Vibraciones en fuerzas centrifugas

1 – Introducción

El diagnóstico correcto de los fallos mecánicos en maquinaria rotativa depende de tener una información completa acerca de los datos espectrales de vibración. Como las máquinas en general tienen tres grados de libertad en el movimiento lateral, la lógica sugiere que los datos de vibración en tres ejes darán más información, si se pueden analizar adecuadamente. El propósito deeste artículo es demostrar la capacidad de diagnóstico mejorada proporcionada por la toma de datos triaxiales, comparada con los datos radiales en un eje junto con algún dato axial. Este artículo también sugiere que no hay un coste o esfuerzo añadido importante en tomar, procesar y evaluar datos triaxiales. Los tres ejes ortogonales se designan axial, radial y tangencial. Tal y como indica eltérmino, axial es la dirección en línea o paralela al eje de rotación. Radial y tangencial son dos ejes perpendiculares en el plano de rotación. Generalmente, la dirección radial es la vertical para una máquina horizontal, mientras que tangencial es la horizontal perpendicular al eje. Para una máquina vertical, radial y tangencial son dos ejes horizontales tales que el radial es perpendicular al centrodel eje y el tangencial, como su nombre indica, perpendicular al radial. Para la toma de datos se utiliza un sensor triaxial, que incorpora tres acelerómetros en un montaje de aluminio. Este montaje cuenta con un tornillo pasante para facilitar su colocación, y con una muesca para asegurar la orientación.
En las localizaciones de medida seleccionadas en la máquina, se colocan mediante adhesivosunos tacos de bronce, a los cuales se atornillará el acelerómetro. Las localizaciones seleccionadas son los alojamientos de los rodamientos, o partes rígidas de la estructura que estén cerca de los rodamientos, y que tengan una ruta directa de transmisión de vibración. La decisión de tomar una localización o dos depende normalmente del tamaño de la máquina. La calidad de los datos y el rango defrecuencias de las medidas así tomadas son comparables a los de los transductores instalados permanentemente. de bronce en uno de los extremos de la máquina hace que este pueda ser más sensible a vibraciones torsionales producidas en la máquina. Este efecto se puede apreciar en motores eléctricos, debido a que siempre se va a producir vibración torsional a la frecuencia de paso de barras del rotor ya la frecuencia de ranuras del estator. Sin embargo, este efecto en la mayor parte de los casos no es importante, y de hecho puede ser una ayuda al analista a la hora de detectar problemas en el motor. Hay que tener en cuenta que un programa de mantenimiento predictivo por análisis de vibraciones se basa en la posibilidad de establecer tendencias. Por tanto, la característica más importante delas medidas es que sean repetible, mucho más que una exactitud absoluta en los valores absolutos. La herramienta para diagnosticar problemas en maquinaria son los cambios en las firmas vibratorias de las máquinas.
La toma de datos se realiza usando un colector de datos portátil digital multi-canal, con un lector infrarrojo de códigos de barras y un cable al final del cual está el acelerómetrotriaxial. La toma de datos comienza al leer el código de barras (usado para eliminar el error del operario) con el lector de infrarrojos en la primera localización del transductor. El instrumento entonces toma los datos de vibración simultáneamente en los tres ejes. En aproximadamente 20 segundos, se toman dos rangos de frecuencia, y se transforman en espectros de 800 líneas para los tres ejes.Suponiendo que se tarden 26 segundos en destornillar el sensor de un taco, atornillarlo en el siguiente y volver a pasar el código de barras, una máquina con cuatro localizaciones accesibles puede ser medida en unos tres minutos. Después de tomar los datos, los espectros se descargan en un PC. El procesado de datos incluye la normalización del espectro en órdenes (cambiando la escala de frecuencias...