ESPECTRO DE VIBRACIÓN: SEÑAL DE VIBRACIÓN ESPECTRO DE VIBRACIÓN: ACELERACIÓN (mG) DESPLAZAMIENTO [um] f [Hz] f [Hz] ESPECTRO DE VIBRACIÓN: VELOCIDAD (mm/s) f [Hz] A-MAQ S.A. Equipos de medición y análisis de vibraciones –Servicios – Soluciones especiales. Visítenos en www.a-maq.com
ALARMAS DE NIVEL Y TENDENCIA: ALARMAS DE NIVEL: Antes de entrar a realizar un diagnóstico con la ayuda de las patologías vistas anteriormente, es necesario observar los niveles de vibración que presenta cada uno de los puntos de la máquina. Muchas veces los espectros de vibración pueden presentar picos especiales, pero esto no significa que haya una característica de falla, ya que la máquina puede estar operando a condiciones normales dentro de los niveles establecidos por la norma. El problema se presenta cuando estos picos comienzan a aumentar su nivel y de esta manera incrementan el overall del punto. Existen algunas normas internacionales que proponen unos estándares generales para varios tipos de máquinas y niveles de alarma. Estos niveles pueden aplicarse a una gran cantidad de máquinas, pero hay excepciones que exigen estudiar otras herramientas para poder llegar a una conclusión del estado de máquina. Existe logarítmica una que gráfica encarna valores de aceleración, velocidad y desplazamiento frente a una frecuencia específica. contiene Dicha unos gráfica niveles generalizados de alarma. Para aplicarlos a diferentes máquinas, necesario se revisar hace varias características presentadas en ellas, como son su tamaño y su cimentación y de acuerdo a ello, se escoge servicio, un en factor la de tabla mostrada mas adelante, se presentan unos valores tentativos de los factores de servicio de estas máquinas. A-MAQ S.A. Equipos de medición y análisis de vibraciones –Servicios – Soluciones especiales. Visítenos en www.a-maq.com
1 1 Un ejemplo de norma de rangos de severidad de vibración es la ISO 2372 la cual ejemplifica límites de y los factores de servicio para cuatro tipos de máquina. Como ya se dijo anteriormente, estos límites pueden ser prácticos para muchas máquinas básicas de proceso, pero es importante considerar la individualidad inherente a cada equipo lo que hace necesario la utilización de otras herramientas tales como el seguimiento de niveles de tendencia y el respectivo historial de mantenimiento. El valor de severidad de la vibración asociada a un rango de clasificación en particular, depende del tamaño y masa del cuerpo vibrante, las características del montaje del sistema, la salida y el uso que se le da a la máquina. De esta forma es necesario tomar cuenta de varios propósitos y circunstancias concernientes a los diferentes rangos. RANGOS DE SEVERIDAD DE VIBRACIÓN PARA MÁQUINAS PEQUEÑAS (CLASE I), MÁQUINAS DE TAMAÑO MEDIANO (CLASE II), GRANDES MÁQUINAS (CLASE III), Y TURBOMÁQUINAS (CLASE IV). RANGO DE SEVERIDAD DE VIBRACION CLASES DE MÁQUINAS VELOCIDAD RMS VELOCIDAD 0-PK (mm/s) (mm/s) CLASE I CLASE II CLASE III CLASE IV 0.28 0.3960 0.45 0.71 1.12 1.8 2.8 4.5 7.1 11.2 18 28 45 0.6364 1.0041 1.5839 2.5456 3.9598 6.3640 10.0409 15.8392 25.4558 39.5980 63.6396 A B C D A B C D A B C D A B C D 71 100.4092 FSM para las máquinas FSN para los niveles (1/FSM) 1.57020 0.63686 0.62608 1.59725 0.39625 2.52364 Nota: FSM: factor de servicio para las clases de máquinas. FSN: factor de servicio para los niveles. A-MAQ S.A. Equipos de medición y análisis de vibraciones –Servicios – Soluciones especiales. Visítenos en www.a-maq.com
La anterior es una de las clasificaciones recomendadas para la escogencia del factor de servicio de una máquina. Pero como se ha dicho no está dada para todas las aplicaciones y por lo tanto puede sustituirse de acuerdo a situaciones particulares que se presenten. El significado de estas clases se presenta a continuación: CLASE I: Partes individuales que se conectan a una máquina en operación normal. (Los motores eléctricos que no pasan de 15 kW son ejemplos típicos de esta categoría). CLASE II: Máquinas de tamaño medio (generalmente motores de 15 a 75 kW de salida), sin cimientos especiales, o máquinas rígidas (por encima de 300 kW) montadas sobre cimientos especiales. CLASE III: Grandes motores y otras máquinas con grandes masas rotantes montadas sobre cimientos rígidos y pesados, los cuales son relativamente duros en la dirección de medida de vibración. CLASE IV: Grandes motores y otras máquinas con grandes masas rotantes montadas en cimientos relativamente flexibles en la dirección de la medida de vibración (por ejemplo, un turbogenerador, especialmente aquellos con subestructuras ligeras). Fuera de éstas clases, también existen otras dos que se dan para maquinaria extremadamente robusta o especial que necesita factores de servicio aun mas grandes. CLASE V: Máquinas y sistemas de conducción mecánica con esfuerzos de desbalanceo inerciales (debido a partes reciprocantes) montadas sobre cimientos, los cuales son relativamente rígidos en la dirección de la medida de vibración. CLASE VI: Máquinas y sistemas de conducción mecánica con esfuerzos de desbalanceo inerciales (debido a partes reciprocantes) montadas sobre cimientos, los cuales son relativamente suaves en la dirección de la medida de vibración; también pertenecen máquinas con rotación de masas flojas acopladas, tal como golpeteo de eje en un molino; máquinas centrífugas con desbalanceo variable capaces de operar sin componentes conectados; pantallas de vibración, máquinas de prueba de fatiga dinámica y excitadores de vibración usados en plantas de proceso. A-MAQ S.A. Equipos de medición y análisis de vibraciones –Servicios – Soluciones especiales. Visítenos en www.a-maq.com
NIVELES DE TENDENCIA: La tendencia se puede definir como una representación gráfica de alguna variable respecto al tiempo. Para nuestro caso, la variable es el nivel general de vibración de los puntos de una máquina. En esta gráfica puede observarse la pendiente de los puntos a través de su historia. Siempre y cuando la pendiente sea suave, la tendencia permanecerá estable. Pero si llega a presentarse un crecimiento grande, acercándose a una elevación exponencial, en la mayoría de casos es porque se acerca una falla física de la máquina. Los niveles de vibración a través de la historia de la máquina variarán entre períodos. Esto se debe a que el nivel de vibración es inferido a través de promedios. Esto será normal siempre y cuando no haya un cambio abrupto en el nivel de vibración de manera que la pendiente se incremente considerablemente. La figura 10 presenta la tendencia de un soplador. Hasta la medición del día 330 la tendencia es estable, sin embargo a partir de esta medición los niveles de vibración se incrementan abruptamente. A través del monitoreo de vibraciones se pudo predecir el mal estado de un rodamiento en la polea conducida del soplador, lo cual podría haber producido un paro súbito de la máquina. FIGURA 10 A-MAQ S.A. Equipos de medición y análisis de vibraciones –Servicios – Soluciones especiales. Visítenos en www.a-maq.com
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