lunes, 23 de marzo de 2009

MONITORIZACIÓN DE MAQUINARIAS MEDIANTE EL ANÁLISIS DE VIBRACIONES


Hoy en día muchas empresas están subcontratando los Programas de Monitorización del Estado de su Maquinaria a empresas e ingenierías externas; otras compañías prefieren subcontratar a un consultor externo que se encarga solamente de implantar el programa de monitorización, que más tarde será desarrollado dentro de la propia empresa.

La forma más básica de análisis de vibraciones se llama MEDIDA GLOBAL DE VIBRACIÓN.

Esta lectura suministra un valor escalar, que describe la cantidad de energía vibratoria total contenida en una onda emitida por máquina. La idea que transmite este análisis, es que un mayor nivel de vibración nos puede indicar un serio problema, el cual debería ser examinado y/o monitorizado. Es decir, a mayor vibración mayor severidad del problema. Los valores globales de vibración fueron y son usados hoy simplemente porque son elementos simples, los equipos que se emplean para recoger esta información son baratos y en un tiempo fueron los únicos disponibles en el mercado. Desafortunadamente todavía en la actualidad y debido a la falta de experiencia en este campo, muchos responsables del mantenimiento de las empresas tienen conceptos erróneos acerca de lo que es el análisis de vibraciones y su funcionamiento. Por ello, sed hace necesario contar con personal cualificado en esta materia para dejar claro qué niveles de vibración se consideran necesarios para los diversos tipos de máquinas.


Análisis de vibración de banda ancha

Cuando los computadores llegaron a ser un instrumento ampliamente usado, se consiguió la capacidad para recoger datos de vibración de banda estrecha, o espectros de vibración. Un espectro de vibración separa la vibración recogida en pequeños rangos de frecuencia. Componentes de máquinas diferentes y los diversos fallos producirán vibración y patrones de vibración a frecuencias específicas. Por lo tanto, usando un espectro de vibración se puede relacionar picos y patrones individuales en el espectro a un componente individual de la máquina y a fallos específicos de ésta. Por ello, se debe contar con determinada información técnica sobre la máquina objeto de análisis; información como: el número de paletas de un ventilador, paletas del sistema impulsor de una bomba, dientes de una caja de reducción, etc.

La frecuencia es una de las características básicas de la medición y descripción de vibraciones. Se representa por la siguiente función: f = 1/T

Por ejemplo, un componente de una máquina que vibra y repite los valores 1 vez por segundo debería tener una frecuencia de 1 cps (ciclo por segundo) ó 1 Hz, donde T es el período.

Otras características mesurables y que ayudan en el análisis vibratorio son: velocidad, desplazamiento aceleración y fase ó ángulo de fase.

Cada una de estas características define la severidad de la vibración de una máquina ó sistema.
Desplazamiento: indica “cuanto” el objeto está vibrando. Se define como la máxima distancia que un objeto se mueve (desde el punto más bajo al más alto) y se describe como “pico a pico” .Se mide en micrones pico a pico (1 micrón = 0,001 mm). En movimiento armónico simple la relación entre el máximo desplazamiento y el tiempo podría ser expresado de la siguiente forma: X = X
0Sen Wt     (dx/dt)= (X0W)(CosWt)

Esta expresión tiene como máximo valor y es x0w medida en mm por segundo.


Mantenimiento predictivo versus resolución del problema

El empleo del análisis de vibraciones en el contexto del Mantenimiento Predictivo como técnica de la detección del deterioro progresivo de las máquinas es una técnica del fácil uso, precisa, eficiente y económica. Por el contrario, el empleo del análisis de vibraciones como técnica de apoyo para la resolución de problemas es más fácil, a menudo menos precisa dependiendo de la experiencia y conocimientos de la persona que las aplica, y mucho más caro. La diferencia gravita en que en el mantenimiento predictivo el procedimiento general es monitorizar la maquinaria bajo condiciones de test repetibles y observar los cambios; mientras la máquina no falle, los patrones de vibración no deberían cambiar. Por el contrario, si la máquina falla, los patrones cambiarán, y entonces será fácil determinar dónde ha ocurrido la falla y dónde está la causa de ese falla.


Conclusiones

El análisis de vibraciones para la monitorización de la condición de la maquinaría es el hecho de tomar lecturas de vibración y compararlas con un nivel de alarmas prefijado. La parte más esencial y dificultosa de la implantación de un programa de mantenimiento predictivo es recopilar la información técnica referente a las máquinas, definir las condiciones de medida, recoger buenos datos de vibración que sean repetibles en el tiempo y establecer los puntos de partida. Luego, se debe gestionar toda esta información en una base de datos e incluir e incluir históricos de reparaciones y sustituciones.