Technical guide · GUEMISA
Frecuencia característica por causa
| Causa | Frecuencia de vibración | Rasgos indicados |
|---|---|---|
| Desbalanceo | 1x rpm del eje-rotor | Amplitud proporcional al desbalanceo; mayor en sentido radial; fase estable |
| Falta de alineamiento | 1x rpm; también 2x y 3x en casos graves | Amplitud proporcional a la falta de alineación; alta también en sentido axial; fase inestable |
| Elementos rodantes defectuosos | Alta frecuencia, no necesariamente múltiplo entero de las rpm | La amplitud depende de la gravedad y del tipo de falla |
| Torbellino de aceite | Del 46 al 48% de las rpm del eje | Solo en máquinas con cojinetes lubricados a presión, a velocidades altas |
| Torbellino de histéresis | Igual a la primera velocidad crítica del rotor | Rotor entre la primera y la segunda velocidad crítica |
| Látigo seco (lubricación inadecuada) | Muy alta, no múltiplo entero de las rpm | Sonido chillón del rodamiento que funciona en seco |
| Aflojamiento mecánico | 2x rpm y múltiplos más elevados | Probable causa primaria si la amplitud a 2x supera la mitad de la de 1x |
| Correas de mando | Múltiplo entero (1, 2, 3 o 4) de las rpm de la correa si el defecto es de la banda | Si reacciona a otras fuerzas, vibra a la frecuencia alterante |
| Gears | Frecuencia de engrane: número de dientes por rpm del engranaje | Un solo diente roto puede producir 1x rpm, con señales de impulso |
| Fallas eléctricas | 1x rpm | Desaparece al desconectar la corriente; varía con la carga del motor |
Desbalanceo, falta de alineamiento y excentricidad
El desbalanceo es una de las causas más comunes de vibración. La fase se desplaza 90º si se desplaza el captador 90º. En un rotor en voladizo, el desbalanceo suele producir gran amplitud en sentido axial además del radial.
Con falta de alineación, incluso con acoplamientos flexibles, se producen fuerzas radiales y axiales. Si la amplitud axial supera la mitad de la lectura radial más alta, hay motivo para sospechar un problema de alineamiento o eje torcido.
| Tipo de falta de alineación | Vibración principal |
|---|---|
| Angular | Axial, a la velocidad de rotación del eje |
| En paralelo | Radial, al doble de la velocidad de rotación del eje |
| Combinación de ambas | Radial y axial |
La excentricidad significa que la línea central del eje no coincide con la del rotor. Para diferenciarla del desbalanceo en un motor se mide la vibración con el filtro fuera y se desconecta el motor: si la amplitud se reduce gradualmente al girar por inercia, es probable el desbalanceo; si desaparece al desconectar, la naturaleza es eléctrica.
Rodamientos y cojinetes
Los defectos en pistas, bolas o rodillos de rodamientos de elementos rodantes ocasionan vibraciones de alta frecuencia. El rodamiento defectuoso suele ser el más cercano al punto de mayor nivel de vibración de este tipo.
Causas comunes de fallas en rodamientos de elementos rodantes:
- Carga excesiva
- Falta de alineación
- Defectos de asientos del eje o de las perforaciones del alojamiento
- Montaje defectuoso
- Ajuste incorrecto
- Lubricación inadecuada o incorrecta
- Sellado deficiente
- Falsa brinelación (deformación bajo carga)
- Corriente eléctrica
En cojinetes de fricción, los niveles elevados de vibración suelen deberse a holgura excesiva, aflojamientos mecánicos o problemas de lubricación. El torbellino de aceite se atribuye a diseño incorrecto del rodamiento, desgaste excesivo, aumento de la presión del lubricante o cambio de la viscosidad del aceite.
Aflojamiento, correas, engranajes y fallas eléctricas
El aflojamiento mecánico puede deberse a pernos de montaje sueltos, holgura excesiva en los rodamientos o fisuras en la estructura o el pedestal; empeora los efectos del desbalanceo o de la falta de alineamiento.
Las rpm de una correa se calculan como: rpm de la correa = 3,14 x diámetro de la polea x rpm de la polea / longitud de la correa.
En engranajes, los problemas comunes son desgaste excesivo de los dientes, inexactitud de los dientes, fallas de lubricación y materias extrañas entre los dientes. En condiciones de carga muy liviana la vibración puede ser errática.
Las fallas eléctricas producen fuerzas magnéticas desiguales sobre el rotor o el estator por:
- Rotor que no es redondo
- Chumaceras del inducido excéntricas
- Falta de alineación entre rotor y estator; entrehierro no uniforme
- Perforación elíptica del estator
- Devanados abiertos o en cortocircuito
- Hierro del rotor en cortocircuito
Frequently Asked Questions
¿A qué frecuencia vibra una máquina desbalanceada?
A 1x las rpm del eje-rotor, con amplitud proporcional a la cantidad de desbalanceo.
¿Cómo se distingue la falta de alineamiento del desbalanceo?
En la falta de alineamiento la amplitud puede ser alta también en sentido axial y el análisis de fase muestra lecturas inestables; en el desbalanceo la fase es estable.
¿A qué frecuencia aparece el torbellino de aceite?
Levemente por debajo de la mitad de las rpm del eje: generalmente del 46 al 48%.
¿Cómo se comprueba si una vibración es eléctrica?
Se observa la amplitud total en el instante en que se desconecta la corriente: si desaparece en ese momento, el problema es probablemente eléctrico; si decrece gradualmente, es mecánico.
¿Cuál es la frecuencia de vibración de los engranajes?
La frecuencia de engrane: el número de dientes del engranaje multiplicado por sus rpm.
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