¿Cómo sé si la vibración es causada por desequilibrio o desalineación?

Unbalance produces a dominant peak at exactly 1× RPM (shaft speed) in the radial direction, with stable phase and amplitude that rises with speed (unbalance force ∝ speed²). Misalignment produces significant 2× RPM component (often equal to or larger than 1×), strong axial vibration, and 180° phase shift across the coupling.

¿Cuáles son las frecuencias de defectos de los rodamientos (BPFO, BPFI, BSF, FTF)?

Estas son frecuencias características que se generan cuando un elemento rodante pasa sobre un defecto en un componente específico del rodamiento. BPFO (Frecuencia de Paso de Bolas en la Pista Exterior), BPFI (Frecuencia de Paso de Bolas en la Pista Interior), BSF (Frecuencia de Giro de Bolas) y FTF (Frecuencia Fundamental del Tren). Dependen de la geometría del rodamiento y de la velocidad del eje.

¿Cuál es un buen nivel de vibración para maquinaria rotatoria?

La norma ISO 10816-1 clasifica la intensidad de las vibraciones según la clase de máquina. Para máquinas industriales típicas (Clase II, 15-75 kW): Zona A (buena). 7.1 mm/s.

¿Se puede utilizar el Balanset-1A para el análisis de vibraciones?

Yes. The Balanset-1A includes a 2-channel vibration analyzer with full FFT spectrum display (F8 — Charts mode, 'F5-Spectrum (Hz)' tab) and a vibrometer for overall/1× comparison (F5 mode). Both channels can be used simultaneously for radial+axial comparison.

¿Cuál es la diferencia entre la forma de onda temporal y el espectro FFT?

La forma de onda temporal muestra la amplitud de la vibración a lo largo del tiempo, lo cual resulta complejo cuando existen múltiples fallos. La FFT la descompone en componentes de frecuencia individuales, creando un espectro donde cada pico corresponde a una fuente específica.

¿Qué causa la vibración subarmónica (0,5×)?

Los subarmónicos a 0,5 × RPM suelen indicar holgura mecánica grave, remolinos de aceite en los cojinetes de deslizamiento o ejes agrietados. Los picos de medio orden se producen por impactos que ocurren cada dos revoluciones.

Análisis de vibraciones — Diagnóstico del espectro Guía

📌 Artículo de referencia canónico — vibromera.eu

Desde los fundamentos de la FFT hasta el diagnóstico de fallos: aprenda a leer espectros de vibración, calcular frecuencias de defecto de rodamientos, evaluar la severidad según ISO 10816 y diagnosticar desequilibrio, desalineación, holgura, defectos de rodamientos y engranajes — con herramientas interactivas y el Balanset-1A.

El flujo de diagnóstico de esta guía es el mismo que Vibromera incorpora en el Balanset-1A: espectro FFT, evaluación de severidad según ISO 10816/20816 y equilibrado guiado en dos planos en una única unidad portátil.

Calculadoras de diagnóstico interactivas

Herramientas esenciales para el análisis de vibraciones — frecuencias de defectos de cojinetes, frecuencia de engrane, evaluación de severidad y conversión de unidades

🔵 Calculadora de frecuencia de defectos de rodamientos

Selección rápida — Rodamiento común La geometría predefinida sigue los diseños clásicos SKF/FAG (diseño E para NU, ISO/J2 para conos 30xxx). El número de elementos rodantes varía según el fabricante y la generación — para diagnósticos críticos, introduzca la geometría real de su rodamiento a partir de su hoja de datos.

Velocidad del eje (RPM)

Número de elementos rodantes (n)

Diámetro de bola/rodillo, Bd (mm)

Diámetro de paso, Pd (mm)

Ángulo de contacto, α (grados)

BPFO — Pista exterior

—

BPFI — Pista interior

—

BSF — Giro de bola/rodillo

—

FTF — Jaula (Tren)

—

1× eje = — Hz | Relación BPFO/BPFI: —

📏 ISO 10816 Severidad & RPM↔Hz & GMF

Velocidad de vibración (mm/s RMS)

Clase de máquina

Un buen

B Aceptable

Alerta C

D Peligro

🔄 Convertidor de RPM ↔ Hz

RPM

Frecuencia (Hz)

1× = 25.00 Hz | 2× = 50.00 Hz | 3× = 75.00 Hz | Periodo = 40.00 EM

⚙️ Frecuencia de malla de engranajes (GMF)

RPM del eje (engranaje impulsor)

Número de dientes (engranaje impulsor)

Número de dientes (engranaje impulsado) — opcional, para la relación de transmisión

Frecuencia de malla de engranajes (GMF)

—

2× GMF

—

3× GMF

—

Relación de transmisión

—

Velocidad del eje impulsado

—

RPM

Identificación de fallos de un vistazo

Cada fallo mecánico produce una "huella dactilar" característica en el espectro de vibración.

⚖️

Desequilibrio

1×

Pico dominante a la velocidad del eje. Radial. Fuerza ∝ velocidad². Fase estable.

🔧

Desalineación

2× (+ 1×, 3×)

Fuerte segundo armónico. Axial alto. Fase de 180° a través del acoplamiento.

🔩

Flojedad

1×, 2×, 3×… n×

"Bosque" de armónicos. Puede mostrar subarmónicos de 0,5×.

🔵

Defecto del cojinete

BPFO/BPFI/BSF

Picos no sincrónicos. Bandas laterales a 1×. Aumento del piso de ruido.

⚙️

Falla del engranaje

GMF ± 1×

Frecuencia de malla de engranajes con bandas laterales a la velocidad del eje.

