Vibraciones de máquinas: conceptos básicos y causas

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DE EDUCACIÓN SUPERIOR
Instituto Universitario de Tecnología del Estado Bolívar
Departamento de Mecánica

Facilitadores: Mino Urbani Brito / Dayana Méndez

CARRERA: TECNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN
MECANICA

UNIDAD CURRICULAR: VIBRACIONES DE MAQUINAS

COMPONENTE: CICLO DE ESPECIALIZACION

CÓDIGO: 3004-VIM-02-4

SEMESTRE: IV

PRELACIÓN: 3003-RDM-02-4

HORAS TEÓRICO/PRÁCTICO: 2

HORAS PRÁCTICAS: 3

HORAS SEMANALES: 5

UNIDAD CREDITO: 4

PERÍODO ACADÉMICO: 2007-I

INTRODUCCIÓN:

La asignatura Vibraciones de máquinas que se dicta en el cuarto semestre del ciclo de
especialización del IUTEB tiene el propósito de mostrar en forma didáctica y sencilla, una
introducción al mundo de las vibraciones aplicadas al diagnóstico de fallas; además de despertar el
interés en el alumno para explorar el amplio campo de las vibraciones.

Por otra parte, el mantenimiento todos los días está evolucionando, y con él, también se ha
incrementado el uso de los instrumentos electrónicos de medición, de tal manera que empresas
industriales de toda envergadura, están complementando su visión de realizar mantenimientos
correctivos y preventivos para asegurar disponibilidad, con un mantenimiento proactivo que alberga
conceptos relativamente nuevos tales como confiabilidad, mantenimiento basado en condición de
aseguramiento de la calidad del mantenimiento, dando la oportunidad, que la disponibilidad de las
máquinas aumentan, las intervenciones disminuyen y el cumplimiento de los compromisos de
producción queda asegurado.

El Recurso Humano Proactivo es la clave y la Tecnología es la principal herramienta de esta gestión.

2007 I

Mino Urbani Brito 1


Unidad I: Conceptos básicos de la vibración

Objetivos Específicos:

 Analizar el fenómeno de la vibración.
 Evaluar las causas de la vibración.
 Distinguir las características de la vibración.
 Evaluar la severidad de la vibración.

Contenido:

 Vibración:
• Causas.
• Características, importancia y unidades de medición.
 Espectro de la vibración.
 Severidad de la vibración.

Vibración:

La vibración es el movimiento de vaivén que realiza una máquina o componente mecánico, con
respecto a su posición de equilibrio de funcionamiento, debido a una fuerza interna o externa que
cambia de dirección o intensidad.
El movimiento más
sencillo que pueda existir
es el movimiento en una
dirección, de una masa
Límite superior controlada por un resorte
Cresta único. Este sistema
mecánico se llama
T
sistema resorte / masa y
Punto es el método mas sencillo
Neutro para demostrar la
vibración y es típico para
Fig. 1: Vibración de un sistema de resorte / masa
todas las máquinas por
Cresta a cresta rms Límite inferior sus propiedades similares
al sistema.

Hasta que no se aplique una fuerza a la masa para producir su movimiento no habrá vibración. Si se
desplaza la masa, hasta una cierta distancia del punto de equilibrio, y después se suelta, el resorte la
regresará al equilibrio. Para entonces, la masa tendrá algo de energía cinética y rebasará la posición
de descanso y desviará el resorte en la dirección opuesta. Perderá velocidad hasta pararse en el otro
extremo de su desplazamiento donde el resorte volverá a empezar el regreso hacia su punto de
equilibrio. El mismo proceso se volverá a repetir con la energía transfiriéndose entre la masa y el
resorte, desde energía cinética en la masa hasta energía potencial en el resorte, y regresando hasta

M
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que la fuerza aplicada desaparezca. Esto indica que la vibración es la reacción de un sistema a
una excitación, estimulo o fuerza interna o externa aplicada al mismo.

Causas:

Las causas de la vibración reside en los problemas mecánicos, entre los más comunes son (en la fig.
2 se representan algunas de estas causas):
1.- Desbalance de las piezas rotativas.
2.- Falta de alineación en acoples y rodamientos.
3.- Engranajes desgastados, excéntricos o dañados.
4.- Ejes vencidos.
5.- Bandas o cadenas de transmisión en precaria condiciones.
6.- Rodamientos y chumaceras deteriorados.
7.- Desviaciones del par de torsión.
8.- Fuerzas electromagnéticas.
9.- Fuerzas aerodinámicas.
10.- Fuerzas hidráulicas.
11.- Aflojamiento.
12.- Rozamiento.
13.- Resonancia.

1 7 12 2 3 4 6 (11)

Fig 2: Causas más comunes que originan vibraciones en maquinarias.

Características, importancia y unidades de medición:

La condición de una máquina y sus problemas mecánicos se determinan midiendo las características
de su vibración, que varían de acuerdo a la causa que la ocasiona. Al medir estas características, se
pueden descubrir y describir el movimiento vibratorio indeseable de una máquina; y al considerar
cada una de ellas como síntomas del equipo, se puede diagnosticar el funcionamiento de la máquina
o en su defecto la presencia de un problema eminente.

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A continuación se presentan las características más relevantes que determinan la vibración en
maquinarias, se utiliza el gráfico del movimiento de la masa en función del tiempo, de la fig. 1,
como referencia para la introducción de cada una de ellas:

1.- Frecuencia:

La frecuencia de la vibración es el tiempo en que tarda la masa para ir y regresar a una misma
posición o en forma técnica, es la medida de la cantidad de ciclos completos que acontecen en
un periodo de tiempo específico. Este tiempo se denomina “periodo de vibración” (T), que es la
cantidad de tiempo requerido para llevar a cabo un ciclo completo de un espectro de vibración.
De manera tal que la frecuencia viene dada, entonces, por el inverso del periodo (f = 1/T) y
generalmente es expresada como cantidad de ciclos que se generan en un minuto (cpm). En el
mismo orden, en los equipos rotativos, se mide en término de velocidad, revoluciones por
minuto (rpm), de fácil relación con la frecuencia; y por último, se puede especificar por la
cantidad de ciclos por segundo “Hertz” (Hz), lo que quiere decir que 60 Hz = 1 cpm. La
frecuencia determina el origen del problema.

2.- Amplitud:

La amplitud es la magnitud de la vibración, o la cantidad de desplazamiento, velocidad o
aceleración de la vibración, medida desde el valor en reposo. La amplitud de una señal de
vibración que se puede expresar en términos de:

A.- Nivel “pico a pico” o “valor de cresta a cresta” para el desplazamiento: Es la distancia
total recorrida por la pieza vibrante de uno a otro límite extremo del recorrido y su unidad
es el µm = 0,001 mm en el Sistema Internacional (S.I) y 0,001 pug en el Sistema Ingles.
El desplazamiento determina la magnitud de la vibración.

