El documento describe los tipos de instrumentos y parámetros utilizados para realizar análisis de vibraciones, así como los tipos de frecuencias que se pueden encontrar. Explica que el análisis de vibraciones identifica fallas mecánicas mediante la medición de vibraciones con acelerómetros y su procesamiento. Entre los instrumentos se encuentran acelerómetros, sensores de proximidad, velocímetros y analizadores de frecuencia. Los parámetros medidas son aceleración, velocidad y desplazamiento. Las frecuencias van

1. INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO
VIDA NUEVA
MODALIDAD:
PRESENCIAL
JORNADA:
MATUTINA
CARRERA:
TECNOLOGÍA SUPERIOR EN ELECTROMECÁNICA
ASIGNATURA:
MÁQUINAS MOTRICES Y TÉRMICAS
CÓDIGO:
21222541
AUTOR:
FLORES ORTIZ STALYN ALEXANDER
DOCENTE:
ING. BYRON MACHAY
FECHA:
NOVIEMBRE 2021
QUITO – ECUADOR

2. TIPOS DE FRECUENCIA NATURALES EN LOS EQUIPOS DE MEDICIÓN
POR VIBRACIÓN
Análisis de vibraciones
Al aplicar el análisis de vibraciones podemos muchas veces identificar si en
nuestro equipo existe alguna falla por el tiempo de uso y si necesita de algún tipo de
mantenimiento.
El Análisis de Vibración es una técnica utilizada para identificar y predecir
anomalías mecánicas en maquinaria industrial, midiendo la vibración e
identificando las frecuencias involucradas. Estas vibraciones son registradas por
uno o varios acelerómetros y los datos son procesados por un analizador de
espectro. La aplicación de esta técnica en el mantenimiento predictivo mejora en
gran medida la eficiencia y la fiabilidad en la maquinaria industrial, (Erbessd,
2020).
Figura 1
Análisis de vibraciones.
Nota: recuperado de, Erbessd (2020). https://www.erbessd-
instruments.com/es/articulos/analisis-de-
vibraciones/#:~:text=El%20sensor%20m%C3%A1s%20com%C3%BAn%20en,la%20a
celeraci%C3%B3n%20de%20la%20vibraci%C3%B3n.

3. Ventajas de un análisis de vibraciones
En el análisis de las vibraciones podemos encontrar ciertas ventajas que ayudan a
la empresa a reducir costos de mantenimiento y alargar la vida útil de la máquina,
PREDYCSA (2019).
• Disminuya los costes de mantenimiento y aumente la vida útil de su maquinaria.
• Mejore la confiabilidad de su maquinaria y la productividad de su planta.
• Recopile datos confiables asegurando estándares apropiados de repetibilidad.
• Identifique posibles errores antes de que se conviertan en fallos más graves.
• Los datos se pueden recopilar en un sistema online para realizar una
monitorización continua de la condición de sus equipos.
Fallas que identifica el Análisis de Vibraciones
El análisis de vibraciones ayuda identificar muchas de las fallas que se pueden
presentar en un futuro en la maquina y permite actuar antes que el daño sea grave, Erbessd
(2020).
Casi todas las fallas que puede tener una máquina se pueden identificar o al menos
sospechar con el análisis de vibraciones. Sólo en ocasiones se requerirán
de métodos complementarios para confirmar un diagnóstico. Entre las fallas más
comunes están:
1. Desbalanceo
2. Fallas en rodamientos
3. Holgura mecánica
4. Desalineamiento
5. Resonancia y Frecuencias naturales
6. Fallas eléctricas en motores
7. Torsión de eje

