Post on 02-Jun-2018
8/10/2019 Vibraciones Bueno
1/60
8/10/2019 Vibraciones Bueno
2/60
8/10/2019 Vibraciones Bueno
3/60
2
ndice
RESUMEN 5
SUMMARY 6
INTRODUCCION 7
CAPITULO I: FUNDAMENTOS TECNICOS DE VIBRACIONES. 8
1.1 Movimiento Armnico. 8
1.2 Que es una vibracin? 9
1.2.1 Tipos de Vibraciones:
Vibracin libre, Vibracin forzada, Vibracin simple, Vibracin Aleatoria.
9
1.3 Definicin de Amplitud y formas de medicin. 10
1.3.1 Amplitud 10
1.3.2 Formas de Medicin. 10
1.3.3 Frecuencia de Movimiento Oscilatorio. 10
1.4 Fuentes que pueden originar Vibraciones. 11
1.4.1 Excitaciones debidas a la accin de la Hlice 12
1.4.2 Excitaciones debidas al Funcionamiento del Motor. 12
1.5 Concepto de Criticidad. 12
1.6 Mtodos de transformacin de la seal. 13
1.6.1 Transformada Fourier. 13
1.7 Seales en el dominio del tiempo 14
1.7.1 Seales Estacionarias. 14
1.7.2 Seales Deterministas. 14
1.7.3 Seales Peridicas. 141.7.4 Seales Casi-peridicas. 14
1.7.5 Seales Aleatorias. 15
1.7.6 Seales No- estacionarias. 15
1.7.7 Seales Transientes. 15
CAPITULO II: REGLAMENTACION Y NORMAS RESPECTO DE VIBRACIONES ENBUQUES.
2.1 ISO 6954: Vibraciones Mecnicas: directrices para la medicin, reporte yevaluacin de habitabilidad para barcos de pasajeros y mercantes
16
2.2 ISO 2372:Gua para la aceptacin de la Amplitud de Vibracin 16
2.3 ISO 4867:Cdigo para la ejecucin de mediciones vibracionales a bordo debuques y presentacin de resultados
17
2.4 ISO 10816: Evaluacin de Vibracin de Mquinas y Medicin en Partes No-Rotativas
19
8/10/2019 Vibraciones Bueno
4/60
3
2.4.1 Procedimiento de Medicin y condiciones de operacin. 20
2.4.2 Puntos de Medicin. 20
2.4.3 Clasificacin de Mquinas. 21
2.4.4 Evaluacin. Criterios de evaluacin I y II. 22
CAPITULO III: MEDICION Y ANALISIS DE VIBRACIONES EN PRUEBA DE MAR.
25
3.1 Preparativos de la Medicin. 25
3.2 Sentido de orientacin de las Mediciones. 27
3.3 Aplicacin de las Normas. 28
3.4 Norma ISO 4867. 28
3.5 Descripcin de lugares a medir. 29
3.5.1 Espejo. 29
3.5.2 Sala de Mquinas. 29
3.5.3 Mamparos de Sala de Maquinas; Proa y Popa. 29
3.6 Norma ISO 10816, parte 3. 33
3.6.1 Lectura de los resultados obtenidos en la Medicin. 33
3.6.2 Resultados de la Sala de Mquinas Babor. 33
3.6.3 Resultados de la Sala de Mquinas Estribor. 33
3.6.4 Resultados de la Medicin en el Espejo. 35
3.7 Evaluacin de los resultados obtenidos. 36
3.7.1 Valores RMS. 36
I) Sala de Mquinas Lado Babor. 36
II) Sala de Mquinas Lado Estribor. 37
III) Espejo. 38
3.8 Anlisis Obtenidos 38
CONCLUSIONES 41
Bibliografa 43
Anexo I: Acelermetro. 44
Anexo II: Medidor de Vibraciones. 46
Anexo III: Certificado de Calibracion. 48
Anexo IV: Espectros. 49
Anexo V: Normativa Referente. 57
Anexo VI: Tablas de Diagnostico. 58
8/10/2019 Vibraciones Bueno
5/60
4
ndice de Fotos
Foto 1: Lancha en Pruebas de Mar. 27
Foto 2: Fundamento del Motor. 31
Foto 3: Ubicacin del transductor en Sentido Vertical. 31
Foto 4: Medicin Vertical en fundamentos del Motor Babor 38
ndice de Tablas
Tabla 1: Matriz de Criticidad. 13
Tabla 2: Valores de aceptacin segn normas. 17
Tabla 3: Grupo 1. 22
Tabla 4: Grupo 2. 22Tabla 5: Grupo 3. 24
Tabla 6: Grupo 4. 24
Tabla 7: Protocolo de informacin de la embarcacin. 26
Tabla 8: Valores Peack obtenidos en el rango de Medicin 33
Tabla 9: Valores Peack, lado Babor. 33
Tabla 10: Valores Peack , lado Estribor. 34
Tabla 11: Resultado en el Espejo. 35
Tabla 12: Valores RMS, Motor Babor. 36
Tabla 13: Valores RMS, Motor Estribor. 37
Tabla 14: Valores RMS, Espejo. 37
8/10/2019 Vibraciones Bueno
6/60
5
RESUMEN
Esta tesis tiene como objetivo principal la medicin de las vibraciones en el
sistema propulsivo naval, en la cual se harn las correspondientes referencias a
los aspectos que intervienen en ella, bsicamente en sus conceptos introductorios
y de anlisis; como son el movimiento armnico en su expresin de vibracin
como en sus distintas complejidades asociadas, y tambin aunque a grandes
rasgos las herramientas e instrumentos fundamentales para la lectura ms
simplificada de los resultados de esta medicin.
Con respecto a la normativa, se adopta la condicin de esta en prueba de mar
haciendo las consideraciones correspondientes a la aplicacin de la norma ISO -
6954, la cual trata las vibraciones desde el punto de vista del efecto en los
pasajeros especficamente en lo que se refiere al confort, entregando los rangos
admisibles de tolerancia. Tambin dentro de la normativa vigente se hace un
resumen de una de las normas que mayor influencia tiene en la medicin de
vibraciones; esta es la norma ISO - 4867, que es una norma muy completa que
nos da los puntos de mediciones as como el procedimiento para la entrega de
resultados, adems de su campo de aplicacin, y se ve posteriormente la norma10816 en su parte 3, que aplica la norma respecto del tipo de mquina con la
cuales se obtiene el rango de aceptabilidad de los resultados.
Finalmente se hace una medicin real correspondiente a una embarcacin,
refirindose a las normas, de acuerdo a su aplicabilidad correspondiente al caso
tomado, en donde se podrn observar los resultados reales de la medicin, para
posteriormente entregar un anlisis de estos.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
7/60
6
SUMMARY
This thesis takes the measurement of vibrations as a principal object in the naval
propulsive system, in which there will be done the corresponding references to the
aspects that intervene in it, basically in its introductory concepts and analysis;
since they are the harmonic movement in its expression of vibration as in its
different associate complexities, and also though in outline the tools and
fundamental instruments for the reading most simplified of the results of this
measurement.
With regard to the regulation, the condition is adopted of this one in proof of sea
doingthe considerations corresponding to the application of the ISO norm - 6954,
which treats the vibrations from the point of view of the effect in the passengers
specifically regarding the comfort, delivering the admissible ranges of tolerance.
