6 implementación para el mantenimiento predictivo(c3)

TECSUP – PFR Mantenimiento Predictivo
89
UNIDAD VI
IMPLEMENTACIÓN DEL MANTENIMIENTO
PREDICTIVO
1. ALGUNOS CRITERIOS A TENER EN CUENTA
1.1. SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE MAQUINARIA
La instalación de un programa eficaz de MPd, requiere de un estudio
cuidadoso de las necesidades de la planta. Es necesario conocer cada
máquina, su comportamiento y su respuesta a los cambios.
En equipos críticos, donde los problemas se desarrollan rápidamente y
tienen consecuencias financieras severas o en máquinas en las que la falla
pone el peligro al personal, es necesario el monitoreo continuo. Los
equipos menos críticos, donde el avance del deterioro es menos rápido y
notorio permiten su reparación antes de que la falla ocurra, usualmente se
monitorean periódicamente.
El monitoreo de maquinaria debe iniciarse en un orden prioritario. Las
primeras máquinas a incluirse en un Plan de MPD deben ser aquellas
calificadas como críticas; aquellos con problemas conocidos o con una
historia de problemas. Otros factores a considerar cuando se hace una
selección de equipos son:
 La seguridad del personal.- Si el equipo manipula material peligroso,
su monitoreo debe observar todas las recomendaciones de seguridad.
Similarmente, si la máquina presenta riesgos al personal, tales como las
hélices de ventiladores de torres de enfriamiento.
Figura 1
 La probabilidad de falla.- Los equipos que operan en los límites
extremos de diseño y/o manipulan material agresivo, deben ser
monitoreadas con más frecuencia que el equipo que opera en servicio
ligero o en rutina normal. En algunos casos se puede forzar a un
equipo a operar con deficiencias conocidas, a niveles que lo hacen

Mantenimiento Predictivo TECSUP – PFR
90
susceptible de falla. El conocimiento de la frecuencia histórica de fallas,
es un factor a considerar para clasificar al equipo.
 Nivel de control de operación.- Si el equipo que es operado
remotamente, por regla general requiere de un monitoreo continuo
además de un sistema de protección, desde donde se pueden extraer
los datos para el MPD.
 Costos y efecto de una parada imprevista o falla.- Si el costo y
efecto es alto, el MPD es fácilmente justificado.
1.2. ESTABLECIMIENTO DE PARÁMETROS DE EVALUACIÓN
Una vez que las máquinas han sido seleccionadas para el monitoreo, la
tarea siguiente es decidir cuáles son los parámetros necesarios que con
mayor precisión reflejen el estado de la máquina. El secreto para un MPD
efectivo, es una selección de parámetros que complete y defina
efectivamente la condición de la maquinaria.
Esta etapa, efectuada con una reflexión cuidadosa y profunda, reportará
grandes beneficios futuros.
Los parámetros tales como la vibración y la temperatura son los mejores
indicadores de la condición de la maquinaria rotativa. La condición del
lubricante es con frecuencia también útil. La presión, temperatura, flujo etc.
son necesarios para evaluar la perfomance y, en algunos casos también
pueden indicar condiciones mecánicas.
Figura 2 Establecimiento de Frecuencias de Medición
Muchos de los procesos de reflexión y criterios usados para la selección de
la maquinaria y los parámetros de medición se utilizan para establecer la
frecuencia de medición. Son consideraciones importantes para la selección
de frecuencias:
 El registro histórico de fallas.
 La rapidez con que se desarrolla la degradación hacia la falla.
La necesidad de intervalo corto o de monitoreo continuo: Un
cojinete de empuje típicamente falla muy rápidamente, con resultados
catastróficos. Donde este tipo de fallas ocurren, es probable que se
justifique el monitoreo continuo.

