Introducción al análisis de vibraciones

2. R E L I A B I L I T Y S Y S T E M S – C H I L E
2022-04-05 ©
ARAUCO, Nueva Aldea
Análisis de Vibraciones, Introducción

3. 1
MantenimientoIndustrial
SKF Reliability Systems
MM/05
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4. Análisis de Vibraciones
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Introducción
El mantenimiento industrial es de gran importancia en la cadena de la
productividad. El objetivo de este es minimizar las fallas en los equipos y
maximizar la producción, economía y seguridad en la industria.
A través del paso de los años se fueron desarrollando diferentes técnicas de
mantenimiento dentro de la industria, en donde destacan los sistemas.

5. Análisis de Vibraciones
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Mantenimiento Correctivo
Este sistema de mantenimiento se basaba en la filosofía básica de que
"cuando Falla una máquina, esta se arregla", entonces se espera a que
se produzca un desgaste o avería y se procede a su reparación.
La principal limitación que presenta este sistema, es que no se podían evitar
costosas averías, además grandes de perdidas económicas.

6. Análisis de Vibraciones
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Mantenimiento Preventivo
La filosofía de trabajo de este sistema era de que "Máquinas iguales
deberían presentar iguales desgastes y/o averías en tiempos iguales".
Este sistema de mantención se perfeccionó a través de los años, ya que se
realizaron estudios de la vida útil de las máquinas y los componentes de
estas por los fabricantes y por las industrias.

7. Análisis de Vibraciones
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Mantenimiento Preventivo, Ventajas
Se evitaron costosas perdidas en la industria (en comparación al
mantenimiento correctivo) a causa de detenciones en máquinas de gran
criticidad.
Surgió un sensible aumento de la productividad y tiempo de utilización de
las máquinas.
Se planificaron paradas de rutina y en ellas se hacían determinados
reemplazos, además de reparar o cambiar todo lo que se encontraba en
malas condiciones.

8. Análisis de Vibraciones
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Mantenimiento Preventivo, Desventajas
Su costo no era barato, ya que se requería de infraestructura.
Se reemplazaban piezas en forma innecesarias.
En empresas con una gran cantidad de equipos, el personal y el tiempo no
alcanzaban para realizar todas las tareas de mantención programadas para
las detenciones.

9. Análisis de Vibraciones
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Mantenimiento Predictivo
Este sistema de mantenimiento tenía como filosofía que "La mayoría de los
desgastes, averías y problemas de operación que sufre cualquier
máquina producen, una alteración en ciertas variables".
Basándose en el estudio de la alteración de estas variables se procedería a
solucionar los desperfectos que presentaría la máquina en lo sucesivo.

10. Análisis de Vibraciones
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Mantenimiento Predictivo, Ventajas.
Se conocía el estado de la máquina, a medida que se va desarrollando su
ciclo de vida.
Se interviene con mayor certeza las máquinas antes de una falla, en base a
un seguimiento de su agravamiento.
Se alargaba la vida útil de equipos y componentes de estos.
Las acciones que se desarrollaban en las máquinas eran menores y las
intervenciones eran de poco monto.

11. Análisis de Vibraciones
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Mantenimiento Predictivo, Desventajas.
Alto costo de implemetación.
Tiempo de entrenamiento del personal técnico.

12. 2022-04-05 ©SKF
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Correctivo
Preventivo
Predictivo
Mayor Confiabilidad y Disponibilidad
Mantenimiento Programado
Mantenimiento NO Programado
PRM
EstrategiaPRM

13. Análisis de Vibraciones
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Comparación de Tipos de Mantenimientos.
Parada
Programada
Parada
Programada
Parada
Programada
Parada
Programada
Parada
Programada
Parada
Programada
Parada No
Programada
Parada No
Programada
Parada No
Programada
Parada No
Programada
Mantenimiento Correctivo
Mantenimiento Preventivo
Mantenimiento Predictivo

14. 2
Análisis deVibraciones,Introducción
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15. Análisis de Vibraciones
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Introducción
La vibración en la maquinaria rotatoria, es normalmente considerada como
indeseable, ya que produce deterioro mecánico, desgaste y ruido. Esto es
especialmente cierto cuando los niveles de vibración presentes sobrepasan
los límites para una operación satisfactoria.
Una maquinaria que opera con niveles excesivos de vibración, puede tener
una falla grave, llegando algunas veces a ser catastrófica. La utilización del
análisis de vibraciones es uno de los mejores medios para diagnosticar la
presencia y el origen de una falla.

16. Análisis de Vibraciones
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Introducción
El “Análisis de Vibraciones” es uno
de los métodos más utilizados en el
mantenimiento predictivo.
Este está basado en el estudio de las
vibraciones que emiten las máquinas
debido generalmente a desperfectos.

17. Análisis de Vibraciones
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Introducción
Dentro de las causas más comunes de
vibraciones en las máquinas están:
•Máquinas con diseño defectuoso.
•Funcionamiento defectuoso
•Desperfectos mecánicos causados por
una manufactura pobre.
•Deterioro de los componentes de la
máquina
•Uso indebido de las máquinas a causa
de sometimientos a esfuerzos para los
cuales no han sido fabricadas.

18. Análisis de Vibraciones
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Vibración, Definición
La vibración está definida como "el movimiento físico en direcciones
alternativamente opuesta desde la posición de equilibrio de una
máquina, elemento de esta, u otra masa".
La vibración es la respuesta de un cuerpo ante una excitación a causa de
una nueva fuerza. La dirección de las fuerzas pueden ser distintas,
formándose entre ellas un ángulo de desfase.

