Comprensión del análisis de la forma de deflexión operativa (ODS)

Definición: ¿Qué es una forma de deflexión operativa?

Forma de deflexión operativa (ODS) El análisis es una técnica que se utiliza para visualizar el patrón de vibración real de una máquina y su estructura de soporte en condiciones normales de funcionamiento. Consiste en medir la vibración (amplitud y fase) en diversos puntos de la superficie de la máquina y, a partir de estos datos, crear un modelo 3D dinámico y animado que muestra con precisión cómo se mueve, se dobla y se tuerce la estructura a una frecuencia específica.

En esencia, un ODS es una instantánea de la vibración de una estructura, que muestra la respuesta combinada a todas las fuerzas operativas que actúan sobre ella, como desequilibrar, desalineación, y fuerzas aerodinámicas o hidráulicas.

Análisis ODS vs. Análisis modal

El ODS a menudo se confunde con el análisis modal, pero son fundamentalmente diferentes:

• Análisis ODS:
  • Mide la respuesta forzada de una estructura a las fuerzas presentes durante la *operación*.
  • Le muestra *qué está* sucediendo en condiciones del mundo real.
  • La máquina funciona normalmente durante la prueba.
• Análisis modal:
  • Mide la propiedades dinámicas inherentes de una estructura (sus frecuencias naturales, amortiguamiento y formas modales).
  • Le muestra *qué podría* suceder si la estructura se excitara en una de sus frecuencias naturales.
  • Se apaga la máquina y se excita artificialmente la estructura con un martillo de impacto calibrado o un vibrador.

En términos simples, ODS muestra el problema a medida que ocurre, mientras que el análisis modal ayuda a comprender las propiedades estructurales subyacentes que podrían estar contribuyendo al problema (por ejemplo, una condición de resonancia).

El proceso de análisis de ODS

1. Crear un modelo 3D: Se crea un modelo geométrico de la máquina y su estructura en el software ODS. Este modelo consiste en una cuadrícula de puntos donde se tomarán las mediciones.
2. Adquirir datos: Se utiliza un analizador de vibraciones multicanal. Un acelerómetro se mantiene en una posición de referencia fija, mientras que otro acelerómetro móvil se desplaza a cada uno de los demás puntos del modelo. En cada punto, el analizador mide la amplitud de la vibración y, fundamentalmente, la relación de fase entre el sensor móvil y el sensor de referencia.
3. Procesar y animar: El software utiliza los datos de amplitud y fase recopilados para calcular el movimiento relativo de cada punto del modelo. Posteriormente, puede generar un vídeo animado que exagera el movimiento de la máquina, haciendo que las formas de deflexión sean claramente visibles para el ojo humano.

La animación se puede generar para cualquier frecuencia de interés, pero se utiliza con más frecuencia para visualizar el movimiento de la máquina a su velocidad de funcionamiento principal (1X) u otras frecuencias problemáticas identificadas en el Espectro FFT.

¿Por qué es útil el análisis ODS?

El ODS es una potente herramienta para la resolución de problemas porque hace visible la vibración. Ayuda a:

• Identificar la causa raíz de la vibración: Al observar el modelo animado, los ingenieros pueden distinguir entre problemas como un eje doblado, una desalineación, una pata coja o una base flexible. Por ejemplo, un problema de pata coja mostrará que una de las patas de la máquina se desfasa con respecto a las demás y a la cimentación.
• Confirmar resonancia: Si la forma de deflexión operativa en una frecuencia problemática coincide estrechamente con la forma del modo de una frecuencia natural (encontrada mediante análisis modal), proporciona una prueba definitiva de un problema de resonancia.
• Localizar debilidad estructural: La animación puede resaltar áreas de flexibilidad excesiva o puntos débiles en la base, el bastidor o las tuberías asociadas de una máquina.
• Comunicar los problemas de manera eficaz: Un video animado de una máquina sacudiéndose a sí misma es una herramienta de comunicación mucho más poderosa para gerentes y personal no técnico que un espectro de vibración complejo.

← Volver al índice principal