Conceptos de vibraciones

Capítulo 2: Conceptos de vibraciones
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2 Conceptos de vibraciones

2.1 Vibraciones
La vibración es una oscilación mecánica en torno a una posición de referencia. Es la
variación, normalmente con el tiempo, de la magnitud de una cantidad con respecto a
una referencia específica cuando dicha magnitud se hacealternativamente más grande y
más pequeña que la referencia.
La vibración es el resultado de fuerzas dinámicas en las máquinas o estructuras que
tienen partes en movimiento o sometidas a acciones variables. Las diferentes partes de
la máquina vibrarán con distintas frecuencias y amplitudes. La vibración puede causar
molestias y fatiga. A menudo es la última responsable de la "muerte" de la máquina.Además, muchas veces es un efecto molesto y destructivo de un proceso útil, aunque en
otros casos es generada intencionadamente para desarrollar una tarea.
La vibración y el ruido, definido como sonidos no deseados, están estrechamente
relacionados. El ruido es simplemente una parte de la energía de la vibración de una
estructura que se transforma en variaciones de presión. La mayoría de los problemasde
ruidos y vibraciones están relacionados con el fenómeno de la resonancia. Siempre va a
existir algún nivel de ruido y de vibración en los procesos dinámicos. Las medidas de
los ruidos pueden ser comparadas con los estándares internacionales para determinar si
están dentro de unos límites aceptables. En algunos casos las medidas de vibraciones
pueden ser comparadas con las especificaciones delfabricante de la máquina. Muy a
menudo un problema de vibración de la máquina puede indicar un fallo o un mal
funcionamiento en la misma.
Normalmente tiene su origen en los efectos dinámicos de las tolerancias de fabricación,
rozamientos, fuerzas desequilibradas en elementos en rotación, el contacto entre
elementos que están rodando, balanceando o deslizando, etc. A menudo, pequeñas
vibracionesinsignificantes pueden excitar las frecuencias de resonancia de otras partes
de la estructura y pueden ser amplificadas a vibraciones mayores y pueden llegar a ser
fuentes de ruidos.
Pero no siempre son nocivas e indeseadas, ya que algunas veces las vibraciones
desarrollan un trabajo muy útil. Por ejemplo se generan intencionadamente en martillos
neumáticos y algunas máquinas compactadoras.

2.2Definiciones
Se dice que un cuerpo está vibrando cuando describe un movimiento oscilatorio en
torno a una posición de equilibrio. El número de veces que tiene lugar el movimiento
cíclico completo en un segundo se conoce como frecuencia, y se mide en hertzios (Hz).
La frecuencia es igual a la inversa del período. Multiplicando la frecuencia por 2π, se
obtiene la frecuencia angular, que es proporcionala la raíz cuadrada de la rigidez k
dividida entre la masa m. Un aumento de la masa en un sistema que se encuentra
ANÁLISIS MODAL OPERACIONAL: TEORÍA Y PRÁCTICA

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Capítulo 2: Conceptos de vibraciones
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vibrando produce un aumento del período, es decir, una disminución de la frecuencia.
La amplitud de lavibración es la característica que describe la intensidad de la misma.
El valor de pico a pico indica la distancia entre el máximo y el mínimo valor alcanzados
por la señal. Es un parámetro importante para aplicaciones en las que el desplazamiento
vibratorio de una parte de la máquina es crítico para obtener las máximas tensiones o
para consideraciones de rozamientos.
El valor de pico es el máximo quealcanza la curva, sin tener en cuenta el resto de la
señal. Es particularmente útil para medir el nivel de golpes de corta duración.
El valor medio de la señal tiene en cuenta toda la señal y su interés práctico es muy
reducido puesto que no guarda relación alguna con ninguna cantidad física de utilidad.
Su expresión viene dada por:

Valor medio =

1
T

T

x(t ) dt

(2.2.1)

0

El valor RMS es la...