Also inside the in force regulation a summary is done of one of the procedure that
major influence has in the measurement of vibrations; this one is the ISO norm -
4867, which it is a very complete norm that gives us the points of measurements
as well as the procedure for the delivery of results, besides its field of application,
and the norm sees later 10816 in its part 3, which applies the norm respect of thetype of machine with which there is obtained the range of acceptability of the
results.
Finally real measurement is done a corresponding to a craft, respect to the
procedure, in agreement to its applicability corresponding to the chosen case,
where the real results of the measurement will be able to be observed, later to
deliver an analysis of these.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
8/60
7
Introduccin
La problemtica de las vibraciones en la construccin naval, como tal, es un
tema no solo por lo que significa a nivel de percepcin fsica y/o auditiva, sino
adems por ser la respuesta concreta y real de las mquinas o componentes de
ellas cuando estn en funcionamiento, pero como sabemos todas las mquinas
puestas en marcha generan algn tipo de vibracin que debiera tener un nivel
aceptable que corresponde ms bien a su salida de fbrica y no necesariamente
presentar un problema a futuro.
En el rea de la ingeniera naval no es diferente que al resto de las ingenieras.
An mas; considerando el medio donde se desempea una embarcacin, en
donde es muy probable que se realicen viajes de larga duracin como lo es en la
mayora de los buques mercantes donde el tiempo de embarque puede ser de
meses. Por tanto una situacin vibracional podra ser altamente complicada para
la mquina misma como para la comodidad y permanencia de la tripulacin y los
pasajeros a bordo.
En el sistema propulsivo naval, que es nuestro tema, las vibraciones pueden
tener varios orgenes; pero el ms importante se encuentra en la sala de
mquinas, donde nos encontramos con el motor principal, y como sabemos este
no trabaja solo para proporcionar la energa necesaria para el funcionamiento,
tambin hay involucrados otros elementos como la caja reductora, que permite
reducir las revoluciones del motor a la hlice, grupos generadores, etc.
Como es bien sabido las vibraciones y el ruido en una sala de mquinas son
ciertamente ineludibles, an con el mejor diseo y con todas las herramientas
tecnolgicas que se encuentran hoy a nuestro alcance, no se ha podido lograr
anular los efectos vibratorios del funcionamiento de las mquinas y por tanto
conviene saber hasta que rango son aceptables, tema en cual nos dan una gran
ayuda las normas. Obviamente las casas clasificadoras tambin se refieren a
esto, pero en resumen normas y casas clasificadoras tienen estndares similares.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
9/60
8/10/2019 Vibraciones Bueno
10/60
9
Movimiento Armnico Amortiguado
Es aquel movimiento oscilatorio que posee una fuerza amortiguadora o de restauracion,
la cual acta regresando al sistema o partcula a su posicin de equilibrio. Se designa por:
Fd=Fuerza de Amortiguamiento (Damping)
Fd= c , donde c es constante de amortiguamiento.
1.2 Qu es una Vibracin?
La vibracin es el movimiento de oscilacin de una mquina o elemento de ella encualquier direccin del espacio desde su posicin de equilibrio. Generalmente la causa
de la vibracin reside en problemas mecnicos como son: desequilibrio de elementos
rotativos; desalineacin de acoplamientos; engranajes desgastados o daados;
rodamientos deteriorados; fuerzas aerodinmicas o hidrulicas, fuerzas externas como
golpes de olas, y problemas elctricos. Estas causas como se puede suponer son fuerzas
que cambian de direccin o de intensidad. Las caractersticas ms importantes de los
efectos producidos son:
- Frecuencia.
- Desplazamiento.
- Velocidad.
- Aceleracin.
1.2.1 Tipos de Vibraciones
Vibracin Libre
Ocurre cuando un sistema oscila debido a esfuerzos inherentes y en la ausencia de
excitacin externa. En la vibracin libre el sistema oscila en una o ms de sus frecuencias
naturales que son particulares de cada sistema y son determinadas por su rigidez y
distribucin de masa.
Vibracin Forzada
Es provocada por la excitacin de una fuerza externa.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
11/60
10
Vibracin Simple:
Es la onda ms simple, y representa a la oscilacin ms pura.
Vibracin Aleatoria:
Frecuencias que no cumplieron patrones especiales que se repiten.
1.3 Definicin de Amplitud y Formas de Medicin.
1.3.1 Amplitud
Es igual a la altura de los ciclos de oscilacin, medida con respecto a la posicin de
equilibrio.
1.3.2 Formas de Medicin
Las formas en que se miden son:
Cero - pico: mide la amplitud de la funcin sinusoidal desde la posicin de
equilibrio, valor 0 en el eje de coordenadas, y el mximo o el mnimo de la funcin.
Pico - pico: mide la magnitud de la amplitud de la funcin sinusoidal desde un
valor mnimo hasta un valor mximo o viceversa.
Amplitud RMS: es la amplitud del desplazamiento constante que contendra la
misma energa que transporta la onda senoidal. Matemticamente es la raz
cuadrada del valor medio del cuadrado de la seal. Por integracin directa puede
demostrarse que, para una seal sinusoidal,
Siendo i, es el parmetro aleatorio, entonces el valor RMS ser igual:
Donde T = T2 - T1, o cualquier intervalo de tiempo.
1.3.3 Frecuencia de un movimiento oscilatorio
La frecuencia es la cantidad de veces que se repite un evento en un determinado
tiempo, pero no se puede hablar de la frecuencia sin especificar a cual nos referimos pues
existen; frecuencia natural, frecuencia angular, entre otras:
8/10/2019 Vibraciones Bueno
12/60
11
Frecuencia Natural
Es la frecuencia que presenta cada componente por su propia naturaleza y
caractersticas. Se mide en seg.-1
1 Hertz = 60 ciclos por minuto.
K = Rigidez del sistema.
M= masa
Frecuencia Angular
Es la frecuencia del movimiento circular o de ondas armnicas, que se mide en rad/seg.
Periodo
Es el tiempo necesario para que ocurra una oscilacin o se complete un ciclo. Se mide
en minutos o segundos. Se designa por T.
Severidad de Vibracin
Para determinar la severidad de vibracin se utiliza el valor pico y RMS de la misma.
Ambos determinaran de acuerdo al rango de frecuencias de la mquina para maquinas
con movimientos armnicos sencillos podrn utilizarse cualquiera de los dos valores, pues
sern similares, no as para mquinas con movimientos complejos en donde la utilizacin
de estos ndices dan resultados significativamente diferentes.
1.4 Fuentes que pueden originar vibraciones
Las fuentes de excitacin de las vibraciones que se producen en los buques puedendividirse en:
La Hlice.
El motor Principal.
Motores auxiliares.
Efectos del mar.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
13/60
12
1.4.1 Excitaciones debidas a la accin de la hlice.
Las excitaciones hidrodinmicas por efecto de hlice pueden dividirse en:
- Esfuerzos sobre la hlice.
- Esfuerzos sobre la superficie del casco.- Esfuerzo sobre el timn.
Los esfuerzos sobre la hlice actan sobre el eje de cola y la lnea de ejes esto da origen
a:
- Vibraciones laterales o de remolinos.
- Vibraciones torsionales.
- Vibraciones axiales.