B.- Nivel "pico" o “valor cresta” para la velocidad: La pieza vibrante se mueve con velocidad
que cambia constantemente durante el ciclo. Esto se observa en los extremos en donde el
valor de la velocidad tiende a cero motivado a que la pieza se detiene para cambiar en la
dirección opuesta, alcanzando el valor máximo en el punto neutro. Esta es la razón por la
cual se toma el valor de cresta más elevada para los efectos de la medición de la vibración
en función de la amplitud y su unidad es el mm/s en el Sistema Internacional (S.I) y pug/s
en el Sistema Ingles. La velocidad determina la severidad de la vibración.

C.- Nivel “rms” (valor efectivo o raíz media de los cuadrados) para la aceleración: La
aceleración desde el punto de vista técnico es el coeficiente de cambio de la velocidad de
la pieza vibrante. Cada vez que la pieza alcanza una velocidad cero al llegar a los límites
extremos del recorrido tiene que acelerar para adquirir velocidad nuevamente y diminuye
hasta cero a medida que la pieza llega al punto neutro en donde la velocidad es máxima.
La aceleración de la vibración se mide en función de múltiplos de la constante de la
gravedad en la superficie terrestre (g = 9806.65 mm/s2 en el S.I. y g = 386.087 pulg/s2 en
el Ingles). La aceleración determina la magnitud de la fuerza de vibración.

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En la tabla siguiente se da la relación entre las distintas unidades de la amplitud de la vibración
de una pieza. Esto se logra ya que la forma de onda que describe el sistema de resorte / masa es
de movimiento sinusoidal. Es lógico observar en la fig 1, que si el valor de cresta a cresta es 1,
el valor de cresta es la mitad (0,500); y, por otra parte el término valor efectivo generalmente se
utiliza cuando la vibración es aleatoria o es constituida por una serie de vibraciones
sinusoidales de diferentes frecuencias. El valor efectivo es una medición de la energía eficaz
utilizada para generar las vibraciones de la máquina y para un movimiento sinusoidal este valor
se obtiene multiplicando el valor de la cresta por el inverso de raíz de 2.

Tabla Nro. 1: Conversiones de las unidades de la amplitud
Multiplicar la cantidad de: Cresta a cresta Cresta Valor efectivo (rms)
Para obtener:
Cresta a cresta 1,000 2,000 2,828
Cresta 0,500 1,000 1,414
Valor efectivo (rms) 0,354 0707 1,000

3.- Fase:

La fase se define como la posición de una pieza vibrante
en un momento dado con referencia a un punto fijo u
otra pieza vibrante y se expresa en grado. Las
mediciones de fase ofrecen un método conveniente para
comparar un movimiento vibratorio con otro y/o para
determinar el tipo de vibración de una pieza en relación
con otra. En el sentido práctico, La fase es el
complemento de identificación de la vibración. Fig. 3: Relación entre fase

4.- Energía de impulso:

La energía de impulso o “spike energy” se trata de una cantidad abstracta que no puede
relacionarse con un sistema resorte / masa como las características anteriores, ya que se refiere
a la medida de energías de impulsos caracterizados por muy breve duración, alta frecuencia y
similares a picos. La energía de impulso es ideal para medir la vibración aleatoria que no
cumple con patrones especiales que se repiten constantemente o es demasiado difícil de detectar
donde comienza o termina un ciclo y esta asociada generalmente a turbulencia en ventiladores
y bombas; en defectos en las superficies de los elementos rodantes como engranajes o
rodamientos; rozamiento, impacto y contacto entre metal y metal; fuga de vapor o pérdida de
aire a alta presión y cavitación. La energía de impulso es básicamente una medida de la
aceleración de la vibración, por lo que se expresa en unidades propias “g SE”.

gSE

Tiempo
Fig. 4: Forma de onda de de una vibración aleatoria

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5.- Otras características adicionales que deben tomarse en cuenta en el análisis de vibraciones son:

A.- Frecuencia inducida: Es la frecuencia de la fuerza vibratoria que causa la vibración
inducida, o que obliga a la máquina o estructura a vibrar a la misma frecuencia de la
fuerza vibratoria.

B.- Frecuencia natural: Es la frecuencia a la cual vibra una máquina o estructura cuando
está sometida a una vibración espontánea, debido a que depende de las características
estructurales de la máquina, tales como su masa, su rigidez y su amortiguación,
incluyendo los soportes y tuberías adjuntas a ella. La vibración espontánea es la que se
genera cuando se deja que una máquina vibre sin la presencia de fuerza extrema (cuando
se elimina la vibración inducida).

C.- Frecuencia de resonancia: Es la frecuencia a la que se produce la coincidencia entre una
frecuencia natural y una de inducción: y la vibración aumenta a medida que la frecuencia
de inducción se acerca a la frecuencia natural.

Espectro de la Vibración:

Hasta ahora se ha visto vibraciones en el dominio del tiempo, que son señales directas de la
máquina. En estas señales se encuentra plasmada toda la información acerca del comportamiento de
cada componente de la máquina, existiendo un problema a la hora de realizar un diagnóstico. Estas
señales están cargadas de mucha información en forma muy compleja, la cual comprende las señales
características de cada componente de la máquina, por lo cual prácticamente queda imposible
distinguir a simple vista sus comportamientos característicos. Esto es lo que se conoce como
Vibración Compuesta que es distinguida por una señal compuesta resultado de la sumatoria de
varias señales sinusoidales que comprenden cada uno de los componentes que se encuentran en la
máquina, mas todos los golpeteos y vibraciones aleatorias.

Fig. 5: Vibraciones Compuestas
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Existen otras formas para realizar un estudio de vibraciones, entre las cuales se encuentra mirar esta
señal en el dominio de la frecuencia. Esta es la gráfica de Amplitud vs. Frecuencia y es conocida
con el nombre de espectro, que es la mejor herramienta que se tiene actualmente para el análisis de
maquinaria.
Fue precisamente el matemático francés Jean Baptiste Fourier (1768 – 1830) quien encontró la
forma de representar una señal compleja en el dominio del tiempo por medio de series de curvas
sinusoidales con valores de amplitud y frecuencia específica.
El analizador de espectros que trabaja con la transformada rápida de Fourier es capturar una señal
desde una máquina, luego calcula todas las series de señales sinusoidales que contiene la señal
compleja y por último las muestra en forma individual en el eje X de la frecuencia. En la siguiente
ilustración, de tres dimensiones (Fig. 6), se puede notar claramente la señal compleja (en color
verde), capturada desde una máquina. A dicha señal se le calculan todas las series de señales
sinusoidales en el dominio del tiempo (vistas en azul) y por último se muestra cada una en el
dominio de la frecuencia (vistas en rojo).

