Vibraciones

TECNICAS DE DIAGNOSTICO PARA EL ANALISIS DE VIBRACIONES DE RODAMIENTOS
Estupiñan, Edgar - Saavedra, Pedro Universidad de Concepción DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA (Casilla 160-C, Fono: 204327, Fax: 251142, eestupin@udec.cl) Concepción – CHILE RESUMEN La señal de vibración emitida por un rodamiento puede contener componentes espectrales que están relacionadas con la geometría del rodamiento,el número de elementos rodantes, la velocidad de rotación, la ubicación del defecto y el tipo de carga aplicada; lo cual marca la diferencia con un descanso de tipo hidrodinámico. Es de gran importancia en la industria moderna poder detectar defectos en los rodamientos de las máquinas críticas en una etapa incipiente de falla. En el presente trabajo se muestra como con el uso de algunas de lastécnicas modernas de análisis de vibraciones incluidas en analizadores comerciales, es posible detectar defectos en los rodamientos en su etapa incipiente. Las técnicas utilizadas para el análisis fueron la técnica de Demodulación o envolvente, el método de Peakvue o detección del valor peak y el Zoom real. Se comparan los resultados obtenidos con estas técnicas en ensayos de laboratorio paradiferentes condiciones de carga y velocidad. INTRODUCCION Los rodamientos actúan como una fuente de ruido y vibración debido tanto a la variación de compliancia como a la presencia de defectos en ellos [Tandon 1992]. Los defectos en los rodamientos se pueden clasificar como distribuidos y localizados. El hecho de que la distribución de carga varíe sobre los elementos rodantes a medida que éstos giransobre las pistas de rodadura hace que los rodamientos se comporten por si mismos en un generador de vibraciones. Este comportamiento puede provenir tanto de rodamientos geométricamente perfectos como de rodamientos con imperfecciones de manufactura, problemas de instalación, lubricación y condiciones ambientales inadecuadas o de algún otro factor que ayude a producir desgaste o fatiga [Akturk 1998].Defectos Localizados Son en general producidos por grietas, hendiduras, rebordes, resaltes, picaduras y descascaramiento. El mas común de todos es la picadura de las pistas o de los elementos rodantes, causado cuando una grieta por fatiga originada subsuperficialmente se propaga hacia la superficie hasta que una pieza de metal se desprende superficialmente produciendo un pequeño defecto. La fallapor fatiga superficial es acelerada cuando el rodamiento está sobrecargado o sometido a cargas de choque o impacto durante su funcionamiento o instalación y también con el incremento de velocidad. Defectos Distribuidos Dentro de éstos se encuentran: las rugosidades superficiales, ondulaciones sobre las pistas, desalineamiento de las pistas y elementos rodantes desiguales. Pueden ser causados porerrores en la manufactura, inadecuada instalación o debido al desgaste. Las vibraciones debidas a defectos de manufactura han resultado ser más bajas en la mayoría de los casos, que las debidas a defectos producidos por desgaste o fatiga. La variación de las fuerzas de contacto entre los elementos rodantes y las pistas causan un incremento en el nivel de vibración. Puesto que resulta difícildiscernir cuando la vibración es causada por defectos localizados o distribuidos, es recomendable analizar tanto la frecuencia como la amplitud de las componentes espectrales relacionadas con la vibración. [Tandon 1999]. EVOLUCION DE LA FALLA POR PICADURA El primer síntoma que se presenta cuando aparece esta falla, es decir, en su etapa incipiente, es una vibración con componentes de alta frecuencia(generalmente mayores a 5 Khz), producto de la generación de ondas de esfuerzo y de otros tipos, las que a la vez excitan frecuencias naturales del soporte y pistas del rodamiento y/o del sensor con el cual se realiza la medición. En esta etapa la temperatura no se incrementa y las grietas no son visibles y con frecuencia ocurren debajo de la superficie de las pistas. En esta etapa aún no es...