METROLOGÍA DE LAS VIBRACIONES

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Ec. 1. Ecuación del nivel efectico RMS

- Valor Pico: Es la distancia máxima de onda desde el punto cero hasta el punto de equilibrio.

- Valor Pico-Pico: Es la distancia de una cresta positiva hasta una cresta negativa. [pic 2]

Fig. 1. Valores pico, pico-pico y RMS de una vibración.

NORMATIVIDAD SOBRE LAS VIBRACIONES

Atendiendo al ámbito de desarrollo y de aplicación pueden distinguirse los siguientes tipos de normas:

Normas Internacionales (ISO – International Standards Organization). Se consideran de máxima prioridad en transacciones internacionales, siendo en la práctica el punto de partida para valorar la severidad de vibraciones. El principal inconveniente que presentan dichas normas es su carácter general.

Normas Europeas (EN). Dentro del ámbito de la Unión Europea, las normas o directrices europeas van constituyendo en los últimos años la referencia a la que adecuar las correspondientes Normas de carácter nacional. Así, es habitual que las mismas incorporen en su preámbulo una afirmación del tipo: “Esta norma europea deberá recibir el carácter de norma nacional, bien por la publicación de un texto idéntico, bien por ratificación lo más tarde en enero de 1998 y las normas Internacionales en contradicción con ella deberán ser retiradas lo más tarde en enero de 1998”.

Normas Nacionales (UNE). Por ejemplo, la norma UNE 20-180-86, que se comentará posteriormente. Esta norma debería ser la más utilizada para determinar la severidad de la vibración en un determinado tipo de máquinas, aunque se considera más como recomendación que como mandato legal.

Recomendaciones y guías de los fabricantes. Son recomendaciones de los fabricantes sobre los niveles de vibración permisibles por sus equipos. En la mayor parte de los casos, se limitan al área de la turbomaquinaria, aunque hay una gran tendencia a exigir este tipo de información al fabricante cada vez que se adquiere un equipo crítico.

Normas internas. Resulta recomendable desarrollar normativas internas propias de vibraciones por ser las que mejor se adaptan a los equipos tipo de cada planta productiva. Está en una de las tareas más difíciles dentro del Mantenimiento Predictivo, pero se ve recompensada a medio plazo por los excelentes resultados obtenidos.

NORMAS ISO.

La normalización internacional (INTERNATIONAL STANDARD ORGANIZATION) sobre la severidad de vibraciones de máquinas tiene una extensa gama de normas, entre las cuales pueden citarse: ISO 2372-1974. “Vibración mecánica de máquinas con velocidades de operación entre 10 y 200 rev/s. Bases para la especificación de estándares de evaluación”. Es aplicable a máquinas rotativas con rotores rígidos y a máquinas rotativas con rotores flexibles en los que la medida de vibración en la tapa del cojinete resulta indicativa del comportamiento vibracional de eje.

De cara al establecimiento de la severidad de vibración admisible, se distinguen varias clases de máquinas rotativas:

• CLASE I – Componentes individuales, totalmente conectados al conjunto de la máquina en condiciones normales de operación. Por ejemplo, pequeños motores eléctricos hasta 15 Kw.

• CLASE II – Máquinas de tamaño medio. Por ejemplo, motores eléctricos de 15 a 75 Kw o hasta 300 Kw en motores con cimentación especial.

• CLASE III – Motores principales grandes, con cimentación rígida y pesada.

• CLASE IV - Motores principales grandes montados sobre cimentación blanda y ligera. Por ejemplo, Turbomaquinaria (equipos con RPM > velocidad crítica)

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Tabla 1. Rango de severidad para la vibración de máquinas.

ISO 3945. “Medida y evaluación de la severidad de vibración en grandes máquinas rotativas, in situ; velocidades de operación entre 10 y 200 rev/s”: Esta norma, como su mismo título indica, permite clasificar la severidad de vibración de grandes máquinas rotativas “in situ”, para velocidades de operación también entre 600 y 1.200 RPM, se aplica a los grandes motores principales, Clases III y IV.

ISO 10816. “Vibración mecánica. – Evaluación de la vibración en una máquina mediante medidas en partes no rotativas”. Es una normativa más reciente que las anteriores (de los 90). Recoge una serie de normas, incluidas en la Tabla siguiente, que describen los procedimientos para la evaluación de la vibración en máquinas en base a medidas realizadas en partes no rotativas de las mismas.

ISO 7919. “Vibración mecánica de máquinas no alternativas – Medidas en ejes rotativos y evaluación” Una máquina rotativa que tiene una carcasa relativamente rígida y/o pesada en comparación con su masa rotativa, a menudo puede llegar a considerarse como que tiene un eje rotor flexible. En tal caso, las condiciones de vibración han de ser evaluadas con un mayor grado de sensibilidad si las medidas son llevadas a cabo sobre los elementos rotativos y no sobre los componentes estáticos de la máquina. [3]

VIBRÓMETRO.

Un vibrómetro es un instrumento de medición para la cuantificación de oscilaciones mecánicas en una, dos y tres dimensiones.

Los vibrómetros son instrumentos de medida imprescindibles en el sector industrial, en producción, en mantenimiento preventivo y predictivo, así como en la inspección de instalaciones industriales, líneas de producción, etc. Los vibrómetros miden vibraciones, oscilaciones y perturbaciones en máquinas y sistemas industriales. [4]

Los vibrómetros miden los parámetros fundamentales de la vibración:

- Aceleración de la vibración.

- Velocidad de vibración.

- Desplazamiento.

- Espectro de vibración.

Los vibrómetros son instrumentos de medida portátiles que tienen capacidad de almacenamiento de datos

Tipos de vibrómetros.

Medidor de vibración PCE-S 40: El PCE-S 40 es un medidor