Comprensión de la vibración de pico verdadero
Pico verdadero es el máximo instantáneo amplitud alcanzado por una vibración señal durante un período de medición: la excursión positiva o negativa más alta desde la línea base cero. Para una desplazamiento señal es la posición máxima del eje; para velocidad, la velocidad máxima; para aceleración, la aceleración máxima, incluidos impactos cortos y agudos de alta frecuencia. Por lo general, se cita como una sola magnitud o, cuando la señal oscila simétricamente alrededor de cero, como pico a pico. El pico verdadero responde a una pregunta que las medidas promedio no pueden: ¿cuánto se movió realmente la máquina en su peor instante?
1. Definición: Por qué lo extremo importa
El pico verdadero es esencial donde la excursión del peor caso, no el promedio, determina si ocurre un daño. Le indica si un eje tocará un sello o estator, con qué fuerza un defecto está golpeando un rodamiento y si un transitorio breve está sobrecargando un componente aunque el RMS nivel parezca cómodo. Note la palabra verdadero: un pico verdadero es el valor muestreado más alto real, a diferencia de un pico estimado multiplicando el RMS por un factor fijo, que solo es válido para una onda sinusoidal pura y subestima gravemente una señal de impacto.
2. Pico verdadero frente a otras medidas de amplitud
Pico verdadero frente a RMS
- Pico verdadero es un valor máximo único; RMS es la raíz cuadrática media, que representa la energía promedio de la señal.
- Para una onda sinusoidal pura, Pico = √2 × RMS (≈ 1.414 × RMS).
- Para una señal de impacto, el pico verdadero puede ser 5–10× RMS o más.
- Use RMS para evaluar energía y fatiga; use pico verdadero para evaluar holguras e impactos.
Pico verdadero frente a pico a pico
- Pico verdadero es la excursión máxima desde cero en una dirección; pico a pico es el rango total desde el máximo positivo hasta el máximo negativo.
- Para una señal simétrica, Pico a Pico = 2 × Pico Verdadero.
- El desplazamiento se informa convencionalmente pico a pico, mientras que la velocidad y la aceleración suelen informarse como pico verdadero.
Pico verdadero frente a factor de cresta
- El factor de cresta es la relación entre pico y RMS (Pico ÷ RMS).
- Es aproximadamente 1.414 para una onda sinusoidal y aumenta a 3–5 para una señal de impacto.
- Un factor de cresta alto es una señal directa de impacto o transitorios, por lo que el pico verdadero y el factor de cresta leídos juntos revelan el carácter de la señal mucho mejor que cualquiera por separado.
3. Dónde se usa el pico verdadero
Evaluación de holguras
Este es el uso clásico y se basa en el sonda de proximidad desplazamiento. El desplazamiento pico es la excursión máxima del eje, que debe compararse con la holgura física hacia los sellos y laberintos para evitar un roce. Una regla común mantiene el pico por debajo del 50 % de la holgura disponible: si la holgura es de 1 mm, mantenga el pico por debajo de 0.5 mm.
Severidad del impacto
La aceleración pico es una medida de la fuerza de impacto. Los picos altos (por encima de aproximadamente 50–100 g) indican impactos severos, típicamente por defectos de rodamiento, holgura mecánica, o un objeto extraño, y el potencial de daño escala con el nivel de impacto pico.
Maquinaria de baja velocidad
Por debajo de aproximadamente 300 RPM, la velocidad RMS se vuelve muy pequeña y pierde resolución diagnóstica, por lo que el desplazamiento pico es la medición más significativa, razón por la cual muchas normas especifican límites pico o pico a pico para equipos de baja velocidad.
Configuración de alarmas
Los límites pico protegen las holguras y evitan el contacto del eje con partes estacionarias, complementando en lugar de reemplazar las alarmas basadas en RMS. Los dos juntos, uno vigilando la energía y el otro los extremos, brindan una imagen más completa de la salud de la máquina.
4. Consideraciones de medición
Capturar un pico verdadero correctamente es más difícil que capturar un valor RMS, porque un pico es un instante único que es fácil de perder.
