Las causas que provocan la vibración en las maquinas

Engranajes
1. FALLAS
  1. DESGASTE EN DIENTE
    1. Causa: Ocurre por operación más allá del tiempo de vida del engranaje, contaminación de la grasa lubricante, elementos extraños circulando en la caja del engranaje o montaje erróneo.
    2. Solución: Para solucionar el problema debe cambiar o rectificar el engranaje (sólo si este no está sometido a grandes cargas y la urgencia lo amerita). Si el desgaste es prematuro inspeccione desalineación en el eje o excentricidad en el engranaje.
  2. SOBRECARGA EN ENGRANE
    1. Causa: Todos los dientes están recibiendo sobrecarga continúa.
    2. Solución: Debe buscarse algún elemento que esté aumentando el torque transmitido más allá de lo normal (rodamiento o buje defectuoso, fallas en lubricación y anomalías en general en el rotor conducido que dificulten el movimiento).
  3. EXCENTRICIDAD Y/O BACKLASH
    1. Causa: Ocurre cuando el centro de simetría no coincide con el centro de rotación. El backlash se produce cuando, al terminar el contacto entre dos dientes, los dos siguientes no entran inmediatamente en contacto.
    2. Solución: Si el problema es blacklash, la GMF debe disminuir con el aumento de la carga. Para corregir el problema, el engranaje debe ser reensamblado o reemplazado si se encuentran problemas de manufactura
  4. ENGRANE DESALINEADO
    1. Causa: Se presenta cuando las ruedas dentadas fueron ensambladas con errores de alineación o cuando sus ejes no están paralelos.
    2. Solución: El conjunto debe ser realineado para corregir el problema.
  5. PROBLEMAS DE HUNTING
    1. Causa: Problemas leves en la manufactura o manipulación indebida producen que, cuando dos dientes específicos del piñón y el engranaje conducido se encuentren, generen vibraciones de choque.
    2. Consecuencia: Esta falla genera altas vibraciones a bajas frecuencias por debajo de los 10 Hz. La máxima vibración ocurre cada 10 o 20 revoluciones del piñón.
    3. Solución: Si se determina que el problema es severo, deben reemplazarse el par de engranajes y debe tenerse más precaución en la manipulación.
2. Los engranajes son sistemas robustos que permiten transmitir grandes potencias entre diferentes ejes como los próximos, paralelos, perpendiculares u oblicuos, según su diseño. Compuestos de elementos denominados “dientes”, que encajan entre sí, de manera que la rueda motriz arrastra a las otras conducidas.
3. Su uso está muy extendido tanto en máquinas industriales, en automoción, en herramientas, así como también en objetos como electrodomésticos y juguetes
Rodamientos
1. Hoy en día, los rodamientos son una de las piezas de maquinaria más utilizadas, ya que su movimiento giratorio facilita todos los movimientos y además ayuda a reducir la fricción entre los distintos elementos móviles. Los rodamientos tienen dos funciones principales: Transfieren el movimiento, es decir, apoyan y guían componentes que giran entre sí Transmiten fuerzas
2. CAUSAS DE DAÑOS EN RODAMIENTOS
  1. FALTA DE LUBRICACION
    1. Lubricación insuficiente, uso de lubricantes inadecuados o temperaturas excesivas que degradan al lubricante
  2. CONTAMINACION
    1. Causada por sustancias extrañas que entran en los lubricantes de rodamientos o las soluciones de limpieza( tierra, arena abrasiva, polvo, virutas de acero)
  3. MONTAJE INCORRECTO
    1. montarse con un ajuste a presión sobre el anillo rotatorio
  4. DESALINEACION
    1. Los ejes doblados o vencidos, hombros de eje descuadrados, espaciadores descuadrados, tuercas de sujeción fuera de escuadra y la instalación inadecuada debido a ajustes flojos pueden causar desalineación, lo que puede dar lugar a sobrecalentamiento y falla del separador.
  5. CORROSION
    1. La humedad, ácidos, grasa de baja calidad o degradada, deficiente cobertura de grasa y la condensación causada por los cambios de temperatura
  6. CARGAS EXCESIVAS
    1. Poner demasiada carga en un rodamiento es otra causa común de falla.
3. FALLAS EN RODAMIENTOS
  1. FALLA EN PISTA INTERNA.
    1. Agrietamiento o destillaminto del material en la pista interna.
  2. FALLA EN PISTA EXTERNA.
    1. Agrietamiento o destillaminto del material en la pista externa.
  3. FALLA EN ELEMENTOS RODANTES.
    1. Agrietamiento o destillaminto del material en los elementos rodantes.
  4. DETERIORO DE JAULA.
    1. Se deforma la jaula provocando que los elementos rodantes no estén en la posisicion diseñada
Bandas y excentricidad
1. LAS PRINCIPALES FALLAS SE CLASIFICAN EN:
  1. EXCENTRICIDAD ESTÁTICA
    1. Este tipo de excentricidad se presenta cuando el centro transversal del rotor no coincide con el centro transversal del estator, sin embargo el rotor gira alrededor de su propio centro. Una de las causas de la excentricidad estática es el inapropiado montaje del rotor con respecto al centro del estator.
  2. EXCENTRICIDAD DINÁMICA
    1. La excentricidad dinámica ocurre cuando el rotor gira alrededor del centro del estator mientras que el eje de rotación no coincide con el eje del rotor. Este tipo de excentricidad se presenta debido a curvatura del eje, malformación del rotor, rodamientos desgastados o desalineados, entre otros.
