MANTENIMIENTOPREDICTIVO

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MANTENIMIENTO 
PREDICTIVO
ANALISIS DE VIBRACIONES 
MECANICAS
VARIABLES A CONTROLAR
• VELOCIDAD DE VIBRACION
V = X ω COS ω t
• ACELERACION DE VIBRACION
A = -X ω2 SEN ω t
FORMA DE ONDA
• Representación real de la vibración
• Gráfico de amplitud vs. tiempo
MEDICIONES DE AMPLITUD
UNIDADES
• VELOCIDAD: mm/seg ; in/seg
• ACELERACION: g ; m/seg2
• FORMA DE MEDIR
• RMS; 0-PICO; PICO-PICO
¿QUE MEDICION UTILIZAR?
• RMS: valor muy estable, indicado para sistemas de alta energía de 
vibración (altas rpm)
• 0-Pico: valor muy sensible a pequeños cambios, indicado para sistemas 
de baja energía (bajas rpm) 
MEDICION DE FASE
• El valor de fase de vibración indica como se mueve el sistema
SENSOR PIEZOELECTRICO (ACELEROMETRO)
• Medición directa de la aceleración de la vibración
• Mide según su eje longitudinal (±5º)
ESPECTRO DE VIBRACION
• Gráfico de amplitud vs. Frecuencia
• Podemos relacionar la vibración con las rpm de giro del sistema bajo 
estudio
COLECTOR DE DATOS
• Procesa la señal que entrega el acelerómetro presentando la 
información solicitada por el analista
DONDE MEDIR LA VIBRACION
FORMA DE GRAFICAR LA 
VIBRACION
• FORMA DE ONDA (DIAGNOSTICO 
LIMITADO)
• GRAFICO DE ESPECTRO: AMPLITUD 
VS FRECUENCIA (FACILITA EL 
DIAGNOSTICO)
BAJAS FRECUENCIAS
• VELOCIDAD: VARIABLE MAS 
REPRESENTATIVA
• RELACION DIRECTA CON LAS RPM 
DE GIRO DEL EQUIPO CONTROLADO
• LAS FALLAS COINCIDEN CON RPM O 
MULTIPLOS DE ESTA
FALLAS DETECTABLES
• DESBALANCEO
• DESALINEACION
• SOLTURA MECANICA (JUEGO)
• EXCENTRICIDAD DE ROTORES
• PROBLEMAS DE CORREAS
• EJES FLEXIONADOS
• TRANSPORTE DE FLUIDOS
DESBALANCEO DE FUERZA
• Su amplitud aumenta con el cuadrado de la velocidad
• Se presenta en fase y constante
• La 1X siempre presente y domina el espectro, radial
• Se corrige con un solo peso central
DESBALANCEO DE CUPLA
• Su amplitud aumenta con el cuadrado de la velocidad
• Se presenta desfasado en 180º y constante
• La 1X siempre presente y domina el espectro, radial y axial
• Se corrige con dos pesos en planos separados
DESBALANCEO DE ROTOR EN VOLADIZO
• Su amplitud aumenta con el cuadrado de la velocidad
• Se presenta en fase axial, radial puede no ser constante
• La 1X siempre presente y domina el espectro
• Suele predominar en sentido axial
• Puede necesitar corrección en uno o dos planos
ROTOR EXCENTRICO
• Mayores vibraciones en 1X del componente excéntrico
• Lecturas ortogonales en fase u opuestas.
• Amplitud predominante en dirección hacia los centros
• No se corrige con balanceo
EJE CURVADO
• Predomina la 1X si esta curvado hacia el centro, tiende hacia la 2X si 
esta curvado hacia las uniones
• Lecturas axiales desfasadas 180º en cada componente
• Mayores amplitudes en dirección axial
DESALINEACION ANGULAR
• Se caracteriza por amplitudes axiales elevadas
• En el espectro pueden predominar la 1X, 2X ó 3X 
dependiendo del tipo de acople, rigidez etc.