📊 Tabla de referencia diagnóstica completa

Fallo	Frecuencia primaria	Armónicos	Dirección	Comportamiento de las fases	Característica distintiva clave
Desequilibrio estático	1×	Bajo/ninguno	Radial (H,V)	Ambos cojinetes en fase	Sinusoide pura de 1×. Fuerza ∝ velocidad².
Desequilibrio dinámico	1×	Bajo/ninguno	Radial (H,V)	~180° entre cojinetes	1× dominante, cojinetes desfasados (par).
Desalineación paralela	2× (≥ 1×)	1 vez, 3 veces	Radial	180° a través del acoplamiento	2× a menudo > 1×. Radial alto en el acoplamiento.
Desalineación angular	1×, 2×	3×	Axial dominante	180° a través del acoplamiento (axial)	Axial alto. Axial ≥ 50% de radial.
Holgura de componentes	1×, 2×… 10×+	Muchos (~10×)	Radial	Errático	"Bosque" de armónicos. Posible 0,5× sub.
Holgura estructural	1× o 2×	Pocos por encima de 2×	Vertical	Inestable	Fuerte vertical. Responde a la revisión de tornillos.
Pista exterior (BPFO)	BPFO, 2×BPFO...	BPFO múltiple	Radial	N/A	No sincrónico. Sin bandas laterales 1×.
Pista interior (BPFI)	BPFI, 2×BPFI...	BPFI múltiple	Radial	Modulado a 1×	Armónicos BPFI con bandas laterales de ±1×.
Elemento rodante (BSF)	BSF, 2×BSF...	BSF múltiple	Radial	N/A	2×BSF a menudo > 1×BSF. No sincrónico.
Jaula (FTF)	FTF ≈ 0,4×	2,3 veces el FTF	Radial	N/A	Fundamental < 1×; los armónicos pueden superar 1×.
Engrane de engranajes	GMF = N × 1 ×	2,3 veces el GMF	Radial + axial	Modulado a 1×	GMF con bandas laterales. N = dientes.
Eléctrico (motor)	2× frecuencia de línea	—	Radial	Cae al apagar	100/120 Hz. Prueba de caída instantánea.

Demostración interactiva de espectro FFT — 17 escenarios de fallo

Seleccione un tipo de fallo para ver la forma de onda temporal y el espectro de frecuencia característicos. Compare patrones para identificar la causa raíz.

Línea base

Desequilibrio

Desalineación

Flojedad

Cojinetes

Engranajes

Otros

Condiciones normales de funcionamiento: vibración baja y estable. Pico pequeño de 1× debido al desequilibrio residual. Espectro limpio.

Dominio del tiempo (forma de onda)

Espectro de frecuencia (FFT)

¿Qué es el análisis de vibraciones?

Respuesta rápida

Análisis de vibraciones es el proceso de medir e interpretar las oscilaciones mecánicas de maquinaria rotativa para diagnosticar fallos sin desmontarla. FFT (Transformada Rápida de Fourier), la compleja señal de vibración se descompone en componentes de frecuencia individuales. Cada fallo produce una "huella espectral" característica: desequilibrio a 1× RPM, desalineación A 2×, holgura como armónicos múltiples, defectos en los rodamientos a frecuencias no síncronas. El Balanset-1A Realiza tanto el balanceo como el análisis del espectro en un instrumento portátil.

Toda máquina rotativa vibra. En una máquina sana, la vibración es baja y estable — su "firma de funcionamiento" normal. A medida que se desarrollan los defectos, la vibración cambia de forma predecible. Midiendo y analizando estos cambios, podemos identificar la causa raíz, predecir el fallo y programar el mantenimiento antes de una avería catastrófica. Esto es la base de mantenimiento predictivo.

FFT: El núcleo del análisis del espectro

Un sensor de vibración (acelerómetro) convierte la oscilación mecánica en una señal eléctrica. Visualizada a lo largo del tiempo, esta es la forma de onda — una curva compleja, aparentemente caótica, cuando existen múltiples fallos. La FFT (Transformada Rápida de Fourier) descompone esta compleja señal en componentes sinusoidales individuales, cada uno con su propia frecuencia y amplitud.

Piense en la FFT como un prisma que descompone la luz blanca en un arcoíris. La forma de onda compleja es "luz blanca" — la FFT revela los "colores" (frecuencias) individuales ocultos en su interior. El resultado es el espectro de vibración — la herramienta de diagnóstico principal.

Frecuencia de rotación

f₁ₓ = RPM / 60 (Hz)

1× = frecuencia de rotación del eje: la referencia para todos los análisis espectrales

Parámetros clave del espectro

Frecuencia (eje X, Hz): Frecuencia de oscilaciones. Directamente relacionada con la fuente. 1× = velocidad del eje. 2× = el doble de la velocidad del eje.
Amplitud (eje Y, mm/s RMS): Intensidad de vibración en cada frecuencia. A mayor intensidad de vibración, mayor energía, mayor gravedad del estado de la máquina.
Armónicos: Múltiplos enteros del fundamental: 2× (2º), 3× (3º), 4×, etc. Su presencia y altura relativa aportan información diagnóstica.
Fase (°): Relación de fase en diferentes puntos de medición. Esencial para distinguir entre desequilibrio (en fase) y desalineación (180°).

Unidades de medida de vibración: desplazamiento, velocidad, aceleración

La vibración puede medirse como tres parámetros físicos diferentes. Cada uno enfatiza distintos rangos de frecuencia, lo que los hace adecuados para diferentes tareas de diagnóstico. Comprender cuándo usar cada parámetro es fundamental para un análisis eficaz.

