Vibración fallas a 1x

CAPÍTULO 7: ANÁLISIS DE VIBRACIÓN DE FALLAS A 1X

Ronald L. Eshleman, Ph.D., P.E. Vibration Institute Willowbrook, Illinois

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ANÁLISIS DE VIBRACIÓN DE FALLAS A 1X
Ronald L. Eshleman, Ph.D., P.E.
La facilidad con la cual una falla puede ser identificada, a partir de datos de pruebas confiables es directamente proporcional a la información disponible del diseño de una máquina y de suscomponentes. Esto es especialmente cierto cuando se obtienen frecuencias similares para diferentes fallas; por ejemplo, desbalance de masa y desalineamiento. Para las técnicas de diagnóstico, la velocidad de operación es, usualmente, la frecuencia de referencia. Las demás frecuencias bien se relacionan con la velocidad de operación o muestran no estar relacionadas. Las técnicas para diagnosticarmaquinas rotativas se enuncian en la Tabla 1. Tabla 1. Técnicas para Diagnosticar Maquinaria Rotativa Técnica Análisis de dominio en el tiempo Uso Modulación, pulsos, fase, truncación, interferencia Movimiento del eje, giro subsincrónico Frecuencias directas, frecuencias naturales, bandas vecinas, pulsaciones subarmónicas, suma y diferencia de frecuencias Velocidades críticas, frecuencias naturalesy amortiguamiento Descripción Tipo de Instrumento Osciloscopio análogo / digital, analizador FFT de espectros Osciloscopio digital para filtro de vectores

Amplitud Vs tiempo Desplazamiento relativo del cojinete del rotor en la dirección X-Y

Análisis orbital

Análisis de espectros

Amplitud Vs frecuencia

Analizador FFT de espectros

Análisis transitorio

Amplitud y fase versusvelocidad

Filtro de rastreo

En la tabla 2 se listan los funcionamientos defectuosos que pueden asociarse con la velocidad de la máquina; o sea, que pueden confundirse con el desbalance de masas.

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Tabla 2. Identificación y Corrección de funcionamientos defectuosos de Maquinaria Rotativa - Efectos de la velocidad de operación. Falla Desbalance de masas Desalineamiento FrecuenciaEspectro / Dominio del tiempo / Forma de órbita 1X preciso con valores más bajos de 2X, 3X, etc., órbitas circulares y elípticas 1X preciso con valores iguales o superiores a 2X, 3X etc., órbita en forma de ocho. Disminuye la vibración alrededor de la velocidad crítica en el diagrama de Bodé. Corrección Balanceo en campo o en taller Alinear en frío o en caliente Alivio de tensiones por golpeteo omartilleo para enderezar el rotor. Modificar la secuencia de admisión. Reparar diafragmas. instalar apropiadamente las toberas.

1X

1X, 2X, etc.

Eje deflexionado

1X

Carga de vapor

1X

Carga sensitiva 1X

Desgaste del rodamiento Excitación de la gravedad Rotor asimétrico Rotor rajado

1X, 1X Elevado, ½ X Elevado, Reemplazar los subarmónicas, algunas veces 1 ½ u órdenes; no cojinetesórdenes puede ser balanceado. 2X ½ de la Velocidad crítica aparece Reducir la excentricidad en el diagrama de Bodé (sin mediante balanceo. filtrar) ½ de la Velocidad crítica aparece Eliminar asimetría en el diagrama de Bodé (sin filtrar) 1X Elevado, ½ críticas pueden aparecer en la parada. Retirar el rotor

2X 1X, 2X

Solturas

1X, 2X, 3X, etc. Utilizar laminas y también puede 1X Elevado,con órdenes de nivel ajustar los pernos para inferior, orden de ½ elevados aparecer obtener mayor rigidez órdenes ½ X. 1X, 2X, 3X, etc. 1X 1X con alto 2X similar al Reemplazar el desalineamiento. En cada arranque acoplamiento o eliminar no se repiten los ángulos. sedimentos y lubricar 1X presenta variación en la amplitud y en el ángulo de fase. Evaluar entre balancear o eliminar el problema.Eliminar la pata coja

Acoplamiento trabado Inestabilidad térmica Distorsión •

1X y múltiplos Señal 1X recortada. más altos

1X = una vez la velocidad de operación

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VELOCIDADES CRÍTICAS Una excitación con una frecuencia cercana o igual a una frecuencia natural bajo condiciones de bajo amortiguamiento (menos que el 15% del amortiguamiento crítico), se define como resonancia. El...