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MEDICIÓN DE VIBRACIONES

Monitoreo y Análisis de la Medición de Vibraciones

Acerca de la medición de vibraciones, muchas plantas todavía operan con una estrategia de mantenimiento de “correr hasta la falla”. De este modo, no se realizan acciones hasta que falla la maquinaria; el personal de mantenimiento corre de un desastre a otro. Los costos de mantenimiento y las pérdidas de producción son altos, gracias a la no prevención en la utilización de la medición de vibraciones. Por eso los que han estudiado el tema a profundidad recomiendan la compra de algunos de estos instrumentos para la medición de vibraciones:

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Rango amplio de frecuencia de 10 Hz a 1500 Hz; Mediciones de velocidad (RMS), aceleración (pico) y desplazamiento (pico a pico)
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Ventajas de Realizar las Mediciones a Tiempo

  • Algunas empresas han pasado a un mantenimiento preventivo o basado en el calendario. Las acciones se programan independientemente de la condición real del equipo.
  • Con este enfoque, las máquinas sin fallas se pueden reparar innecesariamente, lo que lleva a mayores costos del programa. Esto lo evitarían con una oportuna medición de vibraciones.

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¿Qué ha Pasado en los Últimos Años?

En los últimos 30 años, la Marina de los EE. UU y muchas compañías del Fortune 500 pasaron del mantenimiento preventivo al mantenimiento basado en la condición.

Con el mantenimiento basado en la condición, las máquinas se miden con métodos como medición de vibraciones, que no requieren arrancar una máquina para averiguar su estado.

Cuando aparece una falla en la condición de la máquina, se programa una reparación cuando se necesita, no antes y no demasiado tarde. Para esto se hace muy útil la medición de vibraciones.

Varias tecnologías se utilizan para medir y diagnosticar la salud de la máquina. Dos de los más importantes son las pruebas de vibración y la termografía infrarroja.

Beneficios de las Primeras Mediciones de Vibración en Equipos. Maquinarias y Edificios

Previsibilidad

Brindan tiempo al personal de mantenimiento para programar las reparaciones necesarias y adquirir las piezas necesarias.

La Seguridad

Lleva el equipo defectuoso fuera de línea antes de que ocurra una condición peligrosa.

Ingresos

Incurren menos fallas inesperadas y graves, lo que ayuda a evitar interrupciones en la producción que reducen los resultados.

Mayores Intervalos de Mantenimiento

Extiende la vida del equipo y programa el mantenimiento según la necesidad.

Confiabilidad

Incurren menos fallas inesperadas o catastróficas porque las áreas problemáticas pueden anticiparse antes de la falla.

Tranquilidad de Espíritu

Genera confianza en los cronogramas de mantenimiento, presupuestos y estimaciones de productividad.

Mecánica de Prueba de Medición de Vibraciones

Un transductor recoge señales de vibración de ubicaciones de rodamiento y transmite estas señales a un dispositivo de recolección de datos.

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Ventajas de la Mecánica de las Pruebas de Medición de Vibraciones

  • Todos los equipos rotativos generan una señal o firma de vibración única.
  • Estas señales únicas generalmente se capturan en serie, con la amplitud de la señal (eje y) representada a lo largo del tiempo (eje x). Esto se llama forma de onda de tiempo.
  • La forma de onda contiene información sobre la máquina en el punto de medición. La vibración proviene del eje giratorio, máquinas adyacentes, cimientos, ruido, componentes giratorios, resonancias estructurales, turbulencias de flujo y otras fuentes.
  • Sin embargo, los patrones de diferentes eventos se superponen y se mezclan. Separar y aislar una señal de vibración de otra es complicado.
  • El análisis de frecuencia realizado en el colector de datos simplifica la forma de onda en ciertos patrones repetitivos.
  • La Transformada rápida de Fourier (FFT) es un algoritmo matemático realizado por la herramienta de prueba de vibración para separar las señales de vibración individuales.
  • Espectro, es el gráfico de cada una de estas señales individuales en una gráfica simple de amplitud (eje y) contra frecuencia (eje x).

