Dado que la vibración existe dentro del dominio de tiempo, una señal de vibración se representa como
una forma de onda de tiempo si se ve mediante un osciloscopio. Si se representa gráficamente, la forma
de onda de tiempo representaría un gráfico de amplitud frente a tiempo. Si la forma de onda se
transforma a dominio de frecuencia, el resultado sería un espectro que representa un gráfico de
amplitud frente a frecuencia.
Armónico:
Una cantidad sinusoidal con una frecuencia que es un múltiplo integral (´2, ´3, etc.) de una frecuencia
fundamental (´1). <="" h3="" style="outline: none; margin-bottom: 0px; ">En la señal de salida de un
dispositivo, se trata de la distorsión causada por la presencia de frecuencias que no están presentes en
la señal de entrada.

_____________________________________________________________________________
21
Hercios:
(Se escribe en minúscula, pero se abrevia como Hz). Unidad de frecuencia.
Desequilibrio:
Un estado del equipo giratorio en el que el centro de la masa no yace en el centro de la rotación. El
desequilibrio puede reducir en gran medida la vida útil de los rodamientos y producir vibraciones
excesivas en las máquinas.
Aislamiento
Una reducción en la intensidad del movimiento, normalmente por un soporte elástico. Un soporte
elástico o aislante atenúa los golpes. Un montaje antivibratorio o aislante atenúa la vibración
estable. >Seguimiento del estado de la maquinaria: Consulte Seguimiento de las condiciones.
Tiempo medio entre fallos:
Una medida de fiabilidad para elementos que se pueden reparar; el número medio de unidades de vida
útil durante la cual todas las piezas del elemento funcionan dentro de los límites especificados, durante
un intervalo de medida particular en condiciones indicadas.
Tiempo medio antes de fallos:
Una medida básica de fiabilidad de elementos que no se pueden reparar; el número total de unidades
de vida útil de un elemento dividido por el número total de fallos en esa población, durante un intervalo
de medida particular en condiciones indicadas.
Órdenes:
En máquinas giratorias, las órdenes son múltiplos o armónicos de la velocidad de giro (o de un
componente de referencia asociado).
Paso:
Giro en el plano del movimiento directo, por el eje izquierdo-derecho.
Radial:
Uno de los tres ejes de vibración (radial, tangencial y axial); el plano radial representa la dirección desde
el transductor al centro del eje del equipo giratorio. En el caso de las máquinas verticales típicas, el eje
radial equivale al eje vertical. En el caso de las máquinas horizontales, el eje radial se refiere al eje
horizontal al que el acelerómetro está fijado.
Repetibilidad:
La desviación máxima de la media de los puntos de datos correspondientes que se han tomado en
condiciones idénticas. La diferencia máxima en la salida de los estímulos repetidos idénticamente
cuando no hay cambios en otras condiciones de medida.
Reproducción:
Medida que reproduce un historial específico.
Resolución:
El menor cambio de entrada que produce un cambio perceptible en la salida de un instrumento.
Análisis del origen de los problemas:
Determinación de la causa real de un fallo.

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Velocidad de funcionamiento:
La velocidad, normalmente expresada en revoluciones por minuto (rpm), a la cual funciona una máquina
giratoria. También se puede expresar en hercios si se dividen las rpm por 60.
Sensibilidad:
La relación entre la señal eléctrica (salida) y la cantidad mecánica (entrada).
Sensor de estado sólido:
Sensor sin partes móviles.
Tangencial:
Uno de los tres ejes de vibración (radial, tangencial y axial); el plano tangencial se encuentra a 90 grados
con respecto al plano radial, y se ejecuta en la tangente con respecto al eje de accionamiento. En el caso
de las máquinas horizontales típicas, el eje tangencial equivale al eje horizontal. En el caso de las
máquinas verticales, el eje tangencial equivale al segundo eje horizontal perpendicular al lugar de
montaje del acelerómetro.
Desequilibrio:
Distribución desigual de la masa en un rotor. La línea central de la masa no coincide con la línea central
de la rotación o la línea central geométrica. También se conoce como inestabilidad.
Velocidad:
La velocidad es el índice de cambio de posición, medida en distancia por unidad de tiempo. Al medir las
señales de vibración, la velocidad también representa la tasa de cambio en desplazamiento y se expresa
en pulgadas (in) o en milímetros (mm) por segundo.
Prueba de vibraciones:
Movimiento mecánico alrededor de un punto de referencia de equilibrio.

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FUENTES DE CONSULTA
TUTORIAL: https://www.youtube.com/watch?v=pHFXkkurdhw
https://www.youtube.com/watch?v=FL4t-uf1f5I
Enviado por Ramon F Mateo G. Anuncios Google
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record mundial: -170dBm www.aaronia.es
Analizador de vibraciones FLUKE.
http://www.fluke.com/fluke/eses/Vibration/Fluke-810.htm?PID=56137
Erosión en rodamientos
http://www.skflam.com/LAM/enews/enlace_3-11/es/links-
variables/SKF_WhitePaper_Electic_Discharge_Detection[1].pdf
Motores DOCUMENTO INCONCLUSO

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