KEYSTONEIndustrial Services
Simulador interactivo

Leer un espectro de vibración

Un motor con su bomba que trae una vibración que usted siente pero no sabe nombrar. Seis fallas, un espectro, y los tres ejes que las separan: dónde caen los picos — 1×, 2×, o allá arriba en la banda del rodamiento — y si brincan cuando voltea la sonda a axial.

Por Francisco Padilla Interactiva Nivel técnico

Antes de empezar — resumen del trabajo

El análisis de vibración se hace con el equipo corriendo, así que los peligros son las partes que giran y las que están calientes, no el instrumento. Mantenga el cable del acelerómetro y sus manos lejos de coples, poleas y aspas de ventilador, y cuídese de los puntos de pellizco y las superficies calientes mientras coloca la sonda.

  • Mantenga cables, herramienta y manos lejos de coples, bandas y ventiladores en movimiento
  • Cuídese de los alojamientos de rodamiento y las carcasas calientes
  • Tome las lecturas en los rodamientos, en tres direcciones: horizontal, vertical, axial
  • El patrón de los picos — y qué eje prefieren — le pone nombre a la falla

El espectro es una huella digital

La vibración global le dice que una máquina está enferma; el espectro le dice qué tiene. Partir la vibración en sus frecuencias — el FFT — convierte una sacudida que usted siente en una gráfica que usted puede leer, porque cada falla hace vibrar la máquina a una frecuencia amarrada a lo que de veras está pasando adentro. El desbalance avienta el rotor una vez por vuelta, así que vive en 1× la velocidad de giro. La desalineación flexiona un cople dos veces por vuelta, así que vive en 2×. Una pista de rodamiento agrietada suena muy por arriba de la velocidad de giro. Lea dónde caen los picos, y la máquina ya le dijo su diagnóstico.

Dos costumbres hacen casi todo el trabajo: lea dónde queda el pico más alto con respecto a la velocidad de giro, y compare las tres direcciones — horizontal, vertical y axial. La frecuencia mete la falla en una familia; el eje muchas veces decide cuál de ellas es.

Dónde cae el pico

  • 1× la velocidad de giro, dominante. Desbalance — o una flecha doblada. Un pico limpio, todo lo demás chico.
  • 2× la velocidad de giro, dominante. Desalineación. Lo que más se encuentra en cualquier máquina acoplada, y lo que más se hace mal.
  • Una corrida de armónicos — 1×, 2×, 3×, 4× y para arriba. Soltura mecánica. La máquina está golpeando contra su propio juego y embarrando energía en muchos órdenes.
  • Allá arriba en el rango de frecuencia, no síncrono. Un defecto de rodamiento de elementos rodantes. La energía no anda ni cerca de la velocidad de giro; es un montón allá arriba que crece conforme el rodamiento se va acabando.
  • En dos veces la frecuencia de línea (120 Hz en alimentación de 60 Hz). Eléctrica. No está amarrada para nada a la velocidad de la flecha, y es sensible a la carga.

Nota de campo — la lectura axial y el paro por inercia

Dos revisiones rápidas resuelven los que se parecen. Primero, la dirección axial: el desbalance se queda callado en axial, así que un 1× fuerte que sale el más grande en la dirección axial es una flecha doblada, no desbalance — y la desalineación se delata empujando en axial a 2×. Segundo, el paro por inercia: corte la energía y observe el pico. Una falla mecánica se va bajando junto con la flecha conforme frena; una falla eléctrica a dos veces la frecuencia de línea desaparece en el instante en que se cae el campo. Esos dos movimientos separan la mitad de las fallas del libro.

Tome las lecturas donde importa

Un espectro vale lo que vale el lugar donde puso la sonda. Lea en los alojamientos de los rodamientos, no en la guarda ni en el bastidor, y tome las tres direcciones en cada rodamiento — el patrón entre puntos le dice qué extremo de la máquina, o qué lado del cople, es el dueño de la falla. Un defecto de rodamiento sale más fuerte en el rodamiento malo; la desalineación se reparte a los dos lados del cople; una resonancia puede dejar una dirección muchísimo más alta de lo que la física de la falla daría a entender. Una lectura es un dato suelto; el conjunto es el diagnóstico.

Lo que normalmente falla, en orden

  1. Desalineación — la falla de todos los días en máquinas acopladas, y la que paga las herramientas de alineación
  2. Desbalance — por acumulación, desgaste, o un contrapeso que se botó; fácil de confirmar y de corregir
  3. Soltura — patas flojas y ajustes gastados que amplifican todo lo demás
  4. Desgaste de rodamiento — se cacha temprano con la banda de alta frecuencia antes de que se pegue
  5. Flechas dobladas y fallas eléctricas — menos comunes, se resuelven con la lectura axial y el paro por inercia

El análisis de vibración no es magia, y no es nada más para especialistas con analizadores de seis cifras. El corazón del asunto es este puñado de patrones y dos comparaciones. Lea dónde cae el pico, revise la dirección axial, y corte la energía para ver qué desaparece — y una sacudida sin nombre se convierte en una orden de trabajo con número de parte.