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Calculadora de aceleración de vibraciones (ISO 20816)
Convierte la velocidad de vibración (mm/s RMS) a aceleración (m/s², g) a cualquier frecuencia. Introduzca la velocidad y la frecuencia para obtener los resultados de aceleración RMS, pico y desplazamiento.
Resultados
Aceleración a partir de la velocidad
Para la vibración sinusoidal, la aceleración se deriva de la velocidad mediante la multiplicación por la frecuencia angular:
Conversión a g
Desplazamiento a partir de velocidad
Dónde:
- vRMS — velocidad de vibración RMS (mm/s)
- F — frecuencia (Hz); si se dan las RPM: f = RPM / 60
- aRMS — aceleración raíz cuadrada media (m/s²)
- apico — pico de aceleración = aRMS × √2 (m/s²)
- dp-p — 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, valor eficaz = 0.707 / 9.80665 = 0,072 g
dp-p = 4,5 × √2 × 1000 / (π × 25) = 81,0 micras
Comparación de parámetros de vibración
| Parámetro | Mejor rango de frecuencia | Unidades típicas | Uso principal |
|---|---|---|---|
| Desplazamiento | < 10 Hz (600 rpm) | micras pp | Máquinas de baja velocidad, vibración del eje |
| Velocidad | 10-1000 Hz | mm/s (valor eficaz) | Estado general de la máquina (ISO 10816) |
| Aceleración | > 1000 Hz | m/s², g | Defectos de rodamientos, engranajes, 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 equilibrador portátil de dos canales y analizador de vibraciones para el equilibrado de rotores in situ.
Instrumentos profesionales de equilibrado de campo con análisis de vibraciones integrado, medición de aceleración y evaluación ISO 10816/ISO 20816. Utilizados en más de 50 países.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko es ingeniero de análisis de vibraciones y fundador y director ejecutivo de Vibromera. Desde hace más de 15 años equilibra equipos rotativos en campo y no en un banco de pruebas: desbrozadoras, ventiladores industriales, trituradoras, centrifugadoras, ejes y husillos. De ese trabajo nacieron los instrumentos Balanset — se concibieron como una herramienta que el especialista puede llevar hasta la máquina y utilizar solo, in situ, 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 montaje y el soporte de la línea Balanset. El instrumento insignia es el Balanset-1A, un analizador portátil para el equilibrado en uno y dos planos y para el diagnóstico de vibraciones. Nikolai participa personalmente en la atención al cliente, en la resolución de casos de equilibrado difíciles y en el desarrollo del software. Trabaja con clientes de todo el mundo, en cualquier idioma.