Proceso de Medición de Vibraciones en 3 Pasos

  • 1.- Identifica los picos de vibración según se relacionan con un componente fuente en la máquina.
  • 2.- Busca patrones en los datos basados ​​en las reglas de vibración.
  • 3.- Mide la amplitud del pico de vibración para determinar la gravedad de la falla.

Una vez que se determinan la falla y la gravedad, puedes recomendar una reparación y generar una orden de trabajo.

Fallas en los Cojinetes

Un estudio realizado por el Grupo SKF dio seguimiento a la vida de 30 cojinetes idénticos y descubrió que existe una gran variación en la vida útil del cojinete.

Esto excluye el uso de un programa de mantenimiento efectivo basado en el calendario.

Otro estudio encontró que las fallas en los rodamientos pueden representar más del 60 por ciento de las fallas mecánicas.

Aunque los rodamientos son un importante contribuyente a los problemas mecánicos, a veces las fallas en los rodamientos son el resultado de un problema subyacente separado, como el desequilibrio.

Algunos clientes reemplazan los rodamientos cada pocos meses hasta que aprenden a equilibrar y alinear la máquina; luego, los rodamientos durarán años.

Los Rodamientos Fallan Debido A:

  • aislamiento pobre
  • mala lubricación
  • contaminación
  • usar fatiga
  • otras fallas

Un rodamiento de rodillos, también llamado rodamiento de elementos rodantes, transporta una carga al colocar elementos redondos entre las dos piezas.

La mayoría de las máquinas actuales tienen rodamientos de rodillos.

Análisis Tradicional de Rodamientos

¿Cómo encuentra un analista de vibraciones malos rumbos? El analista primero mira las formas de onda complejas. Toma años de entrenamiento en análisis de formas de onda y años de experiencia para hacer esto.

Existe otra técnica, pero lleva mucho tiempo: póngase en contacto con el fabricante del cojinete y obtenga una tabla de las frecuencias de los cojinetes.

Luego puedes superponer las frecuencias para ver si se alinean con los picos no sincrónicos que encuentres en los datos.

Si se alinean, entonces ha encontrado la falla de rumbo, al no alinearse, es probable que tenga una orientación diferente a la esperada.

Si ese es el caso, determine si alguien reemplazó el rodamiento con uno de otro proveedor sin actualizar los registros de mantenimiento.

Un analista analiza una bomba con un Fluke 810 Vibration Tester.

Plumas de Vibración, Medidores y Probadores

La herramienta más básica para controlar la vibración es la pluma de vibración. Con un lápiz vibratorio, puede medir variables específicas, como la condición del cojinete y la temperatura.

Cuando pasas a un medidor de vibración, tienes la capacidad de medir la vibración general además de las variables específicas.

El medidor de vibración  tiene una combinación de punta de sensor de vibración y fuerza que compensa la variación del usuario (fuerza o ángulo), produciendo lecturas precisas y repetibles.

Este medidor tiene una escala de gravedad de cuatro niveles y un procesador integrado que calcula la condición del cojinete y la vibración general utilizando alertas textuales fáciles de entender (Bueno, Satisfactorio, Insatisfactorio, Inaceptable).

Sus sensores pueden leer una amplia gama de frecuencias (10 a 1,000 Hz y 4,000 a 20,000 Hz), cubriendo la mayoría de los tipos de máquinas y componentes.

La interfaz de usuario directa del 805 minimiza las entradas del usuario al rango de RPM y tipo de equipo. Esto le brinda al personal de mantenimiento y operadores de primera línea una herramienta de detección para determinar qué equipo es saludable y cuál necesita mayor resolución de problemas.

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Imagen de Medición de Vibraciones

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Medición de Vibraciones
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