• Lecturas axiales desfasadas 180º a través del acople
DESALINEACION PARALELA
• Se caracteriza por amplitudes radiales (vertical) elevadas
• En el espectro suele predominar la 2X 
• Depende en gran medida del tipo de acople
• Lecturas radiales desfasadas 180º a través del acople
RODAMIENTO ATRAVEZADO EN EL EJE
• Se caracteriza por amplitudes axiales elevadas
• En el espectro suele predominar la 2X 
• Lecturas axiales a cada lado (horizontal o vertical) 
desfasadas 180º
RESONANCIA
• Sucede cuando una frecuencia forzada coincide con la 
frecuencia natural de algún componente.
• En el espectro predomina la componente que coincide con 
la frecuencia natural 
• Lecturas de fase a 90º en la resonancia y de 180º al pasar 
por ella
SOLTURA MECANICA (BASE SUELTA)
• En el espectro predomina la 2X y puede aparecer 
un 0.5X si la soltura es importante
• Es altamente direccional
• Lectura desfasada 180º entre pata y base
SOLTURA MECANICA (ENTRE EJE Y APOYO)
• En el espectro predomina la 2X con múltiples 
armónicas y puede aparecer un 0.5X y armónicos
• Es altamente direccional
• Lecturas de fase inestables
ROZAMIENTO DEL ROTOR
• En el espectro se observan varias armónicas con 
componentes intermedios
• Suele presentarse alguna condición de resonancia
• Predomina en dirección radial
COJINETE DE FRICCION (HOLGURA)
• En el espectro se observan varias armónicas 
• Suelen amplificarse leves problemas de desbalanceo y/o 
desalineación
• Predomina en dirección radial
COJINETE DE FRICCION (OIL WHIRL)
• El espectro se presenta una componente subarmónica
• Causado por condiciones inadecuadas de operación
• Predomina en dirección radial
FUERZAS HIDRAULICAS (PASO DE PALETAS)
• Se observa en espectro componente de paso de alabes
• Puede presentarse una 2X de FPA
• Causas: obstrucciones en cañerías, fallas en difusores, aspas con 
ángulos distintos
FUERZAS HIDRAULICAS (FLUJO TURBULENTO)
• Espectro con presencia de FPA y componentes aleatorias 
de baja frecuencia (< 2000 cpm)
• Causa: variaciones de presión o de velocidad de aire que 
pasa a través de un ventilador
CORREAS FLOJAS
• Fc siempre menor que rpm de poleas
• No predomina en el espectro, suele presentar 2 o 3 armónicas
DESALINEACION DE POLEAS
• En el espectro domina la 1X de la polea
• Dirección axial de mayor amplitud
• Puede aparecer una 2X
POLEA EXCENTRICA
• En el espectro domina la 1X de la polea excentrica
• Dirección radial de mayor amplitud
EXCENTRICIDAD DEL ESTATOR
• El espectro presenta una componente importante en 2X de la frecuencia de 
línea
• Predomina la dirección radial
• No se debe confundir con la 2X de un motor de 2 polos
ROTOR EXCENTRICO
• En espectro aparece dominante la 2FL con bandas laterales 
de FPP
• Pueden aparecer BL alrededor de la 1X
PROBLEMAS DEL ROTOR
• En espectro de baja frecuencia se observan BL alrededor de la 1X y sus 
armónicas
• En alta frecuencia domina la FPB rodeada de BL con frecuencia = 2FL
