envolvente aceleracion

23-04-22 ©SKF Slide 2 SKF Mining, Mineral Processing & Cement

Análisis Envolvente

Julio Ovalle [email protected]

SKF Chilena SAIC


1Principio Básico



Vibración


Causas de vibración:• Soltura mecánica• Desbalanceo• Desalineamiento• Deficiencia o Falta de lubricación• Impactos• Resonancia• Cavitación• Etc.

Entendiendo la vibración


Máquina sin falla

(sin impactos)

Máquina con falla (impactos)

1 Ciclo1 Ciclo

Falla



Señal Acel.

Tiempo

FFT

Máquina


Fast Fourier Transform(Transformada Rápida de

Fourier)


Dominio en el tiempo

Las señales individuales se combinan en una vibración compleja en el tiempo, denominada vibración global


Valor Global

Es la energía vibratoria total de un rango de frecuencia

•Incluye la combinación de todas las señales vibratorias dentro de un rango de frecuencia

•No incluye las señales vibratorias fuera del rango de frecuencia especificado

•Lo representa un valor numérico


•Amplitud: de la vibración indica la severidad del problema.

•Frecuencia: de la vibración indica la fuente del problema.

Amplitud y Frecuencia


Amplitud

•Cuando se comparan valores globales de amplitudes, ambas señales se deben medir en el mismo rango de frecuencias y con el mismo factor de escala.


Unidades de medición

AMPLITUD

Desplazamiento (micras, mills)

Velocidad (mm/seg, ips/seg)

Aceleración (Gs, m/s2

RMS

PEAK

PEAK TO PEAK

}


Monitoreo de parámetros múltiples El mismo dato en Velocidad y Aceleración

Espectro en velocidad Eventos en bajas

frecuencias (desbalanceo, desalineación, etc....) se aprecian mejor en el espectro en velocidad.

Espectro en aceleración En tanto para las fallas de

altas frecuencias generadas por rodamientos o engranajes, es mejor el espectro en aceleración.


Niveles de vibraciones de baja y alta Frecuencia

De Baja FrecuenciaCaracterística principal: Se pueden observar a simple vistaEj: Desbalanceo, soltura, desalineamiento, entre otros

De Alta FrecuenciaCaracterística principal: No observable a simple vista.Ej: falla de rodamientos, Frec.engrane.


2Detección de fallas de Rodamientos(Envolvente de Aceleración)



¿Porqué fallan los rodamientos?

Anticipada en pista exterior

Lubricación inadecuada- excesiva- insuficiente- contaminada

Excesiva carga causada por:- desalineación- desbalanceo- eje torcido excentricidad- etc.

Incorrecta manipulación o montaje

Tiempo



Generación de Impactos por la presencia de

un defecto



Dominio del Tiempo Aceleración


Time

Inicio dela falla

Falla dela máquina

Paradade la

planta

Inicio de las vibraciones anormales(pequeño desgaste en la superficie)

Daños en la superficie

Daño más grande

Daños secundarios(Crecimiento de la

corriente del motor?)

Much damage

Vibración normal



Time

Inicio dela falla

Falla dela máquina

Detección- escuchando

- sintiendo(ruido / temperatura?)

Daños secundarios(Crecimiento de la corriente del motor?)

Paradade la

plantaEnvolvente de aceleración (gE)

Velocidad (mm/s)

Aceleración (g)



Frecuencias de fallas de rodamientos

BPFOFrecuencia de falla en aro exterior

BPFIFrecuencia de falla en aro interior

BSFFrecuencia de falla de los elementos rodantes

FTFFrecuencia de falla de la jaula


Monitoreo de parámetros múltiples El mismo dato en Velocidad y Aceleración

Espectro en velocidad Eventos en bajas

frecuencias (desbalanceo, desalineación, etc....) se aprecian mejor en el espectro en velocidad.

Espectro en aceleración En tanto para las fallas de

altas frecuencias generadas por rodamientos o engranajes, es mejor el espectro en aceleración.


Procesamiento de la señal

Acc. Signal

Bandpassfilter

Lowpassfilter

Rectifier

Time

FFTgE3 Filter with FAM overlay

Acceleration enveloping


Filtro de envolvente



Criterio de Selección de Filtros Envolvente

Filtro Envolvente

Banda de Frecuencia (CPM)

Rango de Velocidad (RPM)

Rango de Análisis (CPM)

1 300 - 6.000 0 - 50 0 - 600

2 3.000 - 60.000 25 - 500 0 - 6.000

3 30.000 - 600.000 250 - 5.000 0 - 60.000

4 300.000 - 2.400.000 2.500 - X 0 - 600.000



La sección destacada en rojo, indica el área de energía

del defecto del rodamiento. Filtro a utilizar 2


del defecto del rodamiento. Filtro a utilizar 3


del defecto del rodamiento. Filtro a utilizar ???


Espectro de frecuencias de fallas

Dominio Frecuencia

(Espectro FFT)

Dominio Tiempo (Forma de

Onda)

03-06-2008

06-01-2009

Falla rodamiento aro exterior

(BPFO)



Tendencia

Envolvente

Tendencia

Velocidad



Espectro

Velocidad

Espectro

Envolvente



Espectro Velocidad y Envolvente

Superpuestos

3Tablas de severidad



Limites de vibración aceptable en Velocidad (mm/seg)


Limites de vibración aceptable en Envolvente de Aceleración (gE)


¿Preguntas?

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