15 problemas y síntomas de vibración mecánica

1 . Desequilibrios

Características de los síntomas de falla de desequilibrio:

  • Frecuencia de vibración principal igual a la velocidad del rotor.
  • La vibración radial es predominante
  • La fase de vibración es estable.
  • La vibración cambia con el cuadrado de la velocidad.
  • La dirección del cambio de fase de vibración es proporcional a la dirección de medición.
Desequilibrios

1 ) C desequilibrio de pareja

Características de los síntomas del desequilibrio de pareja:

  • Tiene un desfase de 180° sobre el mismo eje;
  • La frecuencia 1x RPM existe y domina;
  • La amplitud de la vibración cambia con el cuadrado del aumento de velocidad;
  • Puede provocar grandes amplitudes de vibración axial y radial;
  • El equilibrio dinámico debe corregirse en dos superficies de corrección.
Desequilibrio de pareja

2 ) Desequilibrio del rotor voladizo

Características de los síntomas de desequilibrio del rotor cantilever:

  • La frecuencia de velocidad 1X existe tanto en dirección radial como axial;
  • Las lecturas en dirección axial están en fase, pero las lecturas en dirección radial pueden ser inestables;
  • Los rotores voladizos suelen tener desequilibrios de fuerza y ​​fuerza-par, por lo que es necesario corregir ambos.
Desequilibrio del rotor voladizo

dos . Desalineación

1) UNA desalineación angular

Características de los síntomas de desalineación angular:

  • La característica es una alta vibración axial;
  • Tiene un desfase de 180° entre los lados del acoplamiento;
  • Normalmente tiene una alta vibración axial a velocidades de 1X y 2X;
  • Normalmente, las frecuencias de 1X, 2X o 3X RPM no dominan;
  • Los síntomas pueden indicar una falla del acoplamiento.
Desalineación angular

2) Desalineación paralela

Características de los síntomas de desalineación paralela:

  • Cuando la vibración con una diferencia de fase de 180° en la dirección radial está muy desalineada, se generan frecuencias armónicas más altas;
  • La amplitud de 2X RPM suele ser mayor que la amplitud de 1X RPM, que es similar a los síntomas de desalineación angular;
  • El diseño del acoplamiento puede afectar la forma y amplitud del espectro de vibración.
Desalineación paralela

3). Rodamientos inclinados

Características de los síntomas del rodamiento inclinado:

  • Los síntomas de vibración son similares a los de una desalineación angular;
  • Intentar volver a centrar el acoplamiento o equilibrar el rotor no resuelve el problema;
  • Produce un cambio de fase de aproximadamente 180° lateralmente;
  • Hay un movimiento de torsión hacia un lado o de arriba hacia abajo.
Rodamientos inclinados

3 . Rotor excéntrico

Características de los síntomas del rotor excéntrico:

  • Tiene vibración de frecuencia de velocidad máxima 1x en la dirección de la línea central del rotor;
  • La diferencia de fase relativa es 0° o 180°;
  • Intentar el equilibrio dinámico disminuirá la amplitud de la vibración en una dirección pero puede aumentar la vibración en la otra dirección.
Rotor excéntrico

4 . eje de flexión

Características de los síntomas del eje de flexión:

  • Se produce una gran vibración axial debido a un eje doblado;
  • Si la curva está cerca del centro del tramo del eje, predomina la frecuencia de velocidad 1X;
  • Si la curva está cerca de ambos extremos del tramo del eje, predomina la frecuencia de velocidad 2X;
  • La diferencia de fase en la dirección axial tiende a ser de 180°.
eje de flexión

5 . Aflojamiento mecánico

1)M aflojamiento mecánico (A)

Características de los síntomas de aflojamiento mecánico (A):

  • Es causada por la estructura floja de los pies de la máquina;
  • La deformación de la base causará problemas de “base blanda”;
  • El análisis de fase revelará una diferencia de fase vertical de aproximadamente 180° entre los componentes de la placa base de la máquina.
Aflojamiento mecánico (A)

2 ) Aflojamiento mecánico (B)

Características de los síntomas de aflojamiento mecánico (B):

  • Es causada por pernos de anclaje flojos;
  • Las estructuras o cajas agrietadas pueden producir vibraciones a frecuencias de velocidad de 0,5X, 1X, 2X y 3X.
Aflojamiento mecánico (B)

3 ) Aflojamiento mecánico (C)

Características de los síntomas de aflojamiento mecánico (C):

  • La fase suele ser inestable;
  • Se generarán muchas frecuencias armónicas.
Aflojamiento mecánico (C)

6 . Fricción del rotor

Características de los síntomas de fricción del rotor:

  • El espectro de vibración es similar al del aflojamiento mecánico;
  • Normalmente produce una serie de frecuencias que pueden provocar vibraciones autoexcitadas;
  • Puede producirse una vibración de velocidad de frecuencia subarmónica;
  • La fricción puede ser de circunferencia parcial o total.
Fricción del rotor

