Este documento presenta información sobre el análisis de vibraciones aplicado al mantenimiento de máquinas. Explica diferentes tipos de vibraciones, defectos comunes que pueden ser identificados a través del análisis de vibraciones como desbalance, fallas en rodamientos, problemas en bandas y engranes. También describe ventajas del análisis de vibraciones como detección temprana de defectos y programación anticipada de mantenimiento.

1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD GRAN MARISCAL DE AYACUCHO
INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
8º SEMESTRE
MANTENIMIENTO IV
SECCIÓN 2S2303
ANALISIS DE
VIBRACIONES
Profesor: Integrantes:
Orlando Rosales Franceshi Christopher
Martínez José Alberto
Valecillo Ahstryd
Ciudad Guayana, Enero 2011

2. VIBRACIONES
Un cuerpo es llamado a vibrar cuando describe un
movimiento oscilatorio alrededor de su posición. El
número de veces que completa el ciclo de
movimiento durante el período de un segundo es
llamado Frecuencia y se mide en Hertz (Hz).

3. TIPOS DE VIBRACIONES
VIBRACION SIMPLE VIBRACION COMPUESTA
VIBRACION ALEATORIA Y GOLPETEOS

4. FRECUENCIA NATURAL Y RESONANCIAS:
La frecuencia natural presenta un carácter muy diferente a las
anteriormente nombradas, debido a que depende de las
características estructurales de la máquina, tales como su masa, su
rigidez y su amortiguación, incluyendo los soportes y tuberías
adjuntas a ella. Y no depende de la operación de la máquina, a no
ser que la rigidez sea función de la velocidad.

5. DEFECTOLOGÍAS
Toda la información técnica recogida
del equipo como lo son: Número y
Tipo de Rodamientos, número de
alabes, número de dientes, número de
correas, tipo de acople, diámetro de
los ejes, temperatura de operación,
presión, entre otros, forman parte de
los datos necesarios y de vital
importancia para poder diagnosticar
un equipo de forma certera y objetiva.
Los datos mencionados y muchos
otros son necesarios para conocer
todas las frecuencias típicas del
Sistema que permitirán interpretar los
espectros al momento de hacer el
análisis.

7. DEFECTOS TÍPICOS A IDENTIFICAR POR VIBRACIONES
DESBALANCE
Cuando los componentes de una máquina rotatoria giran
alrededor de un eje de rotación que no coincide con el eje
principal de inercia, existe una condición conocida comúnmente
como desbalance.

8. FALSO DESBALANCE
En las máquinas rotatorias, es muy común que se presenten síntomas de
presencia de desbalance, cuando en realidad no lo son; entre otras causas se
puede mencionar a:
- Excentricidad.
- Ejes flexionados.
- Desgaste en chumaceras tipo Babit.
- Deformaciones térmicas.
- Desalineación paralela.
- Manguitos de fijación excéntricos, ó que estos se estén girando.
- Giro de pistas en los rodamientos.
- Aflojamiento estructural excesivo.
- Resonancia.
- Operación en velocidad crítica.
- Desajuste entre el eje y la masa del rotor.
- Acumulación de polvos.
- Líquido o material en movimiento dentro del cuerpo de los rotores.
- Sistema de amortiguación No uniforme.
- Desbalance de campos magnéticos.
- Reemplazo inadecuado de cuñeros opresores y tornillos.
- Inestabilidad fluido dinámica en las chumaceras tipo babit.

9. TIPOS DE DESBALANCE
EN UN PLANO:
Generalmente producido por desgaste radial superficial no
uniforme en rotores en los cuales su largo es despreciable en
comparación con el diámetro.

10. DINÁMICO:
El Desbalanceo dinámico ocurre en rotores medianos y largos.
Es debido principalmente a desgastes radiales y axiales
simultáneos en la superficie del rotor.

11. ROTOR COLGANTE:
Ocurre en rotores que se encuentran en el extremo de
un eje. Es producido por desgaste en la superficie del
rotor y doblamiento del eje.

12. ROTOR EXCÉNTRICO:
Fácilmente confundible con Desbalanceo. Ocurre cuando el
centro de rotación no coincide con el centro geométrico en una
polea o Engranaje.

13. PANDEO EJE:
Más común en ejes largos. Se produce por esfuerzos
excesivos en el eje. Genera Vibración AXIAL alta con
diferencia de fase de 180 grados medida en los dos soportes
del rotor.

14. ROTOR ROZANTE
Rozamiento de rotor: puede ser muy serio y de poca duración si
es causado por el eje en contacto con el metal antifricción del
rodamiento; y menos serio cuando el eje está rozando un sello o un
acople está presionado contra el eje.

15. PULSACIONES:
Sucede cuando una fuente de vibración interfiere con otra.
Generalmente se produce por dos máquinas cercanas que
trabajan casi a la misma velocidad. El espectro muestra dos picos
con frecuencias similares. La diferencia de estas da como
resultado una pulsación. La ilustración izquierda representa estas
frecuencias en el dominio del tiempo y la suma de ambas. Para
solucionar el problema se deben aislar estructuralmente las
máquinas en conflicto.

16. BANDAS
DISTENSIÓN:
Ocurre por sobrepaso de la vida útil de la banda, o por
desgaste excesivo de la misma. Las frecuencias de bandas
siempre están por debajo de la frecuencia del motor o máquina
conducida.