Fig. 6: Señales en el dominio del tiempo y en el dominio de la frecuencia (Espectro)

Severidad de la vibración:

El objetivo principal de usar un control de la vibración en maquinaria es la de descubrir los
problemas de un equipo en lo que se refiere a vibración en su etapa inicial y poder programar el
procedimiento de corrección adecuado. La idea principal es la de predecir con suficiente
anticipación los problemas en formación y no determinar que tanta vibración puede soportar un
equipo ante de que falle.
Los eventos que rodean el desarrollo de una falla mecánica debido a la vibración son complejos,
para poder establecer un límite confiable, que si se sobrepasa, tendría como resultado una rotura
inmediata de la máquina. Hay que tener un indicador general de la condición de la máquina que
pueda ser evaluada en base a la amplitud de la vibración; esto es posible utilizando pautas generales
que han sido desarrolladas a través de la experiencia adquirida durante muchos años.
Para determinar la condición de una máquina puede ser utilizado como guía general un gráfico o
tabla de severidad de la vibración. Este gráfico o tabla pueden ser de mucha ayuda para visualizar y
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alarmar al usuario que tan peligroso puede convertirse el funcionamiento de un equipo. En la tabla
1, se muestra un gráfico de severidad en donde se presentan los rangos de severidad de vibración de
los diferentes niveles de alarma, y los factores de servicio para cuatro tipos de máquina, según la
norma ISO 2372. La mayoría de las máquinas están contenidas en estos rangos de clasificación.

Tabla Nro. 1: Severidad de vibración para diferentes clases de máquinas (Normas 2372)

Velocidad Clases de máquinas

RMS (mm/s) CLASE I CLASE II CLASE III CLASE IV
0.28 0.3960
0.45 0.6364 A
A
0.71 1.0041 A
A
1.12 1.5839 B
1.8 2.5456 B
2.8 3.9598 C B
4.5 6.3640
C B
7.1 10.0409 D C
11.2 15.8392
C
18 25.4558 D
28 39.5980 D
45 63.6396 D
71 100.4092

Partes individuales de motores y máquinas, conectadas de una manera integral
Clase I
a la máquina (Motores < 15 Kw)
Máquinas de tamaño medio (15 a 75 Kw) sin fundaciones o bases especiales,
Clase II
máquinas rígidamente montadas sobre fundaciones especiales (< 30 Kw)
Máquinas rígidamente montadas en la dirección de la medición de la
Clase III
vibración
Máquinas grandes montadas relativamente con pocas rigidez en la dirección
Clase IV
de la medición de la vibración

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Unidad II: Análisis de la adquisición de datos
Objetivos Específicos:
 Analizar la medición de la vibración así como sancionar la forma de medición
 Establecer los diferentes tipos de captadores de vibración así como su selección adecuada
 Seleccionar el instrumento adecuado para medir vibración
 Desarrollar habilidades y destrezas en la adquisición de datos de vibración.
Contenido:
 Etapas en la adquisición de datos
 Instrumentos de medición y traductores de la vibración
 Selección de los Instrumentos de Medición
 Selección de captadores:
•Captadores tipo velocidad (Sísmico, de vástago directo)
•Captadores tipo aceleración (Acelerómetro).
•Captadores tipo desplazamiento (transductor de proximidad).
 Procedimientos de selección de transductores.
 Ubicación de los puntos de prueba
 Practica I: Mediciones del nivel total de vibraciones.

Etapas en la adquisición de datos:

Para comenzar el proceso de adquisición de datos es menester una serie de etapas tales como:

A.- Elegir un punto adecuado para la medida, así como la recopilación de los datos necesarios para
el análisis de la máquina, como son el tipo de cojinetes, de correas, número de alabes, etc.
(Ubicación de los puntos de prueba).

B.- Seleccionar el tipo de sensor más adecuado, así como su sensibilidad y ancho de banda, y su
fijación al punto de medida con la finalidad de conseguir transformar las vibraciones mecánicas
en señal eléctrica, ya sea tensión, intensidad, frecuencia, etc.
(Transductor)

C.- Seleccionar un acondicionador para el sensor, de ser necesario, ya que para las señales eléctricas
necesitan de un acondicionador para hacerla utilizable en el sistema.
(Acondicionador)

D.- Calcular y medir con un analizador o convertidor analógico-digital para transformar
(transformada rápida de Fourier) la señal para ser utilizada por un sistema informático.
(Convertidor)

E.- Mediante una computadora se procesa la señal, permitiendo la realización de los análisis
correspondientes para presentar los resultados y análisis de las mediciones.
(Computador)

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Instrumentos de medición y traductores de la vibración:

Los instrumentos electrónicos utilizados para la medición de vibraciones son clasificados como
medidores, monitores y analizadores. Cada uno tiene su funciones o ventajas para su selección;
todos, utilizan transductores o traductores de vibración que son captores o sensores de vibración.
Los captores no pueden satisfacer todos los requerimientos de medición para la detección y análisis
de las vibraciones, por ello existe una gran variedad de ellos para diferentes y específicas
aplicaciones.
A continuación se presentan las características principales necesarias para seleccionar los diferentes
tipos de instrumentos de medición de la vibración y posteriormente se tiene las características de los
sensores de vibración:

Clasificación de los Instrumentos de medición:

A.- Medidores: Instrumentos pequeños y manuales
(portátiles)
Usan batería
Usos: revisión periódica, mantenimiento
preventivo, miden la vibración total.
Ventajas: Mediciones rápidas, ideal para
visitas programadas y seguimientos de las
vibraciones en hornos, molinos y ventiladores
grandes.
B.- Monitores: Instalados en subestaciones eléctricas o salas
de control
Instrumentos Usos: para mediciones continuas con alarmas
de Medición y paradas y almacenan datos para tomar
medidas preventivas y predictivas
Ventajas: Monitoreo continuo de equipos
grandes: Sopladores, motores, trenes de
engranajes, líneas de laminación, etc.
C.- Analizadores: Instrumentos semi – portátiles, requiere de
ayudante
Usan Fuente CA
Usos: para mediciones específicas,
mantenimiento correctivo.
Ventajas: Ideal para balanceos y medición de
vibración a diferentes frecuencias.

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Selección de los Instrumentos de Medición

A.- Medidores de Vibración: Instrumentos pequeños y manuales (portátiles)
Usan batería
Mediciones rápidas
Constatan de un captador, de un cable y del
medidor
a.- Vibrómetros: Leen desplazamiento y/o velocidad
b.- Medidores Avanzados: Leen desplazamiento, velocidad, aceleración y
energía de impulsos
c.- Medidores Combinados: Combinan las características necesarias para
medir otros parámetros como el sonido
d.- Recopiladores de datos: Vibrometros dotados de microprocesador
Instrumentos programable, almacenan gran cantidad de datos
de Medición B.- Analizadores de Vibración: Sintonización manual y automática
Usan CA y batería
Selector de parámetros, amplitudes, frecuencias
y funciones (con o sin filtro, fase, test, oscilador
interno (rpm), etc)
Analógico y digital
Auxiliares: Lámpara estroboscópica
a.- De verificación avanzada: Limitan su uso a la medición de amplitud y
frecuencia sin fase
b.- Analizadores completos: Capacidades mayores que los anteriores
incluyendo la medición de fase, filtro y otras
características