- Tasa de muestreo: el instrumento debe muestrear lo suficientemente rápido para captar el pico. El Nyquist criterio requiere una tasa de muestreo superior a 2× la frecuencia más alta, pero en la práctica se usa 5–10× para que el pico verdadero no se submuestree y se informe más bajo de lo que realmente es.
- Duración de la medición: una ventana más larga tiene más probabilidades de captar un pico transitorio alto, pero también puede difuminar la imagen de la operación típica; 10–60 segundos son adecuados para trabajo rutinario, con capturas más largas para fallas intermitentes.
- Condicional de señal: los filtros antialiasing evitan picos falsos, el sensor debe tener el ancho de banda para seguir el pico real y montaje del sensor debe ser sólido porque los picos son muy sensibles a las resonancias de montaje.
5. Pautas de interpretación
Desplazamiento pico
- Lo aceptable suele estar por debajo del 50 % del juego disponible.
- Máquinas de baja velocidad: aproximadamente 25–75 µm (1–3 mils) de pico.
- Máquinas de alta velocidad: aproximadamente 12–25 µm (0.5–1 mil).
- Medido con sondas de proximidad directamente sobre el eje.
Velocidad pico
- Para una máquina normal, la velocidad de pico ≈ 1.4–2.0× la velocidad RMS.
- Razones más altas (3–5×) indican impactos o transitorios.
- Se usa con menos frecuencia que la velocidad RMS, pero es valioso como verificación cruzada.
Aceleración pico
- La medición de pico más común.
- Equipo industrial normal: aproximadamente 5–20 g de pico.
- Impactos: 20–100 g+ de pico, lo que apunta a defectos en rodamientos o impactos mecánicos.
- Extremo: más de 100 g sugiere impactos severos que requieren atención inmediata.
6. Uso diagnóstico
Relación pico-RMS (factor de cresta)
- 1.4–2.0: vibración normal y relativamente suave.
- 2.0–4.0: algunos impactos: investigar la fuente.
- Por encima de 4.0: impactos severos; es probable que haya defectos en los rodamientos o problemas mecánicos.
Análisis de tendencias
Un pico verdadero en aumento mientras el RMS se mantiene plano es un signo temprano clásico de impactos en desarrollo. Como el pico sube antes que el RMS, rastrearlo a través de análisis de tendencias contra su valor de referencia compra tiempo de anticipación adicional sobre el RMS por sí solo: un precursor del aumento del RMS que sigue. Tenga en cuenta, sin embargo, que curtosis y análisis de envolvente suelen ser aún más sensibles a los primeros impactos en los rodamientos.
Inspección de la forma de onda
Examine siempre la forma de onda en el tiempo en la ubicación de un pico. La forma de onda muestra qué lo creó: un impacto discreto, un transitorio único o una oscilación sostenida, y le da al valor de pico su contexto diagnóstico.
7. Normas, especificaciones y práctica de campo
Varias normas se basan en cantidades de pico. ISO 7919 expresa los límites de vibración del eje en desplazamiento pico a pico, mientras que ISO 20816 (el sucesor moderno de la ISO 10816) trabaja con velocidad RMS, pero aún así se preocupa por los valores de pico cuando se trata de juegos. Las especificaciones de equipos específicos y de turbomáquinas establecen rutinariamente límites de pico, y los sistemas de protección con sondas de proximidad suelen tener alarmas basadas en el desplazamiento de pico, con juegos críticos definidos como márgenes de desplazamiento de pico.
En el campo, el mismo instrumento portátil que maneja el balanceo rutinario también informa estos valores. Un analizador de dos canales como el Balanset-1A captura la forma de onda en el tiempo y los niveles generales a la velocidad de operación, por lo que un ingeniero puede leer el pico verdadero y el factor de cresta junto con el 1× amplitud y fase usado para balanceo — confirmando en el acto si una lectura alta es una vibración inofensiva del rotor o un impacto genuinamente dañino. En resumen, el pico verdadero revela las excursiones máximas y la severidad de los impactos que las medidas promedio ocultan; menos común que el RMS para el seguimiento rutinario, es indispensable para la protección de juegos, la evaluación de impactos y la detección de señales de alto factor de cresta que marcan impactos y fallas transitorias.