📏 Desplazamiento

µm (pico a pico) o mil

Mejor gama: 1-100 Hz

Mide cómo lejos se mueve la superficie. Enfatiza las frecuencias bajas — ideal para máquinas de baja velocidad, análisis de órbita del eje y sondas de proximidad en cojinetes lisos. 1 mil = 25,4 µm.

📈 Velocidad

mm/s (valor eficaz)

Mejor gama: 10-1000 Hz

Mide cómo rápido La superficie se mueve. El parámetro estándar para la supervisión general de maquinaria según ISO 10816. La respuesta en frecuencia plana otorga el mismo peso a la mayoría de los tipos de fallos. Balanset-1A mide en mm/s RMS.

💥 Aceleración

m/s² o g (RMS/pico)

Mejor gama: 500 Hz – 20 kHz

Mide la fuerza de la vibración. Enfatiza las frecuencias altas — ideal para defectos tempranos de rodamientos, engrane de engranajes e impactos. 1 g = 9,80665 m/s². Se utiliza para el análisis de envolvente/demodulación.

Cuándo utilizar cada parámetro

Parámetro	Unidad	Rango de frecuencia	Mejor para	Normas
Desplazamiento	µm pico a pico	1-100 Hz	Máquinas lentas (< 600 RPM), órbita del eje, sondas de proximidad, cojinetes de deslizamiento (referencia — no medido por el Balanset-1A)	ISO 7919 (vibración del eje)
Velocidad	mm/s (valor eficaz)	10-1000 Hz	Supervisión general de maquinaria — desequilibrio, desalineación, holgura. Parámetro predeterminado. El parámetro nativo (y único) del Balanset-1A.	ISO 10816, ISO 20816
Aceleración	g o m/s² RMS	500 Hz – 20 kHz	Defectos tempranos en rodamientos, engranajes, impactos, maquinaria de alta velocidad (referencia — no medido por el Balanset-1A)	ISO 15242 (vibración de rodamientos)

Conversión a una sola frecuencia

v = 2πf · d | a = 2πf · v = (2πf)² · d

d = desplazamiento (m), v = velocidad (m/s), a = aceleración (m/s²), f = frecuencia (Hz). Todas las magnitudes deben usar la misma convención de amplitud (todo en pico, todo en pico a pico, o todo en RMS) — mezclar desplazamiento pico a pico con velocidad RMS introduce un error de ~2,8×.

💡 Regla general

Si solo tiene un sensor y un parámetro para elegir: Elija la velocidad (mm/s RMS). Cubre la gama más amplia de fallos comunes con respuesta plana. El Balanset-1A utiliza este parámetro como su parámetro nativo. Añada la medición de aceleración solo cuando necesite detectar defectos iniciales en rodamientos o engranajes a altas frecuencias.

Técnica de medición con Balanset-1A

📋 Especificación de medición del Balanset-1A

El Balanset-1A mide velocidad de vibración, mm/s RMS (0,2–80 mm/s). Banda de medición: 5-1000 Hz; el sensor es plano dentro de un ±10% hasta ~550 Hz, con compensación de caída solo en pantalla por encima de ese valor. El espectro en pantalla (ajuste "Spectrum, Hz") se extiende hasta 8 kHz — un rango de visualización, no una afirmación de precisión de medición. No hay modos de desplazamiento o aceleración, ni envolvente/demodulación — las secciones sobre aceleración, análisis de envolvente y cavitación más abajo son material de referencia.

Colocación del sensor

La calidad del diagnóstico depende completamente de la calidad de la medición. Las fuerzas de vibración se transmiten a través de los rodamientos, por lo que los sensores deben montarse en sus carcasas, lo más cerca posible del rodamiento, en la estructura portante (no en las tapas ni en las aletas de refrigeración).

Preparación de la superficie: Limpio, plano y sin escamas de pintura. La base magnética debe quedar a ras.
Radial horizontal (H): Perpendicular al eje, plano horizontal. A menudo, la amplitud más alta.
Radial vertical (V): Perpendicular al eje, plano vertical.
Axial (A): Paralelo al eje. Fundamental para detectar desalineación.

💡 Truco de diagnóstico de dos canales

El Balanset-1A tiene 2 canales. Para el diagnóstico, monte ambos sensores en el mismo rodamiento — uno radial, uno axial. Esto proporciona espectros radial + axial simultáneos, permitiendo una detección instantánea de la desalineación.

Modos de diagnóstico de Balanset-1A

F8 — Charts → pestaña "F5-Spectrum (Hz)": Visualización completa del espectro FFT. El modo de diagnóstico principal. Las demás pestañas de Charts — F2-Overall, F3-1x, F4-Harmonics (1x..Nx) y F6-Orbit — cubren la vibración global, el seguimiento 1×, los patrones armónicos y la órbita del eje.
F5 — Vibration Meter: Evaluación rápida. Compare V1s (RMS total) con V1o (1×). Si V1s ≈ V1o → desequilibrio. Si V1s ≫ V1o → otros fallos.
F6 — Reports: Archivo de mediciones e informes HTML — utilícelo para guardar valores de referencia.
F9 — Route Inspection: Rutas de medición guiadas con zonas de tendencia según la ISO 10816-1 — para rondas de monitorización regulares.

⚠️ V1s vs. V1o: La primera comprobación de diagnóstico

Antes de equilibrar, compare V1s con V1o. Si V1s ≫ V1o (p. ej., 8 vs. 2 mm/s), la mayor parte de la vibración NO se debe al desequilibrio. Equilibrar no lo solucionará; examine el espectro completo.

