Comprensión de los defectos de la transmisión por correa
Definición: ¿Qué son los defectos de transmisión por correa?
Defectos en la transmisión por correa Son problemas en los sistemas de transmisión de potencia accionados por correa, incluyendo desgaste, daños o deterioro de la correa; tensión incorrecta de la correa; desalineación de las poleas; desgaste o excentricidad de las poleas; y problemas de resonancia. Estos defectos crean características vibración firmas en frecuencias específicas relacionadas con la velocidad de la correa, las velocidades de rotación de la polea y la cantidad de correas, lo que las hace identificables a través de análisis de vibraciones.
Si bien las transmisiones por correa son simples y económicas en comparación con el acoplamiento directo o los engranajes, introducen fuentes de vibración y modos de falla únicos que requieren comprensión para realizar diagnósticos y mantenimientos efectivos de la maquinaria.
Defectos comunes de la transmisión por correa
1. Desalineación de la correa
Poleas no paralelas o correa no centrada en las ranuras:
- Síntoma: Alto vibración axial (paralelo al eje)
- Frecuencia: Principalmente 1× velocidad del eje de las poleas
- Visual: La correa se desplaza hacia un lado de las poleas, lo que provoca un desgaste desigual
- Causas: Poleas desalineadas, ejes doblados, distorsión del marco
- Efectos: Desgaste acelerado de la correa, cargas laterales en los cojinetes, reducción de la vida útil de la correa
2. Tensión incorrecta de la correa
Tensión insuficiente (demasiado floja)
- Síntomas: Deslizamiento de la correa, vibración de baja frecuencia, ruido chirriante
- Frecuencia: Componentes variables subsincrónicos del deslizamiento
- Efectos: Pérdida de potencia, calentamiento de la correa y acristalamiento, variación de velocidad
- Visual: Holgura excesiva de la correa entre las poleas
Tensión excesiva (demasiado apretado)
- Síntomas: Cargas elevadas en los cojinetes, vibración elevada en las frecuencias del eje
- Efectos: Desgaste acelerado de los cojinetes, deflexión del eje, rotura del cable de la correa
- Medición: La deflexión de la correa es demasiado pequeña cuando se presiona
3. Desgaste y deterioro de la correa
- Desgaste superficial: Superficies de correa lisas y esmaltadas que reducen la fricción
- Agrietamiento: Grietas superficiales por envejecimiento, flexión y exposición ambiental.
- Deterioro del cordón: Degradación del refuerzo interno
- Daños en la pared lateral: Deshilachado por desalineación o contacto con el borde de la polea
- Vibración: Aumento gradual de los niveles generales, comportamiento errático.
4. Resonancia de la correa
- La correa actúa como una cuerda vibrante con frecuencias naturales.
- La excitación a velocidad de marcha puede provocar resonancia de la correa.
- Oscilación o aleteo visible de la correa
- Ruido y vibración a la frecuencia natural de la correa (normalmente 5-50 Hz)
- Solución: Cambie la tensión de la correa o añada un tensor de correa.
5. Defectos de la polea
- Polea excéntrica: Crea una vibración 1× al variar la tensión de la correa
- Ranuras desgastadas: El cinturón no se ajusta correctamente y el contacto es desigual
- Polea dañada: Muescas, abolladuras o corrosión en la superficie de la polea
- Polea doblada: Oscilaciones que crean una variación cíclica de la tensión de la correa
Frecuencias de vibración características
Frecuencia de paso de la correa (BPF)
La frecuencia con la que un punto de la correa pasa por una ubicación fija:
- Cálculo: BPF = Velocidad de la correa (m/s) / Longitud de la correa (m)
- Alternativa: BPF = (π × D × RPM) / (60 × Longitud de la correa)
- Valores típicos: 1-20 Hz para la mayoría de las transmisiones por correa industriales
- Uso diagnóstico: Los defectos de la correa crean picos en BPF y armónicos
Frecuencias de cinturón múltiples
Para transmisiones por correas múltiples (comunes en sistemas de correa trapezoidal):
- Cada cinturón tiene una longitud efectiva ligeramente diferente.
- Crea frecuencias de ritmo a partir de ligeras diferencias de velocidad.