1.4.2 Excitaciones debidas al funcionamiento del motor.
Una de las principales fuentes de excitacin son las fuerzas de inercia de los motores
principales. Los motores producen principalmente vibraciones locales. Estas excitaciones
actan sobre la estructura del barco y pueden dividirse en tres categoras:
- Excitaciones verticales.
- Excitaciones transversales.- Excitaciones longitudinales.
1.5 Concepto de Criticidad
Este trmino es usado para determinar la importancia de una mquina en el proceso
productivo. Esta importancia, es tpicamente basada en una evaluacin de las
consecuencias que implicara la falla del equipo en servicio, en la mayora de los casosenvuelve aspectos gerenciales.
Se consideran para clasificar 7 reas de impacto:
- Seguridad y Salud.
- Medio Ambiente.
- Calidad.
- Productividad.
- Produccin.- Tiempos operacionales.
Tiempos y costos de reparacin.
En base a lo anterior se hace una clasificacin de los niveles de criticidad, de acuerdo al
riesgo que se presentan en las mquinas:
8/10/2019 Vibraciones Bueno
14/60
13
TABLA 1: MATRIZ DE CRITICIDAD
1.6 METODOS DE TRANSFORMACION DE LA SEAL.
1.6.1 Transformada de Fourier (Fast Fourier Transform FFT)
El matemtico y fsico Jean Baptiste Fourier (1768 - 1830), contribuy a la idea de que
una funcin puede ser representada por la suma de funciones sinusoidales.
Una transformada de Fourier es una operacin matemtica que transforma una seal
de dominio de tiempo a dominio de frecuencia y viceversa. En el dominio de tiempo, la
seal se expresa con respecto al tiempo. En el dominio de la frecuencia, una seal es
expresada con respecto a la frecuencia.
Amplitud v/s Tiempo Amplitud v/s Frecuencia
MATRIZ DE CRITICIDAD
CAUSAS DE PARADAS NO PLANIFICADAS
rea de impactoA B C
Riesgo Alto Riesgo Medio Riesgo Bajo
Seguridad y Salud
Altos Riegos de vida del personal.Daos graves en la salud delpersonal.Perdida de material.
Riesgo de vida significativo delpersonal.Daos menores en la salud delpersonal.
No existe riesgode salud nidaos alpersonal.
Medio Ambiente Derrames y fugas: Alto excedentelmites permitidos.
Derrames y fugas: Repetitivasy excedentes a los lmitespermitidos.
Emisionesnormales de laplanta dentro delos lmitespermitidos.
Calidad yProductividad
Defectos de produccin.Reduccin de velocidad.Reduccin de produccin.
Variaciones en lasespecificaciones de calidad yproduccin.
Produccin Parada de todo el proceso. Parada de una parte del
Proceso.
Sin efectos.
OPERACIN DE EQUIPOS
reas de impactoA B C
Riesgo Alto Medio Riesgo Riesgo Bajo
Tiempos de operacin 24 horas diarias. 2 turnos u horas normales detrabajo.Ocasionalmente.
Intervalos entreactividades Menos de 6 meses.
Promedio una vez al ao. Raramente.
Tiempo y costo demantenimiento
Tiempos y/o costos de reparacinaltos.
Tiempos y/o costos dereparacin razonables.
Tiempos y/ocostos dereparacinirrelevantes.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
15/60
14
1.7 Seales en el Dominio del Tiempo.
Figura 1: Seales en el dominio en el tiempo.
1.7.1 Seales Estacionarias
Corresponde a la primera divisin natural de las seales. Estas seales son constantesen sus parmetros estadsticos como por ejemplo en el dominio del tiempo, su nivel
general sera igual y su distribucin de amplitud y su desviacin estndar serian casi lo
mismo.
Ejemplo: Maquinaria rotativa.
1.7.2 Seales Deterministas
Son una clase especial de seales estacionarias y tienen un contenido de frecuencia y
de nivel relativamente constante por un largo periodo de tiempo.
Ejemplo: Maquinaria rotativa, instrumentos musicales, generadores de funciones
elctricas.
1.7.3 Seales Peridicas
Tienen formas de ondas con un patrn que se repite a igual distancia en el tiempo.
1.7.4 Seales Casi Peridicas
Tienen formas de ondas con una repeticin variable en el tiempo, pero que parece ser
peridica al ojo del observador.
TIPO DESEAL
ESTACIONARIA NOESTACIONARIA
DETERMINISTAALEATORIA CONTINUA TRANSIENTE
SE ALESPERIODICAS
SE ALES CASIPERIODICAS
8/10/2019 Vibraciones Bueno
16/60
15
1.7.5 Seales Aleatorias:
Son impredecibles en cuanto a su contenido de frecuencia y a su nivel de amplitud, an
as mantiene caractersticas relativamente uniforme sobre el dominio del tiempo.
Ejemplo:Lluvia cayendo en un techo, ruido de un motor a reaccin, cavitacin.
1.7.6 Seales No Estacionarias
Se dividen en continuas y transientes.
Seales Continuas
Ejemplo: sonido de fuegos artificiales.
1.7.7 Seales Transientes
Se definen como las seales que empiezan y terminan a nivel cero y duran una
cantidad de tiempo finita. Pueden ser muy breves o bastante largos.
Ejemplo: golpe de martillo, el ruido de un avin que pasa, o la grfica de una mquina
arrancando o terminando de funcionar.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
17/60
16
CAPITULO II: REGLAMENTACION Y NORMAS RESPECTO DE VIBRACIONES EN
BUQUES.
La normativa relacionada con la medicin de vibraciones es amplia y variada en su
temtica, haremos un breve resumen de algunas a continuacin:
2.1 ISO 6954:
Vibraciones Mecnicas Directrices para la medicin, reporte y evaluacin de
habitabilidad para barcos de pasajeros y mercantes
En esta norma se entregan las bases para realizacin de mediciones en zonashabitables de barcos; se refiere a como realizar las mediciones, localizacin y orientacin
de los transductores, adems de las condiciones y procedimiento de medicin adems
establece rangos para la evaluacin de resultados.
Esta norma hace referencia a la medicin de vibracin y ruidos en espacios destinados
a pasajeros y tambin para la tripulacin, establece rangos de aceptabilidad entre 4 y 9
mm/s (0 pico) en un rango de 5 a 100 Hz.
Con lmites de ruidos, por ejemplo:
Cabina de pasaje 50 dB.
Espacios pblicos 55 dB.
Espacios abiertos de recreo 65 dB.
2.2 ISO 2372:
Gua para la aceptacin de la Amplitud de Vibracin
Norma para maquinaria rotativa operando desde 600 hasta 12000 rpm. Especifica
niveles de velocidad general de vibracin en lugar de niveles espectrales, resultados que
pueden ser algo engaosos.
ISO 2372, especifica los lmites de velocidad de vibracin basndose en los caballos de
vapor de la maquina y cubre un rango de frecuencias desde 10 Hz hasta 1000 Hz. Debido
al rango limitado de alta frecuencia, se puede fcilmente dejar pasar problemas de
rodamientos con elementos rodantes. Esta norma est considerada actualmente obsoleta
siendo reemplazada por la actual ISO 10816 e ISO 4867.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
18/60
17
RANGO DE SEVERIDAD DEVIBRACION
CLASES DE MAQUINAS
VELOCIDADRMS (mm/s)
VELOCIDAD 0-PEAK (mm/s)
CLASE I CLASE II CLASE III CLASE IV
0,28 0.3969
A AA
A0.45 0.63640.71 1.00411.12 1.5839
B1.8 2.5456
B2.8 3.9598
C B4.5 6.3640
C B7.1 10.0409
D
C11.2 15.8392
D
C18 25.4558
D28 39.5980
D45 63.639671 100.4096
Tabla 2: Valores de aceptacin segn normas.
