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-
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ANÁLISIS
DE
UN SOLO CANAL
1
imHOOUCCION A LA VIBRACIÓN
SECCIÓN
A LA
VIBRACIÓN
-
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ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
INTRODUCCIÓN
A LA
VIBRACIÓN
Introducción
todos los parámetros que pueden medirse en la industria hoy
día,
el
aspecto
que se
refiere
a la
vibración contiene
la
cantidad
de
información acerca
de la
condición mecánica.
-
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UN
SOLO CANAL
I
VI lili
ACIÓN
¿Qué es
la
vibración?
a
vibración
es el
movimiento
de un
cuerpo
con
respecto
a su
—
un eje en una máquina de cojinetes de manguito
en
torno
a la
línea central
del
manguito.
2 -- una
caja
de cojinete moviéndose hacia adelante y
su
pedestal.
a
vibración
se
produce debido
a una
fuerza
de
excitación
que
el movimiento.
-
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ANÁLISIS DE I '- SOLO C A NA L I
lyntoouocioN A LA V I B R A C I Ó N
x = time
y
-
amplitude
el movimiento vertical de un pedestal de
con el
tiempo,
es
posible
ver una
onda sinusoidal,
-
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D E L 'K BOLO CAS «I. I
A LA VIRRACION
DL
i -
OFF
ROUTE
MACHINE
OFF R O U T E -1H
OF F R O U T E HEASUREMENT
P O I N T
DATA
Period "T*
is
22.46
mS
Uáueforn
26-OCT-92
10:34
P-P =
LOAD
:
RPM
=
R P S =
3.81
iee. e
2658.
44.3B
0 48 88 120
TIME
IN
MSECS
Label
: 9
CVCLES
OCCUR
IN
1/5
SECOND
160
2B0
T I M E : 88.87
AMPL:
1.917
DTIH; 22.46
FREO:
44.52
de la
frecuencia ~
la
frecuencia
de un
evento dado
es
inverso
de su período. El
período
de tiempo, T, desde la
"marca definida"
al
cursor
es DTIM
(registrado
a la
derecha
en el
gráfico
de más
arriba:
DTIM = 22.46 mS - 0.02246
seconds
1
0.02246
44.5
Hz =
2671
CPM
-
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ANÁLISIS D E
LN
SOLO C A N A L]
INTRODUCCIÓN A LA
V1IRACION
Desplazamiento, velocidad
y aceleración
(página uno de dos)
DL
1 - OFF R O U T E M A C H I N E
O FF
K O U T E
-1H OFF ROUIE
M E f l S U R E M E N I
P OI N I D f i T f l
4..
-4..
-6
+1.917
upward displacement
3.819
mus
total
Peak-to-Peak
-1.902 ™ ls
downward displacement
M á v e f o r n
Display
26-OCT-92 IB:34
P-P = 3.81
+
L O M >
= 180.8
R P M = 2658.
RPS =
4 4 . 3 0
_"At
Rest"
or
reference
positicm
80
T I M E
120
I N MSECS
160
200
T I M E :
ftMPL:
D T I M ;
F R E O :
88.87
1.917
11.72
85.33
la
cresta
con la
marca definida
al pico del
cursor,
el
medido
cambia
de
1,902
milésimas"bajo
la
de
descanso
a 1,917
milésimas
sobre ella. El
de
1,902
+
1,917
=
3,819
milésimas o
pulgadas.
El
tiempo requerido para este movimiento
de
11,72
mseg o 0,0117 segundos. Por consiguiente, se
la velocidad promedio durante
este
intervalo con
siguiente:
y =
displacement
=
0.003819
0.326
in¡sec
-
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D E UN SOLO CANAL I
A LA VIBRACIÓN
Desplazamiento, velocidad y aceleración
(página dos de dos)
0_
c r >
DL 1 - OFF ROUTE
HflCHINE
OFF
RÜUTE
-1H
OFF
ROUTE
MEflSUREMENT
POINT
DATA
4..
3 2
máximum
upwaid
displacement;
máximum downward
acceleration
I
máximum
downward displacement;
máximum upward acceleration
48 86 120
T I M E IN HSECS
iee
Uaveforn D i s p l a y
36-OCT-92 19:34
f-f = 3.81
• • L O A D = 100.0
RPM =
2658.
RPS =
44.30
"At Rest" or
reference position;
displacement
and
acceleration
are
zero
200
T I M E : 88.87
flMPLl 1.917
D T i n ;
11.72
rana: as.rw
-
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ANÁLISIS
D E L ̂ SOLO
C AN AL
INTRODUCCIÓN
A LA
VIBRACIÓ
5.8
DL
í - OFF R O U T E
M f t C H I H E
OFF ROUTE -1H O F F
ROUTE
H E ñ S U K E H E N T P Q I N T
Pfllfl
Spec t run
4.5..
4.8..
¡=¡ 3.5..
~
3.a
1
2
'
5
*—
;
• • •
_
i.e.
e . s .
¿
26-OCT-92
10:34
P-P = 3.81
LOAD = 100.8
RPM
=
26SB.
RPS = 44.33
im
158
288 250
FREQUENCY IN
Hz
300 ase 480
FREO:
O R D R ;
SPEC;
44.33
1,000
3.809
realice una Transformada rápida de Fourier de la
de onda que
aparece
en la página anterior, obtiene como
el espectro indicado más arriba.
Observe
que la
del pico principal indicado más arriba concuerda con
de un
pico
a
otro
de la
forma
de
onda.
Puede
que se ha rotado el espectro en 90° de la forma de
Es
como
si el eje del
tiempo saliera
de la
página hacia
-
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DE UN SOLO CANAL I
A LA VIBRACIÓN
DL 1 - OFF ROUTE MACHINE
OFF ROUTE -1H OFF ROUTE HEASUREMENT POINT DATA
-18
Uaveforn
Di sp l ay
26-OCT-92
18:50
P-P = 5.58
LOAD = 188.8
R P M = 1913.
RPS
=
31.68
8
e.2
0.4
0.6
TIME
I N
SECÓNOS
Laiel:
MODULMTE D
UAUEFORM TIME-252
nS
8.8
i.e
T I N E : .754
A N P L :
3.454
D T I M ;
.252
F R E O :
3.969
a
forma
de
onda ilustrada
más
arriba
es más
complicada
que
s mostradas en las páginas anteriores. Esta forma de onda
una modulación evidente. El intervalo de tiempo es 252
S
(0,252 seg)
entre picos grandes. Determine
la
frecuencia
de
1 por el
intervalo:
0.252
3.969 Hz
-
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ANÁLISIS
DE UN SOLO CANAL I
INTRODUCCIÓN A LA
VIBRACIÓN
DL
1 - OFF
R O U IE M A C H I N E
OFF ROUTE -1H
-6..
-8..
-10
OFF ROUTE HEftSUREMENT POINT
D f l l f l
M a u e f o r n D i s p l a y
26-OCT-92 10:50
P-P = 5,50
LOAD
=
100.0
RPM = 1913.
RPS =
31.88
0
0.2
Al
-
31.25 mS
0.4
0.6
T I M E IN SECÓNOS
Label:
MODULDñTED
Uf lVEFG Rr1-TIM E=31 .25nS
0.8
1.0
T I M L :
.314
flMPL:
3.277
DTIM ;
.63125
FREO:
32.00
forma
de onda de tiempo es idéntica a la que aparece en la
ahora
31,25
mS
(0,03125
seg) entre los picos. Una vez
intervalo:
0.03125
32.00 Hz
-
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DE UN SOLO CANAL I
A LA
VIBRACIÓN
DL
1
OF F MUIE -1H
6..
-J 5.
i— i
4..
85
Q_-
i
n
3..
2..
e.
í-
-
OFF
ROUTE MACHINE
OFF
ROUTE
HEASUREMEHI
P01NT
DATA
SpectrtiH
Display
26-OCT-92
18:50
A
fcequency - 3.939 Hz
, . P - P =
5.42
L O A D
=
168.8
K P H =
1913.