Selección de captadores:

A.- Captador tipo velocidad:

1.- Captador sísmico:

Características:
a.- Esta compuesto por una caja o armadura del captador, dentro de ella se tiene una bobina
de alambre enrollada sobre una masa y suspendida en uno de sus extremos por un resorte
y en el otro por un amortiguador y alrededor de la bobina está un imán.
b.- Funcionamiento: El traductor se adhiere o se apoya con firmeza contra un objeto
vibrante, entonces el imán vibrará y la bobina permanece estacionaria. Cuando la bobina
de alambre corta las líneas magnéticas, en el alambre se genera una corriente, cuya
tensión es proporcional a la velocidad del movimiento.
c.- Responde directamente a la velocidad de vibración.
d.- Es un instrumento robusto y fácil de sostener.



e.- Tiene relativamente altos niveles de erogación eléctrica y el calibrador del sistema no se
ve afectado por la longitud del cable.
f.- Es utilizable a frecuencias entre 600 y 100.000 cpm. Por debajo de 600 cpm tiene baja
sensibilidad.
g.- Necesita aplicación de voltaje a la bobina.

2.- Captador de vástago directo:

Características:
a.- Está compuesto por vástago anclado a una bobina que está dentro de una estructura
rígida, y alrededor de la bobina está un imán.
b.- El principio de funcionamiento es idéntico al de un captador sísmico.
c.- Es ideal para mediciones de frecuencias muy baja como 50 cpm ya que la sensibilidad no
disminuye con las bajas frecuencias.
d.- Es muy aplicado a máquinas de balanceos.

3.- Captador piezoeléctrico:

Características:
a.- Esta compuesto por discos piezoeléctricos en vez de bobina.
b.- Funcionamiento: Los esfuerzos debido a las fuerzas vibratorias originan una carga
eléctrica en una pieza de cristal o de cerámica especial (piezoeléctrica), sin tener partes
internas móviles.
c.- La carga eléctrica producida por un elemento piezoeléctrico es tan reducido que la señal
que emite debe ser amplificada antes de medirla.
d.- Diseñados específicamente para aplicaciones de bajas frecuencias hasta 60 cpm.
e.- Ideal para el balanceo a baja velocidad.
f.- El amplificador incorporado proporciona una elevada señal de salida y baja impedancia
para permitir la utilización de cables de gran longitud.
g.- No es afectado por la presencia de campos magnéticos (interferencia magnética).

B.- Captador tipo aceleración (Acelerómetro):

Características:
a.- Son similares que los captadores piezoeléctricos incluyendo el requerimiento de un
amplificador.
b.- Funcionamiento: Es un dispositivo autogenerador, con una salida de tensión o carga
proporcional a la aceleración de la vibración.
c.- La aceleración es una función del desplazamiento y la frecuencia al cuadrado, por lo que los
acelerómetros son especialmente sensibles a la amplitud de la vibración que ocurre a altas
frecuencias.
d.- El material piezoeléctrico tiene la capacidad de generar una carga eléctrica en repuesta a la
fuerza mecánica ejercida por la vibración que es proporcional a la cantidad de aceleración de
la vibración.
e.- Útiles para medir y analizar las vibraciones producida por engranajes y por rodamientos de
elementos rodantes.


f.- La longitud del cable puede ocasionar una reducción de la sensibilidad.
g.- Son transductores pequeños, livianos y robustos, que funcionan en una gama muy amplia de
frecuencias y de temperatura y resisten niveles de vibración muy elevados.
h.- Ideales en aplicaciones donde hay carencia de espacio y donde el peso es una consideración
importante.
i.- Son mucho menos sensibles a los campos magnéticos como los que se generan en grandes
motores de corriente alterna y de alternadores de gran tamaño.

Fig. II.1: Captador tipo aceleración (Acelerómetro)

C.- Captadores tipo desplazamiento (Transductor de proximidad sin contacto):

Características:
a.- Esta compuesto, básicamente, por una bobina alojada en la punta del captador y no cuenta
con elementos que generen tensión o una carga eléctrica, por lo que requieren de un
dispositivo electrónico (sensor de señales). El sensor de señales esta compuesto por un
oscilador, detector y amplificador.
b.- Funcionamiento: El sensor de señales emite una señal eléctrica de muy alta frecuencia
aplicada a la bobina en la punta del sensor, generando un campo magnético donde el eje
absorbe parte de esta energía. La reducción de potencia de la señal es inversamente
proporcional a la distancia que existe entre el eje y la punta del captador (bobina) en forma
de desplazamiento y lo envía hacia el analizador o monitor.
c.- Necesita aplicación de corriente EDDY de alta frecuencia.
d.- Son cantadores que evidencian la vibración que afecta al eje y/o el rotor, y no las vibraciones
de las carcasas y rodamientos. Se aplican especialmente a máquinas que funcionan a
velocidades muy elevadas, tales como turbinas, compresores y bombas centrífugas.
e.- Mide la vibración real del eje, para poder determinar peligro cuando exista tolerancia en
sellos, bocinas, rodamientos.

Fig. II.2:
Transductor de proximidad sin contacto



Procedimientos de selección de transductores.

De acuerdo a las características dadas para cada transductor, no existe el instrumento perfecto para
todas las aplicaciones. Sin embargo siempre habrá un transductor que será el mejor para cada
determinado tipo de aplicación. Por lo que hay varios puntos importantes que se debe considerar en
este proceso de selección:

A.- Elegir los parámetros de medición:
1.- Desplazamiento (deformación): Se puede utilizar captadores de velocidad como los
piezoeléctricos que pueden dar mediciones de desplazamiento confiables (hasta 60 cpm); y
de aceleración cuando la frecuencia es menor de 300 cpm, aunque los de proximidad
responden directamente al desplazamiento de la vibración.
2.- Velocidad (fatiga): Se puede utilizar los captadores de velocidad y aceleración. Los
captadores de velocidad sísmicos y piezoeléctricos obtienen la velocidad de la vibración en
forma directa. El acelerómetro puede producir el equivalente de una medición de velocidad
solo si la frecuencia es menor de 180 cpm.
3.- Aceleración (fuerza) o energía de impulso: La aceleración y la energía de impulso deberán
medirse solamente con un acelerómetro.

