Calculadora de velocidad de vibración admisible
Cálculo según la norma ISO 10816
Parámetros de cálculo
ISO 10816 – Evaluación de la vibración de la máquina mediante mediciones en piezas no giratorias
Resultados del cálculo
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Evaluación del estado de la zona:
Cómo funciona la calculadora
Norma ISO 10816
Normas de referencia:
- ISO 10816-1: Directrices generales
- ISO 10816-3: Máquinas industriales
- ISO 10816-6: Máquinas reciprocantes
- ISO 20816: Nueva norma consolidada (reemplaza a la ISO 10816)
La norma ISO 10816 establece las condiciones y métodos generales para la medición y evaluación de la vibración de máquinas mediante mediciones en piezas no giratorias. La norma define cuatro zonas de condición de vibración:
- Zona A – vibración de máquinas nuevas
- Zona B – aceptable para funcionamiento a largo plazo
- Zona C – aceptable por tiempo limitado
- Zona D – vibraciones que causan daños
Clasificación de máquinas
Las máquinas se clasifican en cuatro clases según la potencia y el tipo de instalación:
- Clase I: Partes individuales de máquinas conectadas a la máquina operativa (motores eléctricos hasta 15 kW)
- Clase II: Máquinas de potencia media (15-75 kW), hasta 300 kW sobre cimentaciones especiales
- Clase III: Grandes máquinas motrices y otras máquinas grandes con masas giratorias sobre bases rígidas
- Clase IV: Grandes tractores y otras máquinas de gran tamaño sobre bases flexibles
Valores umbral de velocidad de vibración
Valores umbral de velocidad de vibración RMS para límites de zona (mm/s):
Clase | A/B | ANTES DE CRISTO | CD |
---|---|---|---|
I | 0.71 | 1.8 | 4.5 |
II | 1.12 | 2.8 | 7.1 |
III | 1.8 | 4.5 | 11.2 |
IV | 2.8 | 7.1 | 18 |
Recomendaciones de medición
- Las mediciones se toman en tres direcciones mutuamente perpendiculares.
- Los puntos de medición se seleccionan en las carcasas de los cojinetes o cerca de ellas.
- La velocidad de vibración RMS (raíz cuadrada media) se utiliza en el rango de 10 a 1000 Hz.
- El valor máximo medido se utiliza para la evaluación.
Notas
Estos valores umbral son indicativos. Para equipos específicos, se deben considerar las recomendaciones del fabricante y el historial de funcionamiento. Para máquinas de velocidad variable, la evaluación se realiza a velocidad nominal.
Ejemplos de uso y guía de selección de valores
Ejemplo 1: Motor eléctrico pequeño
Guión: Monitoreo de un motor eléctrico de 11 kW que acciona una bomba
- Clase de máquina: Clase I (motores hasta 15 kW)
- Fuerza: 11 kW
- Velocidad: 2950 RPM
- Base: Rígido (base de hormigón)
- Medición: Carcasa del cojinete
- Resultado: Zona A: 0-0,71 mm/s, Zona B: 0,71-1,8 mm/s
- Buen estado típico: 0,5-1,0 mm/s
Ejemplo 2: Compresor de potencia media
Guión: Compresor centrífugo con motor de 55 kW
- Clase de máquina: Clase II (15-75 kW)
- Fuerza: 55 kW
- Velocidad: 1480 RPM
- Base: Rígido
- Medición: Carcasa del cojinete
- Resultado: Zona A: 0-1,12 mm/s, Zona B: 1,12-2,8 mm/s
- Acción: Si > 2,8 mm/s, planificar mantenimiento
Ejemplo 3: Turbogenerador grande
Guión: Turbogenerador de 50 MW sobre cimentación de resortes
- Clase de máquina: Clase IV (cimentación grande y flexible)
- Fuerza: 50 MW (50000 kW)
- Velocidad: 3000 RPM
- Base: Flexible (con soporte de resorte)
- Medición: Carcasa del cojinete
- Resultado: Zona A: 0-2,8 mm/s, Zona B: 2,8-7,1 mm/s
- Nota: Límites más altos gracias al montaje flexible
Cómo elegir valores
Selección de clase de máquina
- Clase I:
- Motores ≤ 15 kW
- Bombas pequeñas, ventiladores
- Equipo auxiliar
- Clase II:
- Motores de 15-75 kW (estándar)
- Hasta 300 kW sobre cimentaciones especiales
- Bombas medianas, compresores
- Clase III:
- Máquinas grandes > 300 kW
- Cimentación rígida (hormigón)
- Equipos rotatorios pesados
- Clase IV:
- Máquinas grandes > 300 kW
- Cimentación flexible (muelles, marcos)
- Turbinas, grandes generadores
Tipo de fundación
- Fundación rígida:
- Bloque o losa de hormigón
- Marco de acero relleno de lechada
- Frecuencia natural > 1,25 × frecuencia de funcionamiento
- Fundación flexible:
- Soportes de resorte
- Soportes de goma
- Estructuras ligeras de acero
- Frecuencia natural < frecuencia de operación
Selección del punto de medición
- Carcasa del cojinete: Ubicación de medición principal
- Base: Para comprobar la transmisión/aislamiento
- Estructura: Para la vibración general del edificio
- Mejores prácticas: Medir en todos los rodamientos accesibles
Interpretación de resultados
- Zona A (Buena):
- Máquinas nuevas o recientemente revisadas
- No se requiere ninguna acción
- Línea de base para futuras comparaciones
- Zona B (Satisfactoria):
- Funcionamiento normal
- Continuar con el seguimiento regular
- No hay acción inmediata
- Zona C (Insatisfactoria):
- Planifique mantenimiento pronto
- Aumentar la frecuencia de monitoreo
- Investigar la causa raíz
- Zona D (Inaceptable):
- Se requiere acción inmediata
- Riesgo de daños
- Considere el cierre
📘 Guía completa: Calculadora de velocidad de vibración
🎯 Qué hace esta calculadora
Esta calculadora determina los niveles de velocidad de vibración permisibles para equipos industriales según el estándar internacional ISO 10816.