- Modulación de amplitud de baja frecuencia (pulsaciones de 1 a 5 Hz)
- Normal para transmisiones con múltiples correas, pero indica correas no coincidentes
Frecuencias de polea
- Velocidad de rotación de la polea: 1× para cada polea
- Número de ranuras: Algunos diseños muestran frecuencia = ranuras × RPM
- Polea excéntrica: 1× de la velocidad del eje de esa polea
Detección y diagnóstico
Análisis de vibraciones
- Análisis del espectro: Busque picos en BPF, velocidades del eje y armónicos
- Medidas axiales: Una vibración axial alta indica desalineación
- Vibración del cojinete: Comparar cojinetes de motores y equipos accionados
- Frecuencias de ritmo: Modulación de baja frecuencia de múltiples correas
Inspección visual
- Estado del cinturón: Compruebe si hay grietas, vidriado, deshilachados o trozos faltantes.
- Patrones de desgaste: El desgaste desigual indica problemas de alineación o tensión.
- Seguimiento de la correa: Observar si la correa permanece centrada en las ranuras
- Estado de la polea: Inspeccione las ranuras para detectar desgaste, daños y acumulaciones.
- Alineación: Regla o láser para comprobar la alineación de la polea
Medición de tensión
- Método de deflexión: Presione la correa en la mitad del tramo, mida la deflexión (regla general: 1/64 de pulgada por pulgada de tramo)
- Medidor de tensión: Instrumentos especializados que miden la frecuencia o fuerza de la correa
- Especificaciones del fabricante: Comparar con los valores de tensión recomendados
Problemas comunes y soluciones
Deslizamiento de la correa
- Síntomas: Chirridos, variación de velocidad, calentamiento de la correa, acristalamiento
- Causas: Baja tensión, correa desgastada, contaminación del aceite, sobrecarga
- Soluciones: Aumente la tensión, reemplace la correa, limpie las poleas, reduzca la carga
Desgaste prematuro de la correa
- Causas: Desalineación, tensión incorrecta, factores ambientales, desgaste de la polea
- Soluciones: Alineación de precisión, tensado adecuado, reemplazo de poleas, protección del medio ambiente.
Vibración excesiva
- Causas: Resonancia de correa, poleas excéntricas, correas desgastadas, desalineación
- Soluciones: Agregar guías de correa o poleas tensoras, reemplazar poleas, realinear, reemplazar correas
Operación ruidosa
- Causas: Correas desgastadas o vidriadas, desalineación, resonancia
- Soluciones: Reemplazar correas, alinear poleas, ajustar tensión, agregar amortiguación.
Mantenimiento preventivo
Inspecciones regulares
- Comprobaciones visuales del estado de la correa (mensuales)
- Verificación de tensión (trimestral o por fabricante)
- Verificación de la alineación (anualmente o después del reemplazo de la correa)
- Inspección del desgaste de la polea (durante el cambio de correa)
Prácticas de reemplazo de correas
- Conjuntos combinados: Reemplace todas las correas en transmisiones con múltiples correas juntas
- Selección adecuada: Utilice el tipo y tamaño de cinturón correctos para la aplicación
- Alineación antes de la instalación: Verifique la alineación de las poleas antes de instalar correas nuevas
- Tensión adecuada: Siga las especificaciones del fabricante
- Período de rodaje: Vuelva a verificar y ajustar la tensión después de las primeras 24 a 48 horas.
Ventajas y limitaciones
Ventajas de las transmisiones por correa
- Aislamiento de vibraciones (el cumplimiento absorbe los impactos)
- Protección contra sobrecarga (la correa se desliza en lugar de romper los componentes)
- Relaciones de velocidad ajustables (cambiar el tamaño de las poleas)
- Económico y sencillo
- Funcionamiento silencioso cuando está en buenas condiciones.
Limitaciones
- Requiere reemplazo regular (vida útil limitada)
- Pérdidas de eficiencia por deslizamiento (normalmente 2-5%)
- La tensión crea cargas laterales en el cojinete
- Transmisión de potencia limitada a moderada
- Sensible a la alineación y a las condiciones ambientales.
Los defectos en las transmisiones por correa, aunque generalmente menos graves que las fallas de rodamientos o engranajes, afectan significativamente la confiabilidad, la eficiencia y los niveles de ruido del equipo. Comprender las frecuencias de vibración y los modos de falla específicos de cada correa permite una monitorización eficaz y un mantenimiento oportuno, maximizando la vida útil de la correa y previniendo fallas inesperadas en la maquinaria accionada por correa.
Categorías: GlosarioDiagnóstico de vibraciones
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