Maquinaria

Una máquina rotativa tiene una firma cinemática. Toda periodicidad de su vibración pertenece a algo que gira, engrana o pasa, y la geometría fija la frecuencia antes de hacer ninguna medición: un rodamiento de quince elementos girando a una velocidad de eje dada tiene una frecuencia de paso de elementos por la pista exterior que se puede escribir, no buscar. Tres familias cubren la mayoría de las máquinas. En un rodamiento de contacto rodante, las frecuencias de paso de elementos por las pistas exterior e interior, la velocidad de la jaula y la velocidad de rotación del elemento rodante, todas escalando con la velocidad del eje y fijadas por el diámetro del elemento rodante, el diámetro primitivo y el ángulo de contacto; su suma es exactamente el número de elementos por la frecuencia de giro del eje, lo que detecta al instante una geometría mal tecleada. En un par de engranajes, la frecuencia de engrane y las familias de bandas laterales que distinguen un diente astillado de una rueda excéntrica. En motores y rotores con palas, las líneas de alimentación, deslizamiento, paso de polos y ranura del rotor de un motor de inducción y los tonos de paso de pala de ventiladores, soplantes y bombas, con los patrones lobulados de interacción de un ventilador axial entubado.

La respuesta estándar para encontrar una de esas líneas bajo el ruido de banda ancha de una máquina en marcha es el análisis de envolvente, y son tres pasos en tres sitios. Se filtra en banda el registro alrededor de la resonancia de alta frecuencia del soporte que los impactos hacen sonar, se toma el espectro de envolvente para que la frecuencia de repetición de los impactos se convierta en una línea discreta — ese paso es Cepstrum, ecos y espectro de la envolvente, a una sección de distancia — y se superponen las familias cinemáticas, coloreadas por origen, para que un armónico del eje no pueda leerse nunca como prueba de rodamiento. Cuando hay que separar dos ejes antes de poder leer sus bandas laterales, el Promediado síncrono en el tiempo lo hace primero.

Frecuencias de fallo en máquinas calcula las familias y las dibuja sobre un espectro de envolvente medido.

Páginas de esta sección

• Frecuencias de fallo en máquinas: las frecuencias del rodamiento de contacto rodante, la frecuencia de engrane y sus bandas laterales, los armónicos de alimentación, deslizamiento, paso de polos y ranura del rotor del motor de inducción, y los tonos de paso de pala de ventiladores, soplantes y bombas, todo a partir de la geometría y de la velocidad del eje (Norton y Karczub, sección 8.4).

Véase también

Páginas de otras áreas del sitio en las que se apoya esta sección:

• Cepstrum, ecos y espectro de la envolvente: el espectro de envolvente del que depende el flujo de trabajo de esta sección, y el cepstrum que lee el rizado periódico del propio espectro.
• Promediado síncrono en el tiempo: extraer la contribución de un eje antes de leer sus bandas laterales.
• Movilidad mecánica y la familia de FRF (ISO 7626-1): el vocabulario de respuesta en frecuencia que hay detrás de la resonancia del soporte que hace sonar el método de la envolvente.
• Transmisión de onda de flexión en uniones de placas: adónde va la vibración de la máquina una vez que ha salido de la máquina.

Qué no cubre esta sección

• Estas son previsiones, no detecciones. Aquí nada decide si una línea está presente, solo dónde estaría si lo estuviera: la superposición es un conjunto de expectativas contra las que leer un espectro medido, y la lectura es tuya. Un rodamiento cargado desliza un poco, así que espera el pico medido a un uno o dos por ciento de la previsión y no exactamente encima.

• Tampoco hay ningún veredicto de severidad. Los criterios de amplitud que convierten una línea presente en una valoración — las tendencias del factor de cresta y de la curtosis, y las bandas de severidad en velocidad de las ISO 10816 / ISO 20816 — quedan fuera de este módulo, y el equilibrado de rotores (ISO 21940) y el seguimiento de órdenes faltan en la biblioteca por completo. Un convenio publicado difiere entre fuentes y se señala en la guía en vez de esconderse: la frecuencia de paso de polos es práctica habitual del mantenimiento predictivo y no de Norton, que da la propia frecuencia de deslizamiento como espaciado de las bandas laterales de una barra rota.