B.- Determinar la gama de frecuencia a medir en función de la gama útil del transductor:
1.- Transductores de desplazamiento: Se utilizan para bajas frecuencias (hasta 600 cpm), para
mediciones relativas, máquinas pesadas con rotores livianos.
2.- Transductores de velocidad: Se utilizan para gama de frecuencia a medir entre 600 y
100.000 cpm. Si se requiere medir los niveles de vibración total de la máquina. Ideal para
procedimientos generales de análisis y la longitud de los cables puede llegar hasta 300 m.
Para frecuencias entre 60 y 600 cpm y para balanceo a baja velocidad se recomienda el uso
de un captador piezoeléctrico d velocidad.
3.- Transductores de aceleración: Se utilizan para frecuencias comprendidas entre 600 y
600.000 cpm. Si se desean repuestas estructurales a alta frecuencia. Para mediciones de la
energía de impulsos en elementos rodantes, trenes de engranajes, asi como en fuentes de
vibración aerodinámica de alta frecuencia (frecuencias del paso de alabes) .
C.- La sensibilidad.
D.- Las posibles limitaciones del tamaño y peso del traductor.
E.- Temperatura ambiente, humedad y demás condiciones ambientales.
F.- Las características mecánicas de la máquina: Para máquinas robustas y rotores livianos el
captador de proximidad es una buena selección para hacer mediciones de desplazamiento
relativo. Para otros tipos de máquinas los captores de velocidad y aceleración son más
representativas.
G.-Las consideraciones relativas al montaje.



Fig. II.3: Medidor de Vibraciones (VB-8201HA) Twilight
ESPECIFICACIONES
Pantalla de 61mm x 34mm LCD extra
Pantalla
grande
Aceleración, velocidad, valores de RMS,
Mediciones valor de punta, retención de datos, valores
de mínimo y máximo
Velocidad: 2 Rangos, 20 y 200 mm/S
Rango
Aceleración: 2 Rangos, 20 y 200 mm/S
Calibración 159 Hz, 10 m/S ± 5%
Frecuencia Rango: 40Hz ~ 1KHz
Circuito Circuito de microcomputadora exclusivo
Retención de
Congelamiento de la lectura deseada
Datos
Retención de
Para retener el valor de la punta
punta
Memoria Valor máximo y mínimo
Apagado Auto apagado
Tiempo de
Aproximadamente 0.5 segundos
muestra
Consumo de Salida de Interface RS 232 para salida de datos a
Aproximadamente DC 6 mA.
energía Datos PC
Peso Medidor: 230 g / Sonda: 38 g Temperatura
0° a 50° (32°F a 122°F)
de operación
Medidor: 180 x 72 x 32 mm Humedad de
Menos de 80% RH
Dimensión 2 operación
Sonda con sensor de vibración: Batería DC9V alkalina o del tipo Alta
Fuente de
Ф 19 mm. x 21 mm. Duración, 006P, MN1604 (PP3) ó
Poder
equivalente

Fig II.4: Medidor de vibración TV 200



El medidor de vibración sirve principalmente para el mantenimiento
preventivo de instalaciones y máquinas de producción. Este medidor de
vibración realiza mediciones rápidas del desequilibrio y comprueba el
estado de los mecanismos. También se emplea para valorar el estado de
pequeños electromotores.

 Mide velocidad de vibración
 Mantiene el valor de medición
 Manejable, alimentado por baterías
 Gran rango de frecuencia

 Aviso de cambio de batería

Fig II.5: Vibrómetro TV 300
El vibrómetro ofrece una manera rápida y sencilla de medir la aceleración, el camino y la velocidad de
oscilación para comprobar vibraciones en máquinas y componentes. Una ventaja especial del vibrómetro
consiste en la posibilidad de guardar los valores de medición en el aparato de manera directa. Por medio del
cable de datos para el PC opcional podrá realizar la transmisión de datos del vibrómetro a un PC o laptop y si
así lo desea, realizar una valoración de los mismos. Puede solicitar de modo opcional diferentes sensores de
medición como p.e. el sensor de aguja extra largo.

 Analiza aceleración, velocidad, vía de
vibración, velocidad de giro y frecuencia.
 Memoria interna de valores para 1800
valores (25 grupos de 72 valores cada
uno).
• Tres modos de indicación:
• Modo especial: muestra valores pico
de velocidades, aceleración de giro
en RMS, variación de valor pico a
pico simultánea.
• Modo común: muestra sólo uno de
los parámetros descritos
anteriormente en cifras de gran
tamaño.
• Modo espectro: muestra el espectro.
 Barras de estado en la pantalla con
función de alarma y aviso.
 Ajuste de fecha y hora.
 Desconexión automática para proteger el
acumulador (ajuste libre del tiempo).
 Pantalla LCD con iluminación de fondo.
Uno Gran rango de frecuencia.

de los factores mas relevante en la medición de los niveles de
vibración que posee un equipo o una máquina es la ubicación de
los puntos de prueba. Por ejemplo y en forma general, es deseable
colocar el transductor de prueba lo más cerca posible del
rodamiento, conlos Puntos de Prueba: rodamiento y el sensor. Se
Ubicación de metal sólido entre el
debe evitar la colocación en las gorras de rodamientos, ya que son
hechas de metal delgado y conducen muy poco la energia de
vibración. Si es posible habrá que seleccionar los lugares de
ubicación de tal manera que no haya juntas entre metal y metal,
entre el rodamiento y el sensor. La junta entre la campana y el Mino Urbani Brito 16
carter del estator de un motor es un ejemplo de esto.


Fig II.6:
Ubicación de transductores

En general se ha encontrado que para motores de menos de alrededor de 50 HP un punto de prueba
es adecuado, pero para motores de más de 50 HP cada rodamiento debería de tener su propio punto
de prueba. En las máquinas sensibles a los daños en los rodamientos y en las que los problemas de
rodamientos se deberían detectar lo más temprano posible, cada rodamiento debería tener su propio
punto de prueba.
Fig. II.7: Ubicación de los puntos de prueba en Motor - Bomba

Mediciones Triaxiales

Para ayudar en la determinación de problemas de máquinas es muy útil obtener datos de vibración
de cada punto de medición en tres direcciones. Esas direcciones se llaman Axial, Radial, y
Tangencial. Axial es la dirección paralela a la flecha, radial es la dirección desde el transductor
hacia el centro de la flecha, y tangencial es 90 grados de radial, tangente a la flecha.

Fig. II.8:
Mediciones Triaxiales



Condiciones de Prueba

La firma de vibración de una máquina depende en gran parte de sus parámetros de operación y de su
estado físico. Los parámetros de operación incluyen factores como velocidad de operación, carga,
presión de descarga de la bomba, y presión de entrega del compresor. Es imperativo, que cuando se
recopilan datos, las RPM de la prueba estén muy cerca de las RPM que se usaron en pruebas
anteriores. En equipo accionado por turbinas, la velocidad se debe verificar usando un tacómetro
estroboscopico portatil u otro, y la velocidad debe ser constante sin variaciones. Las presiones de las
sondas deben ser el reflejo de las condiciones de operación normal. No se recomienda probar las
bombas con las válvulas de descarga cerradas.

Práctica I: Medición del nivel total de vibraciones.

OBJETIVO GENERAL:
• Establecer la condición de funcionamiento de una maquina en función de la Vibración.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
• Desarrollar habilidades y destrezas en la adquisición de datos
• Realizar equivalencia entre las características de la Vibración.
• Establecer la condición de funcionamiento de una maquina utilizando la Carta de Severidad.
• Identificar algunos instrumentos de medición de Vibración.