2. EXCENTRICIDAD
  1. Se define como la no coincidencia entre el eje de rotación y el eje de simetría. La excentricidad puede tener lugar en diferentes tipos de elementos mecánicos, como son las poleas, las ruedas dentadas y en el posicionamiento relativo entre dos piezas concéntricas, como en el caso del rotor y el estator de un motor eléctrico.
3. QUE ES UNA BANDA?
  1. Son elementos por lo general, sustituyen a grupos de engranajes, ejes y sus cojinetes o a dispositivos de transmisión similares. Por lo tanto, simplifican mucho una máquina o instalación mecánica, y son así, un elemento importante para reducir costos.
Rotor o eje pandeado, cavitación, soltura estructural
1. ¿QUÉ ES EL ROTOR O EJE PANDEADO?
  1. Es el componente que gira (rota) en una máquina eléctrica, ya sea un motor o un generador eléctrico. Junto con su contraparte fija, el estator, forma el conjunto fundamental para la transmisión de potencia en motores y máquinas eléctricas en general.
2. ¿CÓMO ESTA FORMADO UN ROTOR O EJE PANDEADO?
  1. Está formado por un eje que soporta un juego de bobinas arrolladas sobre un núcleo magnético que gira dentro de un campo magnético creado bien por un imán o por el paso por otro juego de bobinas, arrolladas sobre unas piezas polares, que permanecen estáticas y que constituyen lo que se denomina estator de una corriente continua o alterna, dependiendo del tipo de máquina de que se trate
3. ¿QUE ES LA CAVITACIÓN?
  1. La cavitación es un fenómeno físico mediante el cual un líquido, en determinadas condiciones, pasa a estado gaseoso y unos instantes determinadas condiciones, pasa a estado gaseoso y unos instantes después pasa nuevamente a estado líquido.
    1. Fase 1: Cambio de estado líquido a estado gaseoso
    2. Fase 2: Cambio de estado gaseoso a estado liquido
  2. ¿CUÁNDO PUEDE HABER CAVITACIÓN?
    1. La cavitación es un fenómeno muy frecuente en sistemas hidráulicos donde se dan cambios brusco de velocidad del líquido.
  3. ¿CÓMO APARECE LA CAVITACIÓN?
    1. Un liquido se evapora cuando la energía no es suficiente para mantener las moléculas unidas, entonces estas se separan unas de otras y aparecen burbujas de vapor.
    2. Consecuencias
      1. Ruidos y golpeteos
      2. Erosiones del material (daños debidos a la cavitación)
      3. Vibraciones
Desbalanceo y desalineación
1. DESBALANCEO
  1. Es una condición de una parte rotativa donde el centro de masa no esta situado en el centro de rotación
  2. Una de las principales fuentes de vibración en maquinas eléctricas rotativas es el desbalanceo mecanico del rotor, lo cual se relaciona con la actuación de fuerzas no deseadas en la maquina. Se ha convertido en un problema importante en el desarrollo de maqinaria moderna especialmente donde altas velocidades y la confiabilidad son de extrema importancia
  3. ESTÁTICO
    1. Producido generalmente por desgaste radial superficial no uniforme en rotores en los cuales su largo es despreciable en comparación con su diámetro. El espectro presenta vibración dominante con una frecuencia igual a 1 X RPS del rotor. Se recomienda para corregir la falla balancear el rotor en un sólo plano (en el centro de gravedad del rotor) con la masa adecuada y en la posición angular calculada con un equipo de balanceo. Debe consultar a un experto en balanceo de máquinas.
  4. DINÁMICO
    1. El desbalanceo dinámico ocurre en rotores medianos y largos. Es debido principalmente a desgastes radiales y axiales simultáneos en la superficie del rotor. El espectro presenta vibración dominante y vaivén simultáneo a frecuencia igual a 1 X RPS del rotor. Se recomienda para corregir la falla balancear el rotor en DOS PLANOS con las masas adecuadas y en las posiciones angulares calculadas con un equipo de balanceo dinámico. Consulte a un experto en balanceo de rotores.
  5. ROTOR COLGANTE
    1. Ocurre en rotores que se encuentran en el extremo de un eje. Es producido por desgaste en la superficie del rotor y doblamiento del eje El espectro presenta vibración dominante a 1X RPS del rotor, muy notoria en dirección axial y radial. Para corregir la falla, primero debe verificarse que el rotor NO TENGA EXCENTRICIDAD NI QUE EL EJE ESTÉ DOBLADO. Luego debe realizarse el balanceo adecuado.
2. DESALINEACIÓN
  1. ANGULAR
    1. Ocurre cuando el eje del motor y el eje conducido unidos en el acople, no son paralelos. Caracterizado por altas vibraciones axiales. 1X RPS y 2X RPS son las más comunes, con desfase de 180 grados a través del acople. También se presenta 3X RPS. Estos síntomas también indican problemas en el acople. Para corregirlo, el conjunto motor-rotor deben alinearse. Debe emplearse un equipo de alineación adecuado.
  2. PARALELA
    1. Los ejes del motor y del rotor conducido están paralelos, pero no son colineales. Se pueden detectar altas vibraciones radiales a 2X RPS, predominante, y a 1X RPS, con desfase de 180 grados a través del acople. Cuando aumenta la severidad, genera picos en armónicos superiores (4X , 8X). Se debe alinear el conjunto para corregir el daño. Debe emplearse un equipo de alineación adecuado.
  3. ENTRE CHUMACERAS
    1. En una máquina con transmisión de poleas, la mala posición de las chumaceras puede evitar que el eje se acomode correctamente, lo cual genera vibraciones anormales en sentido axial y radial.

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