Análisis de fases: el diferenciador diagnóstico

La frecuencia le indica qué está vibrando; la fase se lo indica cómo. Dos fallos pueden producir espectros idénticos (ambos dominados por 1×) — solo el análisis de fase los distingue. La fase es la relación angular entre la vibración en diferentes puntos de medición, medida en grados (0°–360°).

🧭 Fase → Tabla de referencia de diagnóstico

Relación de fase	Puntos de medición	Diagnóstico	Explicación
0° (en fase)	Rodamiento 1 ↔ Rodamiento 2 (radial)	Desequilibrio estático	Ambos rodamientos se mueven juntos en sincronía — un único punto pesado en el centro del rotor. Corrección de un solo plano.
~180° (antifase)	Rodamiento 1 ↔ Rodamiento 2 (radial)	Desequilibrio dinámico (de par)	Los rodamientos oscilan en oposición: dos puntos pesados en planos diferentes crean un par oscilante. Se requiere corrección en dos planos.
~90°	Horizontal ↔ Vertical (mismo cojinete)	Desequilibrio (de cualquier tipo)	Normal para el desequilibrio: el vector de fuerza gira con el eje, lo que produce ~90° entre H y V en el mismo punto.
~180°	A través del acoplamiento (radial)	Desalineación paralela	Las fuerzas de acoplamiento separan los ejes en direcciones radiales opuestas. Un acoplamiento de 180° con un valor alto de 2× es la característica distintiva.
~180°	A través del acoplamiento (axial)	Desalineación angular	Los ejes empujan y tiran axialmente de forma alternada. Un desfase axial de 180° a través del acoplamiento con componentes elevadas de 1× y 2× es definitivo.
0°	A través del acoplamiento (axial)	No desalineación	Ambos lados se mueven en la misma dirección axial, lo que podría deberse a dilatación térmica, tensión en las tuberías o pie blando. No a desalineación angular.
Errático / inestable	Algún punto consistente	Holgura mecánica	Las lecturas de fase saltan aleatoriamente entre mediciones, lo cual es característico de los impactos en uniones sueltas. Fase inestable = holgura.
Deriva lenta	Cualquier punto, a lo largo del tiempo	Resonancia o efectos térmicos	El cambio de fase gradual durante el calentamiento sugiere que la rigidez estructural cambia con la temperatura (desalineación térmica).
Consistente, no 0/180°	Rodamiento 1 ↔ Rodamiento 2	Desequilibrio combinado estático + de par	La fase entre 0° y 180° indica una mezcla de componentes estáticos y de par: requiere equilibrado en dos planos.

💡 Medición de fase con Balanset-1A

El Balanset-1A muestra la fase en 1× (la lectura F1° en modo vibrómetro) utilizando el tacómetro como referencia. Para comparar la fase entre dos rodamientos, mida cada rodamiento en la misma dirección (por ejemplo, horizontal) con el tacómetro en la misma marca de referencia. La diferencia entre las lecturas de fase revela el tipo de fallo. No se necesita software especial — basta con restar las dos lecturas.

Fallo 1: Desequilibrio

Causa: Centro de masas desplazado del eje de rotación. Tolerancias de fabricación, acumulación de depósitos, erosión, pala rota, peso perdido.

Espectro: Pico dominante exactamente en 1× RPM. Armónicos muy bajos. Vibración radial. El desequilibrio fuerza crece con la velocidad²; la amplitud de vibración aumenta con la velocidad, y la relación exacta depende de la proximidad a la resonancia. La fase es estable y repetible.

Desequilibrio estático (un solo plano)

Forma de onda sinusoidal pura de 1× pico. Ambos rodamientos en fase. Corrección de un solo plano.

Desequilibrio estático: dominante 1× a 25 Hz (1500 RPM). Armónicos mínimos.

Desequilibrio dinámico (dos planos/par)

También 1× dominante, pero los rodamientos desfasados aproximadamente 180°. Se requiere corrección en dos planos.

Desequilibrio dinámico: 1× dominante. Espectro similar al estático, pero con diferencia de fase en los rodamientos.

Acción: Llevar a cabo equilibrado del rotor con el Balanset-1A. Tolerancia de grado G por ISO 1940-1.

Fallo 2: Desalineación del eje

Causa: Los ejes de los árboles acoplados no coinciden. Pueden ser paralelos (desplazados) o angulares (inclinados), generalmente ambos.

Desalineación paralela (radial)

Alto 1× y 2× en dirección radial. 2× a menudo ≥ 1×. Desplazamiento de fase de 180° a través del acoplamiento.

Desalineación paralela — dirección radial. Fuerte 1× y 2× con leve 3×.

Desalineación angular — radial

1× y 2× presentes ambos en la dirección radial — cualquiera de los dos puede dominar, por lo que el espectro radial por sí solo no es concluyente. La medición axial es la que decide.

Desalineación angular — radial (R). Tanto 1× como 2× elevados (2× > 1× en este ejemplo).

Desalineación angular — axial

Vibración axial ≥ 50% de la radial, normalmente dominada por 1× con un 2× y 3× elevados. Diferencia de fase de 180° a través del acoplamiento en axial. Esta es la medición distintiva clave.

Desalineación angular — axial (A). 1× dominante con 2× y 3× fuertes en la dirección axial.

Acción: El equilibrado NO servirá de nada. Detenga la máquina y realice la alineación de ejes. Vuelva a comprobar la vibración después.

Fallo 3: Holgura mecánica

Causa: Pérdida de rigidez estructural: pernos flojos, grietas en los cimientos, asientos de cojinetes desgastados, holguras excesivas.

