Este documento describe diferentes fuentes de vibración en maquinaria, incluyendo desequilibrio rotatorio e impactos. Explica cómo un pequeño desequilibrio puede causar niveles molestos de ruido y cómo medir el desequilibrio rotatorio. También analiza los impactos como fuente de vibración y compara modelos de impacto en superficies rígidas y flexibles.

1. RUIDO EN MAQUINARIA
Y DIAGNÓSTICO
RODRIGO LORENTE CORTÉS
ANTONIO MARTÍNEZ ROY

2. FUENTES DE VIBRACIÓN
 Funcionamiento de máquinas fuerzas y
movimientos vibraciones
 Fuentes
 Desequilibrio en maquinaria
 Impactos Rígidos
Flexibles

3. VIBRACIÓN DEBIDA AL
DESEQUILIBRIO
lb=mω2
r
Máquina
funcionando
Fuerza
produce
vibración
Ausencia
movimiento
interno
Fuerza anula
vibración
Máquina
funcionando

4. VIBRACIÓN DEBIDA AL
DESEQUILIBRIO
 Pequeño desequilibrio
niveles molestos de ruido Giro de 5 a 7
kHz.
1º Pico: 2kHz
2º Pico: 5.68 kHz
excitación a la velocidad
de giro

5. DESEQUILIBRIO ROTATORIO
 Mecanismo biela-manivela
 Máquina de coser
 Interés por el desequilibrio
 Durante funcionamiento: fuerzas observables
 Atenuación del desequilibrio

6. DESEQUILIBIO ROTATORIO
 Masa rotatoria m = 2 masas contrapuestas a y b de
valor m/2
 Masa a’ equilibraría a presencia masa b
desequilibra

7. DESEQUILIBRIO ROTATORIO
 Método general para medir desequilibrio
 lb medible con máquina sujeta rígidamente difícil
 Frecuencia baja comportamiento dinámico como masa
simple su vibración libre es:
Aceleración libre = lb/m
 lb determinable midiendo vibración libre e inercia.

8. DESEQUILIBRIO ROTATORIO
 Medida momento
inercia formas
complejas
 Centro de gravedad
conocido
 Máquina suspendida por
cables elásticos a
distancia R del cdg.

9. DESEQUILIBRIO ROTATORIO
 Pasos a seguir:
 Estiramos de la máquina vibración vertical
medida de frecuencia
 Giro de la máquina alrededor del cdg liberar sin
desplazar cdg medida de frecuencia
Fvert/Frot = k/R k : radio de giro
Im = k2
Mm Im : momento inercia
Mm: masa

10. DESEQUILIBRIO ROTATORIO
 Medida del movimiento libre durante
funcionamiento.
 Célula fotoeléctrica pulso de referencia para cada ciclo
 Acelerómetro magnitud y fase en osciloscopio

11. DESEQUILIBRIO ROTATORIO
 Serie de medidas ordenador fuerzas y momentos
de desequilibrio

12. DESEQUILIBRIO ROTATORIO
Componente
horizontal
Componente
vertical
Resultante

13. DESEQUILIBRIO ROTATORIO
 Obtención de desequilibrio por medida de
reacciones.

14. IMPACTO COMO FUENTE DE
VIBRACIÓN
 Impacto fuerzas periódicas con muchos
armónicos.
 Modelo simple: superficie rígida – masa con elasticidad

15. IMPACTO COMO FUENTE DE
VIBRACIÓN
 Transformada de Fourier espectro de energía
 Bajas frecuencias: 2mv0 momento o impulso comunicado
por la masa a la superficie.
 Altas frecuencias: Caen 12dB/octava fuerza crece
linealmente desde cero (lo normal serían 6dB/octava
función escalón)

16. IMPACTO COMO FUENTE DE
VIBRACIÓN
 Modelo: superficie flexible – masa con elasticidad
 Placa relación velocidad - fuerza = recíproco de
resistencia mecánica R de un amortiguador.

17. IMPACTO COMO FUENTE DE
VIBRACIÓN
 t > 0 fuerza proporcional a la velocidad (escalón)
 Transformada Fourier espectro de energía
• Bajas frecuencias: momento o impulso
comunicado por la masa a la superficie.
• Altas frecuencias: caen 6db/octava.

18. IMPACTO COMO FUENTE DE
VIBRACIÓN
 Comparación ambos modelos:
Se pueden hacer buenas estimaciones con sólo
observar los mecanismos de impacto.

19. DIAGRAMAS MECÁNICOS
 Analogía eléctrica aplicada
a fuerza y velocidad.

20. DIAGRAMAS MECÁNICOS
 Descenso debido a la caída
del momento de la masa.
 Pendiente inicial debida al
muelle.
• Valor inicial
proporcional al
momento.
• Caída de 6dB/oct
debida al incremento
brusco de la fuerza.
• Caída de 12dB/oct
debida a la rigidez.