K PS
=
31.88
e
2 0
i
Jl *
Ai
4B
60 88 188
F R E Q U E N C Y
IN
Hz
L a b e l
:
SIDEBANDS
S P A C E D
A T
3.939
H z
128 140 168
FREO:
D F R Q :
31.88
1.008
5.163
3.939
frecuencia marcada corresponde
al más largo de dos períodos
en las páginas precedentes. El período más
largo
es 252 mS ,
e corresponde a una frecuencia de 3,969 H z - - muy cerca de 3.939
z
que
aparece
en la esquina inferior derecha del gráfico de
espectro
más arriba. 3,939 H z se
aproxima
a la
diferencia
de
frecuencia
ondas
sinusoidales
que se produzcan a
27,94
Hz y
31,88
Hz.
diferencia en la frecuencia de las dos ondas sinusoidales produce una
de impulso o
modulación. Usted puede
ver
fácilmente
la
de
estas
dos
ondas sinusoidales
en
este espectro, pero
no
determinarse con igual facilidad a partir de la forma de onda de
El
análisis espectral,
por
ende,
es
mejor para determinar
las
precisas para señales complejas de vibración. Sin embargo,
de
onda
de
tiempo demuestra
ser
superior para examinar
las
de impulsos y los impactos.
-
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>
V*
]
I S I S .
DE UN SOLO CANAL I
INTRODUCCIÓN
A LA VIBRACIÓN
Movimiento armónico
Time
360°
-
one
shan
revolutíon
=
período
de forma de
onda
-el
tiempo
(en
segundos) necesario para
que se
produzca
un
frecuencia de vibración =
1/T
—
el número de ciclos completos de vibración que se
en un segundo.
de pico a pico = = descrito por el cambio en el eje vertical entre los puntos
B
; representa el espacio total ocupado por el sistema de vibración que se está midiendo.
máxima - se produce en los puntos A, C y E; representa la velocidad máxima
caja.
máxima
- se
produce
en los
puntos
B y D;
mide
la
fuerza
necesaria para cambiar
del eje o caja a un movimiento hacia abajo. Por lo general se mide
en unidades d e R M S (raíz cuadrática media), porque
la
medida cuadrática media
la
mejor indicación
del
nivel
de
energía
de una
señal.
-
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SOLO CANAL I
A LA VIBRACIÓN
p
S
= O a A
Medidas de amplitud
(Pico)
2,0 X A [o A a -A]
(Pico
a
pico)
=
0,707 X
Pe
=
1,414
X
R M S
=
0,637
X
Pe
(Raíz cuadrática media)
Las conversiones indicadas m ás arriba son verdaderas únicamente en el caso de ondas
Time
360
- one shaft rcvolution
-
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ANÁLISIS
DE UN
SOLO CANAL
I
INTRODUCCIÓN A LA VIBRACIÓN
Parámetros de medición de la
vibración
agnitud)
de
fase
(Desp,
Vel, Acel)
(Hz ,
CP M , O rdenes)
(Grados, Radianes)
Unidades
de
amplitud
= milésimas (Pc-Pc) o mieras
=
pg/seg (Pe)
o mm/seg
=
G
(RM S)
-
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SOLO CANAL I
VIBRACIÓN
Fórmulas de
conversión
de amplitud digital
~ La
amplitud
es una
medida
de la
energía
o
de un
objeto
de
vibración.
Se
puede expresar
la
como Pico
(Pe),
Pico
a
pico
(P-P
o
Pc-Pc),
Promedio
)
o Raíz cuadrática media
(RMS).
R M S
= Pico 0,707
promedio
=
Pico 0,637
P-P = 2 - Pico
Pe = 1,414 . RMS
pueden convertir los datos de amplitud de un sensor o tipo
medida a otro mediante las fórmulas que aparecen a
Asigne
los
valores siguientes
a las
variables:
A
= Aceleración en g
(pg/seg
2
) ~
RMS
V = Velocidad en pg/seg — Pico
D = Desplazamiento en milésimas — Pico a
pico
n =
3,1416
g = constante gravitacional 386 pg/seg
2
f
=
frecuencia
en H z
-
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ANÁLISIS
DE UN SOLO CANAL I
INTRODUCCIÓN A LA VIBRACIÓN
a ondas sinusoidales, ahora puede usted realizar las
siguientes:
V =
0.0031416
* / *
D
A = 0.01146
* V*
/
A = 0.00003613
*
D
*
f
2
y=s
86.75
*
A
=
318.47 *
y
=
27,668
*
A
f
2
-
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DE UN
SOLO
CANAL 1
V I B K A U 1 U Í .
Relación entre
Desplazamiento, velocidad y aceleración
RELATIONSHIP
OF THE VIBRATION
PARAMETERS VS FREQUENCY
100
10-
LJ
.01-
.001
MOKMH OPCRATING
SPCEO n̂ NCE
PCM
WtXJSTWIAl- MACHINES
ACCB-ERATJON
VQ_OCfTT
031N/SEC
OISPLACEMCNT
1̂
I
10
10O 1000 10000 100000
FREQUENCY
Hz
área sombreada
de la figura
ilustrada
más
arriba indica
el
de velocidad de funcionamiento normal para maquinaria
-
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ANÁLISIS
D E L T N BOLO CANAL I
INTHQOUCCION A LA VIBRACIÓN
e.6
B . 4 .
8-2..
-B.B.
Valores globales analógicos
(página uno de tres)
SBRG
-T U R B I N E
D E N E R R T D R SET
T U f i B - R E N E R
- T O U
T U R B I N E
BUG
OUTBOñRD-UERT
-B.2
-B.1.
-B.6
U a u e f o r n
Dis p l ay
B4-14-89 10:32
LORD = 25.5
RPM =
36B8.
RPS = 60.00
e
80
12B
TI ME IN HSECS
168
2BB
valor subrayado
en la
esquina superior derecha
del
gráfico
RMS
(raíz cuadrática media). Se
al valor que se mediría con un voltímetro CA .
-
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DE
UN SOLO
C A N A L I
A LA
VIBRACIÓN
Valores globales
analógicos
(página dos de tres)
B.B
e. A .
9.2..
-8.8.
SBRG -
TURBINE
GENERRTOR SET
TURB-GENER-inU
TURBINE
BBC
OUTBORRD-UERT
-8.2
-8.4.
-8.6
48
80 120
TI M E IN
HSECS
168
Wau e f o r n
D i s p l a y
84-14-89 IB:32
•»PK
= 225-1
LORD = 25.5
RPM =
3600.
RPS = 68.00
200
máximo
(subrayado
en la
esquina
superior
derecha
del
ilustrado
más
arriba)
es el
valor
R M S
(raíz cuadrática
por 1,414. Este valor se denomina valor
M S máximo.
-
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Valores
globales analógicos
(página tres
de
tres)
ANÁLISIS D E UN SOLO CANAL
inTRODUCClON
A
L A
VIBRACIO
e.e
B.4.
8-2.
-B.B..
SBRG - T U R B I N E GENERflTQR SET
TURB-GENER-TOU T U R B I N E
B R G
O U T B O H R D - U E R T
-B.2
-B.4.
-B.6
M a u e f o r n
Display
64-14-89 18:32
P̂-P = .4567
LORD
RPM =
RPS =
25.5
3608.
68.8B
8
48
80
12B
168 208
T I M E I N
nSECS
valor
pico
a
pico
(subrayado en la esquina superior derecha
l gráfico
ilustrado
más
arriba)
es el
valor
R M S
(raíz
por
2,828. Este valor
se
RMS
pico
a
pico. Observe que el valor
pico
a
las 0,8
milésimas.
Por lo
tanto, recuerde
valores
R M S
pico
a
pico no
son
iguales
a los
valores
a
pico.
Las
ondas sinusoidales puras
la única excepción a esta regla.
-
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DE UN SOLO CA NA L I
A LA
VIBRACIÓN
Valores
globales
analógicos
Truc
Peak Truc Pk-Pk
T
I M
e puede calcular una medida global analógica - denominada
una medición no filtrada
~
con la forma de onda de
Dado que la amplitud está en unidades R M S, este valor es
indica un medidor de voltios-ohmios. Encontrará el valor
de
pico multiplicando
el
valor
R M S por
1,414.
El
valor global
a pico se determina multiplicando el valor RM S por 2,828. Estas
que no son de pico verdadero ni de pico a pico verdaderas,
e
realizan
con medidores
como
el IRD
350,
IRD
880, BA L - M A C
216
el P M C-BETA 208. Estos medidores también efectúan la integrac ión
el campo del tiempo. Los medidores capaces de indicar valores de
picos. A unque se miden desde la
forma
de onda de tiempo,
s
valores de pico verdaderos no representan los valores R M S.