Holgura de componentes

"Bosque" de armónicos: 1×, 2×, 3×, 4×… hasta 10×+ con amplitud decreciente. Puede mostrar subarmónicos de 0,5×.

Holgura de componentes — muchos armónicos de 1× a 10×. Observe el subarmónico en la región de 0,4–0,5×.

Holgura estructural

Dominante 1× y/o 2×. Pocos armónicos superiores. Fuerte vibración vertical.

Soltura estructural: predominan 1× y 2×. Armónicos superiores mínimos.

Acción: Inspeccione y apriete los pernos de montaje. Revise la base. Compruebe siempre si hay holgura. antes de equilibrio.

Fallo 4: Defectos en los rodamientos

Causa: Picaduras, desconchados, desgaste en pistas de rodadura, elementos rodantes o jaula.

Frecuencias de defectos en los rodamientos

BPFO = (n/2)(1 − Bd/Pd·cos α) · f_s
BPFI = (n/2)(1 + Bd/Pd·cos α) · f_s
BSF = (Pd/2Bd)(1 − (Bd/Pd·cos α)²) · f_s
FTF = ½(1 − Bd/Pd·cos α) · f_s

n = elementos rodantes | Bd = diám. de bola | Pd = diám. primitivo | α = ángulo de contacto | f_s = RPM/60

Defecto de pista exterior (BPFO)

Serie de picos en BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Sin bandas laterales 1× (anillo estacionario). Fallo más común en rodamientos.

Defecto en la pista exterior: armónicos del BPFO en frecuencias no síncronas. Sin bandas laterales.

Defecto de pista interior (BPFI)

Armónicos BPFI con bandas laterales de ±1× (anillo giratorio, modulación de zona de carga). El patrón de bandas laterales es el identificador clave.

Defecto de pista interior: armónicos BPFI con bandas laterales de ±1× (picos más pequeños que flanquean los picos principales).

Defecto del elemento rodante (BSF)

Armónicos BSF. 2×BSF a menudo dominantes. No sincronizados. Suelen presentar daños en la pista.

Defecto del elemento rodante: armónicos del BSF. Nota: 2×BSF es el valor más alto (daño de dos elementos).

Defecto de jaula (FTF)

Fundamental subsíncrona (FTF ≈ 0,4× la velocidad del eje); sus armónicos pueden extenderse por encima de 1×. Frecuencia baja. A menudo acompaña a otros daños en el rodamiento.

Defecto de jaula — la fundamental FTF es subsíncrona (por debajo de 1×); sus armónicos pueden extenderse por encima de 1× la velocidad del eje.

Progresión de defectos en rodamientos (4 etapas)

Etapa 1 — Subsuperficial: Zona ultrasónica / de emisión acústica (aproximadamente 20–60 kHz). No visible en la FFT estándar. Detectable mediante energía de impulso / envolvente.

Etapa 2 — Defecto incipiente: Los impactos excitan las frecuencias naturales del rodamiento (aproximadamente 500–2000 Hz); las frecuencias de defecto discretas (BPFO, BPFI) aparecen con baja amplitud hacia el final de esta etapa. El Balanset-1A detecta de forma fiable las frecuencias de defecto discretas (decenas a cientos de Hz) desde la última parte de la Etapa 2 en adelante.

Etapa 3 — Progresivo: Armónicos múltiples. Se desarrollan bandas laterales. El ruido de fondo aumenta.

Etapa 4 — Avanzada: Ruido de banda ancha. Las frecuencias de los rodamientos podrían desaparecer en el ruido. Sustitución urgente.

Análisis de envolvente (demodulación): detección temprana de fallos en rodamientos

El análisis de espectro FFT estándar detecta defectos de rodamientos desde la última parte de la Etapa 2 en adelante. Antes de eso, los impactos del rodamiento son demasiado débiles — y de frecuencia demasiado alta — para aparecer por encima del suelo de ruido. Análisis de envolvente (también llamada demodulación o detección de alta frecuencia, HFD) extiende la detección a etapas mucho más tempranas.

Cómo funciona

Cuando un elemento rodante impacta un defecto, genera un pulso de impacto corto que excita resonancias estructurales de alta frecuencia (normalmente de 5 a 20 kHz). Estas resonancias "suenan" brevemente con cada impacto. El análisis de envolvente funciona en tres pasos:

Filtro paso banda: Aislar la banda de resonancia de alta frecuencia (por ejemplo, 5–15 kHz) donde resuenan los impactos.
Rectificar y envolvente: Extraiga el patrón de modulación de amplitud: la "envolvente" que sigue los picos de la oscilación resonante.
FFT de la envolvente: Aplicar FFT a la señal de envolvente. El resultado muestra la tasa de repetición de impactos, lo que equivale a las frecuencias de defectos de los rodamientos (BPFO, BPFI, BSF, FTF).

¿Por qué la envolvente detecta antes?

En el espectro en bruto, un impacto débil en el BPFO podría producir 0,1 mm/s, invisible entre el ruido de la máquina de 2 mm/s. Sin embargo, ese mismo impacto provoca una resonancia a 8 kHz, donde no hay otra fuente de vibración. Tras la demodulación, el patrón de repetición del BPFO emerge claramente de un fondo limpio.

