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Calculadora de aceleración de vibración (ISO 20816)
Convierta la velocidad de vibración (mm/s RMS) a aceleración (m/s², g) a cualquier frecuencia. Ingrese la velocidad y la frecuencia para obtener los resultados de aceleración RMS, pico y desplazamiento.
Resultados
Aceleración a partir de la velocidad
Para vibración sinusoidal, la aceleración se deriva de la velocidad mediante la multiplicación por la frecuencia angular:
Conversión a g
Desplazamiento a partir de la velocidad
Dónde:
- vRMS — velocidad de vibración RMS (mm/s)
- f — frecuencia (Hz); si se da en RPM: f = RPM / 60
- aRMS — aceleración raíz media cuadrática (m/s²)
- apico — aceleración pico = aRMS × √2 (m/s²)
- dpp — desplazamiento pico a pico (μm)
Ejemplo práctico
aRMS = 4.5 × 2π × 25 / 1000 = 0.707 m/s²
apico = 0.707 × √2 = 1.000 m/s²
ag,RMS = 0.707 / 9.80665 = 0.072 g
dpp = 4.5 × √2 × 1000 / (π × 25) = 81.0 μm
Comparación de parámetros de vibración
| Parámetro | Rango de frecuencia óptimo | Unidades típicas | Uso principal |
|---|---|---|---|
| Desplazamiento | < 10 Hz (600 RPM) | μm p-p | Máquinas de baja velocidad, vibración del eje |
| Velocidad | 10–1000 Hz | mm/s RMS | Condición general de la máquina (ISO 10816) |
| Aceleración | > 1000 Hz | m/s², g | Defectos de rodamientos, frecuencia de engranaje, alta frecuencia |
La aceleración de vibración es la tasa de cambio de la velocidad de vibración, medida en m/s² o g (donde 1 g = 9.80665 m/s²). Es el parámetro más sensible a las vibraciones de alta frecuencia y resulta crítico para detectar defectos en rodamientos, fallos de engrane y otros problemas mecánicos de alta frecuencia.
La aceleración aumenta tanto con la amplitud de vibración como con la frecuencia, lo que la convierte en el parámetro de elección para frecuencias superiores a 1000 Hz.
La aceleración se prefiere para el análisis de vibraciones de alta frecuencia, típicamente por encima de 1000 Hz. Es el mejor parámetro para la detección temprana de defectos en rodamientos de elementos rodantes, problemas de engrane y cavitación.
La velocidad (mm/s RMS) sigue siendo mejor para la evaluación del estado general de la máquina en el rango de 10–1000 Hz según ISO 10816 / ISO 20816. Muchos sistemas modernos de monitorización utilizan la envolvente de aceleración (demodulación) para el diagnóstico de rodamientos.
Para convertir de g a m/s², multiplique por 9.80665 (la aceleración estándar de la gravedad). Por ejemplo, 0.5 g = 0.5 × 9.80665 = 4.903 m/s².
Inversamente, para convertir de m/s² a g, divida por 9.80665. La unidad g es muy popular en el análisis de vibraciones porque los niveles típicos de vibración industrial se sitúan en un rango numérico cómodo: aproximadamente de 0.01 a 50 g.
Los acelerómetros piezoeléctricos son los sensores estándar para la medición de la aceleración de vibraciones. Los acelerómetros de tipo IEPE (ICP) con electrónica integrada son los más comunes en aplicaciones industriales, ofreciendo un amplio rango de frecuencias (0.5 Hz a 20+ kHz), alta sensibilidad y excelente durabilidad.
Los acelerómetros MEMS ofrecen alternativas de menor coste para sistemas de monitorización. Los acelerómetros piezoeléctricos en modo de carga se utilizan en entornos de alta temperatura por encima de 120 °C.
Los niveles típicos de aceleración de vibración dependen del tipo de máquina, la velocidad y la frecuencia. Para maquinaria industrial general a velocidad de servicio:
- < 0.5 g — Buen estado
- 0.5–2 g — Aceptable
- 2–5 g — Nivel de alarma
- > 5 g — Investigar inmediatamente
Las señales de defecto de rodamientos de alta frecuencia pueden alcanzar 10–50 g pico. La norma ISO 20816 define principalmente los límites de zona utilizando la velocidad, pero la aceleración es esencial para el diagnóstico de alta frecuencia.
Los procedimientos descritos en esta página fueron desarrollados y probados en campo por el equipo de Vibromera utilizando el Balanset-1A, un balanceador portátil de doble canal y analizador de vibraciones para el balanceo de rotores en sitio.
Instrumentos profesionales de balanceo en campo con análisis de vibración integrado, medición de aceleración y evaluación ISO 10816 / ISO 20816. Utilizados en más de 50 países.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko es ingeniero en análisis de vibraciones y fundador y director general de Vibromera. Desde hace más de 15 años balancea equipos rotativos en campo y no en un banco de pruebas: desbrozadoras, ventiladores industriales, trituradoras, centrífugas, ejes y husillos. De ese trabajo nacieron los instrumentos Balanset — se concibieron como una herramienta que el especialista puede llevar hasta la máquina y usar solo, en sitio, y no como equipo de laboratorio. Vibromera se fundó en 2017 y desde 2023 tiene su sede en Oporto, Portugal. Aquí se realizan el desarrollo, el ensamblaje y el soporte de la línea Balanset. El instrumento insignia es el Balanset-1A, un analizador portátil para el balanceo en uno y dos planos y para el diagnóstico de vibraciones. Nikolai participa personalmente en la atención al cliente, en la resolución de casos difíciles de balanceo y en el desarrollo del software. Trabaja con clientes de todo el mundo, en cualquier idioma.