4. 8. Fallas en cajas de engranes
9. Cavitación en bombas
10. Velocidades críticas
Tipos de instrumentos para el análisis de vibraciones
Hoy en día todas las empresas industriales realizan el proceso de medición de
análisis de vibraciones, esta medición requiere del análisis de la rotación de la maquina y
para ello se utilizan una serie de diferentes instrumentos, Centro de formación técnica
para la industria (2020) nos indica lo siguiente.
Los sistemas de medición que se comercializan hoy en día son principalmente
digitales, es decir, la presión acústica y las vibraciones se convierten en valores
digitales para su posterior tratamiento en procesadores de señal más o menos
avanzados.
Los instrumentos de medición de vibraciones y los analizadores de
vibraciones miden, muestran y analizan las vibraciones. La vibración es un simple
movimiento armónico que puede ser medida por los siguientes instrumentos de
uso común en la industria:
• Acelerómetros
Los acelerómetros son pequeños, fáciles de instalar y tienen una gran frecuencia
(1-10.000 Hz), pero requieren la integración de herramientas de medición de
velocidad para medir la aceleración. Estos miden la vibración de la rotación y
emiten un voltaje o una corriente proporcional a la vibración y relativa a una «g»
(unidad de atracción gravitacional). Esta señal también puede ser integrada para
proporcionar una medición de salida en base a la velocidad (pulgadas/segundo o
mm/segundo).

5. • Sensores de proximidad
Los sensores de proximidad se utilizan en la monitorización de vibraciones de
máquinas para medir la variación de la distancia entre un eje y su cojinete de
apoyo. Esto es común en grandes turbinas de vapor, compresores y motores que
utilizan cojinetes tipo manguito.
• Sensores de desplazamiento
En los sensores de desplazamiento, la punta de la sonda contiene una bobina de
alambre encapsulada que irradia la alta frecuencia del transductor como un campo
magnético.
Los sensores de desplazamiento son dispositivos robustos que tienen un rango de
frecuencia limitado (0-1000 Hz) y son susceptibles a descargas eléctricas o
mecánicas Estas sondas sin contacto miden la vibración del eje y el espacio entre
el eje y el diámetro interior del rodamiento. Usando un remolino en el proceso
actual, estas sondas proporcionarán una tensión de salida proporcional al
desplazamiento (pulgadas o mm).
• Sensores de velocidad o velocímetros
Los sensores de velocidad o velocímetros son más fáciles de instalar que los
sensores de desplazamiento, pero son grandes, susceptibles a problemas de
calibración y también tienen un rango de frecuencia limitado.
El sensor de velocidad se utiliza principalmente para medir las operaciones de
equilibrado y movimiento en máquinas rotativas. Estos sensores son ideales para
detectar vibraciones de baja y media frecuencia.

6. • Vibrómetros
Los vibrómetros son instrumentos que reciben la señal eléctrica de un transductor
y la procesan, aplicando filtración e integración, para obtener el valor total del
nivel de vibración en velocidad.
La mayoría de ellos están diseñados para tomar medidas de acuerdo a ciertos
estándares de severidad de vibración. Por ejemplo, según ISO 2372, el valor de la
vibración en velocidad RMS debe medirse en un rango de frecuencia entre 10 y
1000 Hz.7.
• Analizadores de frecuencia
Los analizadores de frecuencia son, en esencia, ordenadores portátiles pequeños.
Su principal virtud es la gran capacidad de diagnosticar problemas asociados a
frecuencias características relacionadas con problemas mecánicos en elementos
rotativos.
• Monitoreo de vibraciones online
El Monitoreo de vibraciones online ofrece una reducción drástica de los intervalos
de recolección de datos. Ya que estos se toman continuamente. Permite detectar
inmediatamente cualquier cambio en la vibración de la máquina.
Asimismo, proporciona menores costes de operación. La adquisición automática
de datos elimina los costes de mano de obra asociados a la recogida de los datos
de vibración de la máquina y mayor calidad en la recolección de datos.
Parámetros de medición
Para poder realizar una correcta medición de vibraciones existen parámetros que
se deben seguir para poder tener datos correctos, Erbessd (2020).
Existen 3 parámetros básicos que se le miden a la vibración y la diferencia es la
importancia que cada uno le da a las frecuencias.

7. • La Aceleración le da mayor importancia a las altas frecuencias. Es útil para
ver el estado de los rodamientos y engranajes.
• La Velocidad le da igual importancia a altas y a bajas frecuencias. Es la
base para medir la energía destructiva de la vibración y por lo tanto la
unidad más importante.
• El Desplazamiento le da mayor importancia a las bajas frecuencias. Es útil
para evaluar el desbalanceo dinámico, órbitas y ODS (simulación de las
deformaciones en 3D).
Figura 2
Grafica de aceleración.
Nota: En la siguiente imagen se puede observar la gráfica de análisis de vibraciones por
aceleración. Recuperado de, Erbessd (2020). https://www.erbessd-
instruments.com/es/articulos/analisis-de-
vibraciones/#:~:text=El%20sensor%20m%C3%A1s%20com%C3%BAn%20en,la%20a
celeraci%C3%B3n%20de%20la%20vibraci%C3%B3n.

