Analisis De Vibraciones

La mayoría de los fallos en las máquinas, sin importar si la falla es de naturaleza mecánica o eléctrica, generan vibraciones a una específica frecuencia. Esta vibración puede corresponder a fallas como desalineamiento, cavitación, defectos en las correas o correas flojas, aflojamiento en la cimentación o base, daños en los rodamientos y muchos otros defectos.
 
Un programa de Análisis deVibración permite inspeccionar una máquina y su componentes, a través del estudio y cálculo de frecuencias en los espectros de vibración, sin la necesidad de detenerla ni desarmarla. Este análisis ayuda a detectar todos estos problemas antes de que fallas catastróficas ocurran, procurándole beneficios como:
 
   - Reducción en los altos costos de mantenimiento no planeado.
   - Considerablesreducciones en inventario de partes de repuesto, debido a un mejor conocimiento
      sobre el estado de la maquinaria.
   - Reducción en las órdenes de trabajo de emergencia y tiempo extra.
   - Reparaciones más eficientes, porque los equipos reparados pueden ser cuidadosamente
      inspeccionado para asegurar la calidad de la reparación.
   - Incremento en la capacidad de producción, debido amenos rechazos por fallas en el
      equipo ocasionadas por excesiva vibración.
   - Mejores condiciones de seguridad, debido a que las máquinas no están condicionadas a trabajar
      hasta que fallen.
Se han desarrollado una gran variedad de aplicación para este
propósito, que consisten en sensores de vibraciones
(acelerómetros) los cuales son colocados en varios puntos de la o
lasmáquinas que se deseen monitorear, estos sensores o
transductores se encargan de transformar las vibraciones en
señales eléctricas. Luego, estas señales eléctricas, a través de la
tarjeta de adquisición de datos son ingresadas a una computadora
donde se realizan diferentes tipos de procesamientos para obtener
toda la información que se requiere para el análisis y monitoreo
de las vibracionesde las máquinas.
Sin embargo los sensores que se usan en este tipo de sistemas son
muy costosos y poco prácticos, éstos podrían ser sustituidos por
sensores como micrófonos para detectar las ondas sonoras y con
base en esto determinar los niveles de vibración.
A. Las vibraciones
El estudio de las vibraciones mecánicas es una rama de la
mecánica, y por lo tanto de la ciencia queestudia los
movimientos oscilatorios de los cuerpos, sistemas y de las
fuerzas asociadas. El interés de las vibraciones mecánicas llega al
mantenimiento industrial de la mano del mantenimiento
preventivo, con el interés de alerta que significa un elemento
vibrante en una máquina, y la necesaria prevención de las fallas
que traen las vibraciones a medio plazo [2].
El interés principalpara el mantenimiento deberá ser la
identificación de las amplitudes predominantes de las vibraciones
detectadas en el elemento o máquina, la determinación de las
causas de la vibración, y la corrección del problema que ellas
representan [5].
Las consecuencias de las vibraciones mecánicas son el aumento
de los esfuerzos y las tensiones, pérdidas de energía, desgaste de
materiales, ylas más temidas: daños por fatiga de los materiales,
además de ruidos molestos en el ambiente laboral, etc [2]
Algunas de las razones más habituales por las que una máquina o
elemento de la misma pueden llegar a vibrar podrían ser las
siguientes:
• vibración debida a la falta de alineamiento (maquinaria
rotativa)
• vibración debida a la excentricidad (maquinaria
rotativa).
•vibración debida a la falla de rodamientos y cojinetes.
• vibración debida a problemas de engranajes y correas de
transmisión (holguras, falta de lubricación, roces, etc.)

Observamos que la ecuación 3 nos define la función de
transferencia general de nuestro sistema de vibración, lo cual
facilita el modelado y elaboración de simulaciones [4]. El estado
de una máquina se...