Rangos de severidad de vibracin para Mquinas Pequeas (clase I), Mquinas de
tamao Mediano (clase II), grandes Mquinas (clase III), y turbo- mquinas (clase IV).
2.3 ISO 4867:
Cdigo para la Ejecucin de Mediciones Vibracionales a Bordo de Buques y
Presentacin de Resultados.
Esta norma nos resulta algo ms completa que la anterior, aunque no contiene la
influencia de la vibracin o ruido en espacios destinados a pasajeros, es decir a nivel de
percepcin.
Para la realizacin de las pruebas deben considerarse condiciones uniformes de
funcionamiento, es decir normales. En esta norma se usa la unidad primaria de medicin
el valor Peak.
Este estndar de medicin establece un procedimiento de acumulacin y presentacin
de datos para:
Vibraciones del casco con 1 o mltiples ejes, buques mercantes y ocenicos. Vibracin del sistema propulsor eje, hlice.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
19/60
18
Mediciones
I) Vibraciones del casco y superestructuras, excitadas por el sistema de
propulsin, respecto a:
Frecuencia rotacional del eje.
Palas de la hlice.
Armnicos de las palas.
Frecuencias asociadas con los componentes mayores de la maquinaria.
II) Excitacin del eje propulsor y el sistema maquinaria principal.
Adems la norma da las recomendaciones para la realizacin de la prueba, entre estas;
profundidad de agua mayor a 5 veces el calado del buque, mar calmado estado beaufort
3, y todas las condiciones necesarias para realizar la prueba.
Las mediciones debern ser tomadas en los siguientes lugares:
a) Espejo
b) Superestructura
c) Maquinaria y rodamientos de los descansos en Sala de Mquinas:
Para motores con reductor.
Para motores diesel de accin.
Las cantidades a ser medidas son: desplazamiento, velocidad, aceleracin, presiones,
deformacin, frecuencias, frecuencias rotacionales del eje (rpm o rps); y fase.
Para los procedimientos de las pruebas, se deber considerar:
Calibracin del equipo generador de medidas.
Funcionamiento en ruta libre.
Mediciones durante las maniobras.
El reporte de los datos debe contener lo siguiente:
Caractersticas principales de diseo; croquis del perfil del casco y
superestructura.
Croquis mostrando la ubicacin de los transductores.
Condiciones de pruebas.
Grficos de amplitudes de desplazamientos, velocidad y aceleracin versus
velocidad para frecuencia rotacional. Resultados en reas locales.
Resultados de maniobras.
Resultados de prueba cada y parada de ancla.
Mtodo de anlisis de resultados.
Como se puede apreciar al revisar la norma, no queda opcin de error en las
mediciones, es bastante grafica al sealar las ubicaciones y las zonas de medici
8/10/2019 Vibraciones Bueno
20/60
19
2.4 ISO 10816:
Evaluacin de Mquinas- Vibraciones y Medicin de partes no rotativas
Esta norma entrega las guas especificas para la evaluacin de severidad de vibracin
medidas en apoyos, montajes o soportes de maquinas industriales cuando esta medidasse realizas In situ.
Consta de 6 partes:
ISO 10816- 1:Reglas generales.
ISO 10816- 2: Turbina de gas y Generadores sobre 50 MW con velocidades de
operacin de: 1500 rpm, 1800 rpm, 3000 rpm y 3600 rpm.
ISO 10816- 3:Mquinas industriales con potencia nominal por encima de 15 kW y
velocidades entre 120 rpm y 15000 rpm, medidas In Situ.
ISO 10816- 4:para Turbinas a Gas.
ISO 10816- 5: Mquinas con potencia hidrulica, plantas generadoras y de
bombeo.
ISO 10816- 6:Corresponden a mquinas reciprocicante con potencia por sobre a
100 kW.
Usaremos la norma ISO 10816 en su parte 3, pues est dentro del rango que nosotros
necesitamos evaluar. Las mquinas que entran en esta clasificacin de la norma incluye
lo siguiente:
Turbinas a vapor con potencia sobre los 50 MW;
Partes de turbinas a vapor con potencia mayor que 50MW y velocidades debajo de
1500 r/min o sobre 3600 r/min (no incluidas en ISO 10816-2);
Compresores;
Turbina a gas industriales con potencia hasta 3MW;
Bombas centrifugas, con flujo mixto o axial;
Generadores, excepto cuando se usa un generador de potencia hidrulica ybombas;
Motores elctrico de cualquier tipo;
Turbinas y Ventiladores.
Son excluidas de esta parte de la norma:
Apoyos de Generadores de turbinas a vapor con potencias mayores que 50 MW y
velocidades de 1500 r/min, 1800 r/min, 3000 r/min, o 3600 r/min.
Mquinas de turbinas a vapor con potencia mayor a 3 MW. Partes de mquinas plantas generadoras y bombas con potencia hidrulica.
Mquinas acopladas a mquinas reciprocantes.
Compresores de desplazamiento rotatorio positivo.
Bombas reciprocante.
Motobombas sumergidas.
Turbinas de viento.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
21/60
8/10/2019 Vibraciones Bueno
22/60
21
2.4.3 Clasificacin de Mquinas
La Severidad Vibratoria ser clasificada de acuerdo a los siguientes parmetros:
a) Tipo de mquina;
b) Potencia o altura del eje;c) Sistema de soporte.
2.4.3.1 Clasificacin de acuerdo al Tipo de Mquina, Rgimen de Potencia, y Altura
del Eje.
Grupo 1: Mquinas grandes con potencia nominal sobre 300 kW; mquinas
elctricas con altura de eje H 315 mm.
Estas mquinas normalmente tienen bases en sus apoyos. El rango de operacin o
velocidades nominales es amplio y est en rangos de 120 r/min 15000 r/min.
Grupo 2: Mquinas tamao mediano con potencia entre 15 kW y 300 kW,
mquinas elctricas con altura de eje 160mm H 315 mm.
Estas mquinas normalmente tienen elementos de apoyo rodante y velocidades de
operacin sobre 600 r /min.
Grupo 3:Bombas con impulsor multipaletas, motor separado (centrfugo de flujo
mixto o axial) con potencia sobre 15 kW.
Las mquinas de este grupo pueden tener elemento de apoyo rodante.
Grupo 4:Bombas con impulsor multipaletas y con impulsor integrado (centrifugo,
flujo mixto o axial) con potencia sobre 15 kW.
Las mquinas de este grupo en su mayora podran tener elementos de eslabn o
rodantes en sus apoyos.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
23/60
22
2.4.3.2 Clasificacin de acuerdo al tipo de soporte.
Estos pueden ser:
a) Flexibles; o
b) Rgidos.
Esto depender de la relacin entre la mquina y los soportes o montajes que la
alojan, se determina a travs de anlisis; si la frecuencia natural del sistema maquina-
soporte es mayor que la frecuencia de excitacin en esa direccin entonces el sistema se
considerar rgido, de lo contrario es flexible.