Parámetros relacionados

Energía de pico (SE): Medición general de la energía de impacto de alta frecuencia. Valor de tendencia escalar. Ideal para el cribado de "pasa/no pasa".
gSE / HFD / PeakVue: Nombres específicos del proveedor para parámetros derivados de envolventes. Todos basados en el mismo principio.
Envolvente de aceleración: El Balanset-1A mide en velocidad (mm/s). Para un análisis de envolvente completo, lo ideal es un analizador dedicado con entrada de aceleración y capacidad de filtrado paso banda. Sin embargo, la FFT del Balanset-1A puede seguir detectando eficazmente frecuencias discretas de defecto de rodamiento en el espectro de velocidad estándar a partir de la Etapa 2 avanzada.

Espectro de envolvente del defecto de pista interna: los armónicos del BPFI emergen claramente de la señal de alta frecuencia demodulada. Compárese con el espectro de velocidad sin procesar, donde estos pueden estar ocultos por el ruido.

Acción: Revise la lubricación. Planifique la sustitución de rodamientos. Aumente la frecuencia de monitorización.

Fallo 5: Defectos en el engranaje

Causa: Dientes desgastados, picados o rotos. Excentricidad del engranaje. GMF = número de dientes × RPM del eje / 60.

Excentricidad del engranaje

GMF con bandas laterales a ±1× de la velocidad del eje. La componente 1× del engranaje también puede estar elevada.

Excentricidad del engranaje: frecuencia de engrane (GMF) a 500 Hz con bandas laterales de ±1×. Elevada 1×.

Desgaste/daños en los dientes del engranaje

Múltiples armónicos GMF con bandas laterales densas. La severidad varía con el número y la amplitud de las bandas laterales.

Desgaste de engranajes: GMF y 2×GMF con múltiples bandas laterales a intervalos de 1×.

Acción: Revise el aceite de la caja de cambios para detectar partículas metálicas. Programe una inspección. Controle la tendencia de la banda lateral del GMF.

Fallo 6: fallos eléctricos (motores)

Los fallos electromagnéticos producen vibraciones en 2× frecuencia de línea (100 Hz en redes de 50 Hz, 120 Hz en 60 Hz). Prueba crítica: la vibración desaparece. instantáneamente cuando se corta la electricidad. Los fallos mecánicos se atenúan gradualmente.

Excentricidad del estator: 2× frecuencia de línea, amplitud constante.
Defectos de la barra del rotor: Bandas laterales alrededor de la velocidad de giro 1× separadas a la frecuencia de paso de polos (deslizamiento × número de polos — normalmente 0,5–2 Hz, por lo que se necesita una resolución de frecuencia fina para separarlas). También puede aparecer una frecuencia de paso de barras del rotor (número de barras × velocidad del eje) con bandas laterales a 2× la frecuencia de línea.
Pie blando: La vibración cambia cuando se aflojan las patas individuales del motor.

Fallo 7: Problemas con la transmisión por correa

Causa: Correas desgastadas, desalineadas o mal tensadas. Las transmisiones por correa generan vibraciones en el frecuencia de paso de la correa, que normalmente es una frecuencia subsincrónica (por debajo de 1× la velocidad del eje) ya que la correa es más larga que la circunferencia de la polea.

Frecuencia de la correa

F_cinturón = (π · D · RPM) / (60 · L)

D = diámetro de la polea (m) | L = longitud de la correa (m) | RPM = velocidad de la polea

Firmas comunes de la correa

Desgaste/defecto de la correa: Picos en la frecuencia de la correa (f_cinturón) y sus armónicos (2×, 3×, 4× f_cinturón). La fundamental aparece por debajo de 1× la velocidad del eje — un pico subsíncrono es el indicador clave; los armónicos superiores pueden extenderse por encima de 1×.
Desalineación de la correa: Vibración axial elevada a 1× y 2× la velocidad del eje. Similar a la desalineación del eje, pero limitada a la máquina accionada por correa.
Tensión inadecuada: Vibración alta 1× que cambia drásticamente con el ajuste de la tensión de la correa. Las correas demasiado tensas aumentan la carga sobre los rodamientos; las correas flojas causan golpes y picos a la frecuencia de la correa.
Resonancia: La frecuencia natural de la correa (aleteo de la correa) puede excitarse si la resonancia de la longitud de la correa coincide con la velocidad de operación. Se observa como un pico amplio en la frecuencia natural de la correa.

Defecto de transmisión por correa — la fundamental de la frecuencia de correa es subsíncrona; sus armónicos se extienden hasta e incluso por encima de 1× la velocidad del eje (25 Hz).

Acción: Revise el estado y la tensión de la correa, así como la alineación de las poleas. Sustituya las correas desgastadas. En caso de problemas recurrentes, verifique la alineación de las poleas con una herramienta láser o una regla.

Fallo 8: Cavitación de la bomba

Causa: Las burbujas de vapor se forman y colapsan violentamente cuando la presión local cae por debajo de la presión de vapor del líquido, generalmente en la succión de la bomba. Cada colapso de burbuja crea un microimpacto. Miles de colapsos por segundo generan un ruido característico de banda ancha.

Firma espectral

Energía de banda ancha: A diferencia de los fallos mecánicos (que producen picos discretos), la cavitación genera un suelo de ruido elevado e irregular que se extiende por una banda de frecuencia amplia — en el gráfico siguiente, desde aproximadamente 200 Hz hasta el borde del rango mostrado. El espectro parece una "protuberancia" o meseta elevada en lugar de picos definidos.
Aleatorio, no periódico: No hay armónicos ni relación con la velocidad del árbol. El ruido suena como "grava" o "crujido", audible incluso sin instrumentos.
Efectos de baja frecuencia: La cavitación severa también puede causar inestabilidad en 1× y ruido de baja frecuencia de banda ancha debido a la turbulencia del flujo.