• Mayores amplitudes en dirección radial
PROBLEMAS DE FASE
• El espectro presenta una 2FL dominante rodeada por BL de frecuencia 
1/3 de FL
• Amplitud dominante radial
PROBLEMAS EN MOTORES DE CC
• Presenta un espectro con frecuencia dominante = 6FL que es la 
frecuencia de disparo de tiristores
• Amplitud dominante radial
ALTAS FRECUENCIAS
• ACELERACION: VARIABLE MAS 
REPRESENTATIVA
• RELACION CON MULTIPLOS 
SUPERIORES DE LAS RPM DE GIRO 
DEL EQUIPO CONTROLADO
FALLAS DETECTABLES
• FALLAS DE RODAMIENTOS
• FALLA DE PELICULA LUBRICANTE
• CAVITACION
• FALLAS DE ENGRANE
FALLAS EN RODAMIENTOS
• 1º etapa: señales ultrasónicas (sin 
indicaciones)
• 2º etapa: pequeñas fallas excitan 
frecuencias naturales del 
rodamiento 
• 3º etapa: aparecen frecuencias de 
defecto del rodamiento, crece nro
de bandas laterales
• 4º etapa: se afecta la 1X, 
comienzan a desaparecer defectos 
del rod. Aumenta piso de ruido
FUERZAS HIDRAULICAS (CAVITACION)
• Espectro con presencia de FPA y componentes aleatorias de alta frecuencia (> 
30 Kcpm)
• Causa: normalmente indica presión de succión insuficiente
DESGASTE EN ENGRANAJES
• Espectro con presencia de FE y bandas laterales
DESALINEACION Y DESGASTE SEVERO DE ENGRANAJES
• Espectro con presencia de FE y armónicas de FE con bandas laterales
CUADRO DE TOLERANCIA PARA RODAMIENTOS
Muy Bueno0.01~0.20.01~0.2
Bueno0.2~0.40.2~0.75
Aceptable0.4~0.80.75~1.5
Malo0.8~1.51.5~3.0
Muy malo1.5~3.03.0~5.0
Peligroso3.0+5.0+
SeveridadG (se)Aceleración (g) [rms]
DESBALANCEO ELECTROVENTILADOR
DESBALANCEO VENTILADOR
GRAFICO DE COMPARARACION DE 
VALORES ANTES Y DESPUES DE BALANCEO 
DESGASTE SEVERO DE CORREAS EN 
VENTILADOR CENTRIFUGO
PROBLEMA DE CIRCULACION DE 
FLUIDO
DESALINEACION MOTOR-BOMBA
MEDIDO EN DIRECCION RADIAL
DESALINEACION MOTOR-BOMBA
MEDIDO EN DIRECCION AXIAL
JUEGO IMPORTANTE ENTRE EJE Y 
RODAMIENTO
FALLA RODAMIENTO MOTOR 
ELECTRICO
COMPARACION DE ESPECTROS LUEGO 
DEL CAMBIO DE RODAMIENTO
FALLA RODAMIENTO SOPLADOR 
LOBULAR
COMPARACION DE ESPECTROS LUEGO 
DEL CAMBIO DE RODAMIENTOFALLA RODAMIENTO REDUCTOR 
BAJAS VUELTAS
COMPARACION DE ESPECTROS LUEGO 
DEL CAMBIO DE RODAMIENTO
TENDENCIA DE VALORES GLOBALES 
EN REDUCTOR BAJAS VUELTAS
COMPARACION DE VALORES ENTRE 
DISTINTOS EQUIPOS
VALORES DE ACELERACIÓN DE 
VIBRACIÓN [g] [RMS]
EQUIPO
RODAMIENTO 
CON FALLA
RODAMIENTO 
NUEVO
SOPLADOR 
LOBULAR
3000 RPM
8.24 2.67
MOTOR 
ELECTRICO 
3000 RPM
2.46 0.43
REDUCTOR 
BAJAS 
VUELTAS
0.60 0.13
FALLA PELICULA LUBRICANTE 
RODAMIENTO (LUBRICANTE: GRASA)
COMPARACION DE ESPECTRO LUEGO 
DE AGREGAR GRASA AL RODAMIENTO
FALLA DE ENGRANE
ANALISIS DE ENVOLVENTE
• DETECTA FALLAS INCIPIENTES EN 
RODAMIENTOS
• DETERMINA FRECUENCIAS DE 
FALLAS DE RODAMIENTOS
REDUCTOR BAJAS VUELTAS SIN 
EVIDENCIAS SIGNIFICATIVAS DE 
FALLA
ESPECTRO ENVOLVENTE DONDE 
QUEDAN EN EVIDENCIA LAS FALLAS 
MULTIPLOS DE FALLA DE PISTA 
INTERNA
MULTIPLOS DE FALLA DE PISTA 
EXTERNA