FNatural > F Excitacin Rgido.
FNatural < F Excitacin Flexible.
Para determinar a cual tipo de soporte corresponde, deber calcularse o realizarse
algn test para medirlo.
2.4.4 EVALUACION.
Existen 2 criterios de evaluacin para la severidad de vibracin.
I) Criterio I: Magnitud de Vibracin.
Este criterio define los lmites de magnitud de vibracin, a travs de zonas.
Zonas de Evaluacin
Permite evaluar cualitativamente la vibracin segn el tipo de mquina. Estas son:
Zona A:Mquinas recin puestas en marcha.
Zona B: Mquinas con vibracin en una zona que normalmente considerada aceptable
pero no tienen restricciones para mquinas con operaciones de larga duracin.
Zona C: Las mquinas con vibracin en esta zona son normalmente consideradas
insatisfactorias para operaciones continuas. Generalmente, la mquina podra estar
operando por periodos limitados en estas condiciones hasta que surja la oportunidad de
aplicar una accin correctiva.
Zona D: Los valores de vibracin en esta zona son normalmente considerados
suficientemente severos, lo que podra causar peligro a la mquina.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
24/60
23
II) Criterio II: Cambio en la Magnitud de Vibracin.
Este criterio especifica las bases del cambio de amplitud de vibracin que ocurre en
condiciones de operacin rgido, estas variaciones podran interpretar pequeos cambios
que incluyen variaciones en la potencia de la mquina o condiciones de operaciones.
En resumen se vera como sigue:
Grupo 1:
Tipo de Soporte Zona limiteRMS
Desplazamiento(m)
RMS Velocidad(mm/s)
Rgido A/B
B/C
C/D
29
57
90
2,3
4,5
7,1
Flexible A/B
B/C
C/D
45
90
140
3,5
7,1
11,0
Tabla 3: Grupo 1; Mquinas grandes con potencia nominal sobre 300 kW; mquinas elctricas
con altura de eje H315 mm.
Grupo 2:
Tipo de Soporte Zona limite DesplazamientoRMS-m
VelocidadRMS- mm/s
Rgido A/B
B/C
C/D
22
45
71
1,4
2,8
4,5
Flexible A/B
B/CC/D
37
71113
2,3
4,57,1
Tabla 4: Grupo 2; Mquinas tamao mediano con potencia entre 15 kW y 300 kw, mquinas
elctricas con altura de eje 160mm H 315 mm.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
25/60
24
Grupo 3:
Tabla5:Grupo 3; Bombas con impulsor multipaletas, motor separado (centrfugo de flujo mixto o
axial) con potencia sobre 15 kW.
Grupo 4:
Tipo de Soporte Zona limiteRMS
Desplazamiento
(m)
RMS Velocidad(mm/s)
Rgido A/B
B/C
C/D
11
22
36
1,4
2,8
4,5
Flexible A/B
B/C
C/D
18
36
56
2,3
4,5
7,1
Tabla 6: Grupo 4; Bombas con impulsor multipaletas y con impulsor integrado (centrifugo, flujomixto o axial) con potencia superior a 15 kW.
Nota:Los valores entregados corresponden a valores RMS.
Tipo de Soporte Zona limiteRMS
Desplazamiento(m)
RMS Velocidad(mm/s)
Rgido A/BB/C
C/D
1836
56
2,34,5
7,1
Flexible A/B
B/C
C/D
28
56
90
3,5
7,1
11,0
8/10/2019 Vibraciones Bueno
26/60
8/10/2019 Vibraciones Bueno
27/60
26
DATOS DE LA MEDICION
LUGAR DE MEDICION: RIO CALLE-CALLE FECHA: 18-06-09
NOMBRE ORGANIZACIN QUE REALIZA LA MEDICION:
RESPONSABLE DE LA MEDICION: B. OJEDA VERA FONO/FAX:
DATOS DEL BARCO
NOMBRE DEL BARCO: MAQUI
ARMADOR:
TIPO DE BARCO: LANCHA PARA TRANPORTE DE PRACTICOS
AO DE CONSTRUCCION: 2009
CARACTERISTICAS DEL CASCO
Lpp(m): 12,8 T(m): 1
B MOLDEADA(m): 4,33 DESPLAZAMIENTO(ton): 17
D(m): 2,15
CARACTERISTICAS DEL MOTOR PRINCIPAL
TIPO: C7 ( 2 x 315 BHP)/ 234,89 kW POTENCIA (BHP):630 BHP/470 kW
MARCA: CATERPILLAR REDUCCION: 2,7: 1
r/min: 2400
CARACTERISTICAS DEL PROPULSOR
N DE PALAS: 4DIAMETRO(m) :
0,75
CONDICIONES DE LA MEDICION
ESTADO DE MAR: Beaufort 3 Tpr(m): 0,85
VELOCIDAD DEL VIENTO: Tpp(m): 1
PROFUNDIDAD DELAGUA:
8 m
CARACTERISTICAS DEL INSTRUMENTO DE MEDICION
MARCA: VIBRACHECK AB 3200, IDEAR.
ACELEROMETRO: WILCOXON RESEARCH 784 A
SENSIBILIDAD: 100 mV/g CERTIFICACION: VIGENTE
Tabla 7:Protocolo de datos de la Embarcacin.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
28/60
La embarcacin
en el Astillero Soci
3.2 Sentido de O
La orientacin d
vale decir la lnea
continuacin, con r
Perpendicul
Horizontal.
Axial.
Nota: todas las m
siguiente figura.
ser medida es una lancha de servici
dad Constructora Naval S.A.
Figura 3: Croquis de lanc
Foto 1: Lancha en Pruebas
rientacin de las Mediciones
e cada medicin tendr como refer
entral longitudinal. Por tanto se ent
specto al plano horizontal.
r.
edidas son con referencia al eje
27
o martimo Pilot tipo A, fabricada
ha.
de mar.
ncia la cruja de la embarcacin,
endern las flechas como sigue a
ropulsor como se explica en la
8/10/2019 Vibraciones Bueno
29/60
28
3.3 APLICACION DE LAS NORMAS
Bajo las condiciones ya mencionadas de la prueba y debido a las caractersticas de la
embarcacin y considerando las proporciones de esta, las normas que se aplicarn son
las siguientes:
ISO 4867
ISO 10816
3.4 NORMA ISO 4867: se aplicar esta norma porque da las recomendaciones
necesarias en cuanto al aspecto naval en lo que concierne a su sistema propulsivo, ya
sean los lugares de medicin, las orientaciones del transductor, etc.
Lugares elegidos de medicin:
Figura 3: Plano de Sala de Mquinas
I. Espejo.
La medicin ser lo ms cercana en la lnea de cruja, las mediciones sern.
i) Perpendicular.
ii) Axial; (la medida ser tomada perpendicular al espejo).
II. Sala de Mquinas.
III. Mamparos de Sala de Mquinas.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
30/60
29
3.5 DESCRIPCIONDE LUGARES A MEDIR
3.5.1 Espejo:
De acuerdo a la norma es recomendable, medir en el espejo al ser una de las
zonas que mas recibe los efectos de la hlice, en este caso es importante, porque
el trabajo al que es sometido por efecto de esta; es alto debido a las grandes
velocidades que puede alcanzar la embarcacin. Otro motivo por el que es
relevante saber cmo se presentan los efectos vibratorios en el espejo, esta dado
por que la lancha tiene instalada 2 hlices, y como ya sabemos la hlice es una
de las mayores causas de vibracin en las embarcaciones propulsadas por un
sistema Motor Hlice.