Cavitación de la bomba: ruido de alta frecuencia de banda ancha (nivel de fondo elevado por encima de 200 Hz). Sin picos discretos, a diferencia de los defectos en los cojinetes, que presentan frecuencias específicas.

Acción: Aumente la presión de succión (baje la bomba, abra la válvula de succión, reduzca las pérdidas en la tubería de succión). Verifique el NPSH._disponible frente a NPSH_requerido. Reduzca la velocidad de la bomba si es posible. La cavitación causa daños por erosión rápida; no la ignore.

Fallo 9: Remolino de aceite & Latigazo de aceite (cojinetes de muñón)

Causa: Inestabilidad de película de aceite en cojinetes lisos (de manguito). La cuña de película de aceite obliga al eje a orbitar dentro de la holgura del cojinete a una frecuencia subsíncrona. Esto es distinto de los defectos de rodamientos de elementos rodantes y solo se produce en cojinetes lisos/de manguito. La visualización de la órbita del eje — el F8 — Charts → pestaña F6-Orbit en el Balanset-1A — es la forma clásica de observar el comportamiento de un cojinete liso.

Remolino de aceite

Frecuencia: Aproximadamente 0,42× a 0,48× Velocidad del eje (a menudo citada como ~0,43×). Este es un pico subsincrónico que sigue la velocidad del eje: si las RPM aumentan, la frecuencia de giro aumenta proporcionalmente.
Espectro: Un único pico de ~0,43× que se desplaza con la velocidad. La amplitud puede ser moderada.
Condición: Precursor del látigo de aceite. Generalmente no es destructivo de inmediato, pero indica inestabilidad.

Latigazo de aceite

Frecuencia: Se bloquea en el primer armónico del rotor. frecuencia natural (velocidad crítica). A diferencia del whirl, no sigue la velocidad del eje; la frecuencia se mantiene constante a medida que cambian las RPM.
Espectro: Gran pico subsincrónico en la primera velocidad crítica del rotor. La amplitud puede ser muy alta — destructiva.
Condición: Peligroso. Se requiere acción inmediata. Puede provocar la destrucción de rodamientos y daños en el eje.

Remolino de aceite: pico subsincrónico a ~0,43 × velocidad del eje (≈ 10,7 Hz para 1500 RPM). Distinto de 0,5 × de holgura.

⚠️ Remolino de aceite vs. holgura mecánica: cómo distinguirlos

Ambos producen picos subsincrónicos, pero: Remolino de aceite se sitúa en ~0,42–0,48× (no es un orden semientero exacto), mientras que holgura genera picos exactamente en 0,5×, 1,5×, 2,5× — fracciones precisas de medio orden. Ambos siguen la velocidad del eje a medida que cambia; el que no la velocidad de seguimiento es látigo de aceite, que se fija en la primera frecuencia crítica del rotor. El torbellino de aceite (oil whirl) solo se produce en cojinetes lisos/de manguito — si la máquina tiene rodamientos de elementos rodantes, no puede ser torbellino de aceite.

Acción: Para el remolino de aceite: revise la holgura del cojinete, la viscosidad del aceite y la carga. Aumente la carga del cojinete o cambie la viscosidad del aceite. Para el látigo de aceite: reducir la velocidad inmediatamente Por debajo del umbral crítico. Consulte con un especialista en dinámica de rotores.

ISO 10816 Severidad de vibración — Tabla de clasificación

La norma ISO 10816-1 (la parte general de la serie ISO 10816, sustituida por la ISO 20816 pero aún ampliamente utilizada como referencia) define zonas de severidad de vibración para cuatro clases de máquinas. La vibración se mide como velocidad en mm/s RMS en las carcasas de los rodamientos. La tabla siguiente muestra todos los límites de zona para las cuatro clases — utilícela como referencia rápida al evaluar mediciones. Tenga en cuenta que la ISO 10816-3 (actualmente ISO 20816-3), que abarca máquinas industriales de más de 15 kW que funcionan entre 120 y 15.000 RPM, utiliza un esquema diferente — dos grupos de máquinas con clases de soporte rígido o flexible — en lugar de las Clases I–IV mostradas aquí.

📋 Zonas de severidad de vibración ISO 10816-1 — Clases de máquinas I–IV (mm/s RMS)

Clase de máquina	Zona A Bien	Zona B Aceptable	Zona C Alerta	Zona D Peligro
Clase I Máquinas pequeñas ≤ 15 kW (bombas, ventiladores, compresores)	≤ 0,71	0,71 – 1,8	1,8 – 4,5	> 4.5
Clase II Máquinas medianas de 15 a 75 kW (sin cimentación especial)	≤ 1,12	1,12 – 2,8	2,8 – 7,1	> 7.1
Clase III Máquinas grandes > 75 kW (cimentación rígida)	≤ 1,8	1,8 – 4,5	4,5 – 11,2	> 11.2
Clase IV Máquinas grandes > 75 kW (cimentación flexible, por ejemplo, estructura de acero)	≤ 2,8	2,8 – 7,1	7,1 – 18	> 18

📌 Cómo utilizar esta tabla

Paso 1: Determine la clase de su máquina según la potencia y el tipo de cimentación.
Paso 2: Mida la velocidad de vibración general (mm/s RMS) en cada carcasa del cojinete en dirección radial.
Paso 3: Encuentre la zona. Zona A = recién puesto en servicio o excelente. Zona B = operación a largo plazo sin restricciones. Zona C = aceptable solo por períodos limitados — programe el mantenimiento. Zona D = se está produciendo un daño: detenga la máquina lo antes posible.

