Introducci N A Las Vibraciones

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas

Capítulo I
Introducción a las
Vibraciones Mecánicas.

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas

•

Movimientos de piezas.

•

Baños de limpieza ultrasónica.

•

Martillos y
neumáticos.

•

Máquinas de pruebas de
vibraciones para verificar la
resistencia de objetos al estar
expuestos
a
ambientes
vibratorios.

compactadoresAplicaciones de las Vibraciones Mecánicas

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas
¿Por qué los ingenieros medimos vibraciones?
•

Verificar que las amplitudes no excedan
los limites de los materiales.

•

Evitar excitaciones de resonancia de las
partes de las maquinas.

•

Aplicar amortiguamientos ó aislamientos
en las maquinas.

•

Mantenimiento predictivo.

•

Construir
ó
verificar
modeloscomputacionales de sistemas mecánicos
y estructuras.

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas

Medición de vibraciones.
Análisis de vibraciones para detección de fallas
en máquinas.

Análisis de vibraciones
en motor eléctrico.

Análisis de vibraciones en estructuras.

Puente Tacoma Narrow,
Estado de Washington, EU

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas

Vibraciones enla vida diaria.

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas
Los niveles de vibración en el mundo real.

Escalas de niveles de vibraciones en m/s2 de aceleración o en
decibeles referenciados a 1g (1g=9.8 m/s2).

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas
CLASIFICACION DE LAS VIBRACIONES

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas

1.- Conceptos Básicos.

•

Oscilación.-Movimiento de vaivén de las partículas de un cuerpo ó sistema.

•

Vibración Mecánica.- Movimiento oscilatorio de las partículas ó elementos de
un cuerpo o sistema mecánico y que posee características inerciales y
energéticas.

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas
Movimiento armónico simple.

Es la respuesta de movimiento
más simple de los sistemas
vibratorios al oscilar lainercia del
sistema alrededor de una posición
de equilibrio.

K
x

m

t

Representación de la amplitud de la
vibración en el dominio del tiempo

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas

Movimiento armónico simple de un sistema masa resorte.

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas
Amplitud de la vibración.-

Desplazamiento

Velocidad

Aceleración

X


X


X
Amplitudes devibración en desplazamiento,
velocidad y aceleración.

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas

Parámetros que componen una señal sinusoide. RMS, Average y Factor
de Cresta.

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas

Análisis de Fourier de Funciones Periódicas
A primera vista, parece que el
problema de analizar formas de ondas
complejas representa una tarea
formidable.
Sinembargo, si la forma de la onda es
periódica, se puede representar con
una precisión arbitraria, mediante la
superposición
de
un
número
suficientemente grande de ondas
senoidales que forman una serie
armónica.

Jean Baptiste Joseph Fourier Born: 21
March 1768 in Auxerre, Bourgogne,France
Died: 16 May 1830 in Paris, France .

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas

Teorema de FourierToda función f(t) periódica de periodo P, se puede representar en forma de
una suma infinita de funciones armónicas, es decir,

Donde:
P=2p/w : Periodo de la función (señal)
a0 a1 ...ai ... y b1 b2 .... bi .... : coeficientes de Fourier.

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas
Conocida la función periódica f(t), calculamos los coeficientes ai y bi del
siguiente modo:

Las integralestienen como límite inferior -P/2 y como límite superior P/2.

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas

Formas de onda y espectros de dos señales sinusoidales por separado y
forma de onda y espectro de la señal combinada de las dos señales individuales.

M.A Jorge Alejandro Cúpich G, Vibraciones Mecánicas

Función
cuadrada

Función
diente de
sierra

Formas de onda y espectros de las...