La medicin se realiza en sentido:
Axial. Adosada a la estructura del espejo.
3.5.2 Sala de Mquinas:
La Sala de mquinas consta de 2 motores de 315 hp, por lo tanto las
mediciones se harn en ambos, principalmente en los fundamentos.
Cada motor posee 4 fundamentos, ms dos en el sentido axial; cabe mencionar
que los motores poseen una inclinacin alrededor de 10, la que se mantiene
hasta la hlice, por lo tanto se tendr cuidado con este dato, pues nos impide
realizar ciertas mediciones, pues no tendr un sentido absoluto.
En la siguiente imagen se muestra la disposicin de los fundamentos, en total
son 4 apoyos en cada pata del motor.
En la sala de mquinas tenemos los siguientes puntos que debern ser medidos:
i) En los fundamentos del motor; arriba y abajo.
ii) En la Carcasa del motor.
iii) En la Caja Reductora.
iv) En el Codaste.
La instalacin de los motores, en la sala de mquinas, o ms bien su
distribucin en el espacio nos limitar al momento de poner el sensor de medicin.
La orientacin de las mediciones quedar como sigue:
8/10/2019 Vibraciones Bueno
31/60
30
i) En los fundamentos del motor
a) Se medirn los apoyos que estn hacia el pasillo de la Sala de Mquinas,
en direccin de cruja.
El apoyo que esta directo debajo del motor, las mediciones sern:
Perpendicular a la lnea de eje.
Horizontal; en direccin de la lnea de eje.
Ref.: Ver pgina 28.
El apoyo que esta inmediatamente debajo del apoyo anterior, las
mediciones sern:
Perpendicular a la lnea de eje.
Horizontal; en direccin de la lnea de eje.
b) Se medirn tambin los apoyos que se encuentran detrs de cada motor
hacia el lado de Mamparo de Proa.
ii) En la Carcasa del motor.
Esta medida quedar anulada, por la incapacidad del acelermetro de estar
sometido a altas temperaturas.
iii) En la Caja Reductora.
Esta medida coincide con los apoyos que estn a Popa del motor, por lo tanto
se aprovecha para ver los efectos de la caja reductora.
Perpendicular a la lnea de eje.
Horizontal; en direccin de la lnea de eje.
iv) Codaste.
Se toma justo por sobre el tubo de codaste, el sensor se fija en el mamparo de
popa.
Axial.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
32/60
31
3.5.3 Mamparos en Sala de Mquinas:
Mamparo de Sala de Mquinas en lado Proa, motor Estribor y Babor.
Mamparo de Sala de Mquinas en lado Popa, Estribor y Babor.
Foto 2:Fundamento del motor.
Foto 3:Ubicacin del transductor en sentido perpendicular al eje propulsor.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
33/60
Asignaremos un
Figura 4:Es
Nota: se asume V;
Mamparo
Espejo axial A
ombre a cada lugar de medicin:
quema de Mediciones tomadas, par
como perpendicular
Sobre el aislador V-H
Ba o el ai
S/M popa, A
32
motor de Babor y Estribor.
Detrs de motor
Sobre el aislador
Bajo el aislador H
lador H
Mamp.S/M
V- H
V-H
Proa A
8/10/2019 Vibraciones Bueno
34/60
33
3.6 NORMA ISO 10816-3:
Su aplicacin es para la lectura de los datos.
3.6.1 Lectura de los resultados obtenidos en las Mediciones.
Para hacer ms fcil la evaluacin se muestra una tabla con las zonas lmites, para las
velocidades y el desplazamiento, de acuerdo a la norma ISO 10816-3.
Tabla 8:Valores Peak obtenidos en el rango de medicin.
3.6.2 Resultados Sala de Mquinas Lado Babor
VALORES PEAK - LADO BABOR
ACELERACION VELOCIDAD DESPLAZAMIENTO ENVOLVENTEDETR S DELMOTORVERTICAL 1,295 [g] 4,92 [mm/s] 7,8 [m] 2,807 [gE]HORIZONTAL 1,08[g] 9,94 [mm/s] 95,4 [m] 2,497 [gE]FUND. 1SUPERIORVERTICAL 9,936[g] 11,99 [mm/s] 18,1 [m] 26,978 [gE]HORIZONTAL 8,702[g] 26,73 [mm/s] 169,5 [m] 21,079 [gE]
FUND. 1INFERIORHORIZONTAL 0,975[g] 8,38 [mm/s] 17,2 [m] 1,775 [gE]FUND.2SUPERIORVERTICAL 11,84 [g] 16,14 [mm/s] 52 [m] 26,951 [gE]HORIZONTAL 16,664 [g] 14,94 [mm/s] 71,2 [m] 20,946 [gE]FUND.2INFERIORHORIZONTAL 0,994 [g] 4,29 [mm/s] 23,4 [m] 2,126 [gE]MAMP. S/MPOPAAXIAL 1,036 [g] 3,6 [mm/s] 6,9 [m] 1,741 [gE]MAMP. S/MPROAAXIAL 0,556 [g] 1,8 [mm/s] 3,1 [m] 1,033 [gE]
Tabla 9:Valores Peak; Lado Babor.
VALORES L MITES RMS
ZONAS VELOCIDAD mm/s
ZONA A
ZONA B
ZONA C
Entre 0 - 3,5
Entre 3,5 - 7,1
Entre 7,1 11,0
ZONA D Ms 11,0 -
VALORES L MITES RMS
ZONAS DESPLAZAMIENTO m
ZONA A
ZONA B
ZONA C
ZONA D
Entre 0 - 45
Entre 45 - 90
Entre 90 140
Ms 140-
8/10/2019 Vibraciones Bueno
35/60
34
Motor de Babor
Nota: se asume V; como medicin Perpendicular.
Figura 5: Esquema de mediciones obtenidas, Bb.
3.6.3 Resultados Sala de Mquinas Lado Estribor:
VALORES PEAK - LADO ESTRIBORACELERACION VELOCIDAD DESPLAZAMIENTO ENVOLVENTEDETR S DEL
MOTORVERTICAL 8,9 [g] 11,79 [mm/s] 15,2 [m] 27,554 [gE]
HORIZONTAL 9,843[g] 25,36 [mm/s] 111,8 [m] 31,838 [gE]FUND. 1
SUPERIORVERTICAL N/M N/M N/M N/M
HORIZONTAL N/M N/M N/M N/MFUND. 1
INFERIORHORIZONTAL N/M N/M N/M N/M
FUND.2SUPERIORVERTICAL 0,659 [g] 2,23 [mm/s] 5 [m] 1,112 [gE]
HORIZONTAL 1,1 [g] 5,45 [mm/s] 13,6 [m] 2,318 [gE]FUND.2
INFERIORHORIZONTAL 0,805 [g] 2,28 [mm/s] 6,1 [m] 1,681 [gE]
MAMP. S/MPOPAAXIAL 1,628 [g] 3,31 [mm/s] 3,6 [m] 2,958 [gE]
MAMP. S/MPROAAXIAL 0,383 [g] 2,08 [mm/s] 3,2 [m] 0,433 [gE]
Tabla 10:Valores Peak; Lado Estribor.