PRE-LABORATORIO
Investigar y aprender:
• Causas y características de la Vibración.
• Severidad y gráficos de severidad de la Vibración.
• Selección de instrumentos de medición adecuados para la recolección de datos en el análisis de
la Vibración.

MATERIALES Y EQUIPOS
• Analizador de Vibración IRD-350.
• Captador.
• Equipo simulador de fallas o maquinarias.
• Tabla de recolección de datos (Formato MV 01).

COMPRENSIÓN
• ¿Por qué no se puede realizar un diagnostico preciso con las cartas de severidad?
• ¿Cómo influye la velocidad de rotación en el nivel de Vibración y la condición de
funcionamiento?
• ¿Para qué se realiza el análisis de Vibraciones?
• ¿Cuáles son las características de la Vibración y que me determinan cada una de ellas?
• Diferencia entre captador e instrumentos de medición de la Vibración.



PARTE PRÁCTICA
• Realice las mediciones de amplitud (desplazamiento y velocidad) en función del tiempo.
•Realice el esquema del equipo en la tabla de recolección de datos.

POST-LABORATORIO
• Establecer la condición de funcionamiento de la maquina con la tabla de severidad.
• Haga la equivalencia de los valores obtenidos en la práctica de las mediciones en función de
rms.
• Realice el análisis de los resultados de la experiencia.
• Analice los resultados obtenidos sobre la importancia del análisis de vibraciones en los
equipos de una empresa
• Recomendaciones.

Unidad III: Interpretación de datos

Objetivos específicos:

 Identificar los tipos de análisis de vibración.
 Establecer la condición de funcionamiento de una máquina en función de la vibración.
 Desarrollar habilidades y destrezas en la medición y análisis de vibraciones en función de la
frecuencia.

Contenido:

 Análisis de la Vibración.
 Tipos de análisis:
•Análisis de amplitudes.
•Análisis de frecuencias.
•Análisis de fases.
 Diagnostico de la vibración de maquinarias
 Practica II: Medición del nivel de vibración en función de la frecuencia.

Análisis de la Vibración

El análisis de la vibración es una técnica del mantenimiento predictivo, que se basa en la detección
de fallos en un sistema, a través del estudio de los niveles de vibración. Este estudio es capaz de
mostrar fallos prematuros sin necesidad de recurrir a paradas por averías, permite optimizar tiempos
y la producción. El objetivo final es obtener la representación del espectro de las vibraciones de una
máquina para su posterior análisis.

Tipos de Análisis



Al detectar la presencia de algún problema que ocasiona alta vibración, encontrar cual es la pieza
defectuosa o causa que la origina es generalmente un proceso de eliminación. Esto se facilita con el
uso de métodos que permiten identificar las características propias del problema y entre estos
métodos se tienen:

1.- Análisis de amplitudes
2.- Análisis de frecuencia
3.- Análisis de fase
4.- Medición de amplitud contra tiempo
5.- Forma de Onda
1.- Análisis de Amplitudes

La amplitud de la vibración es el primer indicador de la condición de una máquina. Cuanto
mayor amplitud tenga más grave será la vibración. El análisis de amplitudes consiste en hacer
mediciones de amplitudes en la dirección horizontal, vertical y axial para ayudar a identificar los
problemas comunes que puede ocurrir a una determinada frecuencia excitatriz.
A.- Procedimiento del Análisis de Amplitudes
El interés principal de un análisis de amplitudes deberá ser la identificación de las
amplitudes predominantes de la vibración, la determinación de las causas, y la corrección
del problema que ellas representan. No es generalmente necesario dedicar tiempo a la
identificación de las vibraciones no significativas (de baja amplitud), ya que éstas
probablemente tienen muy poca influencia sobre el estado general de la máquina.

B.- Características:
a.- La amplitud mas alta de la vibración se encuentra normalmente cerca de la pieza de o la
máquina en la cual se localiza el problema.
b.- Cuanto mayor es la amplitud tanto mas grave será la vibración.
c.- La amplitud total de vibración es la sumatoria de las amplitudes de vibración a las
diferentes frecuencias excitatrices de la máquina, que generan las causas de vibración.
(Ver Fig. IV.1)
d.- Las mediciones de amplitud se pueden hacer con vibrómetros portátiles o con
analizadores.
e.- La amplitud de la vibración puede ser medida en términos de desplazamiento, la
velocidad o aceleración que son características que permiten determinar la severidad de
la vibración.



Fig. III.1: Máquina típica con varias fuentes de vibración

De esta última característica se tiene la siguiente tabla que indica cuando utilizar las mediciones
indicadas para determinar que tan severo es la vibración de un equipo.

Tabla Nro. III.1: Criterio para el uso de las características en el análisis de la amplitud
Característica Criterio
Desplazamiento El desplazamiento de la vibración es el mejor indicador de la severidad de
vibración cuando existen condiciones de esfuerzo dinámico a frecuencia
por debajo de las 600 CPM.
Velocidad La velocidad de la vibración está en relación directa con la velocidad de la
máquina, para la mayoría de los fines generales de medición de la vibración
este es el parámetro de medición preferida para frecuencias comprendidas
entre 600 y 60.000 CPM.
Aceleración La aceleración de la vibración está estrechamente relacionada con las
fuerzas relativamente significativas que pueden generarse a alta frecuencias
donde el desplazamiento y la velocidad son mínimos, se recomienda para
frecuencias superiores a 60.000 CPM.

C.- Métodos de comparación
En el análisis de amplitudes existen dos tipos de comparaciones: Radial contra axial y
horizontal contra vertical (Ver Fig. III.2).

Tabla Nro. III.2: Causa y efecto de acuerdo al tipo de comparaciones en el análisis
de amplitudes.
Radial VS Axial
Causa Efecto Figura



Desequilibrio doble apoyo
Desalineación
Vibraciones altas radiales y
vibraciones baja axiales
Desequilibrio voladizo

Horizontal VS. Vertical
Comportamiento normal de Vibración horizontal de 2 a 5 Radial
vibración veces mayor que la vertical (Vertical)

Resonancia de la máquina Vibración horizontal mayor de
o estructura 8 veces que la vertical Radial
(Horizontal)
Cojinetes flojos, juego en Vibración horizontal inferior Axial
Fig. IV.2: Disposición de ejes
rodamientos que la vertical

2.- Análisis de Frecuencias

La vibración de la mayoría de las máquinas consta de muchas frecuencias diferentes, por lo que
el análisis de frecuencias persigue identificar con precisión la frecuencia de la vibración y
relacionarla con la velocidad de rotación de las varias partes de la máquina identificando así el
problema y la pieza responsable.

A.- Procedimiento del Análisis de Frecuencias
Para hacer un análisis de frecuencia se deben conocer las frecuencias excitatrices de la
máquina, que son aquellas generadas por la misma máquina o pieza componente de ella; y
las frecuencias armónicas de éstas, que son múltiplos enteros de cada frecuencia excitatriz
generada sobre todo en vibraciones complejas.