El
-
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Valores globales digitales
(página
uno de
tres)
ANÁLISIS
DE
UN
SOLO
CANAL
I
INTRODUCCIÓN
A LA
VIBRACIÓN
e.20
SBRC -
T U R B I N E
R E N E R f l T O R SET
T U R B - G E N F I T O U
T U R B I N E
BRG OUTBDRTtD-UERT
0.16.
e . 1 2
0.08
0
i j Tp
T_|jir"HU-*Vtt^7n,"_ijn_rtM
Spectrun
Displa y
84-14-89
10:31
•+RMS
= .2420̂
LORD =
RPM =
RPS -
25.5
3598.
59.97
0 200 100
600
800 1000
Frequency
in
Hz
gráfico espectral muestra el valor RMS (subrayado en la
superior
derecha
del gráfico ilustrado más arriba). No
M S se calcula totalizando matemáticamente la energía de
línea
del
espectro.
que este espectro y aquellos de las páginas siguientes
La
escala
de
frecuencia permanece inalterada.
El
global, no obstante, varía de un gráfico a otro debido a la
-
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DB l,'i
SOLO CANAL I
A LA VIBRACIÓN
Valores globales
digitales
(página dos de tres)
8.36
8.
24
e.18.
SBRG
- T U R B I N E
GENEBRTOR
SET
T U R B - G E N E R - T G U
TURBIN E BRG
OUTBORBD-UERT
e.12
e.
e
AJ
268 488 608 888
Frequency
in Hz
S p e c t r u M
D i s p l a y
84-14-89
18:34
P̂K = .3422
LORD = 25.5
RPM = 3598.
RPS = 59.97
1888
valor
pico
(subrayado
en la
esquina superior derecha
del
ilustrado más arriba) es el valor espectral RM S
por
1,414. Este valor
se
denomina valor
pico
-
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A N Á L I S I S DE tN
BOLO CANAL
[
INTRODUCCIÓN » LA V I B R A C I Ó N
Valores globales digitales
(página tres
de
tres)
_
o
e .6
B-5.
6. A
e.3.
0.2
e . i .
SBRG - TURBINE
GENERRTOR
SET
TIJRB-GENER-TOU TURBINE BRG
O U T B O f l R D - U E R T
Spectrun
Display
04-14-89 10:34
P̂-P= .6843
LO RD = 25.5
RPM
= 3598.
RPS = 59.97
200
460
600
Frequency
in
Hz
800
1060
valor pico a pico (subrayado
en la
esquina superior derecha
l
gráfico
ilustrado más arriba) es el valor
espectral
R M S
por 2,828. Este valor se denomina valor pico a
R M S ,
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
25/298
DE
H H SOLO CANAL
i
A LA
VI BRACI Ó N
Relaciones de
fase
(página
uno de
dos)
zona pesada del disco A está a
180°
fuera de fase con
a la
zona pesada
del
disco
B.
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
26/298
UN SOLO CAM AL I
IOTBODUCCION
* LA VIBRACIÓN
Relaciones
de fase
(página dos de dos)
zona pesada del disco C pasa por el transductor a 270°
de que se dispare el fototacómetro. 270° es el "retraso
fase" del sistema. La mayor parte de los analizadores
miden
la
fase
de
esta manera.
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
27/298
DE UN
SOLO CANAL
I
A LA
VIBRACIÓN
Repaso
de las definiciones
~ la distancia de una estructura de su punto de
o en posición de
descanso',
por ejemplo: la posición
se
miden
en
milésimas
pico a pico o mm pico a p ico .
— el cambio en la amplitud de desplazamiento con
el desplazamiento; los estándares industriales se miden
pico
de
pulgadas
por
segundo
o
RM S
de mm por
~ el
cambio
en la
velocidad
con
respecto al tiempo
proporción con que cambia la velocidad); para cualquier
la
aceleración
es
directamente proporcional
a la
fuerza
e
actúa sobre el objeto; las unidades normales se miden en g
~
el número de ciclos de un evento dado que se
en tiempo unitario; las unidades normales son H z o
Hz (Hertz) especifica el número de ciclos o eventos cada
CP M (ciclos por minuto) especifica el número de
o eventos cada minuto.
~
el
intervalo
entre dos
eventos
en
relación
a una
u hora de comienzo; normalmente se mide en
el
equipo
y
software
de CSI
siempre
se
refiere
a
grados
retraso
de
fase, definido como
la
dirección opuesta
a la
partir de una marca de referencia en el eje.
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
28/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES DEL M ANTENIMIENTO PREDICTIVO
SECCIÓN 2
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
29/298
DE L T V SOLO CANAL I
DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Notas
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
30/298
ANÁLISIS DE UN SOLO C A N A L
COMPONENTES
D EL
M O f T EM M I K V r o
rH EDJCTTVC
Sección 2
Componentes
del
mantenimiento predictivo
a.7
FBRG - TENTÓ 20NE 3 SUPPLV FHN
8581-1»M3S-F2U
FHN BBC.
*2
-
UERTICRL
0.6..
B.5.,
8.4..
e.3
0.2
0.1.
FflULT
RLERI
Trend Display
oT
OUERHLL UHLUE
— Baseline —
Ualue:
.238
Bate: 21-JUL-89
2 f l
46 60
88
Days:
21-JUL-89
To
ll-OCT-89
Label:
OUERRLL LEUEL.
13
IT
OK? 7?
DflTE: 11-OCT-89
1
I I H E :
12:67:48
R M P L :
.283
y
quienes
se han
formado
una
opinión
injusta o
imprecisa
del
enimiento predictivo (M PD)
o el
análisis
de la
vibración
a
experiencias anteriores
con
otros productos
de
limitada. M uchos productos
de
vibración sólo
los niveles "globales" para indicar tendencias como la
e se
ilustra
m ás
arriba.
¿Es una
tendencia
de la
v ibración
una
representación exacta
de las
condiciones
de la
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
31/298
DE UH SOLO CANtL I
DEL MANTENIMIENTOFREDICTIVO
FBRG - TENTEF ZONE
3
SUFPLU FRN
85ai-18f3S-F2U FRN B U G . *2 -
UERT1CRL
PLQT
SPHM
8.12-r
li-OCT-89 12.07
r-n.f̂ ll.
4BB
8B B 1288
FDEQUENCV IN Hz
Label: HñS THE DflTfl CHRHGED?
1688
13-SEP-69
10:36
16-flUO-89
11:31
21-JUL-89
15:00
FREO: 22.51
ORDR:
1.088
SPC1: .222
a
capacidad para almacenar
y
comparar espectros aumenta
la capacidad de un programa de M P D. P or
los
espectros ilustrados
más
arriba representan
los
en un formato de
tendencia global
en
página anterior. La comparación espectral le
permite
ver que,
disminuya
el
nivel global,
las
características
de la
han
cambiado considerablemente. Observe
el
aumento
las
frecuencias altas
y la
disminución
del
pico
IX.
Esta
que la medición global no le permite
las condiciones de
la
maquinaria de manera precisa.
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
32/298
ANÁLISIS
DE
L >.
SOLO
CANAL
COMPONENTES DBL MAN TE N IMIE N TO NtEDICTIVO
0.6
FBRG
- TENTER
ZONE
3 SUFPLV
FRN
85B1-1BK3S-F2U FñN BRG.
«2
- UEHTICñL
e.s.,
e . A
B.3. ,
1 - 2 .
0.1.
F ñ U L T
RLERT
Trerid
Disp lay
of
SU B
8
Ix TS
— B ase 1
irte
—
Ualue: .232
21-JUL-89
20 40 G B 80
Days:
21-JUL-89 lo ll-OCT-89
IxTS IS DOUN. IS
THIS
OK ?
IMIE: ll-OCT-89
TIME:
12:87:48
flMPL: . 121
capacidad
de
dividir
el
valor global
en
bandas
de
frecuencia
y
análisis
más
discretos ofrece
un
el análisis de la vibración. Observe las
de la tendencia ilustrada más arriba para la velocidad de
1 X (1
orden). Estas alarmas difieren
de
aquellas
de la
que
usted
ya ha
visto para este mismo punto
de
a casi la mitad de su amplitud inicial. Nuevamente,
gráfico puede ser engañoso sin contar con datos
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
33/298
O E UN SOL O CANAL I
MAN TE N IMIE N TO
ntBDKTIVO
B. 14
B.121
e.12
K ü H U -
T E H T E R ZDNE 3
SUPFLV
FRN
85ai-ie«3s-F2g
F R N B H G . »2 - U E R T I C R L
M
4B 60 W
Days: L ' l - J U L - 8 3
To
ll-OCT-89
L abe l:
BEHRING
HHND . IS
THIS
OK?
fBRG - TEMTER ZONE 3 SUPPLV
FRM
85Bl îe*3S-r2U FRH BBC. 1(2 - UEBIIC RL
28
Labe
I
:
48
60 B8
21-JUL-89 To ll-OCT-83
BEHRING
BflNB . IS T H I S OK ?
