Manual de Analisis Vibracional Nivel II3 1

CAPITULO I
VIBRACIÓN ES LA RESPUESTA A UN SISTEMA DE ESTÍMULO INTERNOS O EXTERNOS QUE
CAUSAN OSCILACIONES O PULSACIONES

Aunque es común pensar que a través de la vibración se dañe máquinas y estructuras, esto no es así. Ya que los
daños son hechos por esfuerzos dinámicos, lo cuales causan fatiga de materiales; y la tensión dinámica. La
ecuación 1 muestra que la aptitud vibracional esdirectamente proporcional para a la Fuerza Dinámica, e
inversamente proporcional a la Resistencia Dinámica tal como se muestra en el sistema de masa – resorte de la
Figura 1. Esto es que, si dos máquinas están sujetos a la misma fuerza dinámica, la respuesta de la amplitud
vibracional de la máquina que tenga mayor resistencia dinámica será menor que la otra máquina. Por ejemplo,
si una máquina es colocadasobre resortes aisladores, la vibración se incrementara debido a la menor resistencia
dinámica por la misma fuerza dinámica impuesta.

La transmisión de vibración al piso y al entorno de las estructuras será menor pero la vibración de la máquina
probablemente aumente. Sin embargo, ningún daño adicional se producirá en la maquina, ya que son las
mismas fuerzas o esfuerzos de fatiga que permanecerándentro de la maquina. La resistencia de la maquina o
estructuras, es proporcional a la cantidad de rigidez, amortiguamiento y una masa dentro del sistema.

ECUACIÓN 1
RESPUESTA DE AMPLITUD DE VIBRACIÓN

=

FUERZA DINAMICA
RESISTENCIA DINAMICA

FIGURA 1
MASA EN POSICION NEUTRAL SIN NINGUNA FUERZA APLICADA

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1.

Revisión de Tópicos del Curso Intermedio

1.1. Tiempo Y Frecuencia
Lamayor vibración en maquinas o estructuras en el mundo real es una completa combinación de varios formas
de onda, cada una de las cuales corresponde a un individual dominio de frecuencias. La misma respuesta
vibracional es esencialmente vista por dos diferentes puntos de vista. (Figura 2)

FIGURA 2
COMPARACION DE DOMINIOS EN EL TIEMPO Y FRECUENCIA

¿Cuando es bueno usar la onda del tiempo en unanálisis?

La onda en el tiempo, es una excelente herramienta analítica para usar cuando se analiza la caja de engranajes.
El transductor debe ser instalado lo mas cerca posible a los cojinetes que soportan los ejes de entrada y salida,
cuando se verifique un diente roto. La Figura 3 es un típico ejemplo de cómo un diente roto puede aparecer en
la onda en el tiempo. Es importante apreciar que, en muchoscasos se rompieron los engranajes de los dientes, y
solo puede ser visto en la onda en el tiempo, ya que el espectro puede de probablemente tener amplitudes de 10
o 20 veces menores a 1X RPM.

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FIGURA 3
COMO LA ROTURA DE UN DIENTE EN UN ENGRANAJE ES PRESENTADO EN LA FORMA DE ONDA
EN EL TIEMPO

Las ondas en el tiempo son ventajosamente aplicables en ejes de bajas velocidades. Eneste caso, la onda en el
tiempo es virtualmente la única herramienta analítica que puede ser efectivamente usada.
En el ejemplo de la onda en el tiempo mostrado líneas abajo, se puede calcular la frecuencia del impacto de un
diente a la velocidad del eje. Si el tiempo (T) entre cada impacto fue dada en 5 milésima de segundo (.005
segundos). La frecuencia (F) puede ser calculada así:

F =

=

1
T1
.005 Segundo / ciclo

= 200 Ciclos / segundos

= 200 Hz
= 200 CYC / SEC X 60 SEC / MIN

= 12,000 CPM

Así, la frecuencia de impacto (a la velocidad del eje en este caso) es 12,000 CPM.

1.2.

Parámetros de Aptitud Vibracional

La aptitud vibracional puede ser expresada en términos (modos) de desplazamiento, velocidad o aceleración.
Figura 4 compara esos parámetros para mostrar donde son masefectivos y también como convertir las
unidades de un modo a otro.

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FIGURA 4
CONTORNOS DE IGUAL SEVERIDAD PARA DESPLAZAMIENTO, VELOCIDAD & ACELERACION

Estos valores pueden ser expresados como “pico” (máximo valor), así como unidades RMS. La tabla 1 muestra,
los factores de conversión la cual puede ser usada para analizar una onda pura sinusoidal. Observando la
Figura, se nota que...