17. DESALINEACIÓN EN POLEAS:
Puede ocurrir porque los ejes de las poleas no están alineados o
porque las poleas no están paralelas. También pueden ocurrir
ambos casos simultáneamente.

18. EXCENTRICIDAD DE POLEAS:
Ocurre cuando el centro de rotación no coincide con el centro
geométrico en una polea. Produce alta vibración a 1x RPS de la
polea excéntrica. Su amplitud está por encima de las amplitudes
de las frecuencias de las bandas. Aunque es posible balancear
poleas gracias a la adición de pesas, la excentricidad seguirá
induciendo vibración y esfuerzos de fatiga reversible. Se
recomienda cambiarse la polea excéntrica.

19. RESONANCIA BANDA:
Sucede si la frecuencia natural de la banda coincide o se aproxima
a las RPS del motor o de la máquina conducida. El espectro
muestra altas amplitudes de la frecuencia de resonancia y la
frecuencia de excitación de banda, siendo la frecuencia de
resonancia la predominante. La frecuencia natural puede ser
alterada cambiando la tensión de la banda o su longitud.

20. CHUMACERAS
DESGASTE O JUEGO:
Producido frecuentemente por desgaste de bujes o
aflojamiento de manguitos. El espectro muestra presencia
de armónicos a velocidad nominal. Para corregir el
problema debe reemplazarse el buje o manguito.

21. REMOLINO LATIGAZO
DE ACEITE DE ACEITE:
Normal en chumaceras y Es el remolino de aceite, presente al
crítico si el desplazamiento superar el doble de la velocidad
supera 0.5 veces la holgura crítica del rotor. El nivel de vibración
eje-agujero. fatiga y desgasta aceleradamente la
película de aceite.

22. FLUJO DE LIQUIDOS
FRECUENCIA CAVITACIÓN:
DE ASPAS
Frecuencia a la cual, cada aspa Es la entrada de aire o vaporización
pasa por un punto de la carcaza. de un fluido dentro de la bomba.
Producida por obstrucciones, Ocurre cuando la presión de fluido es
cambios abruptos de direcciones menor que la presión de vapor a esta
o desgastes de juntas. temperatura.

23. FALLAS EN RODAMIENTOS
FALLA EN PISTA INTERNA FALLA EN PISTA EXTERNA
FALLA EN ELEMENTOS RODANTES DETERIORO DE JAULA

24. DESALINEACIÓN
ANGULAR PARALELA

25. DE RODAMIENTO
El rodamiento ha sido ensamblado torcido, respecto
de su alojamiento y/o de su eje interior

26. HOLGURA MECÁNICA
HOLGURA EJE-AGUJERO EN SUJECIÓN
FATIGA ESTRUCTURAL

27. PROBLEMAS DE LUBRICACIÓN
DEFECTO DE LUBRICACIÓN CONTACTO METAL-METAL
RESONANCIAS
Ocurre cuando la
velocidad de una fuerza
conducida iguala la
frecuencia natural de
una estructura o una
parte de ella.

28. FALLAS EN ENGRANAJES
ESTADO NORMAL DESGASTE EN DIENTE
Espectro característico de Ocurre por operación más allá del
un engranaje en estado tiempo de vida del engranaje,
normal (esta no es una contaminación de la grasa
patología). lubricante, elementos extraños
circulando en la caja del engrane o
montaje erróneo
SOBRECARGA EN ENGRANE EXCENTRICIDAD Y/O BACKLASH

29. ENGRANE PROBLEMAS DE
DESALINEADO HUNTING
Se presenta cuando las Problemas leves en la
ruedas dentadas fueron manufactura o manipulación
ensambladas con errores de indebida producen que, cuando
alineación o cuando sus ejes dos dientes específicos del
no están paralelos. piñón y el engranaje conducido
se encuentren, generen
vibraciones de choque.

30. TRANSDUCTORES DE VIBRACIÓN
Los transductores o sensores de vibración se usan en la industria de
fabricación de máquinas. Las máquinas que tengan una importante
oscilación pueden ser identificadas rápidamente lo que evita grandes
daños.

31. Los transductores de vibración pueden ser conectados a una
pantalla sencilla, lo que permite que el usuario que trabaja con la
máquina tenga un control del grado de vibración actual, lo que le
permite controlar mejor el proceso de producción. En combinación
con una unidad de regulación se puede automatizar completamente
la máquina, lo que acelera la producción y evita averías causadas
por vibraciones demasiado fuertes y sus respectivos costes de
reparación.

32. VENTAJAS DEL ANÁLISIS POR VIBRACIONES APLICADO
AL MANTENIMIENTO DE LAS MÁQUINAS.
A. Detección precoz e identificación de defectos sin necesidad de parar
ni desmontar la máquina.
B. Seguir la evolución del defecto en el transcurso del tiempo hasta que
este se convierta en un peligro.
C. Programación, con suficiente tiempo, del suministro del repuesto y la
mano de obra para acometer la reparación particular.
D. Programación de la parada para corrección dentro de un tiempo
muerto o parada rutinaria del proceso productivo.
E. Reducción del tiempo de reparación, ya que se tienen perfectamente
identificados los elementos desgastados, averiados o, en general,
posibles a fallar.
F. Reducción de costos e incremento de la producción por disminución
del número de paradas y tiempos muertos.
G. Permite una selección satisfactoria de las condiciones de operación
de la máquina.
H. Funcionamiento más seguro de la planta y toma de decisiones más
precisas de los ejecutivos de la empresa industrial.

33. Gracias por su Atención
PREGUNTAS???