Comprensión del factor de cresta en el análisis de vibraciones

Definición: ¿Qué es el factor cresta?

Factor de cresta Es una razón adimensional que proporciona una medida simple de la impulsividad de una señal de vibración. Se calcula dividiendo la amplitud pico de una forma de onda temporal entre su... RMS (raíz cuadrada media) valor.

Factor de cresta = Amplitud de pico / Valor RMS

Mientras que el valor RMS cuantifica la energía o potencia general de la señal, el factor de cresta resalta la presencia de impactos de corta duración y alta amplitud que de otro modo podrían perderse en el promedio de energía general.

¿Por qué es importante el factor Crest?

El uso principal del factor de cresta en el monitoreo de condiciones es para la detección temprana de fallas en rodamientos de elementos rodantesUn rodamiento en buen estado produce una señal de vibración suave y continua, muy similar a una onda sinusoidal pura. Una onda sinusoidal pura tiene un factor de cresta de 1,414 (la raíz cuadrada de 2).

A medida que se desarrollan defectos microscópicos (como astillas o grietas) en las pistas de rodadura o los elementos rodantes, cada impacto genera un pequeño y agudo pico en la forma de onda temporal. Estos picos tienen una gran amplitud de pico, pero contienen muy poca energía, por lo que inicialmente no aumentan significativamente el valor RMS general. Sin embargo, provocan un aumento drástico del factor de cresta.

• A factor de cresta bajo y estable (por ejemplo, menos de 3) generalmente indica una máquina en buenas condiciones.
• A factor de cresta ascendente es a menudo la primera señal de advertencia de que un rodamiento está empezando a fallar, incluso antes de que la falla sea visible en el espectro FFT o audible para el oído humano.

El ciclo de vida de una falla del rodamiento y el factor de cresta

La tendencia del factor de cresta sigue un patrón distinto a lo largo del ciclo de vida de falla de un rodamiento:

1. Etapa 1: Falla temprana A medida que se producen los impactos microscópicos iniciales, el factor de cresta comienza a aumentar significativamente. El valor RMS permanece bajo. Este es el momento ideal para detectar la falla.
2. Etapa 2: Desarrollo de la falla A medida que el daño empeora, los impactos se vuelven más frecuentes y fuertes. El valor RMS comienza a aumentar a medida que crece la energía vibracional. El factor de cresta puede estabilizarse o incluso disminuir ligeramente a medida que la señal se vuelve menos "punteada" y, en general, más ruidosa.
3. Etapa 3: Falla en etapa tardía El daño del rodamiento es ahora extenso. La señal de vibración es muy ruidosa y caótica, con amplitudes altas. El valor RMS es muy alto. El factor de cresta disminuye significativamente, a menudo volviendo al rango "bueno", porque la señal ya no está dominada por picos definidos, sino por una vibración aleatoria continua de alta energía.

Este es un punto crítico: Un factor de cresta bajo no siempre es un indicador de una máquina en buen estadoSi el valor RMS es alto, un factor de cresta bajo puede indicar una etapa muy avanzada de falla. Por lo tanto, el factor de cresta siempre debe analizarse y evaluarse junto con el valor RMS general.

Limitaciones

Si bien es útil, Crest Factor tiene limitaciones:

• No es una buena herramienta de diagnóstico. Un factor de cresta alto indica la presencia de impactos, pero no revela su origen ni su frecuencia. Se requieren análisis adicionales mediante técnicas como Análisis de envolvente Es necesario para un diagnóstico completo.
• Es sensible a eventos puntuales. Un solo impacto no repetitivo (como el impacto de una carretilla elevadora contra la base de la máquina) puede causar un pico temporal en el factor de cresta, lo que puede generar una falsa alarma si no se investiga adecuadamente.
• Se vuelve menos útil a medida que avanza la falla, como se describe en el ciclo de vida anterior.

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