8. Figura 3
Grafica de velocidad.
Nota: En la siguiente imagen se puede observar la gráfica de análisis de vibraciones
mediante la velocidad. Recuperado de, Erbessd (2020). https://www.erbessd-
instruments.com/es/articulos/analisis-de-
vibraciones/#:~:text=El%20sensor%20m%C3%A1s%20com%C3%BAn%20en,la%20a
celeraci%C3%B3n%20de%20la%20vibraci%C3%B3n.
Figura 4
Grafica de desplazamiento.
Nota: En la siguiente imagen se puede observar la gráfica de análisis de vibraciones
mediante el desplazamiento. Recuperado de, Erbessd (2020). https://www.erbessd-
instruments.com/es/articulos/analisis-de-
vibraciones/#:~:text=El%20sensor%20m%C3%A1s%20com%C3%BAn%20en,la%20a
celeraci%C3%B3n%20de%20la%20vibraci%C3%B3n.

9. Tipos de frecuencia en equipos de medición
La investigación realizada por quironprevencion (2018) nos da a conocer sobre
los tipos de frecuencia en equipos de medición en su artículo.
• Muy baja frecuencia: < 1 Hz
Suelen ser producidas por medios de transporte como por ejemplo barcos, aviones
o trenes. Se trata de una vibración que puede provocar mareos y vómitos. Afectan
al sistema nervioso central.
• Baja frecuencia: entre 1 y 20 Hz
Están relacionadas con el uso de maquinaria dedicada a actividades industriales
como por ejemplo el manejo de excavadoras, rodillos, tractores, la conducción de
algunos camiones y carretillas elevadoras. Pueden ser causantes de lumbalgias,
hernias o pinzamiento discales. También es posible que sean origen de síntomas
neurológicos y trastornos de la visión.
• Alta frecuencia: entre 20 y 1.000 Hz
Son generadas por la oscilación de herramientas manuales que se concentran en
el sistema mano-brazo. Estas máquinas abarcan una gran variedad y encontramos
cortacésped, taladradora, martillo neumático, sierra hidráulica. La exposición a
este tipo de vibraciones de alta frecuencia puede ocasionar lesiones Angi
neuróticas u osteoarticulares (por ejemplo, artrosis de codo o lesiones de muñeca).
También pueden producir enfermedades del estómago.

10. Bibliografía
Centro de formación técnica para la industria. (28 de 03 de 2020). Qué es y cómo funciona
el análisis de vibraciones. Obtenido de Aula 21:
https://www.cursosaula21.com/que-es-el-analisis-de-vibraciones/
Erbessd, T. (2020). 10 Principios de Análisis de Vibraciones que Debes Conocer.
Obtenido de ERBESSD-INSTRUMENTS: https://www.erbessd-
instruments.com/es/articulos/analisis-de-
vibraciones/#:~:text=El%20sensor%20m%C3%A1s%20com%C3%BAn%20en,
la%20aceleraci%C3%B3n%20de%20la%20vibraci%C3%B3n.
PREDYCSA. (06 de 2019). Análisis de vibraciones. Obtenido de PREDYCSA:
https://predycsa.com/servicios/medidas-vibraciones/analisis-de-
vibraciones/?utm_term=vibr%C3%B3metros&utm_campaign=&utm_source=ad
words&utm_medium=ppc&hsa_acc=4862111562&hsa_cam=16016985962&hs
a_grp=132731168156&hsa_ad=578166079874&hsa_src=g&hsa_tgt=kwd-431
quironprevencion. (15 de mayo de 2018). Vibraciones mecánicas: elementos de análisis
y clasificación. Obtenido de quironprevencion:
https://www.quironprevencion.com/blogs/es/prevenidos/vibraciones-mecanicas-
elementos-analisis-clasificacion