UNIDAD 3VIBRACIONES DE SISTEMAS DE UN GRADO DE LIBERTAD CON EXCITACIÓN ARMÓNICA

TEORÍA DE VIBRACIONES

Sistemas mecánicos y estructurales

Poseen

Realizan

• Masa• Elasticidad

• Movimientos Relativos

¿Para qué determinamos su comportamiento?

T.D.D.

ELIMINAR

REDUCIR

CONTROLAR

UTILIZAR

INDESEABLES

TRIVIAL

NECESARIA PARA EL TRABAJO

Transductor

Energía Total

Adquisición de señal

FFT

Forma de ondaAmplitud

Tiempo

EspectroAmplitud

Frecuencia

Procesamiento del espectro FFT

Amplitude

Amplitude

Time

Amplitude Detecta amplitudes

de vibración a cada frecuencia

Separa las frecuencias individuales

Trasformada rápida de Fourier para encontrar el espectro de frecuencia

Espectro típico (FFT)

Varios picos distintivosPicos específicos correlacionados con Fallas específicas en maquinaria relativos a la velocidad del equipo.

Componentes de la vibración

Espectro

Amplitud

Frecuencia

¿Quién la causa?

Seve

rida

dLa fase nos

indica como se mueve

Parámetros de un espectro de FFTLos parámetros más importantes de un espectro son :

• Frecuencia Máxima

• Frecuencia Mínima

• Líneas de resolución

• Unidades de amplitud

Fmax = baja frecuencia

Fmax = alta frecuencia

Diagnóstico de fallas en equipos Cada falla en maquinaria genera un patrón

específico de vibración.

La frecuencia de la vibración es determinada por la geometría del equipo y su velocidad de operación.

La amplitud de la vibración nos indica la severidad del problema.

Fallas comunes Desbalance Desalineamiento Holguras y desgastes Defectos en rodamientos Defectos en engranes Problemas eléctricos Solturas en bases y deterioro en cimentaciones Problemas de proceso (flujo, cavitación,etc) y muchos más...

Desbalance La fuerza creada por un cuerpo rotatorio cuando su

centro de masa se desplaza de su centro de rotación

Rotación

Punto Pesado

Centro de Masa = Centro de Rotación

Centro de Masa Línea de Centro

Tipos de desbalanceDesbalance Estático:Fase constante a través del rotor

Desplazamiento causado por desblanceLínea de Centros

DesbalanceEje de rotación

Centro de Gravedad

La masa que sobra esta en el mismo plano (perpendicular al eje de rotación) que el centro de gravedad del rotor. Esto provoca que el eje principal de inercia del conjunto se desplace paralelamente al eje de rotación. Este desbalanceo se corrige con un contrapeso opuesto al peso sobrante.

Tipos de desbalanceDesbalance Tipo Par:180o de fase en extremos de rotor

Desplazamiento causado por desblance

Línea de Centros

DesbalanceEje de rotación Centro de Gravedad

Este es el caso más frecuente y general de desbalanceo, provoca que el eje principal de inercia de una pieza desbalanceada no sea paralelo al eje de rotación y no pase por el centro de gravedad de la pieza. En este caso sólo se puede balancear colocando contrapesos en dos planos perpendiculares la eje de rotación y con posiciones angulares distintas.

El desbalanceo estático y dinámico son definidos por la norma ISO 1940

Causas del desbalance

Mal ensamblaje o armado Acumulación no uniforme de partículas en

el rotor Desprendimiento de partes del rotor Un mal balanceo dinámico Corrosión y desgaste de las partes

Desalineamiento• Desviación con respecto de una línea de centros

común durante la operación

Tipos de desalineamiento

Angular

Ambos

Paralelo

VIBRACIÓN FORZADA