Trertd Display
of
9-35x
TS
— Base 1ine
—
U a l u e :
.03133
Date: 21-JUL-89
.._
DflTE: ll-OCT-89
T I H E ;
12:07:48
flMFL: . 1 1 9
Trend
of
36-6Sx TS
—
Base 1
ine —
alue: .01139
4-Date: 21-JUL-83
10B
DRTE: ll-OCT-89
TIME: 12:87:«
RMPL: .182
s
tendencias ilustradas más arriba representan
dos
bandas
para
la
detección
de los
cojinetes. Estos datos debieran
con las tendencias globales de IX. Observe que los
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
34/298
ANÁLISIS DE UN BOLO CANAL I
COMrONENTEE
DEL MAVrENIMIENTOntEDICTIVO
FDRG - TENTEU ZDNE 3
SUI 'PLV
FRN
85B1-1BH3S-F2U FflN
B UG .
»2
-
VERTICAL
o.
r
-
e.Bs
e . c íe .
B.B4,
0.021
.1
B
WuJ
^
48
iu
e
i
J
8
•
Bf
ĴllliMw^lIJW^
i 12W iee
Spectrun Display
ll-OCT-89
12:67
PK =
.2BBB
LI1HI)
= 1BB.B
R P H
= 1363.
BPS - 22.72
Label:
FBEQUENCV IN Hz
NÜHÜlfNCH.FEHKS U/
IxTS
S IDEBflNDS
FREO: 22.72
O R D R : i.eee
SPEC: .11B
NO.
FRECUENCIA
PICO
(Hz)
1
2
3
4
5
6
7
a
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
4,72
9,71
13,22
22,71
39,53
45,06
96,44
242,79
265,35
310,47
375,54
397,98
420,57
495,65
508,21
530,65
553,30
640,91
VALOR
PICO
0,0300
0,0170
0,0210
0,1094
0,0102
0,0435
0,0093
0,0119
0,0357
0,0084
0,0350
0,0242
0,0386
0,0095
0,0520
0,0138
0,0462
0,0213
VALOR
ORDEN
0,21
0,43
0,58
1,00
1,74
1,98
4,24
10,69
11,68
13,67
16,53
17,52
18,51
21,38
22,37
23,36
24,35
28,21
NO.
PICO
FRECUENCIA
(Hz)
VALOR VALOR
PICO ORDEN
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
685,97
751,20
773,59
SIS,68
906,28
951,30
993,91
1016,46
1038,94
1061,61
1084,01
1128,98
1172,04
1216,74
1239,16
1304,34
1349,51
1437,00
TOTAL MAG
0,2060
SUBSINCRONICO
0,0410 / 4*
SINCRÓNICO
0,1379 / 45*
0,0408 30,19
0,0127 33,06
0,0328
34,05
0,0366
36,03
0,0320 39,89
0,0373 41,87
0,0147 43,75
0,0099 44,74
0,0237 45,73
0,0116 46,73
0,0171 47,71
0,0249 49,69
0,0217 51,59
0,0415 53,55
0,0085 54,54
0,0257 57,41
0,0166 59,40
0,0136 63,25
NO
SINCRÓNICO
0,1475 / 51*
experiencia en el diagnóstico, usted puede
reconocer
en los
cojinetes
por sus
picos
de
alta
frecuencia y
de energía
alta,
no sincrónica, con espacios de 1
Ni siguiera necesita
conocer
la identificación del cojinete
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
35/298
D E UN
SOLO
CANAL I
DEL
M A N T E NI M I E N T O
rRBDICTTVO
FBBG - TENTER ZONE 3
SUPPLV FR N
8581-18tl3S-F2U
FRN
E RG .
12
-
UERTI CRL
UaueforM
Display
11-OCT-89 12:B7
RUS - 1.51
LORD
=
lee.e
RPH -
1363.
UPS =
22.72
-12
BB
9B 128 156
TIHE
IH
M S E C S
188 218 2-W
Label:
NOTICE
S I G N I F I C R N I
IHPflCI fr
R I Ñ O
a
forma
de onda de tiempo o dominio de tiempo ofrece otra
en el análisis de
la
vibración. Los
niveles
muy altos de
y
campanilleo
u
oscilación transitoria aparecen
más
arriba cuando
las
bolas
o
rodillos
del
cojinete
sobre
la
zona defectuosa
del aro.
Nuevamente,
con
cierta
este patrón sería motivo
de
preocupación
de la
tendencia global
o la
falta
de
cojinete.
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
36/298
ANÁLISIS
D E
I. '. SOLO CA NA L
]
C O M P O N E VTE8 D E L M A . V rE N I M [ E V T O r R E D I tT T V O
D . ID-~
8.88.
••"•
882
[
oj
e
i i
r
D
D D D
E
ULJ
i
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U JJ*
¡
¿ A J i
D
i
y l
i
u
J i
1
L
488
8BB
1288
FREQUEHCY IN
H z
Labe]: BPFI H U L T ' s U/lxIS SDBND5 HIOHER
u
Spectrun
Display
ll-OCI-89
12:87
PK = . 2B68
LORO
=
18B.8
^ R P M = 1363.
BPS
=
22.72
D=BPF1
:
131.
.„„ FHFJ) :
132.8
'
ORDK:
5.8-43
SPEC:
.00727
Priority: 1
NO . FRECUENCIA
PICO
( H z )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
4,72
9,71
13,22
22,71
39,53
45,06
96,44
242,79
265,35
310,47
375,54
397,98
420,57
485,65
508,21
530,65
553,30
640,91
VALOR
PICO
0,0300
0,0170
0,0210
0,1094
0,0102
0,0435
0,0093
0,0119
0,0357
0,0084
0,0360
0,0242
0,0386
0,0095
0,0520
0,0138
J ,
0462
0,0213
VALOR
ORDEN
0,21
0,43
0,58
1,00
1,74
1,98
4,24
10,69
11,68
13,67
16,53
17,52
18,51
21,38
22,37
23,36
24,35
28,21
NO.
FRECUENCIA VALOR
PICO (Hz) PICO
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
685,97
751,20
773,59
818,68
906,28
951,30
993,91
1016,46
1038,94
1061,61
1084,01
1128,98
1172,04
1216,74
1239,16
1304,34
1349,51
1437,00
0,0408
0,0127
0,0328
0,0368
0,0320
0,0373
0,0147
0,0099
0,0237
0,0116
0,0171
0,0249
0,0217
0,0415
0,0085
0,0257
0,0166
0,0136
VALOR
ORDEN
30,19
33,06
34,05
36,03
39,89
41,87
43,75
44,74
45,73
46,73
47,71
49,69
51,59
53,55
54,54
57,41
59,40
63,25
TOTAL M AG
0,2060
SUBSINCRONICO
0,0410
/ 4%
SINCRÓNICO
0,1379
/ 45*
NO SINCRÓNICO
0,1475
/ 51*
puede diagnosticar precisamente
un
defecto interior
de un
cuando conoce la geometría del cojinete relacionado con
identificación. También puede emplear superposiciones de
de frecuencia. Los métodos e instrumentos mencionados
MPD.
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
37/298
D E Lr> BOLO CANAL I
DEL M A N T E N IM I E NT O PREDICTTVO
Componentes
técnicos
del mantenimiento predictivo
Mechanical
Vibration
Transducer
Electrical Signal
Signal Processing
Problem
Detection
Diagnostics
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
38/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES
D EL
M A NTENI M I ENTO
PREDICTIVO
Transductores
de
vibración
Un buen transductor debiera convertir
la
vibración mecánica
en
una
señal
eléctrica
analógica. Los transductores pueden medir la
vibración en aceleración (g), velocidad (pg/seg) o
desplazamiento (milésimas).
Se puede expresar la frecuencia en CPM (ciclos por minuto) o
Hertz (abreviado H z
—
ciclos por segundo)
1. RPM se denomina comúnmente CPM; a la velocidad de
funcionamiento, las
revoluciones
por
minuto
=
ciclos
por
minuto
2. 60 ciclos/minuto = 1
ciclo/seg
60CAW
= 1 Hertz H¿)
BQRPM
3. Para convertir Hertz a CPM, multiplique el valor en Hertz
(Hz) por 60; por ejemplo: 20 Hz X 60
=
1200 CPM
(RPM)
4. Para convertir CPM (RPM) a Hertz, divida por 60; por
ejemplo:
3600
CPM
RPM)
60
1)M.