19. Análisis de Vibraciones
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Vibración, Definición
Una de las formas más sencillas de mostrar la vibración es seguir el
movimiento en el tiempo de un peso suspendido por un resorte

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Vibración, Definición

21. Análisis de Vibraciones
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Vibración, Definición
Periodo

22. Análisis de Vibraciones
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Vibración, Definición
A
M
P
L
I
T
U
D

23. Análisis de Vibraciones
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Vibración, Definición
Cuando la vibración es captada por el instrumento, se pueden apreciar dos
componentes importantes en el movimiento, y que son de un interés
fundamental para el estudio del análisis de vibraciones; estas son
“frecuencia” y “amplitud”.

24. Análisis de Vibraciones
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Frecuencia y Amplitud

25. Análisis de Vibraciones
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Frecuencia
El tiempo transcurrido para que un ciclo sea completado se denomina
"periodo“. En la práctica es mucho más útil saber el número de ciclos
completados en un periodo de tiempo determinado, esto es lo que
denominamos “Frecuencia".
“La frecuencia es la encargada de reflejar qué está operando en forma
anormal en la máquina”.

26. Análisis de Vibraciones
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Tipos de Frecuencias
Componente Sincrónica: Componente cuya frecuencia es igual a la
velocidad de Giro. Ej. 1x ó 1x rpm
Componente Subsincrónica: Componente cuya frecuencia es menor que
la velocidad de giro de la máquina. Ej. 0.48 rpm ó 0,48x
Componente no Sincrónica: Componente cuya frecuencia es mayor que la
velocidad de giro y no es múltiplo entro de esta. Ej. 3.14x ó 3.14x rpm
Componente Armónica: Componente cuya frecuencia es un múltiplo de la
velocidad de giro. Ej. 2x, 3x, 4x, etc.
Componente Subarmónica: Componente cuya frecuencia es una frácción
de otra frecuencia.

27. Análisis de Vibraciones
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Fallas detectadas por Frecuencias
Desbalanceo.
Desalineación.
Falla de rodamiento.
Falla de engranes.
Problemas de flujo.
Lubricación deficiente.
Resonancia.
Distorsión de carcasa
Flexión de ejes.
Soltura Mecánica.
Fallas eléctricas.
Etc.

28. Análisis de Vibraciones
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Falla de Engrane

29. Análisis de Vibraciones
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Falla de Rodamiento

30. Análisis de Vibraciones
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Soltura Mecánica

31. Análisis de Vibraciones
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Soltura Mecánica

32. Análisis de Vibraciones
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Frecuencia de paso de correas

33. Análisis de Vibraciones
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Frecuencia de falla de rodamiento, Canastillo.

34. Análisis de Vibraciones
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Frecuencia Electricas, Motor CC

35. Análisis de Vibraciones
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Amplitud
La amplitud puede ser definida como "la distancia entre dos puntos en
cada ciclo".
“La amplitud refleja el grado de severidad del problema”.

36. Análisis de Vibraciones
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Transductores de Vibración
Un elemento de gran importancia dentro del análisis de vibraciones es el
"transductor", el cual es el encargado de realizar la conversión de la señal de
tipo mecánico en una señal proporcional de tipo eléctrico.
Existe una gran variedad de transductores, los cuales captan señales de tipo
mecánico como presión, temperatura, flujo, vibración, etc.
Las variables más utilizadas en el análisis de vibraciones son el
desplazamiento, la velocidad y la aceleración.

37. Análisis de Vibraciones
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Transductores de Vibración, Proxímetro
Son sensores que miden el desplazamiento relativo entre la sonda y una
superficie metálica, la cual generalmente es un eje

38. Análisis de Vibraciones
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Transductores de Vibración, Velocímetro
Su principio de funcionamiento es de tipo electrodinámico, en el cual un imán
móvil, el que esta sostenido por un resorte, puede desplazarse en forma
perpendicular entre las líneas de fuerza del campo magnético producido por
una bobina.

39. Análisis de Vibraciones
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Transductores de Vibración, Acelerómetro
Este sensor está compuesto de un determinado número de discos de cuarzo,
sobre los cuales se apoya una masa relativamente grande que esta sostenida
por un resorte rígido.

40. Análisis de Vibraciones
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Transductores de Vibración, Montaje

41. Análisis de Vibraciones
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Colector analizador de Vibraciones
Es el encargado de almacenar las
mediciones realizadas durantes las
inspecciones a equipos.
Dichas mediciones pueden ser de
diferentes tipos.

42. Análisis de Vibraciones
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Colector analizador de Vibraciones
Valores Globales

43. Análisis de Vibraciones
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Colector analizador de Vibraciones
Registros Espectrales
Forma de Onda
Espectro

44. Análisis de Vibraciones
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Colector analizador de Vibraciones
Análisis de Corrientes en motores AC
Problemas de Barras rotas.
Bariaciones de GAP.
Otros daños en el estator.

45. Análisis de Vibraciones
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Colector analizador de Vibraciones
Control de Temperatura

46. Análisis de Vibraciones
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Como Medir
Por lo general, las mediciones deben ser realizadas en tres
direcciones:
Horizontal
Vertical
Axial

47. Análisis de Vibraciones
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¿Que información se recolecta?

48. Análisis de Vibraciones
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¿Que Analizamos?
Espectros

49. Análisis de Vibraciones
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49
¿Que Analizamos?
Forma de Onda

50. Análisis de Vibraciones
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50
¿Que Analizamos?
Tendencia