91
El monitoreo periódico: De aquellos parámetros cuyas mediciones
proveen una alarma temprana y precisa de los cambios de condición y que
finalmente podrían causar fallas; estos parámetros, por lo general cambian
lentamente.
La experiencia provee una guía excelente para la selección de frecuencias.
Las máquinas que tienen un pasado de problemas o que históricamente sus
fallas se desarrollan rápidamente requieren de frecuencias cortas; las
máquinas confiables históricamente demandarán frecuencias largas.
1.3. ESTABLECIMIENTO DE NIVELES DE ALARMAS
Para establecer estos niveles, primero tenemos que saber qué es lo normal;
cuando se trata de parámetros como la presión o temperatura, la cosa es
muy simple, se parte de los valores de diseño.
Figura 3
Sin embargo; para otros parámetros vitales de condición (la vibración es el
primer ejemplo), el asunto es mucho más dificultoso, los niveles de alarma
dependen del tipo de máquina, de su construcción y hasta del punto que se
está midiendo. Para empezar, se recomienda la fijación de niveles de
conformidad con las normas de vibración ISO 2372 e ISO 3945, las
cuales cubren un amplio espectro de máquinas, evaluándolas según la
severidad de vibración en velocidad RMS. En el futuro, con su sistema de
MPd. en marcha, será su experiencia y su propia base de datos la que
determinará los niveles más apropiados, auxiliados por el manejo
estadístico de los datos que el software de MPd posibilita.
1.4. ESTABLECIMIENTO DE PUNTOS DE MEDICIÓN
Todas las medidas que se requieren para definir cabalmente la condición
mecánica del equipo a ser monitoreado, deberán ser detalladas al nivel de
componentes y adecuadamente codificadas.
Después de establecer el plan de MPd, el siguiente paso es la selección del
equipo requerido, las opciones son:
 Medidores portátiles y analizadores.
 Medidores recolectores y analizadores.
 Software para MPd. y análisis vibracional.
 Colectores de datos y analizadores en línea.

92
2. PASOS PARA ESTABLECER UN BUEN PLAN DE MANTENIMIENTO
PREDICTIVO
Paso 1
¿Qué máquinas deben incluirse en el monitoreo de condición de los equipos?
Para seleccionar las máquinas se pueden emplear hasta tres criterios diferentes:
1. Criticidad: Equipos que sean muy importantes para el proceso, para lo cual se
recomienda clasificar a los equipos en cuatro categorías:
 Categoría 1: Equipos críticos únicos, cuya falla para o restringe
severamente la producción.
Como ejemplos típicos tenemos: unidades de compresión única,
generadores, turbinas, máquinas de papel, unidad de propulsión marina.
 Categoría 2: Equipos críticos con stand-by, cuya falla o parada de ambas
unidades paran o restringen severamente la producción.
Ejemplo: ventiladores de tiro forzado, bombas de alimentación y carga,
bombas de impulso en tuberías, unidades de comprensión de aire, bombas
de proceso.
 Categoría 3: Equipos únicos no críticos, cuya falla no afecta en gran
medida la producción.
Ejemplo: torres de enfriamiento y sus ventiladores, bombas de
recirculación de agua, algunas bombas de proceso.
 Categoría 4: Equipos no críticos, que operan intermitentemente.
Ejemplo: todas las máquinas restantes que requieren ser monitoreadas.
2. Estado Actual: Toman en cuenta varios factores, como la seguridad del
personal, la probabilidad de falla, la operatividad, etc., del equipo, de tal
manera que la máquina que vaya obteniendo mayor puntaje, será el primero en
ser implementado en el programa.
3. RoI: Costo de monitoreo de condición vs. el costo potencial
de averías, pérdida de producción y reparaciones.
Básicamente relaciona que beneficios puedo obtener ante la
inversión en MPd, en un tiempo determinado (recuperación de
la inversión). Lógicamente, el equipo que brinde mejores
beneficios, tendrá la primera opción en la implementación del
MPd.
Figura 4