1M> OmpuUllml Sjnm».
iBcorpordrd
Rmrmiki lodo lo*
*nefc»
2-11
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
39/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL
I
COMPONENTES
DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Curvas típicas de respuesta del transductor
\
Displacement Probé - DC - 1000 Hz
Velocity
Probé
- 10 Hz -
1200
Hz
Accelerometer
- from 2 Hz -
1200
Hz to 2 Hz -
20,000
Hz
(accelerometer resonance depends
on mounting
technique)
2-12
I »W , H9S CoB|W dendra
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
40/298
ANÁLISIS DE UN
SOLO CANAL
I
COMPONENTES
DE L
MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Transductor de desplazamiento
1. mide
el
movimiento relativo entre
la
punta
de la
sonda
y
el eje
giratorio
2.
útil cuando
se
transmite
muy
poca vibración
del eje a la
caja
3. requiere instalación permanente, lo cual puede resultar
difícil
4. rango de frecuencia: CC a 1000 H z
5. requiere acondicionamiento de la señal
Shaft
Radial X & Y Probes
Three-wire Shielded
Cable
to
Panel
Vertical Probé
Horizontal Probé
Eddy Current
Driver
(Proximeter)
'
Copyright 1989,
1SW
Coroputallooal Sy»lam. Im-orporsUed Ramdn
todo»
m
denckw 2-13
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
41/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Señal de la sonda de desplazamiento
Displacement
Probé
Bías
or DC
Gap Voltage
-24Vdc
AC
Signal
Probé Tip Far Aw ay From Shaft
La
señal
de una
sonda
de
desplazamiento posee
un
componente
CA
y un
componente
CC.
2-14
•
Copyright
1989. 19*3
CaatfttUttoml
Sjttaat. iDoarpontted Rtteradas todo» tos derechos
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
42/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES DEL M A NTENI M I ENTO
PREDICTIVO
Sonda de velocidad
Usa
un
imán
que se
mueve dentro
de una
bobina para generar
un
voltaje proporcional
a la
velocidad.
1.
rango de frecuencia: 10 - 1000 H z (típico)
2. la calibración puede cambiar debido a la orientación de la
sonda y la temperatura
3. no requiere acondicionamiento de la señal
Transducer
Connection
Case
Conductor Coil
Spring
Permanent
M agnet
Damping
Fluid
> Copyright
198», 1993 CompuUíiom)
SjsUnu.
Incorpóralo)
Raerados todos lo»
dencbo»
2-15
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
43/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES
DEL MANTENIMIENTO
PREDICTTVO
Transductor de velocidad sísmica
Ventajas
1.
lee la
velocidad
2. lee el componente que es proporcional a la importancia de
la
vibración
3 . generación automática
4 . excelente proporción de señal a ruido
5. resistente
I
Desventajas
1.
gran tamaño
2.
pesado
3 . rango limitado de frecuencia
4 .
rango limitado
de
temperatura
5.
no hay
investigación para mejorar
el
diseño
6. relativamente caro
2-16 •Copyright 1989, 1W J Cofnputatlotcü
Syttemi.
Lacorporatod Reservado» lodo»
tos
derecho»
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
44/298
ANÁLISIS
DE UN
SOLO CANAL
I
COMPONENTES DEL M ANTENIMIENTO
PREDICTIVO
Acelerómetro
y
velómetro
Estos transductores generan
una
carga eléctrica proporcional
a la
aceleración, tensando los cristales piezoeléctricos. Estos transductores:
1.
poseen
un
am plio rango
de
frecuencia desde aproximadam ente
2
H z a 10 kH z, y por lo general se dispone de versiones de
alta/baja frecuencia;
2. son muy
resistentes;
3. no
requieren acondicionamiento externo
de la
señal (tipo
Piezoeléctrico
de
circuito integrado~ICP);
4 . se montan fácilmente con un perno o adhesivos, y también se
dispone de montajes magnéticos para aplicaciones periódicas. Las
sondas manuales son m uy populares para las inspecciones de
vibración.
SetÜeTime
Amplifier
Preloaded
Ref. Mass
Base
Mica Insulator
Conductivo Píate
Piezoelectric
Ciystal
>
Copyright
U0>, 1W 3
CorapuMional
SjtUtta, IncorporaUd
Rao-rad»
tota
In dtndiai
2-17
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
45/298
ANÁLISIS DE UN
SOLO
CANAL I
COMPONENTES
DEL
MANTENIMIENTO
PRKDICTIVO
Respuesta del
acelerómetro
Todos
los
acelerómetros
de
tipo IC P (piezoeléctricos
de
circuito
integrado) pasan
por
algún tipo
de
resonancia antes
de que baje
su
respuesta en una frecuencia alta.
Los acelerómetros
de
tipo
ICP
también
son
buenos hasta
alrededor
de 2 Hz en el
"extremo inferior". Esta característica
no
significa que usted no pueda controlar los ejes o los rodillos
que giren menos
de 2 Hz. En
ejes
y
rodillos
de
baja frecuencia,
se buscan principalmente defectos en los cojinetes. Los defectos
de
los cojinetes se producen con frecuencias mucho más altas
que la velocidad de giro del eje. No se preocupe mucho por el
desbalanceo
del
eje,
que
aparece
con la
frecuencia
de
velocidad
de
giro. (La baja frecuencia se refiere a los ejes que giran a
menos
de
unas
120
R P M ,
es
decir
2
Hz.)
2-18 •Copyright
19*9,
1W 3
CaapMaUaaa
SfOan*. Incorpóralo Roeradntodos
lo
derecho»
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
46/298
ANÁLISIS
DE UN
SOLO
CANAL I
COMPONENTES DEL M A NTENI M I ENTO
PREDICTIVO
Respuesta de montaje del acelerómetro
(página uno de
tres)
co
or>
4
3 8
1200O
FREiJUENCY
I M
HJ L
16 9 26 9
Montaje con pernos
Los
datos espectrales ilustrados
más
arriba
fueron
indicados
por
un acelerómetro montado con pernos en una superficie lisa, lo
que
otorgó
una
respuesta lineal
a
aproximadamente 16.000
Hz.
10
B _ _
co
co
TRAM
RftTIO
V
Al
^
\J
48
3080 12000
FKEQUEMCy
IM
H-t
16090
20009
Montaje de fijación rápida
Los
datos espectrales ilustrados
más
arriba
son de un
acelerómetro montado
con un
Modelo
910 & 911 de fijación
rápida de CSI. La respuesta lineal del transductor fue repetible a
aproximadamente
10.000 Hz.
,
19» Conputallooil SyW tms. Inoocponlcd Rncrndwta&x 1» dcndm
2-¡9
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
47/298
ANÁLISIS D E UN SOLO CANAL I
COMPONENTES
DEL MANTENIMIENTO
PREDICTFVO
Respuesta de montaje del
acelerómetro
(página dos de tres)
co
co
JLt
-
12
_
10
_
B_
G_
4_
2
9
1
— r
"
'
1
~ " " T
FREQ
: 129V5 .
0
<
/
=
T R ' A M R A T I O
fl
:
J
r
x
'
1 í
V
x̂ î
9
4800 3080 12008 16090 288
FKEÜUENCY IN
Montaje magnético
de
tierra rara
Los datos espectrales ilustrados más arriba se obtuvieron con un
acelerómetro montado con un Modelo 905 de imán de tierra
rara de CSI. La respuesta lineal del transductor llegó a
aproximadamente 7.000
Hz.
13
co
co
FREO:
5250.0
TPON
RQTIO
9
4800
3080
12008
FREOUENCY
IN HJ:
16090 28009
Montaje
supermagnético
Los datos espectrales ilustrados más arriba muestran una
respuesta lineal
a
aproximadamente
3.000 Hz.
El transductor
se
montó con un Modelo 9 06 super magnético de CSI sobre una
superficie curva.