Es una herramienta fundamental para diagnosticar el estado técnico de la maquinaria rotativa y predecir posibles fallos antes de que ocurran.
🌍 Entendiendo la norma ISO 10816
ISO 10816 Es la norma internacional que establece las reglas para evaluar la vibración de las máquinas mediante mediciones en piezas no giratorias (carcasas de rodamientos, cimentaciones). La norma divide todos los equipos en cuatro clases según su potencia y tipo de instalación, con niveles de vibración admisibles definidos para cada clase.
Explicación de las zonas de vibración:
- Zona A (Verde): Maquina nueva de vibración - equipo en excelente estado
- Zona B (Amarillo): Aceptable para funcionamiento a largo plazo: equipo en buen estado.
- Zona C (Naranja): Aceptable solo a corto plazo: se requiere planificación de mantenimiento.
- Zona D (Roja): Vibración inaceptable: riesgo de daños al equipo
Nota: Desde 2016, la norma ISO 10816 está siendo reemplazada por la norma ISO 20816, pero los principios siguen siendo los mismos.
💼 Aplicaciones en el mundo real
Escenarios típicos:
1️⃣ Aceptación de equipos nuevos
Tras la instalación de la bomba, se revisa la vibración. El valor debe estar en la zona A. Si es superior, existen problemas de instalación o equilibrado.
2️⃣ Diagnósticos programados
Mediciones mensuales de vibraciones en motores. El crecimiento de la tendencia advierte sobre el desarrollo de fallas. Permite realizar reparaciones planificadas antes de la falla.
3️⃣ Solución de problemas
El ventilador se volvió ruidoso. Vibración medida: Zona C. Causa: desgaste del rodamiento o desequilibrio del rotor.
4️⃣ Evaluación posterior a la reparación
Tras sustituir el rodamiento, se revisa la vibración. Debería volver a la zona A o B. De lo contrario, la reparación se realizó incorrectamente.
📊 Ejemplo práctico: Estación de bombeo
Situación:
- Bomba centrífuga, 55 kW, 1480 RPM
- ISO 10816 Clase II
- Vibración medida: 4,5 mm/s (Zona C)
Acción: Los diagnósticos urgentes revelaron un desequilibrio del impulsor.
Resultado: Después del equilibrado, la vibración se redujo a 1,8 mm/s (Zona B) ✓
📖 Glosario técnico
- Velocidad de vibración (RMS)
- Velocidad del movimiento oscilatorio en un punto de la carcasa de la máquina. Medida en mm/s. Valor cuadrático medio en el rango de 10-1000 Hz.
- Clase de máquina
- Categoría de equipos por potencia y tipo de instalación:
- Clase I: Máquinas pequeñas de hasta 15 kW
- Clase II: Máquinas medianas de 15-75 kW (hasta 300 kW en cimentaciones especiales)
- Clase III: Máquinas grandes sobre bases rígidas
- Clase IV: Máquinas grandes sobre bases flexibles
- Fundación rígida
- Cimentación cuya frecuencia natural es > 1,25 × frecuencia de rotación. Prácticamente no vibra.
- Fundación flexible
- Cimentación sobre soportes de resorte o marco ligero. Frecuencia natural. < frecuencia de rotación.
- Punto de medición
- Ubicación del sensor de vibración. Generalmente, en la carcasa del rodamiento, lo más cerca posible del rodamiento.
- Tendencia de vibración
- Cambio en el nivel de vibración a lo largo del tiempo. Más importante que el valor absoluto: indica el desarrollo de defectos.
⚠️ Notas importantes
- Esta calculadora proporciona valores de orientación basados en la norma ISO 10816
- Para equipos críticos, se requiere un análisis de ingeniería detallado
- Tenga siempre en cuenta las tendencias de vibración, no solo las mediciones individuales
- Las normas locales pueden tener requisitos más estrictos
🎓 Consejos profesionales
- Mida en tres direcciones: vertical, horizontal, axial
- Tome medidas en los mismos puntos para el análisis de tendencias
- Registrar las condiciones de funcionamiento (carga, temperatura, velocidad)
- Utilice sensores de calidad e instrumentos certificados
- Comparar con las mediciones de referencia de la puesta en servicio