Diagnóstico de vibraciones: Interpretando el lenguaje de las máquinas

1. Definición: ¿Qué es el diagnóstico de vibraciones?

Diagnóstico de vibraciones Es una forma avanzada de monitoreo de condición donde los datos de vibración no solo se recopilan, sino que se analizan e interpretan a fondo para determinar el estado de una máquina e identificar la causa raíz de fallas específicas. Es el proceso de traducir datos brutos vibración señales en información de mantenimiento procesable.

Mientras monitoreo de vibraciones Puede rastrear los niveles generales de vibración, el diagnóstico se centra en el "por qué". Busca responder preguntas como: ¿Esta vibración es causada por desequilibrar o desalineación¿Está fallando ese rodamiento? ¿Hay algún problema con los engranajes?

2. El proceso de diagnóstico

Un proceso típico de diagnóstico de vibraciones sigue un enfoque estructurado:

1. Adquisición de datos: Recopilación de datos de vibración de alta calidad utilizando sensores como acelerómetros y un analizador de datos. Esto implica seleccionar el sensor adecuado, montarlo correctamente (según la norma ISO 5348) y elegir los ajustes de medición adecuados (p. ej., Fmáx., resolución).
2. Procesamiento de señales: Convirtiendo el raw forma de onda de tiempo señal en un formato más útil, más comúnmente una frecuencia espectro utilizando el FFT (Transformada rápida de Fourier) algoritmo. También se utilizan otras herramientas como el análisis de fase y la envolvente.
3. Análisis espectral: Este es el núcleo del diagnóstico. El analista examina el espectro de frecuencias para identificar patrones específicos. Diferentes fallas de la máquina generan energía a frecuencias predecibles. Por ejemplo:
   • Desequilibrar: Alta amplitud a 1x la del rotor velocidad de carrera.
   • Desalineación: Alta amplitud a una velocidad de funcionamiento de 1x y, especialmente, de 2x, a menudo con alta vibración axial.
   • Defectos de los cojinetes: Picos de alta frecuencia no sincrónicos en frecuencias de falla de cojinetes específicos (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
   • Defectos del engranaje: Picos en la frecuencia de malla de engranajes (GMF) y su bandas laterales.
4. Confirmación de falla: Uso de múltiples tipos de datos para confirmar un diagnóstico. Por ejemplo, analizando la forma de onda temporal para detectar impactos (indicativos de fallos en los rodamientos) o utilizando el análisis de fase para diferenciar entre desequilibrio y un eje doblado.
5. Informe y recomendación: Comunicar claramente los hallazgos, incluida la falla identificada, su gravedad y un curso de acción recomendado para el personal de mantenimiento.

3. Herramientas y técnicas clave

El diagnóstico de vibraciones se basa en una variedad de herramientas analíticas especializadas:

• Análisis de espectro (FFT): La herramienta principal para identificar las frecuencias presentes en una señal.
• Análisis de la forma de onda del tiempo: Útil para observar la forma de la señal, los impactos y los eventos de modulación que pueden pasarse por alto en la FFT.
• Análisis de fase: Una herramienta crucial para confirmar desequilibrio, desalineación, holgura y realizar equilibrando.
• Análisis de envolvente (demodulación): Una técnica para detectar impactos repetitivos de muy baja energía asociados con defectos iniciales en cojinetes y engranajes.
• Análisis de pedidos: Se utiliza para máquinas de velocidad variable y relaciona la vibración con múltiplos (órdenes) de la velocidad de funcionamiento en lugar de frecuencias fijas.
• Forma de deflexión operativa (ODS): Una animación que muestra cómo una máquina o estructura se mueve a una frecuencia específica, útil para diagnosticar resonancia y debilidad estructural.

4. El objetivo: de reactivo a proactivo

El objetivo final del diagnóstico de vibraciones es respaldar una estrategia de mantenimiento proactivo. Al identificar las causas raíz de las fallas (como la desalineación, la resonancia o la lubricación inadecuada), las organizaciones pueden ir más allá de la simple reparación de máquinas averiadas y comenzar a eliminar las condiciones que las provocan, lo que se traduce en una mejora significativa de la confiabilidad y una reducción de costos.

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