93
Paso 2
Decidir que se desea monitorear por Máquina
Por lo general las condiciones a monitorear son las siguientes:
 Temperatura.
 Vibración.
 Estado del Aceite.
 Características eléctricas de funcionamiento.
 Presión.
 Flujo.
 Tensión y esfuerzo.
 Movimiento y desplazamiento mecánico.
 Estado de los componentes metalúrgicos.
 Sónica.
 PH y conductividad.
Deben aplicar varios criterios diferentes, dos como mínimo y preferentemente de
3 a 5.
Las condiciones más significativas a monitorear son los primeros 4 ó 5 ítems.
El monitoreo de un solo factor (p.e. sólo la vibración) no permitirá contar con un
panorama real ni completo del estado del equipo.
Paso 3
Establecer Frecuencias y Puntos de Medición
 Intervalos cortos o de monitoreo continuo:
Se justifica en aquellos componentes cuya falla puede resultar catastrófica para
la producción.
 Monitoreo periódico:
Para parámetros que generalmente cambian lentamente, y se requiere una
alarma precisa y temprana de los cambios de condición que finalmente
conduzcan a la falla.
 Respecto de los puntos de medición, se debe considerar la condición mecánica
del equipo a nivel componentes.
Paso 4
Establecer niveles de alarma
 Se debe conocer que es lo normal. Se recomienda fijar los niveles según
valores de diseño (p.e. presión y temperatura) o según las normas vigentes
(p.e. normas de vibración ISO 2372 e ISO 3945).
 Los niveles establecidos se modificarán en el futuro por experiencia y después
de realizar evaluaciones estadísticas de la base de datos generada.

94
Figura 5
Tabla 1
Rangos de Velocidad Límite y Clasificación de Máquinas, según ISO 2372
Clasificación de Maquinaria (según ISO 2372)
 Clase I: Partes individuales de máquinas y motores, conectados íntegramente
con la máquina en su condición normal de operación (Motores eléctricos hasta
15 Kw).
V RMS
(mm/s)
V eq. Pico
(pulg/s) Clase I Clase II Clase
III
Clase IV Severidad
0.28
0.45
0.71
0.02
0.03
0.04 Bueno A
1.12 0.06
1.80 0.10
2.80 0.16 Satisfactorio
4.50 0.25 B
7.10 0.39 Tolerable
11.2 0.62 C
18.0 1.00
28.0
45.0
71.0
1.56
2.50
3.95
Inaceptable
D
Velocidad (“/seg)
3000
R.P.M.
1000 2000
Línea de
Alarma

95
 Clase II: Máquinas medianas (Motores eléctricos entre 15 y 75 Kw) sin base
especial; rígidamente montadas sobre máquinas (hasta 300Kw) con base
especial.
 Clase III: Máquinas grandes con masa rotativas, montadas sobre bases
rígidas, los cuales están relativamente rígidos en la dirección de la medida de la
vibración.
 Clase IV: Máquinas grandes con masa rotativas, montadas sobre bases
relativamente flexibles en la dirección de la medida de la vibración (p.e.
turbogeneradores).
Vida útil del cojinete en función de la velocidad de vibración.
Figura 6
Velocidad de
Vibración
Estado del equipo
0,15 in/s
(3.8 mm/s)
Bajo nivel de fuerza. La vida útil del cojinete debería
ser como mínimo de 10 a 16 años, con lubricación
adecuada.
0.30 in/s
(7.6 mm/s)
El doble del nivel de fuerza normal. La vida útil se
reduce en un factor de 8 y se incrementa en 1 1/2 a 2
años con lubricación adecuada.
0.90 in/s
(22.86 mm/s)
Fuerzas muy elevadas. La vida útil del cojinete será
sólo de 6 a 8 semanas.
El nivel de fuerza es suficientemente alto como para
romper la tensión superficial de la película de aceite y
hacer que la lubricación no sea efectiva.
0,90 in/s
(22.86 mm/s)
Fuerzas sumamente elevadas. El cojinete se avería con
cada revolución. La vida útil del cojinete es de 3 días a
unas pocas semanas.

96
Paso 5
Seleccionar entre los métodos básicos de monitoreo de equipos
(recopilación de datos).
 Instalación fija: Con tendido de cables centralizados en registradores o
microprocesadores. (Siderúrgica, refinería, procesos químicos, etc.)
 Indicadores portátiles: Dispositivos de medición / registro.
3,6
0,9
5,4
1,8
5,4
3,6
7,2
3,6
7,2
3,6
9,0
5,4
12,6
9,0
14,4
9,0
14,4
10,8
velocidad
RMS
(mm/s)
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Figura 6 Guía práctica de niveles de
Alarma de vibración
Maquinas
herramienta
s
C. engranajes
Bombas
Motores
eléctricos
Motores
Generadores
Molinos
Compresores
Centrifugas
ventiladores
Sopladores
Transportadores
(conveyors)
Motores eléctricos
Bombas reciproc.
Grupos Electrógenos
Compresores recip.
Máquinas
de
empaqueta
do
Triturad
or
de vacío