N/M: No Medido
2 Fundamento lado inferiorH: 4,29 mm/s.
2 Fundamento Lado Superior
V: 16,14 mm/s.H: 14,94 mm/s.
Detrs deMotorV: 4,92 mm/s.H: 9,94 mm/s.
Mamparo lado CodasteA: 3,6 mm/s.
Mamparo Proa S/MA: 1,8 mm/s.
1 Fundamento Lado InferiorV: 11,99 mm/sH: 26,73 mm/s.
1 Fundamento lado inferiorH: 8,38 mm/s.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
36/60
35
Motor Estribor
Figura 6: Esquema de mediciones obtenidas, Eb.
Nota :se asume V; como perpendicular.
3.6.4 Resultados de la medicin en el espejo:
ACELERACION VELOCIDAD DESPLAZAMIENTO ENVOLVENTEESPEJO
AXIAL 0,853 [g] 8,04 [mm/s] 23,6 [m] 1,71 [gE]Tabla 11:Resultados Espejo.
Figura 7: Medicin tomada en espejo.
Nota : esta medida se realiza en los refuerzos interiores verticales del espejo.
Detrs de MotorV: 11,79 mm/s.H: 25,36 mm/s.
1 Fundamento Lado Superior eInferior.
MEDICIN NO RELIZADA2 Fundamento Lado SuperiorV: 2,23 mm/s.H: 5,45 mm/s. 2 Fundamento Lado Inferior
H: 2,28 mm/s.
Mamparo Lado CodasteA: 3,31 mm/s.
Mamparo Lado Proa.A: 2,08 mm/s.
EspejoA: 8,04 mm/s.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
37/60
36
3.7 Evaluacin de los resultados obtenidos
3.7.1 Valores RMS obtenidos:
3.7.1.1 Velocidades y Desplazamientos.
A continuacin se har un anlisis de los valores mayores que se presentaron en la
medicin:
ZONA A ZONA B ZONA C ZONA DBUENO ACEPTABLE INSATISFACTORIO PELIGRO
I) Sala de Mquinas Lado Babor:
EVALUACION , VALORES RMS
UBICACION VELOCIDAD ZONA DESPLAZAMIENTO ZONADETR S DELMOTORVERTICAL 4,1 [mm/s] ZONA B 5,68 [m] ZONA AHORIZONTAL 2,62 [mm/s] ZONA A 4,26 [m] ZONA A
FUND. 1SUPERIORVERTICAL 6,35 [mm/s] ZONA B 38,89 [m] ZONA AHORIZONTAL 7,42 [mm/s] ZONA C 24,48 [m] ZONA AFUND. 1INFERIORHORIZONTAL 9,21 [mm/s] ZONA C 18,89 [m] ZONA AFUND.2SUPERIORVERTICAL 6,35 [mm/s] ZONA C 38,89 [m] ZONA AHORIZONTAL 7,42 [mm/s] ZONA C 24,48 [m] ZONA AFUND.2INFERIORHORIZONTAL 3,78 [mm/s] ZONA B 3,32 [m] ZONA AMAMP. S/MPOPAAXIAL 2,56 [mm/s] ZONA B 4,44 [m] ZONA AMAMP. S/MPROA 1,46 [mm/s] ZONA A 2,25 [m] ZONA A
Tabla 12: Valores RMS, Motor Bb.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
38/60
37
II) Sala de Mquinas Lado Estribor:
EVALUACION VALORES RMS
UBICACION VELOCIDAD ZONA DESPLAZAMIENTO ZONADETRS DELMOTOR
VERTICAL 7,06 [mm/s] ZONA C 32,57 [m] ZONA A
HORIZONTAL 7,7 [mm/s] ZONA C 38,31 [m] ZONA AFUND. 1
SUPERIORVERTICAL - - - -
HORIZONTAL - - - -FUND. 1
INFERIORHORIZONTAL - - - -
FUND.2SUPERIORVERTICAL 1,84 [mm/s] ZONA A 2,4 [m] ZONA A
HORIZONTAL 5,92 [mm/s] ZONA B 5,64 [m] ZONA AFUND.2
INFERIORHORIZONTAL 1,88 [mm/s] ZONA A 2,92 [m] ZONA A
MAMP. S/MPOPAAXIAL 1,47 [mm/s] ZONA A 6,99 [m] ZONA A
MAMP. S/MPROAAXIAL 0.97 [mm/s] ZONA A 1,03 [m] ZONA A
Tabla 13: Valores RMS, Motor Eb.
III) Medicin en el espejo:
EVALUACION - VALORES RMS
UBICACION VELOCIDAD ZONA DESPLAZAMIENTO ZONAAXIAL 8,04 [mm/s] ZONA C 23,6 [m] ZONA A
Tabla 14:Valores RMS, espejo.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
39/60
38
3.8 Anlisis de los resultados
En lo estrictamente referido a la norma, los valores en rojo, es decir, los
correspondientes a la zona D, son valores no permisibles que nos advierten de peligro en
el funcionamiento de la mquina, por lo tanto deben generarse acciones correctivas a la
brevedad. Como se puede apreciar no se encuentran valores de esta especie pero si
podemos observar valores en color naranjo, que corresponde a la zona C que si nos
advierten, que el uso prolongado en el tiempo podra generar problemas o daos, por lo
tanto sera recomendable analizar las causas que provocan estos valores y realizar
alguna correccin, para evitar posteriores problemas con la operacin de la mquina.
Las zonas con mayores problemas segn lo que se aprecia en las tablas 9, 10 y 11 son:
Caso:
Lado Babor
Fundamento 1 : lado superior.
En su Sentido Horizontal.
Foto 4:Medicin Perpendicular en fundamento motor Bb.
Esta medicin entrega valores peack bastante altos, en su sentido Perpendicular:
Velocidad: 26,73 mm/s.
Desplazamiento: 169,5 m.
Pero en su valor RMS:
Velocidad: 7,42 mm/s.
Desplazamiento: 24,48 m
8/10/2019 Vibraciones Bueno
40/60
39
Posibles causas de los altos valores vibratorios para el caso elegido:
La medicin, fue realizada como habamos mencionado antes, en los apoyos directos
que soportan al motor, razn por la cual este sitio seria uno de los ms proclives a tener
valores altos de vibracin.
Este apoyo corresponde al que est directamente bajo el motor por lo tanto es bastante
probable que sea alto, pero nunca para que sobrepase los lmites que nos dice la norma.