2-20
•
Copyright 158», 1**3
Camputídtottil SjsUma, Incorporated Rnirvadn lodo* tas deredtoi
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
48/298
ANÁLISIS DE UN
SOLO CANAL
I
COMPONENTES D EL
M A NTENIM I ENTO FREDICTIVO
Respuestas
de
montaje
del
acelerómetro
(página tres de
tres)
4800 3000 1200O
FKEQUEMCY IN Ĥ
16090
20009
Acelerómetro manual
con
aguijón
de 2
pulgadas
Los
datos ilustrados
más
arriba
fueron
tomados
con un
acelerómetro
manual Modelo 310 de CSI utilizando un aguijón de acero de 2
pulgadas. El
transductor posee
una
respuesta lineal
de
aproximadamente
800 Hz.
Para equipo
de alta velocidad, la
fmáx
de la sonda manual
simplemente no es aceptable.
co
o
4000
3000
1200O
FREdUEMCY
IN H
16090 28009
Acelerómetro manual con aguijón de 8,5 pulgadas
Los datos ilustrados más arriba fueron tomados con un acelerómetro
manual
Modelo
310 de CSI
utilizando
un aguijón de
acero
de 8,5
pulgadas. El transductor posee una respuesta lineal de aproximadamente
500 Hz.
Nuevamente, para equipo
de
alta velocidad,
la fmáx de la
sonda
manual simplemente
no es
aceptable.
• Copyright
1989.
19*3
CtnpalaUowl Sjnlan», l«oorporal«i
Rotnado» lodo» I» dtndx»
2-21
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
49/298
ANÁLISIS DE UN
SOLO CANAL
I
COMPONENTES DEL MANTENIMIEVTOFREDlCriVO
Tipos de procesamiento de señal
El
procesamiento
de
señal transforma
la
salida
del
transductor
a
un formato
más comprensible. Los resultados del procesamiento
típico
de señales para el análisis de la vibración incluyen:
t
-
visualización del dominio de tiempo (forma de onda de
tiempo)
2. criterios de nivel global
3.
análisis
selectivo de
banda
de
frecuencia
4. visualización del dominio de frecuencia (análisis espectral)
2-22
• Copyright
1989,
1993 CompMaUmü SpUou,
locotporaud
Hnerados todo»
lo»
derecho»
-
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50/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES
DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Señal de dominio del tiempo
La forma de
onda
de
dominio
del
tiempo mide
la
amplitud
de
una señal de voltaje a través de un período de tiempo. La
sensibilidad del sensor divide el voltaje para obtener la amplitud
en unidades
sensor
as.
i. e
BR L - TURBINE ( DRIUING 10 FRN >
TURBINE
-TIH
TURBINE INBORRD
HORIZONTAL
CX5
CD
ce
ce:
Uave-forn Bisplay
12-NOU-87 14:20
RUS =
.2354
LORB
= 188.8
RPH
=
2595.
RPS = 43.25
-6.8
80
180 128
148 160 180 200 220 248
TIME
IN MSECS
• Copyrlebl
198», 1993 ConpulaUa» Sjtltaa.
Incocpontcd
Rntradoa iodo»
te
deredm 2-23
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
51/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES DEL MANTENIMIENTO PREDICTTVO
Señal
típica
de
dominio
del
tiempo
Este cojinete está probablemente defectuoso, porque se pueden
ver
los
altos niveles
"G " de
impacto.
Por lo general, los
niveles
de
impacto mayores o menores que 1 G son motivo de
preocupación
en una
bomba
o
motor.
Una
caja
de
cambios,
no
obstante, puede generar niveles
G
mucho
más
altos
y aún ser
aceptable.
FBBG - TENTEB ZONE 3 SUPPLV FRN
8501-10S3S-F2U
FRN BBG. «2 - UEBTICf lL
— • 0
y
J
Uaveforn D i s p l a y
ll-OCT-89
12:07
BM S
= 1.48
LORD =
100.0
BPM = 1363.
BPS =
22.72
-8
80
100
120
140
160
180
TI ME
IN
M S E C S
Label:
NONS YNCHBONQUS U/ IxTS S IDEBRNDS
208
220
240
Prio r i ty: 1
2-24 • Copyright 198».
1993
ComputaUonal SyMniw. IncxrpotaUd Raeradoi todo» Id dcredm
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
52/298
ANÁLISIS
DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Criterios
de
nivel global
El nivel global (banda amplia) es un cálculo de un sólo número
de la amplitud sin filtración de una forma de onda de vibración.
También puede calcularse el nivel global de un espectro. Varias
organizaciones
han
empleado
criterios de
nivel global para
establecer muchos estándares diferentes para los niveles de la
maquinaria.
Resumen de estándares globales de vibración
Pico de
velocidad (pg/seg)
Estándar
Medida Nivel de alerta Nivel de alarma
Inst. hidráulica
14a Edición
LS.O .
2372
E.P.R.I.
FP 754
A.P.I. 610
6a Edición
Cuadro
Rathbone
Caja
Caja
Eje
Eje
Caja
0,30*
0,25
0,50
0,40
0,30
0,60
0,80
0,60
*
Medición filtrada
válida 2.000 -
20.000
CPM
• Copyrfehl
1989.1993
Coi
. lacorporated
Raervadat todos
loa
dencbas 2-25
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
53/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES DEL MANTENIMIENTO
PREDICTIVO
Cuadro Rathbone
Tomado
de medidas exteriores de caja en máquinas pesadas, de
baja velocidad.
VIBBATIOff HUEQUENCY* - CMI
60 120 180 24O 360 480600
120O
2400 3600 6000
. . .
Frequencj correapoads
to
H P J Í «heo dynamic imbalaace ii the cause oí vibr»tlon
2-26
•
Copjrrlgbl
1989, ¡99) CompuInUonal
Sjtttm.
lororpomUd RnerradM todo» k» dmdm
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
54/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES
DEL M A.YTEN1MIBNTO PRKDICTtVO
Espectro
del analizador de banda de frecuencia selectiva
Scientlf c-Atlanta, Inc.
N*w
J«n«y MvWM * « » « * i f k i > « » i . «MI. *»
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
55/298
ANÁLISIS DE
UN
SOLO CANAL I
COMPONENTES DEL
MANTENIMIENTO
PREDICTIVO
Característica de
frecuencia
Se gráfica una señal de dominio de frecuencia con el eje vertical
(Y ) como amplitud y el eje horizontal (X ) como la característica
de frecuencia.
Los
datos contenidos
en el
dominio
de la
frecuencia se derivan de la
forma
de la onda de tiempo.
•w w -
Sinewave
Broken
Down
into
Componente
Spectrum
Derived from
FFT
Complex
Sinewave
2-28
'
Copyright 198», W M Compulalionaü SjrWnu, Incorporal*
Reservad»
todo» kx deredu»
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
56/298
ANÁLISIS DE UN
SOLO CANAL
i
COMPONENTES
DE L
MANTENIMIENTO
PREDICTTVO
Análisis
de espectro
(página
uno de
dos)
SBRG
- TURBINE
GENERRTOR
S ET
TURB-GENER-TOH TURBINE BR G OUTBORRD-HORIZ
o
.:>
- -
0.4..
ac
~ O.3.
i—
gj
LJ
B
'
2
-
s
O_
O L .
0 . 1 .
0
M M M I
c
1 í i 1 1
Oü W hi d
Looseness
i
i
,/JLl
LJ . i . í A
í
i J
0 2 4 6 8 1 0 1 2
Spectrun
Displa y
04-14-89
10:37
P-P =
.5071
LORD = 25.5
f
RP M = 3598.
RP3 =
59.97
Frequency in Order
Ordr: 1.8B8
Freq: 59.98
Spec:
.347
100 200 300 400 500 600 700
Frequency in Hz
Freq:
Ordr:
Spec:
59.98
1.000
.347
10000 20000 30000 40000
Frequency
in CPM
50000
Freq:
Ordr:
Spec:
3598.7
1.000
.347
Frecuencia
normalizada en órdenes
Espectro típico para
una
máquina
con
cojinetes
de
manguito.
, 19W
C a m p MMo a ú
gyrianí, ¡acorpmttd
Rewrvadm
lodos lo> dencko»
2-29
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
57/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES
DEL MANTENIMIENTO
PREDICTTVO
Análisis de espectro
(página
dos de
dos)
8.28
0-16..
S0.12..
o
8.881
8.84
FBRG
- TENTER 20NE 3 SUPPLV FON
8581-18#3S-Flfl F f lN BRG .
«I - flXIRL
Imbalance
Misalignment
Possible
Beatíng
Frequencies
AJÜJjdJLLLi
áLL
SpectruM Display
10-11-89 12:87
PK = .3349
LORD = 188.8
RPM = 1352.
RPS -
22.53
8 18 20 30 40 50 60
Frequency in Order
70
Frecuencia normalizada en órdenes
Cojinete con elemento rotatorio típico que
muestra
una
frecuencia máxima
de
50XTS.