97
Paso 6
Seleccionar el recurso humano adecuado.
 Procurar que el personal se involucre desde la etapa de diseño del sistema
MPD.
 Aprovechar la experiencia del personal.
 Seleccionar inspectores y supervisores quienes deben poseer cualidades
especiales.
Paso 7
Los datos medidos y registrados deben analizarse, marcar su tendencia,
interpretarse y luego deben tomarse decisiones (acciones correctivas):
 Entrada de datos.
 Análisis de datos, muestras o valores comparativos.
 Conclusiones y toma de decisiones.
 Planificar acción correctiva.
3. ANÁLISIS DE CAMBIO DE CONDICIÓN
¿Cómo hacer para estimar la severidad de los cambios de condición y
decidir si se debe continuar o parar la producción? Evaluar:
 La magnitud del cambio: Si se sobrepasa los valores de peligro y
no pueden ser bajados, lo mejor es parar.
 El rango del cambio: Si los valores cambian rápidamente, no se dispone de
mucho tiempo para actuar, parar.
 Variables relativas: Los altos valores registrados pueden
provenir de una fuente ajena a la propia máquina.
 Causa probable: Si los valores son estables y se tiene tiempo
para evaluar y determinar la probable causa, evalúe las
mediciones, espectros detallados y toda la información de que
disponga.

98
ANOTACIONES:
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………

Laboratorio de Mantenimiento Predictivo (Anexo A) Análisis Vibracional
1
1
Análisis Vibracional
Principios Fundamentales
2
Analisis de Vibraciones
Es considerada la técnica mas efectiva para
monitorear las condiciones de las máquinas
rotativas
La medición de la vibración es la medida de
un movimiento periodico
Se mide vibraciones con el objeto de
detectar un exceso que pueda provocar
averias. Se analiza la tendencia
iLearnFundamentals.lnk

2
3
Caracteristicas de la Vibración
Amplitud
Desplazamiento
Velocidad
Aceleración
Frecuencia
Fase
4
Unidades de Vibración
Amplitud
Desplazamiento (pico-pico)
mils (1.000 mils =1 pulg)
micras (1.000 micras = 1 mm)
Velocidad (pico o rms)
pulg/s ó mm/s
Aceleración (pico o rms)
G’s (1 G’s = 386,1 pulg/s2 = 9,81 m/s2 )
Frecuencia
Ciclos/min (CPM) o ciclos/s (Hz)
Fase
Se expresa en grados sexagesimales (°)

3
5
Amplitud
sen wtAx =
•Desplazamiento
•Aceleración
•Velocidad
wtcosAwx =
•
sen wtAw-x 2
=
••
Desplazamiento
Aceleración
Velocidad
iLearnSensors.lnk
6
Respuesta de las tres magnitudes físicas basadas
sobre funcionamiento a una velocidad constante
respuesta
frecuenciaf1 f2
desplazamiento
velocidad
aceleración
0
•La respuesta depende de
la sensibilidad del sensor
•Normalmente:
•f<600 cpm
tomar desplazamiento
•600<f<60.000 cpm
tomar velocidad
•f>60.000 cpm
tomar aceleración
Normalmente las velocidades
estan entre 600 y 60.000 rpm
por lo que normalmente
se trabaja con Velocidad

4
7
Frecuencia
Número de eventos por unidad de tiempo
Identifica la fuente del problema
ayudandonos a detectar lo que no está mal
en la máquina
Si la frecuencia ayuda a detectar la fuente
del problema, la amplitud va a indicar la
severidad del problema
8
Frecuencia
1 segundo
t = 1 s f = 1 cps
t = 1/4 s f = 4 cps
t = 1/2 s f = 2 cps
t = 1/60 s f = 60 Hz
t = 1/100 s f = 100 Hz
Tiempo de
un ciclo
(segundos)
Frecuencia ciclos
por segundo
(cps=Hz)
f = 1/t

