Tipus de vibració en màquines: causes, freqüències i correcció

Tipus de vibració en màquines: causes, freqüències i correcció

Guia tècnica · GUEMISSA

DesbalanceigManca d'alineamentRodaments i coixinetsEngranatges i corretgesFalles elèctriques
Resposta ràpidaCada causa de vibració deixa una freqüència característica: desbalanceig 1x rpm, manca d'alineament 1x, 2x i 3x rpm, afluixament mecànic 2x rpm i múltiples i remolí d'oli del 46% al 48% de les rpm de l'eix. Identificar l'amplitud predominant permet determinar-ne la causa i corregir-la.

Freqüència característica per causa

CausaFreqüència de vibracióTrets indicats
Desbalanceig1x rpm de l'eix-rotorAmplitud proporcional al desbalanceig; més gran en sentit radial; fase estable
Manca d'alineament1x rpm; també 2x i 3x en casos greusAmplitud proporcional a la manca d'alineació; alta també en sentit axial; fase inestable
Elements rodants defectuososAlta freqüència, no necessàriament múltiple sencer de les rpmL'amplitud depèn de la gravetat i del tipus de fallida
Belluguet d'oliDel 46% al 48% de les rpm de l'eixNomés en màquines amb coixinets lubricats a pressió, a velocitats altes
Belluguet d'histèresiIgual a la primera velocitat crítica del rotorRotor entre la primera i la segona velocitat crítica
Làtic sec (lubricació inadequada)Molt alta, no múltiple sencer de les rpmSo cridaner del rodament que funciona en sec
Afluixament mecànic2x rpm i múltiples més elevatsProbable causa primària si l'amplitud a 2x supera la meitat de la de 1x
Corretges de comandamentMúltiple sencer (1, 2, 3 o 4) de les rpm de la corretja si el defecte és de la bandaSi reacciona a altres forces, vibra a la freqüència alterant
EngranatgesFreqüència de granatge: nombre de dents per rpm de l'engranatgeUna sola dent trencada pot produir 1x rpm, amb senyals d'impuls
Falles elèctriques1x rpmDesapareix en desconnectar el corrent; varia amb la càrrega del motor

Desbalanceig, manca d'alineament i excentricitat

El desbalanceig és una de les causes més comunes de vibració. La fase es desplaça 90 º si es desplaça el captador 90 º. En un rotor en voladís, el desbalanceig sol produir gran amplitud en sentit axial a més del radial.

Amb manca d'alineació, fins i tot amb acoblaments flexibles, es produeixen forces radials i axials. Si l‟amplitud axial supera la meitat de la lectura radial més alta, hi ha motiu per sospitar un problema d‟alineament o eix tort.

Tipus de manca d'alineacióVibració principal
AngularAxial, a la velocitat de rotació de l'eix
En paral·lelRadial, al doble de la velocitat de rotació de l'eix
Combinació de totes duesRadial i axial

L'excentricitat vol dir que la línia central de l'eix no coincideix amb la del rotor. Per diferenciar-la del desbalanceig en un motor es mesura la vibració amb el filtre fora i es desconnecta el motor: si l'amplitud es redueix gradualment en girar per inèrcia, és probable el desbalanceig; si desapareix en desconnectar, la naturalesa és elèctrica.

Rodaments i coixinets

Els defectes a pistes, boles o rodets de rodaments d'elements rodants ocasionen vibracions d'alta freqüència. El rodament defectuós sol ser el més proper al punt de més nivell de vibració d'aquest tipus.

Causes comunes de falles en rodaments d'elements rodants:

  • Càrrega excessiva
  • Manca d'alineació
  • Defectes de seients de l'eix o de les perforacions de l'allotjament
  • Muntatge defectuós
  • Ajustament incorrecte
  • Lubricació inadequada o incorrecta
  • Segellat deficient
  • Falsa brinil·lació (deformació sota càrrega)
  • Corrent elèctric

En coixinets de fricció, els nivells elevats de vibració solen deure's a folgança excessiva, afluixaments mecànics o problemes de lubricació. El remolí d'oli s'atribueix a un incorrecte disseny del rodament, desgast excessiu, augment de la pressió del lubricant o canvi de la viscositat de l'oli.

Afluixament, corretges, engranatges i falles elèctriques

L'afluixament mecànic pot ser degut a perns de muntatge solts, folgança excessiva als rodaments o fissures a l'estructura o el pedestal; empitjora els efectes del desbalanceig o de la manca d'alineament.

Les rpm d'una corretja es calculen com: rpm de la corretja = 3,14 x diàmetre de la corriola x rpm de la corriola / longitud de la corretja.

En engranatges, els problemes comuns són desgast excessiu de les dents, inexactitud de les dents, falles de lubricació i matèries estranyes entre les dents. En condicions de càrrega molt lleugera la vibració pot ser erràtica.

Les falles elèctriques produeixen forces magnètiques desiguals sobre el rotor o l'estator per:

  • Rotor que no és rodó
  • Xumaceres de l'induït excèntriques
  • Manca d'alineació entre rotor i estator; entreferro no uniforme
  • Perforació el·líptica de l'estator
  • Debanats oberts o en curtcircuit
  • Ferro del rotor en curtcircuit

Preguntes freqüents

A quina freqüència vibra una màquina desbalancejada?

A 1x les rpm de l'eix-rotor, amb amplitud proporcional a la quantitat de desbalanceig.

Com es distingeix la manca d'alineament del desbalanceig?

En la manca d'alineament l'amplitud també pot ser alta en sentit axial i l'anàlisi de fase mostra lectures inestables; en el desbalanceig la fase és estable.

A quina freqüència apareix el remolí d'oli?

Lleument per sota de la meitat de les rpm de l'eix: generalment del 46% al 48%.

Com es comprova si una vibració és elèctrica?

S'observa l'amplitud total a l'instant en què es desconnecta el corrent: si desapareix en aquell moment, el problema és probablement elèctric; si decreix gradualment, és mecànic.

Quina és la freqüència de vibració dels engranatges?

La freqüència de granatge: el nombre de dents de l'engranatge multiplicat pels seus rpm.

Relacionat

A sota, el document original en PDF per consultar-lo o descarregar-lo.

Cistella de la compra