2-30
> Copyright 1*89. 1»M
ComputaUonal
SyjUna, InoorpomUd Roervadn toan k> derechos
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
58/298
ANÁLISIS D E
L7
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
59/298
ANÁLISIS DE UN SOLO
CANAL
I
COMPONENTES
DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Causas de los componentes subsinerónicos
en el espectro
Frecuencias
bajo
la velocidad de giro
(<
1XTS).
1.
otro componente de la máquina que está controlando u
otra máquina
2. frecuencia de correa principal y a menudo frecuencia de
correa 2 X
3.
inestabilidad hidráulica (remolino
o
batido
de
aceite)
4. roces
5.
frecuencia de jaula de los cojinetes antifricción
2-32
•
Copyright 198». 19»J CanpuUUonal Systíro». Inrorporaítd
KnerHuliM todos k»
derecho»
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
60/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES
DEL M A NTENI M I ENTO rREDICTIVO
Causas de los componentes sincrónicos
en el
espectro
Frecuencias fijas en la fase a la velocidad de funcionamiento; es
decir, múltiplos exactos de la velocidad de giro (NXTS donde N
es un entero).
1. múltiplos
bajos
—
N = 1 a 8
a),
desbalanceo
b).
descentramiento
de la línea de paso
c).
desalineación
1.
no es la
correa
2.
líneas
del
centro
del eje
3.
cojinete
d). eje doblado
e), piezas sueltas
f).
paso de aspa o alabe
g). movimiento recíproco
2. múltiplos altos
—
N > 8
a), engranajes
b). paso de aspa (compresores o turbinas)
c). frecuencia de ranura en los motores
*
Copjrtckt
M8».
1993 CompBtatfcnal Sjvtom.
Incorporan RncrvaoV»
todo» tos dcncko» 2-33
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
61/298
ANÁLISIS
DE UN
SOLO CANAL
I
COMPONENTES DEL MANTENIMIENTO FREDICTTVO
Causas
de los
componentes
no
sincrónicos
en el
espectro
Frecuencias sobre (pero no múltiplos de enteros) la velocidad de
giro (FXTS donde
F >
1,0
y no es un
entero).
1. otro componente de la máquina
2.
múltiplos
de la
frecuencia
de
correa
3 . cojinetes antifricción
4 .
resonancias
del
sistema
5. conexiones eléctricas
6. otras causas
a), transmisiones de cadena
b). juntas en U
c).
embragues centrífugos
d).
bombas
de
lubricación
e), subida del compresor
f). detonación
g). superficies deslizantes
7. causas extraordinarias — pelota de tenis, frijoles asados,
tarros
y
botellas
de
refrescos, lubricante soluble
en
agua,
papas
fritas
2-34
•
Copyright 198*. 1W 3
Computtliofial
S;*
lodos
k» dertdiM
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
62/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES
DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Ordenes
armónicas
Las frecuencias en múltiplos enteros de una frecuencia principal
son
armónicas
de
dicha frecuencia;
por
ejemplo:
1 X f, 2 X f, 3
X f, 4 X f, etc. Los órdenes también se denominan múltiplos de
la
velocidad
de
funcionamiento
de un
eje;
por
ejemplo: 1XTS,
2XTS, 3XTS, etc.
Armónicas
vs.
órdenes
Las armónicas de una frecuencia son múltiplos enteros de dicha
frecuencia.
armónicas
(f) = NXf
donde/es la frecuencia dada y N = 1, 2, 3, . . .
Las
órdenes relacionan
una
frecuencia dada
con la
velocidad
de
giro del eje.
Orden
=
f/TS
donde/es la frecuencia dada y TS es la velocidad de giro
Por lo tanto:
1.
las órdenes se normalizan siempre con la velocidad de
giro
del eje
2. no
todas
las
armónicas
son
órdenes; p.ej.,
las
armónicas
de los
picos no sincrónicos (como
las
frecuencias
de
defectos en los cojinetes) no son órdenes de velocidad de
giro
3. pueden haber armónicas
y
órdenes
de
picos
subsincrónicos, sincrónicos
y no
sincrónicos
•
Copyright
1*8». M*J CoRputattomi Sptow IncorporaUd Roer»*» todo» ten dcrtdko
;•
2-35
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
63/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES
DEL MANTENIMIENTO PRED1CTIVO
FBRG
-
TENTER
ZONE 3 SUPPLV
FRN
8E01-10H3S-F2R
FRN
BHG. «2 - RXIRL
8.36
8-
30..
0.24..
0.18.
0.12.
-06..
20 30 40 50
Frequency in Order
Label: BR D BRG.-POSS. CRRCKED INNER
RRCE
Prioritu: 1
Spectrun
Display
10-11-83 12:08
PK
m
.4419
LORD
= 100.0
RPM * 1352.
RPS *
22.53
Ordr: 5.887
Freq: 132.7
Spec:
.05447
-
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64/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES
DEL
MANTENIMIENTO PREDICTIVO
LOOS - MOTOR RND
PU MP U/SOFT FOOT
F f l N
PUMP -MOU MOTOR
OUTBORRD
UERTICRL
Spectrun
Display
10-27-87
10:49
PK = .1788
LORD =
100.0
RPM
=
885.
RPS = 14.75
3
6
9 12 15 18 21 24 27 30
Frequency in Order
Ordr: 1.000
Freq: 14.75
Spec:
.144
El gráfico espectral ilustrado más arriba muestra picos que son
armónicos
y
sincrónicos.
•
Copyrfeht 1«8>. lí«5
CaupWadooal Sjttma, iBcorporaUd
Reterado
todos lot doredx» 2-37
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
65/298
ANÁLISIS
DE UN
SOLO CANAL
I
COMPONENTES
D EL
MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Características
del
dominio
de
frecuencia
o espectro
Los
datos
de
vibración presentados
en
este formato
le
permiten:
1.
detectar
la
presencia
de
eventos periódicos
2.
determinar
la
amplitud relativa
de los
componentes
3.
encontrar relaciones armónicas
4 .
separar frecuencias
muy
cercanas
5.
medir
la
ubicación precisa
de las
frecuencias
6. ver componentes con diferencias significativas en amplitud
2-38
• Copyright
198».
1993
CompMtfkwal
SjUam. Incorporated Rncradn
todo»
I» imchai
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
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ANÁLISIS DE
UN SOLO CANAL
I
COMPONENTES DEL M ANTENIM IENTO PREDICTTVO
Características del dominio de tiempo
o forma de onda de tiempo
Los
datos
de
vibración presentados
en
este
formato
le
permiten
descubrir:
1.
si los eventos son al azar o periódicos; simples o
complejos
2. impulsos afilados o impactos visibles
3. asimetría/distorsión
4.
truncar/aplastar
5. eventos de baja frecuencia
time
4Q Q
1024 400
2-56(f
J
f
max'
J
max
no . de
líneas frecuencia
de
resolución máxima
de l
espectro
•
Copyright
1M», MU
Coatpulaüonal SjOtm,
InoorponUd
Rncrvadwtodo»
tu, dcndm 2-39
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
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ANÁLISIS
DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES
DEL
MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Información
de
máquina específica
Es
necesario seguir una
pauta
sencilla para analizar los
problemas de la maquinaria. Asegúrese de incluir información
como
la que se
enumera
a
continuación.
1. esquema general
a), pesos estimados de rotor
b).
diámetros de eje
c).
descripciones
de
cojinetes
~ de
manguito
o con
elementos rotatorio
2. frecuencias de funcionamiento conocidas
3.
motores (frecuencia de deslizamiento, ranuras, etc.)
4. número de aspas, paletas, etc.
5.
información
de
correas
o
cadenas
a),
distancia centro
a
centro
b). diámetros de paso
c). número
de
correas
6.
información
de
acoples
7 . información de engranajes
a), dibuje un esquema del tren impulsor
b). tipo
de
engranajes
c). número de dientes de los engranajes
8.
indique
los
lugares donde deben tomarse
los
datos
9 . características del proceso
2-40
•
Copyright 1989. l»M Computatlond SjvUo», lacorfanUd Hornada
todo» I»
derecha
-
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ANÁLISIS DE UN
SOLO CANAL
I
COMPONENTES DE L
M
ANTENIMIEOTO
PRED1CTIVO
Posiciones para medir la vibración
Es
importante rotular uniformemente todos
los
puntos. Ajuste
las etiquetas de los puntos a las normas de la planta o compañía.