5
9
Angulo de fase
A B
Fase
B
A
iLearnPhase.lnk
10
Representación de vibraciones
t = 1/60 s
f = 60 Hz
f = 60 c/s * 60 s/min = 3.600 cpm
t f cps
(cpm)
60
(3.600)
A A
Gráfico de la onda en
función del tiempo
Gráfico de la onda en
función de la frecuencia

6
11
Representación de vibraciones
A A
t
f
f
f
f
2f
2f 3f 4f
f
f+2f
iLearnSensors.lnk
12
Análisis Vibracional
Por lo tanto:
Hay que conocer todas las fuentes de vibración
Hay que hacer un análisis de frecuencia de la
vibración generada eliminando lo que no esta mal
en la máquina
Cuando hablamos de equipos rotatorios, la mayoría
de fallas que se produzcan en el equipo van a ser
fuente de vibración.

7
13
Vibración: puntos y frecuencia de
medición
vertical
axial
horizontal
Normal
Aceptable
Peligro
Inaceptable
1 c/mes
1 c/2 mes
nunca
Frecuencia
de monitoreo
14
Proceso de Monitoreo
Detección: Se mide el Nivel de Vibración Total
Desplazamiento
Velocidad
Aceleración
Análisis: Se analiza la frecuencia de vibración
Análisis de espectro FFT
Análisis de señal en dominio del tiempo
Corrección: Una des detectado el problema se
toma la acción adecuada y correcta

8
15
Nivel de Vibración Total
Medida de la energía total asociada a todas
las frecuencias de vibración procedentes
del punto de medición dado
Técnica mas rápida para evaluar el estado
de un componente
Son proyectados por tendencias a fin de
graficar los cambios en la condición del
equipo en un periodo de tiempo
16
Nivel de vibración total en
rodamientos
Bien
Normal
Observe con cuidado
Inaceptable: Reemplace
Limite de Ingeniería
Rotura
tiempo
2 a 3 semanas
antes de la falla
0,60
0,45
0,30
0,15Normal
Critico
Se rompe la
película de aceite
Se origina
ranura

9
17
Displacement threshold values ISO 10816-3
140 5,51
113 4,45
90 3,54
71 2,80
56 2,20
45 1,77
36 1,42
28 1,10
22 0,87
18 0,71
11 0,43
µm rms mil rms
rigid flexible rigid flexible rigid flexible rigid flexible Foundation
pumps > 15 kW medium sized machines large machines
radial, axial, mixed flow 15 kW < P ≤ 300 kW 300 kW < P < 50 MW Machine Type
integrated driver external driver motors motors
160 mm ≤ H < 315 mm 315 mm ≤ H
Group 4 Group 3 Group 2 Group 1 Group
A newly commissioned
B unrestricted long-term operation
C restricted long-term operation
D vibration causes damage
18
Velocity threshold values ISO 10816-3
11 0.44
7,1 0.28
4,5 0.18
3,5 0.11
2,8 0.07
2,3 0.04
1,4 0.03
0,71 0.02
mm/s rms inch/s rms
rigid flexible rigid flexible rigid flexible rigid flexible Foundation
pumps > 15 kW medium sized machines large machines
radial, axial, mixed flow 15 kW < P ≤ 300 kW 300 kW < P < 50 MW Machine Type
integrated driver external driver motors motors
160 mm ≤ H < 315 mm 315 mm ≤ H
Group 4 Group 3 Group 2 Group 1 Group
A newly commissioned
B unrestricted long-term operation
C restricted long-term operation
D vibration causes damage

10
19
Envolvente de Aceleración
Mas de 75 G’sMas de 10 G’sInaceptable
15 – 75 G’s4 – 10 G’sInsatisfactorio
1,5 – 15 G’s0,4 – 4 G’sSatisfactorio
0 – 1,5 G’s0 – 0,4 G’sBueno
Banda IVBanda III
Microlog - Multilog
20

11
21
22
Análisis de Espectro FFT
Método recomendado de análisis para resolver
problemas de vibración
Permite descomponer la vibración total en función
a las frecuencias componentes
El objetivo es detectar la causa de las vibraciones
Hay que tomar una línea base (máquina nueva o
recién reparada y bien montada) para que nos
sirva de referencia y poder detectar cambios en la
condición