B.- Características
a.- Señales de vibración compleja a menudo incluyen frecuencias armónicas.
b.- La frecuencia armónica es un múltiplo exacto de la frecuencia fundamental, excitatriz o
primaria que es generada por la misma máquina o parte de ella.
c.- La frecuencia excitatriz, normalmente, se produce a 1 X RPM y se le conoce como
primera armónica, esto quiere decir, que es igual a la velocidad de rotación del elemento
rotativo 1 X RPM.
d.- Es posible notar niveles de vibración significantes a armónica 2 X RPM, 3 X RPM, e
inclusos mas altas.
e.- Se presenta otra frecuencia mas importante llamada frecuencia dominante, que es la que
tiene mayor amplitud y es la mas indicativa de la presencia de un problema.

C.- Métodos de comparación



En el análisis de frecuencia se debe determinar dentro de las frecuencias excitatrices de una
máquina la frecuencia dominante. El barrido de frecuencias permite determinar la frecuencia
dominante y éste se puede hacer manual o automáticamente filtrando las frecuencias. Para
realizar un buen barrido se debe realizar en cada punto de interés de la máquina y en las tres
direcciones y se recomienda graficar la amplitud contra la frecuencia en graficación semi –
logarítmica para resaltar amplitudes a bajas frecuencias y en graficación lineal de la amplitud
para uso general.
Las siguientes figuras muestran la determinación de las frecuencias excitatrices en caso de
una máquina con velocidades variables y las graficaciones indicadas en el párrafo anterior.
50 Dientes Frecuencias Excitatrices
Eje de entrada:
1 * 20 = 20 RPM
2 * 20 = 40 RPM
4 RPM 3 * 20 = 60 RPM
Eje de Salida
1 * 4 = 4 RPM
20 RPM 2 * 4 = 8 RPM
3 * 4 = 12 RPM
Contacto de dientes
20 * 10 = 50 * 4 = 200 RPM
10 Dientes
Fig. III.3 Determinación de las frecuencias primarias

Fig. III.4 Graficación semi – logaritmica de la Fig. III.4 Graficación lineal de la
amplitud amplitud

3.- Análisis de Fases

El análisis de fase consiste en hacer mediciones de fase en cada punto de apoyo de la máquina
en las direcciones horizontal, vertical y axial, para identificar problemas específicos que ocurren
a una determinada frecuencia.

A.- Características
a.- Las mediciones de fases se realizan a 1 RPM, usando la misma marca de referencia.
b.- Las mediciones de fases también se utilizan para evaluar los efectos de temperatura,
carga, etc.
c.- Las mediciones de fases se pueden realizar mediante una luz estroboscópica, un sensor
magnético o un sensor foto eléctrico.
d.- Se pueden hacer análisis de fases: Axial, horizontal contra vertical, con uso de
implementos auxiliares y vertical



B.- Métodos de comparación
Las mediciones comparativas de fase se utilizan como sigue:
a.- Balanceo: La fase se utiliza para determinar el tipo de desbalance, estático o dinámico, y
para cualquier cantidad y la ubicación angular de los pesos de corrección.
b.- Alineación: Las mediciones comparativas de fase revelan el tipo de falla de alineación
(angular o descentramiento) y la ubicación del defecto.
c.- Aflojamiento: Se usa la fase para detectar la existencia de movimiento relativo de los
componentes de las máquinas.
d.- Estudio de modalidad (vibración en resonancia): Las lecturas comparativas de fase
pueden revelar formas de modalidad en todos los tipos de estructuras para maquinaria.

Diagnostico de la vibración de maquinarias

Los eventos que rodean el desarrollo de una falla mecánica son complejos, para poder establecer un
límite confiable. Hay que tener un indicador general de la condición de la máquina que pueda ser
evaluada en base a la amplitud de la vibración; esto es posible utilizando pautas generales que han
sido desarrolladas a través de la experiencia adquirida durante muchos años. 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.
Para ayudar el diagnostico de la falla por vibración de un equipo o maquina se tienen tablas de
identificación de las posibles causas de la vibración de acuerdo a diferentes parámetros o
características que se mida. Igualmente existen gráficos y ábacos que indican cuales son los límites
o niveles admisibles y de alarma en que equipo funciona o no. Todas esta como ya se indicó
desarrolladas bajo experiencias de instituciones o empresas especializadas. La norma ISO 2372
presenta los rangos de severidad de vibración de los diferentes niveles de alarma, y los factores de
servicio para cuatro tipos de máquina (Ver tabla I (Unidad I)). A continuación se presentan tablas y
gráficos de identificación de problemas de vibraciones, así como tablas de severidad de vibración.

Tabla No. III.3: Tabla de frecuencia y posibles causas
Frecuencia en RPM Causas mas Otras causas posibles y comentarios
probables
1 x RPM Desequilibrio 1. Chumaceras, engranajes o poleas excéntricas.
2. Eje desalineado o deformado en caso de alta vibración
axial.
3. Correas defectuosas si se trata de RPM de correa
4. Resonancia.
5. Fuerzas reciprocas.
6. Problemas eléctricos.
2 x RPM Juego mecánico 1. Desalineación en caso de alta vibración axial.
excesivo. 2. Fuerzas reciprocas.
3. Resonancia.
4. Correas defectuosas si se da 2 x RPM de Correa.
3 x RPM Desalineación. De costumbre se trata de desalineación y juego axial
excesivo (soltura) combinados.
Menos de 1 x RPM. Movimiento 1. Correas de transmisión defectuosas
giratorio del aceite 2. Vibración ambiental



(menos de ½ RPM). 3. Resonancia subarmonica.
4. Vibración que late.
Sincrónica (frecuencia Problemas Los problemas eléctricos mas frecuentes incluyen las barras
de línea AC) eléctricos. de rotor rotas, rotor excéntrico, fase desequilibradas en
sistemas polifacéticos, abertura de aire desigual.
2 x Sincrónica Pulsaciones de Problema raro a menos que se excite la resonancia.
frecuencia torque.
Muchas veces la de Engranajes Numero de dientes multiplicado por las RPM del engranaje
RPM (frecuencia defectuosos defectuoso
armónicamente Fuerzas Numero de palas del ventilador por las RPM.
relacionada) aerodinámicas
Fuerzas hidráulicas Numero de alabes impulsores por las RPM
Soltura mecánica Podrá darse a 2, 3, 4 o más armónicas de ser mucha la
Fuerzas reciprocas soltura.
Frecuencia elevada (sin Cojinetes 1. Vibración del cojinete puede ser inestable en cuanto a
relación armónica) antifricción amplitud y frecuencia.
defectuosos 2. Cavitacion recirculación y flujo turbulento provocan
vibración casual de alta frecuencia.
3. Lubricación incorrecta de cojinetes de fricción
(Vibración excitada por fricción)
4. Frotamiento.
Tabla No. III.4: Identificación de vibraciones en función de amplitud, frecuencia y fase

