Análisis de vibración: Cálculos prácticos para detección por defecto
El análisis de vibración es una técnica utilizada para monitorear la condición de la maquinaria midiendo y analizando vibraciones. Ayuda a identificar posibles fallas tempranamente, reduciendo los tiempos de inactividad y los costos de mantenimiento. Este artículo explica cálculos prácticos involucrados en el análisis de vibraciones para la detección de fallas.
Principios básicos del análisis de vibración
El análisis de vibración implica medir la amplitud y frecuencia de las vibraciones. Estas mediciones pueden revelar desequilibrios, desalineaciones, fallos de rodamiento y otros problemas. La clave es interpretar los datos con precisión para detectar fallas en una etapa temprana.
Cálculo de la amplificación de vibración
La amplitud de vibración se expresa normalmente en unidades como milímetros o pulgadas. Se puede calcular utilizando el valor cuadrado de la raíz media (RMS) de la aceleración, velocidad o señales de desplazamiento. Por ejemplo, la velocidad RMS (V rms) se puede calcular como:
V rms = √(1/n) Governing v i^2
donde v i es cada medición de velocidad y n es el número de mediciones. Este valor ayuda a evaluar la gravedad de las vibraciones.
Análisis de frecuencia y detección de fallas
El análisis de frecuencias implica transformar las señales de vibración de dominio del tiempo en el dominio de frecuencias utilizando técnicas como Fast Fourier Transform (FFT).
Por ejemplo, los fallos de rodamiento a menudo aparecen en frecuencias características calculadas por:
]Ball Pass Frequency (BPFO) = (n/2) × (RPM/60) × (1 / – (d/D)2))
donde n es el número de elementos de rodamiento, RPM es la velocidad de rotación, d es el diámetro de la bola, y D es el diámetro del campo.
Umbral para detección por defecto
El establecimiento de umbrales ayuda a determinar cuándo las vibraciones indican una falla. Estos umbrales se basan a menudo en las especificaciones de la máquina o datos históricos. Cuando los niveles de vibración superan estos límites, las acciones de mantenimiento se activan.
Los valores de umbral típicos varían dependiendo del equipo y la aplicación, pero generalmente van de 7 a 15 mm/s para mediciones de velocidad.