12
23
Componentes de la señal vibratoria
Desbalance
Cojinetes
defectuosos
Soltura
Desalineamiento
Máquina
24
Máquina
Frecuencia
Amplitud
Tiempo

13
25
A
A
tiempo
frecuenciaf1 f2 f3 f4
Onda en
función del
tiempo
Onda en función
de la frecuencia
FFT (fast Fourier
transformation)
26
Ejemplo:
El gráfico muestra un espectro FFT simple de baja
frecuencia con picos a la velocidad de giro de la
máquina y múltiplos (armónicos) en condiciones
normales de funcionamiento
Amplitud
Frecuencia
1X 2X 3X 4X 5X

14
27
Para línea de referencia o línea base hay que tomar
lecturas en cada punto de apoyo
28
Para captar la vibración se emplean
sensores
Solo mide en
una sola
dirección
Unidaddevibración
voltios
Se transforma la
señal mecánica en
eléctrica a una
determinada escala
Ejm:
200mv/mil
500mv/pulg/seg
100mv/g
Punto mas cerca
del sensor
Punto mas alejado
del sensor Se esta moviendo con
el tiempo

15
29
Nota:
Al analizar vibraciones pueden existir varias ondas
superpuestas, por lo tanto puedo obtener
multiples frecuencias
Por lo tanto es necesario filtrarlas para observar
lo que uno quiere
Esto se logra empleando la Transformada Rapida
de Fourier (FFT = Fast Fourier Transformation)
Por eso se llama espectro FFT
30
Ejemplo:
Si se tiene un motor que gira a 1750 rpm a
plena carga, como se verá el gráfico de
frecuencias FFT si se dice que aparece una
señal en los múltiplos de su velocidad de
giro, es decir 1x, 2x, 3x, 4x,...etc
(armónicos de la velocidad de giro)

16
31
solución
1X
1750
2X
3500
3X
5250
4X
7000
5X
8750 CPM
Amplitud
32
Ejemplo:
Si un equipo gira con una frecuencia de
100 Hz. Como se vería el espectro FFT si
se dice que aparece una frecuencia en
0,45X y 2X.
Solución
100 ciclos/s * 60 s/min = 6000 cpm............1X
6000*2 = 12000 cpm.................................2X
6000*0,45 = 2700 cpm..........................0,45X

17
33
0,45X
2700
2X
12000
CPM
Amplitud
34
Severidad de Vibración
0,8
mm/s
25
mm/s
16
mm/s
8
mm/s
2,5
mm/s
P
R
E
C
I
S
I
O
N
B
U
E
N
O
M
A
L
O
M
U
Y
M
A
L
O
P
E
L
I
G
R
O
S
O

18
35
Nota:
1X 2X 3X CPM
Amplitud
a
b
c
Si: b>30% de a
c>30% de b
Hay problemas en los tres puntos
y hay que analizarlos
Si: b<30% de a
c<30% de b
Hay problemas en 1X y hay que
analizarlo; 2X y 3X solo son
armónicos de la primera
36
Fuentes de Vibración
Desbalance
Desalineamiento
Soltura
Externa(fundación)
Interna(exceso de
tolerancia)
Eléctrica
Estator
Rotor
Eje roto
Eje doblado
Rozamiento
Engranajes
Fajas malas
Flujo hidráulico
Cavitación
Resonancia

19
37
Fuentes de Vibración
En álabes o paletas
Recirculación
Rodamientos malos
Remolino de aceite
Excentricidad
38
1.- Desbalance
1X CPM
Amplitud
Desbalance = 1X

20
39
DesbalanceEstatico
40
DesbalanceenCupla

21
41
Desbalancecolgado
42
2.- Desalineamiento
1X CPM
Amplitud
Desalineamiento = 1X, 2X a veces 3X
3X2X

22
43
DesalineamientoAngular
44
DesalineamientoParalelo

23
45
3.- Soltura
2/2X CPM
Amplitud
Fundación = 1/2X, 2/2X , 3/2X,.........N/2X
6/2X4/2X1/2X 5/2X3/2X N/2X
46
Soltura
2X CPM
Amplitud
Exceso de tolerancia o Componente flojo
= 1X, 2X , 3X,.........NX
6X4X1X 5X3X NX
Nota: si al parar y arrancar hay variación en 1X, entonces
es un componente rotatorio flojo

