Vibraciones

La excentricidad se define como la no coincidencia entre el eje de rotación y el eje de simetría. La excentricidad puede tener lugar en diferentes tipos de elementos mecánicos, como son las poleas, las ruedas dentadas y en el posicionamiento relativo entre dos piezas concéntricas, caso del rotor y el estator de un motor.

Debido a una mejora en los procesos de fabricación la excentricidad no esun fenómeno muy extendido, teniendo su origen fundamentalmente en un desgaste desigual de la superficie. Este es el caso del desgaste en las gargantas de las poleas. En los motores eléctricos la excentricidad originada por el incorrecto posicionamiento relativo entre el rotor y el estator se pone de manifiesto debido a una disminución progresiva del entrehierro por parte de los fabricantes paraun incremento de la eficiencia del motor.

La excentricidad se manifiesta de forma diferente en un elemento mecánico, caso de una polea, que en el caso del motor eléctrico donde está presente la existencia de un campo magnético. Los problemas de excentricidad en motores eléctricos se tratan en detalle en el capítulo Motores.




1. Excentricidad en Motores
El rotor de un motor debe estarcentrado, existe un claro entre estos denominado “Air Gap”, si este Air Gap no esta bien distribuido en los 360° del motor se producen campos magnéticos desiguales.

Se ha discutido ampliamente el efecto adverso que provocan estos campos magnéticos desiguales que a la larga resultará en una falla en el aislamiento y falla en los rodamientos.

Este problema se le conoce como excentricidad,existen básicamente dos tipos, la estática en la cual el rotor esta descentrado pero fijo en un lugar generalmente este tipo de problemas es causado cuando los alojamientos de los roles están desalineados, por un inadecuado alineamiento o por que la carcasa del motor fue torcida cuando se instalo en su base.




El otro tipo de excentricidad es la dinámica, y como resultado el rotor se balanceadentro del estator, por lo tanto la inductancia varía. La excentricidad dinámica es producida por una deflexión en el eje generalmente.


1.1. Vibración debida a excentricidad
Excentricidad en este caso no significa "ovalización", sino que la línea central del eje no es la misma que la línea central del rotor – el centro de rotación verdadero difiere de la línea central geométrica.

Laexcentricidad es en realidad una fuente común de desbalances, y se debe a un mayor peso de un lado del centro de rotación que del otro.

Una manera de diferenciar entre desbalance y excentricidad en este tipo de motor es medir la vibración con filtro afuera mientras el motor está funcionando bajo corriente. Luego, se desconecta el motor, observando el cambio de la amplitud de vibración. Si laamplitud se reduce gradualmente mientras el motor sigue girando por inercia, es muy probable que el problema sea debido a desbalance; Si, en cambio, la amplitud de vibración desaparece en el momento mismo en que el motor es desconectado, el problema es seguramente de naturaleza eléctrica, y es muy posible que se deba a excentricidad del inducido.

Las instalaciones rígidas de motores en bancadasproducen una disminución significativa del nivel de vibraciones de origen dinámico o proveniente del giro del rotor y son máximas en estado de suspensión libre.

Las vibraciones de origen magnético se producen en motores donde la densidad del campo magnético en la sección rotor-estator es mayor por existir zonas con mínimo entrehierro.

Estas imperfecciones mecánicas conjuntadas con un granvalor de saturación de la máquina acentúan el aumento de las vibraciones de origen magnético.


1.2. Consecuencias de la Excentricidad.
En rodamientos produce Defectos en las pistas, en las bolas o en los rodillos de rodamientos de elementos rodantes, ocasionando vibración de alta frecuencia; y, lo que es mas, la frecuencia no es necesariamente un múltiplo integral de la velocidad de rotación...