6
5 4 3 2
1
4
i
Purap
1
x
CH
•H mmm
Gear
or
Fluid
Drive
L
]F
mmm
mmmmm
*
Motor
É
JL
j
£
Método 1 Método 2
1.
motor externo horizontal
vertical
axial
2. motor interno horizontal
vertical
3.
entrada del
líquido
de
transmisión
4. salida del
líquido
de transmisión
5. bomba interna
horizontal
vertical
axial
horizontal
vertical
horizontal
vertical
6.
bomba externa
horizontal
vertical
axial
MOH M1H
M O V M 1 V
M O A MÍA
M IH
M2H
M IV
M 2V
DM H D1H
DM V
D1V
DM A
DÍA
DPH D2H
DPV D2V
PIH P1H
PIV P1V
POH P2H
POV P2V
POA P2A
*
Cop jTfgbl
198»,
1M3
CompulMkwd SjnUm, lacorporatod
Rocrndoi
todos k»
dcncba
2-41
-
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ANÁLISIS
DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES DE L MANTENIMIENTO PRE0ICTIVO
Recordatorios para la recolección de datos
Debe recolectar datos repetibles en el plano y posición correcta
para
un Programa de mantenimiento preventivo eficaz. La
página
siguiente muestra una
caja
de cojinete marcada con
flechas
que
indican los planos de recolección de datos
recomendados. Algunas fallas señalan
la
amplitud
más
alta
en la
dirección radial,
y
algunas indican
la
amplitud
más
alta
en la
dirección axial. Las
secciones
de fallas de este manual
confirman que una
sola medición radial
(vertical u
horizontal)
puede
no ser
suficiente para diagnosticar
el
problema. Siempre
que
sea posible, recolecte una medición axial y dos radiales
(vertical
y
horizontal)
en
cada punto
de
medición.
Debe saber dónde colocar la sonda. Tome las mediciones en
una parte de la caja que tenga un buen camino de transmisión
desde el origen de la vibración. En
este
momento, evite la
división entre
las dos
mitades
del
cojinete para sondear.
No
coloque la
sonda sobre
la
tapa
del
extremo
de un
cojinete
ni la
tapa
del extremo de un motor. Las tapas de los extremos no son
rígidas y no son buenas transmisoras.
Si
marca los puntos de recolección de datos en cada máquina,
puede recolectar datos en el mismo punto cada vez que lo haga.
De
esta manera evita obtener datos
imprecisos que
pueden
afectar su análisis. Puede usar un punzonador central para
marcar
los
puntos
de
recolección
de
datos.
Si usa un
montaje
magnético, mantenga la superficie de montaje lisa y limpia. Los
pernos permanentes o los desconectores rápidos de una máquina
también
marcan claramente el punto de medición. Puede pegar
arandelas
planas
que
sirvan
de
"blancos" para
la
sonda manual.
2-42 • Copyright 1989. 1993
Cotnputattonal Systenx».
hnwpontfed
Rnrrvjdaí
lodos to
dendm
-
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ANÁLISIS
DE UN
SOLO CANAL
I
COMPONENTES DEL MANTENIMIENTO PREDICTTVO
Axial
Vertical
U U
Vertical
Horizontal
Axial
Vertical
orizontal
> Copyright
«W,
1M3 CompumUonaJ SyOaas.
lacorpontted
Rntrndoi
lodo
k* derecho
2-43
-
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ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Planos para recolectar datos en una caja de
cojinete
En general, realice siempre mediciones en las tres direcciones
indicadas más
arriba.
La
variedad
a
menudo ayuda
en el
proceso posterior de diagnóstico.
2-44
* CopTrigh 198». 1*93 ComputaUnnaJ Sjtteau, I«corponil»
-
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ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES D EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Inspección
personal
Antes de intentar diagnosticar un problema, observe el entorno
e inspeccione la máquina. Evalúe la condición general de la
máquina.
1. ¿Se ve cuidada?
2. ¿Se ha
agrietado
la
lechada alrededor
de la
base?
3.
¿Sujetadores? ¿Integridad estructural?
4.
¿Hay soldaduras trizadas?
5. ¿Qué emisiones hay;
p.ej., fugas
de sellos en las bombas;
rugas
de aire alrededor de los ventiladores; fugas de vapor
en las turbinas; etc.?
6. Observe los instrumentos instalados. ¿Están las presiones
de entrada y salida dentro de rangos aceptables? ¿Son las
temperaturas de cojinetes altas o bajas?
, 19K
CwnpulaUooal
SjOaat, lucorporaKd Rneradn
lodo»
I» ámdm
2-45
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
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ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Hable con el operador
y
verifique
con
mantenimiento
1. averigüe
lo
último
que se
hizo
a la
máquina
2.
revise
el
historial
de
mantenimiento
3.
obtenga información general
a), cojinetes: ¿fijos de identidad y flotantes
espacios verificados?
¿cambiados?
procedimientos
de
lubricación
b). material del eje
c). trabajo realizado en los ejes
d).
trabajo
realizado en los engranajes
e), trabajo realizado
en los
acoples
f).
trabajo
realizado
en las
correas
3 . alineación
—
¿cómo y dónde?
4. trabajo realizado debido a la vibración
2-46
•
Copyright
M8», IW 3
Compntaítoml
SjoUtna.
Incorporal*)
Rwrvadoi lodo» ka dencbo»
-
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ANÁLISIS
DE UN
SOLO
CANAL I
COMPONENTES DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Diagnóstico
Cuando detecte
una
máquina
con
problemas, emplee
los
diagnósticos para responder a las preguntas siguientes.
1.
¿Es real el
problema?
2. ¿Cuál es el problema?
3.
¿Cuál
es la
gravedad
del
problema?
4. ¿Cuándo se debe efectuar el mantenimiento?
Principios
1. las
fallas mecánicas específicas como
el
desbalanceo,
la
desalineación,
aflojamiento,
etc.,
generan
la
vibración
mecánica
en una
banda
o
patrón
de
frecuencia bien
definida
2. las
fallas múltiples
son
comunes; encuentre
y
repare
un
problema
a la
vez; comience
con el
problema peor
3. se
culpa
al
desbalanceo
de
muchos problemas
de
vibración
causados
por
otras
fallas
•
Copjrri¿rt
198», 1M3 CoBpMaUoBd gjibn». Incorporal Rwrad» lodo» k»
dcredm
2-47
-
8/21/2019 9_Analisis de vibraciones en un canal_CSI.pdf
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ANÁLISIS
DE UN SOLO
CANAL
I
COMPONENTES
DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Vibración Frecuencia dominante
Plano dominante
Medición de fase
1XTS
1XTS
angular
compensada
compensada + angular
cojinete de manguito
coj. antifricción
j e doblado
mecánico
cojinetes no rotatorios
Cojinetes antifricción
Cojinetes co n
manguito
aflojamiento
remolino
de
aceite
,
Transmisiones de correa
discordantes, gastadas
desalineación
1XTS, 2XTS
1XTS, 2XTS, 3XTS
1XTS, 2XTS, . . .
1XTS, 2XTS
1XTS, 2XTS, 3XTS
No.
de
bolas
XTS
1XTS,
2XTS
si
está
en
el extremo del acople
1 -
10XTS
1XTS
predominante
en
alturas hasta 10XTS
etapas tempranas de
frecuencia
de cojinete
etapas tardías 1XTS
&
armónicas
múltiplos de la TS
0,43XTS
frecuencia de correa 2
X
velocidad
de eje 1 X
1XTS
radial
radial
axial
radial
radial y axial
radial y axial
axial
axial
radial
radial
axial
en
cojinete
de
empuje
radial
radial
radial en
línea
con
correa
radial
axial
radial
en
fase
radial 180° fuera
axial 180° fuera
radial 180° fuera
radial
«fe
axial
180°
fuera
axial 180°
fuera
axial 180° fuera
axial 180°
fuera
de transmisión
línea de paso
defectuoso
GMF
1
+
armónicas
GMF
+ bandas
laterales
1XTS
1XTS, 2XTS
GMF + bandas
laterales
radial
SG
2
/
axial
HE
3
radial S G / axial HE
radial
SG
/ axial HE
radial SG / axial HE
radial SG / axial HE
2-48 • Copyright 19*». 1993 CompulaUonaJ SyMtms.
Incorporal
td
Raeradoa
todo» k»
dertdu»
-
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76/298
ANÁLISIS DE UN SOLO CANAL I
COMPONENTES DE L MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Vibración
oce del rotor
Conexiones
el