24
47
4.- Máquinas eléctricas
(motores de inducción)
Mecánicos:
Desbalance
Deflexión
Rodamientos
Soft-foot (pie flojo)
Electromagnético:
Excentricidad (rotor y estator)
Soltura estator
Corto circuito de láminas
Rotura de barras del rotor
Causas de vibración:
48
4a.- Estator
2fL CPM
Amplitud
•Soltura estator
•Excentricidad
•Soft foot
•Laminas en corto circuito

25
49
4b.- Rotor
1X CPM
Amplitud
•Excentricidad
•Barra rota
Frecuencia de paso de polos
50
fbar CPM
Amplitud
•Excentricidad
•Barra rota
2fL

26
51
5.- Engranajes
1GMF CPM
Amplitud
1X
2GMF 3GMF1X
52
6.- Otros
Fajas f = 1X*Velocidad de la faja
Bombas f= 1X*número alabes
En caso de ventiladores tambien puede aparecer
a f=1*número alabes*número tirantes
Remolino de aceite f=0,42X – 0,48X
Excentricidad f=1X
Resonancia
Lo ultimo que debe de ser descartado
Es un amplificador de vibración

27
53
7.- Rodamientos
Primera Etapa: No se puede detectar con
análisis vibracional, pero es aquí donde hay que
actuar. Se puede emplear la técnica de la
energía espectral emitida (SEE)
Segunda Etapa: Aparece una pequeña falla en
la superficie, la cual excita la frecuencia natural
originando una pequeña vibración que solo se
detecta mediante la envolvente de la aceleración
Existen cuatro etapas de monitoreo
54
Rodamientos
Tercera Etapa: Aumenta el ruido y la
temperatura a niveles perceptibles
Cuarta etapa: Aquí hay que detener la
máquina

28
55
ANALISIS VIBRACIONAL
ADQUISICION DE DATOS
56
Clave para un trabajo excelente y
buena calidad de señal
Apropiada adquisición
de datos
Buena selección del
transductor
Forma como esta
montado el transductor
Lugar donde esta
montado el transductor
Vibración de
la máquina
(Vibración vs tiempo)
Señal eléctrica
(Voltaje vs tiempo)

29
57
Tipos de Vibración de Máquinas
Vibración absoluta
del apoyo (1)
Vibración absoluta
del eje (2)
Vibración relativa
del eje (3)
3 2
1
58
Selección de la medida
Desplazamiento
Relativo 0 - 60.000 cpm
Absoluto 0 - 1.200 cpm
Velocidad 600 - 60.000 cpm
Aceleración > 60.000 cpm
Tres medidas de vibración:

30
59
Selección del transductor
La sensibilidad
El tamaño requerido
La medida seleccionada
La frecuencia de respuesta
El diseño de la máquina
La velocidad de la máquina
Esta basado en:
60
La sensibilidad
200 mv/mil
500 mv/pulg/s
100 mv/g
Voltaje de salida por
unidad de vibración medida
A mayor voltaje de salida
mayor sensibilidad

31
61
Tamaño requerido
El tamaño es proporcional a su sensibilidad
Un sensor de baja sensibilidad (mas
pequeño) como de 5 mv/g por ejemplo
puede responder a muy altas frecuencias
(hasta 25 kHz)
Un sensor de alta sensibilidad (mas grande)
como de 1.000 mv/g responde a bajas
frecuencias
62
Tipos de transductores
Relaciona su vibración
desde el punto de
contacto del sensor
con respecto a tierra
(No-contacto) mide
con respecto al punto
en movimiento
SENSORES
SISMICOS
SENSORES
RELATIVOS

32
63
Sensores Relativos
(Captadores de proximidad o No-contacto)
Llamados transductores de corriente de Eddy
Requiere un dispositivo electrónico externo que
genere una señal eléctrica de muy alta frecuencia
(1,5 MHz)
La sensibilidad es generalmente de 200 mv/mil
Debe de realizarse una perforación en los apoyos
para su instalación