7 . Resonancia

Características de los síntomas de resonancia:

  • La resonancia ocurre cuando la frecuencia de la vibración forzada coincide con la frecuencia de la autooscilación;
  • Cuando el eje pasa por resonancia, la fase cambia 180° y cuando el sistema está en resonancia, se generará una gran cantidad de vibración.
Resonancia

8. Correa y polea

1 ) Resonancia del cinturón

Características de los síntomas de resonancia del cinturón:

  • Si la frecuencia de autooscilación de la correa coincide con la frecuencia de la velocidad de transmisión o la velocidad conducida, pueden ocurrir grandes vibraciones;
  • Cambiar la tensión de la correa puede cambiar la frecuencia de autooscilación de la correa.
Resonancia de cinturón

2 ) Cinturones desgastados, flojos o incompatibles

Características de los síntomas de correas desgastadas, flojas o incompatibles:

  • Domina la frecuencia de 2X RPM;
  • La amplitud de la vibración es a menudo inestable, a veces en pulsos, frecuencias o frecuencias de velocidad impulsadas;
  • Las correas dentadas desgastadas o desalineadas producirán grandes cantidades de vibración en la frecuencia de la correa dentada;
  • La correa vibra a una frecuencia inferior a la velocidad de conducción o velocidad conducida.
Cinturones desgastados, flojos o incompatibles

3 ) poleas excéntricas

Características de los síntomas de la polea excéntrica:

  • Las poleas excéntricas o desequilibradas producirán grandes valores de vibración de la polea a una frecuencia de velocidad 1x;
  • Tiene máxima amplitud de vibración en la misma dirección que la correa;
  • Tenga cuidado al intentar equilibrar poleas excéntricas.
poleas excéntricas

4 ) Desalineación de correa/polea

Características de los síntomas de desalineación de correa/polea:

  • Se producirá una gran vibración axial de 1X frecuencia de velocidad cuando la polea no esté alineada;
  • La mayor amplitud de vibración en el motor suele ser la frecuencia de velocidad de la turbina.
Desalineación de correa/polea

9 . Excitación hidrodinámica

1 ) Frecuencia de paso de la cuchilla

Características de los síntomas de la excitación hidrodinámica:

  • Si el espacio entre la cuchilla y la carcasa no es uniforme, la amplitud de vibración de la cuchilla a través de la frecuencia (BPF) puede ser demasiado alta;
  • Puede producirse una vibración de frecuencia de paso de paletas (BPF) de alta amplitud si el anillo de fricción está atascado en el eje;
  • El rotor excéntrico puede producir una amplitud de vibración de frecuencia de paso de pala (BPF) excesiva.
Frecuencia de paso de la cuchilla

2 ) Turbulencia de fluidos

Características de los síntomas de turbulencia de fluidos:

  • En el ventilador, debido al cambio de presión o al cambio de velocidad del flujo de aire en el canal de flujo, el flujo de aire a menudo aparece como un flujo turbulento;
  • Producirá vibraciones aleatorias de baja frecuencia en el rango de frecuencia de 0 a 30 Hz.
Turbulencia de fluidos

3 ) Cavitación

Características de los síntomas de cavitación:

  • La cavitación generará vibraciones energéticas aleatorias de banda ancha de alta frecuencia superpuestas a la frecuencia de paso de la pala (BPF);
  • Generalmente indica presión de entrada inadecuada;
  • Si existe el fenómeno de cavitación, puede causar corrosión de las palas del impulsor y de la carcasa de la bomba;
  • Sonaba como grava pasando por una bomba.
Cavitación

10 . Batir la vibración

Características de los síntomas de vibración del golpe:

  • La vibración del ritmo es el resultado de la síntesis de dos vibraciones de frecuencia muy cercana en fase y desfasada;
  • El espectro de banda ancha aparecerá como un pico arriba y abajo, y la fluctuación en sí es el latido de la diferencia de frecuencia entre dos picos en el espectro de banda ancha.
Batir la vibración

11 . Rotor excéntrico

  • Frecuencia de potencia FL (50 Hz en China = 3000 rpm)
  • polar p
  • Frecuencia de paso de la barra del rotor Fb = número de barras del rotor * velocidad del rotor
  • Velocidad síncrona NS=2XFL/P
  • Frecuencia de deslizamiento FS = velocidad sincrónica – velocidad del rotor

1 ) Desviación del estator, cortocircuito del aislamiento y núcleos sueltos

Características de los síntomas de excentricidad del estator, cortocircuitos y núcleos sueltos:

  • El problema del estator genera frecuencias de potencia de alta amplitud y duplica las vibraciones electromagnéticas (2FL);
  • La excentricidad del estator produce un entrehierro irregular y es evidente su vibración unidireccional;
  • Los pies con suelas blandas pueden provocar excentricidad del estator.
Rotor excéntrico