Recordar: Las tendencias importan más que los valores absolutos. Una máquina que funciona a 2,4 mm/s (Zona B para la Clase II) y que antes estaba en 1,2 mm/s se ha duplicado — investigue la causa aunque todavía sea "aceptable". El modo vibrómetro (F5) del Balanset-1A muestra la velocidad global V1s para una evaluación instantánea de la zona.

⚠️ ISO 10816 frente a ISO 20816

La norma ISO 10816 fue sustituida formalmente por la norma ISO 20816 (publicada entre 2016 y 2022). Los límites de las zonas se mantienen similares para la mayoría de los tipos de máquinas, pero la norma ISO 20816 añade criterios de evaluación para el desplazamiento y amplía las partes específicas de cada máquina. En la práctica, los valores de la norma ISO 10816 siguen siendo la referencia estándar de la industria. Tanto el Balanset-1A como la mayoría de los programas de vibración industrial aún utilizan las zonas de la norma ISO 10816.

De la medición al monitoreo

Análisis de tendencias

Un solo espectro es una instantánea. El poder del análisis de vibraciones es análisis de tendencias — seguimiento de los cambios a lo largo del tiempo.

Crear una línea base: Mida equipos nuevos o en buen estado. Guarde los espectros — del Balanset-1A F6 — Reports el archivo almacena mediciones e informes HTML.
Establecer intervalos: Crítico: semanal. Estándar: mensual. Auxiliar: trimestral.
Garantizar la repetibilidad: Mismos puntos, mismas direcciones, mismas condiciones de operación.
Seguimiento de cambios: Un aumento de 2× respecto del valor inicial es significativo incluso en la Zona ISO A.
Use rutas de medición: Del Balanset-1A F9 — Route Inspection guía rondas de medición repetibles y compara las lecturas de tendencia con las zonas de la ISO 10816-1.

Algoritmo de decisión

Obtenga un espectro de calidad (Gráficos F8, radial + axial).
Identificar el pico más alto: éste es el problema dominante.
Comparar con el tipo de fallo:
- 1× domina → Desequilibrio → Equilibrar con Balanset-1A.
- 2× domina + axial alto → Desalineación → Realinear ejes.
- Muchos armónicos → Holgura → Inspeccionar y apretar.
- Picos no sincrónicos → Rodamiento → Planificar sustitución.
- GMF + bandas laterales → Engranaje → Verifique el aceite, inspeccione la caja de engranajes.
Corrija primero el fallo dominante: los síntomas secundarios suelen desaparecer.

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Preguntas frecuentes: análisis de vibraciones

▸ ¿Qué es el análisis de vibraciones?

El proceso de medición e interpretación de oscilaciones mecánicas para diagnosticar fallos en maquinaria sin necesidad de desmontarla. La FFT descompone la vibración compleja en componentes de frecuencia. Cada fallo produce una huella espectral característica: desequilibrio a 1× RPM, desalineación a 2×, holgura como múltiples armónicos y defectos en los rodamientos a frecuencias no síncronas.

▸ ¿Cómo puedo distinguir entre desequilibrio y desalineamiento?

Desequilibrio: pico 1× dominante, radial, fase estable, amplitud que aumenta con la velocidad (fuerza ∝ velocidad²). Desalineación: significativo 2× (a menudo ≥ 1×), alta vibración axial, fase de 180° a través del acoplamiento.

▸ ¿Cuáles son las frecuencias de defectos de los rodamientos?

Frecuencias generadas cuando los elementos rodantes pasan sobre defectos. BPFO = pista exterior, BPFI = pista interior, BSF = bola/rodillo, FTF = jaula. NO son múltiplos enteros de la velocidad del eje. Utilice la calculadora de frecuencia de rodamientos anterior.

▸ ¿Cuál es un buen nivel de vibración?

ISO 10816-1 zonas para la Clase II (15–75 kW): A < 1,12, B < 2,8, C < 7,1, D > 7,1 mm/s RMS. Las tendencias importan más — un aumento del 2× respecto al valor inicial es significativo incluso en la Zona A.

▸ ¿Puede Balanset-1A realizar análisis de vibraciones?

Sí. Analizador de espectro FFT de 2 canales (F8 — Charts, pestaña "F5-Spectrum (Hz)"), vibrómetro (F5). Monte ambos sensores en radial+axial en un mismo rodamiento para una detección instantánea de desalineación.

▸ ¿Forma de onda temporal versus espectro FFT?

La forma de onda muestra la amplitud en función del tiempo; es compleja cuando se superponen varias fallas. La FFT la descompone en frecuencias individuales (como un prisma que divide la luz). Cada pico del espectro equivale a una fuente de vibración.

▸ ¿Con qué frecuencia debo medir la vibración?

Crítico: semanal. Estándar: mensual. Auxiliar: trimestral. Después del mantenimiento: inmediatamente. La consistencia es clave: mismos puntos, direcciones y condiciones.

▸ ¿Qué causa la vibración 0,5× (subarmónica)?

Holgura mecánica grave, precesión de aceite en los cojinetes de deslizamiento o eje agrietado. Picos de medio orden (0,5×, 1,5×) se producen por impactos cada dos revoluciones. Condición grave: requiere atención inmediata.

Primero diagnosticar — luego balancear

El Balanset-1A es a la vez un analizador de vibraciones de 2 canales y un equilibrador de campo de precisión. Identifique el fallo mediante el espectro y luego corríjalo — todo con un solo instrumento.

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Análisis de vibraciones de maquinaria – Diagnóstico de firmas espectrales de fallos comunes