Laboratorio de Mantenimiento Predictivo (Anexo B) Ultrasonido
1
1
Ensayos no Destructivos por
Ultrasonido
2
CAPITULO 1
PRINCIPIOS FISICOS DE LA
VERIFICACION DE MATERIALES
POR ULTRASONIDO

2
3
ESPECTRO ACUSTICO
20 Hz 20 KHz
SONIDO AUDIBLE ULTRASONIDOINFRASONIDO
1Hz = 1 Hertz = 1 oscilación/s = 1 ciclo/s = 1 cps
1 KHz = 1.000 Hz
1 MHz = 1.000.000 Hz
4
COMPOSICION DEL MATERIAL
Propagación
de la onda
Excitación
Oscilación
Cuerpo sólido
líquido o gaseoso
ONDA = PROPAGACION DE UNA OSCILACION
•El sonido depende del coeficiente elástico del material
•Onda y propagación paralelos = ONDA LONGITUDINAL
•Onda y propagación perpendiculares = ONDA TRANSVERSAL

3
5
VELOCIDAD DE PROPAGACION
Velocidad (c)
Velocidad (c)
ondadelongitud=λ
f
c
=λ
(Hz)frecuenciaf
(m/s)sonidodelvelocidadc
(m)ondadelongitudλ
=
=
=
6
ALGUNAS VELOCIDADES:
1100230031003250
Velocidad
Transversal
(m/s)
33014802700470063005920
Velocidad
Longitudinal
(m/s)
AireAguaPlexiglasCobreAluminioAceroMaterial

4
7
EFECTO PIEZOELECTRICO
F
F F
F Material
piezoeléctrico
Transforma las
señales mecánicas en
eléctricas y viceversa
Ejemplo: el cuarzo
8
PALPADORES
Palpador
Normal
Palpador
Angular
Palpador
Emisor - Receptor

5
9
CARACTERISTICAS DE LOS
PALPADORES
Buena
Resolución
Mala
Resolución
10
GEOMETRIA DEL HAZ SONORO
N
(campo cercano)
Presión
Acústica
λ4.
D
N
2
ef
=
c
f
.4
.D
N
2
ef
=

6
11
CAPITULO 2
METODOS PARA LA
VERIFICACION DE MATERIALES
POR ULTRASONIDO
12
METODO DE IMPULSO - ECO
Emitiendo
Preparado para
recibir
Recibiendo

7
13
METODO DE IMPULSO - ECO
a)
e)d)
c)b)
14
AJUSTE DE UN APARATO DE
ULTRASONIDO
Mando de materiales
Desplazamiento del
Punto Cero
expansión/compresión
(Mando de Materiales)
Desplazamiento del
punto cero
Velocidad de
desplazamiento
Cero pantalla = al
cero del material a
analizar

8
15
CAPITULO 3
“METODO SE”
(EMISOR – RECEPTOR)
16
EMISOR - RECEPTOR
Foco

9
17
CAPITULO 4
PALPADORES ANGULARES
18
PALPADORES ANGULARES

10
19
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Lβ
Tβ
α
T2
T
L2
L
L1 c
Sen
c
Sen
c
Sen ββα
==
1
2
analizaramaterial2
plexiglass1
altransversvelocidadc
allongitudinvelocidadc
altransversrefracciónángulo
allongitudinrefracciónángulo
incidenciadeángulo
T
L
T
L
=
=
=
=
=
=
=
β
β
α
20
DETERMINACION DE LA SITUACION DE LOS
DEFECTOS
β
S b
a
t S2
S1 b
β
a
β
β
Sen.Sa
Cos.Sb
=
=
β
β
Sen.Sa
Cos.S-t.2b
S2S1S
=
=
+=
* S = Medida que detecta el equipo de ultrasonido

11
21
CAPITULO 5
VERIFICACION DE SOLDADURAS
22
SALTO Y MEDIO SALTO
P/2
P
t
β β
β
β
tg.t
2
P
tg.2tP
=
=

12
23
P/2
P
24
UBICACIÓN DE DEFECTOS
q
x
A
a
b
t
q (mm)b (mm)a (mm)S (mm)Z (mm)A (mm)
a-xAq
tbsi,S.Cos-2tb
tbsi,Cos.Sb
Sen.Sa
+=
≥=
≤=
=
β
β
β

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