2 ) motores síncronos

Características de los síntomas motores sincrónicos:

  • Se produce por bobinas del estator sueltas en motores síncronos;
  • Las bobinas de alta amplitud vibran y pueden pasar frecuencia;
  • Las bobinas pasan por una banda lateral a cada lado de la frecuencia que irá acompañada de una frecuencia de velocidad 1X.
Motores sincrónicos

3 ) Fallo de fase de suministro de energía

Características de los síntomas de fallo de fase de alimentación:

  • Los problemas de fase harán que la frecuencia del suministro eléctrico se duplique;
  • (2FL) va acompañada de (1/3) bandas laterales FL;
  • La amplitud de las vibraciones electromagnéticas en dos frecuencias de alimentación (2FL) puede superar picos de 25 mm/s si no se corrigen los fallos de alimentación;
  • La falla del conector de alimentación local es solo una falla de contacto ocasional.
Fallo de fase de suministro de energía

4 ) rotores excéntricos

Características de los síntomas del rotor excéntrico:

  • El rotor excéntrico crea un entrehierro giratorio y variable, que genera vibraciones pulsadas;
  • A menudo se requiere espectroscopía de refinamiento para separar las frecuencias armónicas de la frecuencia dual (2F) de la fuente de alimentación de la velocidad de rotación.
Rotores excéntricos

5 ) Barra del rotor rota

Características de los síntomas de la barra del rotor rota:

  • La velocidad de rotación y su frecuencia armónica acompañada de una banda lateral de frecuencia de paso de polos (Fp) en ambos lados indica una falla por ruptura del rotor;
  • Cuando las barras del rotor pasan a ambos lados de la frecuencia (RBPF), una doble banda lateral de la frecuencia de la fuente de alimentación (2FL) indica que la barra del rotor está suelta.
  • A menudo, la amplitud de la frecuencia de paso de la barra del rotor (RBPF) es muy alta en dos (2XRBPF) y tres veces (3XRBPF), mientras que la amplitud de la RBPF es muy pequeña en la frecuencia fundamental (1XRBPF).
Barra del rotor rota

12 . Motores CC

Características de los síntomas de falla del motor de CC:

  • Las fallas del motor de CC se pueden detectar utilizando una frecuencia de tiristor (SCR) superior a la normal.
  • Estas fallas incluyen bobinas rotas y fallas de fusibles y tableros de control que pueden producir vibraciones de alta amplitud a frecuencias de potencia de 1X a 5X.
Motores CC

13 . Fallo del engranaje

Espectro de estado normal:

  • El espectro del estado normal muestra la frecuencia de velocidad 1X y 2X y la frecuencia de engranaje del engranaje GMF;
  • La frecuencia de engranaje del engranaje GMF generalmente va acompañada de una banda lateral de frecuencia de velocidad de rotación;
  • Todos los picos de vibración tienen baja amplitud, sin frecuencia de autooscilación.
Fallo del engranaje

1 ) Efecto de la carga dental

Características de los síntomas de los efectos de la carga dental:

  • La frecuencia del engranaje es a menudo sensible a la carga;
  • La frecuencia de engrane del engranaje GMF de alta amplitud no indica necesariamente una falla del engranaje;
  • Cada análisis debe realizarse con carga máxima.
Efecto de la carga dental.

dos ) Desgaste de los dientes en T

Características de los síntomas del desgaste dental:

  • La excitación de la frecuencia de autooscilación va acompañada de una banda lateral que desgasta el engranaje a 1X la frecuencia de rotación, lo que indica desgaste de los dientes;
  • Las bandas laterales son un mejor indicador de desgaste que la frecuencia de engrane de los engranajes GMF;
  • La amplitud de frecuencia del engranaje no puede cambiar a medida que se desgastan los dientes del engranaje.
Aparatos dentales

3 ) Descentramiento del engranaje y desplazamiento del juego

Características de los síntomas de descentramiento del engranaje y desviación del juego lateral:

  • Las bandas laterales de mayor amplitud a cada lado de la frecuencia GMF del engranaje indican que la excursión del juego lateral excéntrico del engranaje y el eje del engranaje no son paralelos;
  • Los engranajes defectuosos modularán las bandas laterales;
  • Las excursiones anormales de juego normalmente harán que el engranaje vibre a la frecuencia de autooscilación.
Desviación del engranaje y compensación del juego

4 ) Desalineación de engranajes

Características sintomáticas de desalineación de engranajes:

  • La desalineación de los engranajes siempre excita frecuencias armónicas de frecuencias de engranaje de segundo orden o superiores, que van acompañadas de una banda lateral de frecuencia de velocidad de rotación;
  • La magnitud de la frecuencia base de la frecuencia de engrane de los engranajes (1XGMF) es menor, mientras que la magnitud de las frecuencias de engrane de los engranajes 2X y 3X es mayor;
  • Para capturar al menos 2X frecuencias GMF, es importante establecer un valor suficientemente alto con la frecuencia máxima de análisis Fmax.
Desalineación de engranajes

5 ) Dientes rotos/agrietados

Características sintomáticas de dientes rotos o perdidos:

  • Un diente roto o agrietado producirá una vibración de alta amplitud a 1X la frecuencia de velocidad de ese engranaje;
  • Inducirá una vibración de frecuencia autooscilante con una banda lateral fundamental de velocidad de rotación en ambos lados;
  • Utiliza una forma de onda en el dominio del tiempo para indicar mejor un espacio entre dientes roto o agrietado;
  • El intervalo de tiempo entre los dos pulsos es el inverso de 1X la velocidad.
Dientes rotos/agrietados

6 ) Desgaste de los dientes

Características sintomáticas de los dientes tambaleantes:

  • La vibración de los engranajes oscilantes es una vibración de baja frecuencia que a menudo se ignora.
Aparatos dentales

14 . Aspectos

1 ) Fase 1 del desarrollo de fallos de rodamientos

Características de los síntomas de la primera etapa del desarrollo de fallas en los rodamientos:

  • Desde las primeras indicaciones en el rango de frecuencia ultrasónico (>250 KHz), el espectro se puede evaluar mejor utilizando la técnica de la envolvente de aceleración de vibración (energía máxima de vibración gSE).
Fase 1

2 ) Fase 2 del desarrollo de fallas de rodamientos

Características sintomáticas de la segunda etapa del desarrollo de fallas en los rodamientos:

  • Las fallas menores causan vibraciones de frecuencia natural en los componentes del rodamiento.
  • La frecuencia de falla está en el rango de 500-2000 Hz.
  • Al final de la segunda etapa de desarrollo de falla del rodamiento, aparecen frecuencias de banda lateral en los lados izquierdo y derecho de la frecuencia de autooscilación.
Nivel 2

3 ) Fase 3 del desarrollo de fallos de rodamientos.

Síntomas característicos del desarrollo de fallas en rodamientos de Fase 3:

  • Tiene frecuencia de falla de rodamientos y frecuencias armónicas.
  • El número de bandas laterales aumenta con el número de frecuencias armónicas en las que se produce la frecuencia de falla con mucho desgaste;
  • En esta etapa, el desgaste es visible a simple vista y se extiende por toda la circunferencia del rodamiento.
Fase 3

4 ) Fase 4 del desarrollo de fallos de rodamientos

Características de los síntomas de la fase 4 del desarrollo de fallas en los rodamientos:

  • Las frecuencias discretas de fallo de los rodamientos desaparecen y son reemplazadas por vibraciones aleatorias de banda ancha en forma de horizontes de ruido;
  • Al final de esta fase, incluso afecta la amplitud de la frecuencia de velocidad 1X;
  • De hecho, se puede reducir la magnitud del horizonte de ruido de alta frecuencia y la magnitud total.
Fase 4

15 . Cojinetes deslizantes

1 ) Inestabilidad de la oscilación de la película de aceite.

Características de los síntomas de oscilación de la película de aceite:

  • Puede ocurrir oscilación de la película de aceite si la máquina se opera a una velocidad crítica del rotor de 2X;
  • Cuando el rotor alcanza la segunda velocidad crítica del rotor, la película de aceite forma vórtices cerca de la velocidad crítica del rotor y la vibración excesiva impedirá que la película de aceite soporte el eje;
  • La frecuencia de oscilación de la película de aceite está bloqueada en la velocidad crítica del rotor; A medida que aumenta la velocidad de rotación, la frecuencia de oscilación de la película de aceite no aumenta.
Inestabilidad de la oscilación de la película de aceite.

2 ) inestabilidad

Características de los síntomas del vórtice de la película de aceite:

  • Generalmente ocurre en el rango de frecuencia del 42-48% de la velocidad de rotación.
  • A veces la amplitud de la vibración es muy grande y la vorticidad de la película de aceite es inherentemente inestable porque la fuerza centrífuga aumenta y por lo tanto aumenta la fuerza de vorticidad.
Inestabilidad

3 ) Desgaste/fallo del juego del cojinete deslizante

Características de los síntomas de desgaste/fallo del juego de cojinetes deslizantes:

  • En la fase posterior al desgaste del cojinete deslizante se generan vibraciones de frecuencia armónica de gran amplitud a frecuencias de velocidad de rotación;
  • Cuando hay un juego excesivo en los rodamientos deslizantes, pequeños desequilibrios o desalineaciones pueden provocar grandes cantidades de vibración.
Desgaste del cojinete deslizante/fallo de holgura

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