CAUSA AMPLITUD FRECUENCIA FASE OBSERVACIONES
Desbalance Proporcional al 1x rpm Única. Marca de Es la causa de la vibración más
desbalance; mayor referencia estable, común.
en sentido radial. repetible
Falta de Mayor en sentido 1x rpm es lo usual; a Única, doble o triple. La mejor manera de encontrarlo es
alineamiento de axial, 50% o más de veces, 2 y 3x rpm por la aparición de una alta
acoplamiento o la vibración radial. vibración axial. Usar indicadores
rodamientos y eje de cuadrante para diagnostico
torcido positivo. Si es una maquina con
rodamientos de chumaceras y no
hay falta de alineamiento entre
acoplamientos, balancear el rotor.
Rodamientos en Inestable; uso de las Muy alta, Erráticas. La chumacera responsable es con
mal estado, por mediciones de ocasionalmente varias Marcas múltiples toda probabilidad la que esta mas
antifricción. velocidad, veces las rpm. cerca del punto, con la mayor
aceleración y energía cantidad de vibración de alta
de impulsos. frecuencia. Se recomienda
mediciones de la energía de
impulsos durante el análisis de las
fallas de las chumaceras.
Chumaceras Normalmente no 1 x rpm Marca Única. Si ocurre en los engranajes, la
Excéntricas muy grande. mayor vibración esta en línea con
el centro de los engranajes, si se
nota en el motor o en el generador,
la vibración desaparece al cortar la
corriente. Si ocurre en la bomba o
en el soplador, tratar de balancear.
Engranajes en mal Baja, uso de las Muy altas, cariedad Erráticas, marcas Se recomienda mediciones de
estado o ruidosos mediciones de de dientes en el múltiples. velocidad, aceleración y energía
velocidad, amplitud engranaje por rpm. de impulso durante el análisis de
y energía de los problemas en los engranajes.
impulso. Analizar la frecuencia de los



órdenes más altos y de las bandas
laterales.
Aflojamiento A veces erraticas 2 x rpm. Dos: marcas de Normalmente acompañado por
Mecánico referencias levemente desbalance y/o falta de
erráticas. alineamiento.
Bandas de Errática o pulsante. 1, 2,3 y 4 x rpm de Una o dos. Según la La luz estroboscopica es la mejor
accionamiento en las bandas. frecuencia, herramienta para inmovilizar la
mal estado. generalmente banda que esta fallando.
inestable.
Problemas eléctricos Desaparece cuando 1 x rpm o 1 o 2 x la Única o marca doble Si la amplitud de la vibración
se desconecta la frecuencia sincrónica relativa. decae de inmediato al cortar la
energía eléctrica. energía eléctrica, la causa es
eléctrica, los problemas mecánicos
y eléctricos provocarán impulsos.
Fuerzas Peden ser grandes en 1 x rpm o cantidad de Marcas múltiples Rara como causas de problemas,
aerodinámicas o sentido axial. aspas del ventilador o con la excepción de los casos de
hidráulicas. rotor impulsor por resonancia.
rpm.
Fuerzas reciprocas Mas alta en línea con 1,2 u ordenes mas Marcas múltiples Inherente en las maquinas de
el movimiento. elevados por rpm. movimiento alternativo, puede ser
reducida solamente mediante
modificación del diseño o con
aislamiento.
Práctica II: Medición de los niveles de vibración en función de las frecuencias.

OBJETIVO GENERAL:
• Determinar las posibles causas que están generando los niveles de alerta de la vibración.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
• Desarrollar habilidades y destrezas en la medición y análisis de vibraciones en función de la
frecuencia.
• Identificar los niveles de alerta de Vibración.
• Determinar la frecuencia dominante de la maquina.
• Analizar las causas que generan la Vibración.

PRE-LABORATORIO
Investigar y aprender:
• Interpretación de datos,
• Procedimientos generales del análisis de Vibración, Tipos de análisis,
• Diagnostico de la vibración de maquinarias debido a: falta de alineación y balanceo,
excentricidad, elementos rodantes defectuosos, elementos mecánicos.

MATERIALES Y EQUIPOS
• Analizador de Vibración IRD-350.
• Lámpara de luz estroboscopica
• Ventilador eléctrico.
• Tabla de recolección de datos (Formato MV 02).

COMPRENSIÓN
• Analice el comportamiento de un equipo de acuerdo a 3 causas diferentes.



•¿Cuales son las ventajas que predominan en la selección de un tipo de análisis de Vibración?

PARTE PRÁCTICA
• Realice un barrido de los puntos de la maquina que presenten los niveles mas altos de
Vibración.
• Realice un esquema del equipo en el formato de recolección de datos MV 02.

POST-LABORATORIO
• Construya el espectro de Vibración.
• Determine las frecuencias características de los componentes de la maquina.
• Establezca las posibles causas de los problemas de Vibración.
• Analice los resultados obtenidos en la experiencia.
• Conclusión.
• Recomendaciones.

Unidad IV: Análisis de Ruidos en maquinarías


 Definir y especificar las diferentes fuentes y características del ruido
 Establecer los niveles de ruidos indicativos de problemas mecánicos y las alternativas de
reducción de ruidos en máquinas
 Desarrollar habilidades y destrezas en la medición del nivel de ruido en función de las
revoluciones de la máquina y de la distancia del receptor.

Contenido:

 Ruido:
•Definición
•Fuentes y características
 Intensidad del ruido
 Reducción de ruidos:
•Materiales absorbentes de ruidos
•Tipos de silenciadores
 Aplicaciones
 Practica III: Medición del nivel de ruido

El alumno debe desarrollar investigación grupal sobre el contenido de la unidad basado en los
aspectos indicados en el pre – laboratorio y compresión de la practica III:



Unidad V: Balanceo Dinámico


 Definir el principio básico del balanceo
 Identificar los tipos de balanceo
 Selecciona y aplicar la prueba adecuada para solventar problemas de balanceo
 Desarrollar habilidades y destrezas en la corrección de problemas de vibración a través del
balanceo dinámico

Contenido:

 Balanceo:
•Principios básicos
•Tipos:
•Balanceo estático
•Balanceo dinámico en un plano
•Balanceo dinámico en dos planos
 Selección y uso de pruebas
 Aplicaciones
 Practica IV: Corrección de problemas de vibración a través del balanceo dinámico

Balanceo:



Es la corrección del desequilibrio o desbalance o la acción que se realiza sobre un rotor con el fin de
anular la fuerza centrífuga (F) que origina un peso de desbalance localizada a cierta distancia del
centro de giro; en forma general, el balanceo consiste en distribuir el peso de un rotor
equitativamente alrededor de su línea central de giro.

Desequilibrio

W
R R
L
W

Balanceo

F = W2 * R * m Fb = W2 * L * m

Balance: F = Fb m*R=L*m

Fig. V.1: Modelo matemático del balanceo


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