La causa ms comn para esto es la falta de fijacin y apriete en los apoyos, si el motor
est apoyado en seis puntos basta que uno este mal fijado para que produzca efectos
vibratorios como ste.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
41/60
8/10/2019 Vibraciones Bueno
42/60
41
CONCLUSIONES
Esta tesis pretende bsicamente mostrar cmo realizar un medicin In situ, las
variables para esto son muchas, pero principalmente la dificultad de como decidir cul esla norma que ms conviene usar de acuerdo a la temtica de nuestra medicin, es la ms
influyente de todas. En nuestro caso, se consideraron diversos factores que determinaron
elegir la norma 10816 en su parte 3, para evaluar la severidad vibracional, pero no se
puede obviar que es una norma general, la cual engloba muchos tipos de mquinas, y
por tanto en el mbito naval su utilizacin a mi parecer podra ser limitado; debido
principalmente a que contempla las partes no-rotativas de mquinas; es decir, cmo
afectan en el entorno no mvil las vibraciones provenientes de estas. Adems
considerando el tamao de la embarcacin y su misin de trabajo, nos hizo menoscomplicado la eleccin de esta norma. Por otra parte se utilizar una norma que si est
basada en el mbito naval como lo es ISO 4867, ya que es la que entrega mejor base si
se desea realizar una medicin en la sala de mquinas de una embarcacin, pero que
hubiese ocurrido si hubiese sido una embarcacin para transporte de pasajeros?;
Claramente no nos podemos conformar solo con estas normas, hubisemos tenido que
utilizar normas de mayor definicin para este caso; ejemplo de esto es la norma ISO
6954, y si fuera una embarcacin clasificada, es an mayor la complejidad.
Las mediciones de vibraciones son la mejor manera de verificar el correcto
funcionamiento de la maquinaria, y como esta afecta el resto de las estructuras que las
circundan.
La lectura de los espectros y forma de onda de la medicin, es un tema aparte que ha
sido motivo de diferentes estudios por su complejidad. Cuando realizamos las mediciones,
y si las realizamos de manera correcta y responsable obtendremos resultados, los cuales
hasta ahora somos capaces de leer y comparar de acuerdo a normas que ya hemos
mencionado. Pero la real dificultad esta cuando sabemos que hay resultados que estnerrneos, por sobre los estndares normales de permisibilidad, y la mayora de las veces
no se conocen las causas que originan estos valores. Es entonces cuando se realiza el
anlisis espectral.
La lectura de los espectros y de las formas de Onda, es la forma ms clara de leer el
porqu se presentan vibraciones elevadas, pero su entendimiento es muy complejo y se
requiere de personal calificado que pueda entregar un informe detallado de lo que nos
quiere decir el espectro, estos anlisis son motivos de cursos especiales de certificacin
incluso de postgrados, debido a su complejidad.
En esta tesis se presenta el rango de medicin de 10 - 300 hz, y se dejan fuera los
valores entre 10 1000 hz, ya estos ltimos valores se mantienen en reserva para
mantener la privacidad de los resultados, debido a que solo son aceptados los informes
emitidos por entes reconocidos por casas clasificadoras. No obstante se obtuvo una
tendencia de valores que de igual manera nos permiten entender a grandes rasgos que
es lo que est ocurriendo en la mquina, y determinar zonas y valores peack.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
43/60
42
Hay que agregar tambin que al revisar la evaluacin las zonas de valores mayores
que se encuentran; vale decir las naranjas, coinciden con los apoyos, y en los mamparos
se encuentran los valores menores, es decir no existe compromiso estructural.
Generalmente cuando una embarcacin est realizando las pruebas de mar, es
bastante frecuente encontrar problemas de vibraciones originados por una mala fijacin,
de los montajes de las maquinas, estos problemas la mayora de las veces son fcilmente
solucionables, otras veces las vibraciones estn asociadas a desalineamientos del eje, y
en ese caso corresponder alinear, lo importante es siempre chequear, que estn siendo
rectificadas para evitar futuros problemas en el funcionamiento.
Esta prueba de vibraciones fue necesaria para detectar algunas deficiencias en el
montaje, las mismas que fueron subsanadas a la luz de las mediciones con los
alineamientos y ajustes correspondientes; por esta razones la prueba de mediciones
vibracionales se justifico plenamente considerndose como exitosa.
No obstante; en lo personal el aprender la tcnica de las mediciones ha sido
absolutamente esclarecedora en el sentido de mis proyecciones profesionales, en lo que
respecta al rea de los ensayos no destructivos en la ingeniera naval.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
44/60
43
BIBLIOGRAFIA
Norma ISO 10816-3: Mechanical vibration evaluation of machine vibration by
measurements on non-rotating parts - part 3: industrial machines with nominal
power above 15 kW and nominal speeds between 120 r/min and 15000 r/min when
measuremed In situ.
Norma ISO 4867: Code for the measurement and reporting of shipboard vibration
data.
La vibracin mecnica y su aplicacin al mantenimiento predictivo : Autores:
Genaro Mosquera, Margarita de la Victoria Piedra Diaz, Ral Antonio Armas.
Vibraciones en sistemas mecnicos MS- 754, Dr. Ing. Rodrigo Pascual,
departamento de ingeniera mecnica Universidad de Chile.
Introduccin al Anlisis de Vibraciones por Glenn White.
Tutorial de Vibraciones para Mantenimiento Mecnico, realizado por A- MAQ.
S.A.
PPT:Curso Balanceo SKF.
Diagnostico de fallas mediante el anlisis de Vibraciones, de Bianchi- Falcinelli.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
45/60
8/10/2019 Vibraciones Bueno
46/60
45
Sobre la Conexin.
Largo del cable
Ruteo del cable
Sellado/ Inmersin.
Conectores.
Requerimientos del montaje.
Mantenimiento del sistema.
Fuentes de energa disponible.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
47/60
46
ANEXO II
MEDIDOR DE VIBRACIONES
8/10/2019 Vibraciones Bueno
48/60
47
ESPECIFICACIONES TECNICAS
8/10/2019 Vibraciones Bueno
49/60
48
ANEXO III
CERTIFICADO DE CALIBRACION
8/10/2019 Vibraciones Bueno
50/60
49
ANEXO IV
ESPECTROS
A continuacin se muestran algunos espectros de mayor inters.
I) Ubicacin: Detrs de motor/ Lado Babor.
Punto: Horizontal.
Valor RMS: 4,3 m.
Espectro: Desplazamiento.
Frecuencia en
8/10/2019 Vibraciones Bueno
51/60
50
II) Ubicacin: Detrs de motor/ Lado Babor.
Punto: Horizontal.
Valor RMS: 2,62 mm/s
Espectro: Velocidad.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
52/60
51
III) Ubicacin: Detrs de motor/ Lado Estribor.
Punto: Horizontal.
Valor RMS: 38,3 m.
Espectro: Desplazamiento.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
53/60
52
IV) Ubicacin: Detrs de motor/ Lado Estribor.
Punto: Horizontal.
Valor RMS: 7,7 mm/s
Espectro: Velocidad.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
54/60
53
V) Ubicacin: Fundamento 2 superior/ Lado Babor.
Punto: Vertical.
Valor RMS: 46,4 m
Espectro: Desplazamiento.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
55/60
8/10/2019 Vibraciones Bueno
56/60
55
VII) Ubicacin: Fundamento 2 superior/ Lado Estribor.
Punto: Vertical.
Valor RMS: 2,4 m
Espectro: Desplazamiento.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
57/60
56
VIII) Ubicacin: Fundamento 2 superior/ Lado Estribor.
Punto: Vertical.
Valor RMS: 1,84 mm/s
Espectro: Velocidad.
8/10/2019 Vibraciones Bueno
58/60
8/10/2019 Vibraciones Bueno
59/60
58
ANEXO VI:
TABLAS DE RESUMEN DE DIAGNOSTICO.
Las tablas siguientes proporcionan un resumen de la mayora de las informaciones acerca
del diagnostico de mquinas, pero no pretender ser exhaustivas:
8/10/2019 Vibraciones Bueno
60/60
59