Generalmente, el ruido del motor se mide instalando dispositivos de medición de sonido en un entorno de prueba estandarizado, y luego el nivel de ruido del motor se obtiene mediante ciertas correcciones y cálculos.
Este proceso implica requisitos específicos con respecto al entorno de prueba, el equipo, los métodos de cálculo y los ajustes. Es fundamental que los ingenieros de motores comprendan estos aspectos en lugar de simplemente utilizar un micrófono para mediciones sencillas.
Aun así, lo que miden los ingenieros de motores sigue siendo el ruido del motor, no el ruido de los cojinetes. Sabemos que el ruido del motor incluye el ruido electromagnético y el ruido mecánico, siendo una parte importante de este último el ruido generado por el ventilador de refrigeración. Estos ruidos “enmascaran” en gran medida el ruido de los rodamientos, actuando como interferencia de fondo.
Las normas sobre rodamientos también incluyen métodos de prueba para determinar el ruido de los rodamientos. Sin embargo, el equipo de detección de rodamientos que se utiliza generalmente en las fábricas de motores implica instalar el rodamiento en un cabezal de prueba, aplicar una carga y luego convertir la señal a valores numéricos o transmitirla a un altavoz alto para realizar la prueba.
En realidad, este es un probador de vibraciones para rodamientos de motores, no un probador de ruido. Aunque el probador escucha el sonido proveniente del altavoz, ese sonido sigue siendo una conversión de la señal de vibración, no ruido directo.
Sin embargo, cuando el rodamiento está instalado en el motor y el motor gira, las condiciones de carga que experimenta el rodamiento son completamente diferentes a las del banco de pruebas. Esto conduce a un comportamiento acústico diferente del rodamiento del motor.
Muchos fabricantes se han encontrado con situaciones en las que los rodamientos pasan la inspección del “banco de pruebas” pero aún emiten ruido cuando se instalan en el motor. Esta confusión surge de la diferencia entre las condiciones del banco de pruebas y las condiciones reales de los cojinetes del motor, así como de la diferencia entre las mediciones de “vibración” y “ruido”.
Las pruebas de ruido de rodamientos especializadas, como las pruebas de ruido de motores, tienen sus requisitos en cuanto al medio ambiente, equipos de prueba, métodos de prueba y ajustes de cálculo. Hacer esto es un desafío para las fábricas de motores normales.
En el caso de los rodamientos, todos los demás ruidos del motor son interferencias de las condiciones de prueba o ruidos de fondo. Si el ruido de fondo de los cojinetes del motor se puede corregir mediante cálculos, entonces la propia estructura del motor plantea un desafío considerable en materia de ruido de los cojinetes. Por ejemplo, la tapa del extremo del cojinete del motor crea un cierto nivel de obstrucción acústica.
¿Significa esto que no se puede evaluar o valorar el ruido de los cojinetes del motor in situ? Especialmente desde una perspectiva de mantenimiento, ¿cómo se debe medir y escuchar el ruido de los rodamientos del motor?
De hecho, existen métodos disponibles.
En primer lugar, debido a los elevados requisitos medioambientales para la medición del ruido y su susceptibilidad a las interferencias, el foco en el análisis práctico de fallos o el mantenimiento de equipos a menudo pasa del ruido a la vibración. En el mantenimiento rutinario de los cojinetes del motor, si a los ingenieros les preocupan posibles fallos en los cojinetes, la detección de vibraciones es un método más directo y eficaz que la llamada medición del ruido.
Sin embargo, si los fabricantes de motores están más preocupados por la “sensación auditiva” general del motor, seguirán siendo necesarias pruebas de ruido específicas. En cuanto a la medición del ruido auditivo, existe una cuestión relacionada con los contornos de igual volumen, que se analizará en detalle en un artículo posterior. Primero hablemos del método para medir el "ruido" de posibles fallas.
Respecto a la medición in situ del “ruido” (en realidad vibración) de posibles fallas:
a) El método más fiable hoy en día para realizar pruebas de vibración es utilizar sensores de vibración y el equipo de análisis correspondiente. Hay muchos fabricantes de este equipo.
En términos generales, se pueden utilizar métodos tanto en el dominio del tiempo como en el dominio de la frecuencia para realizar análisis detallados que identifiquen posibles causas de falla. (Esto implica un conocimiento más especializado del monitoreo de condición, que se ampliará en artículos posteriores, por lo que lo olvidaremos aquí).
b) Sin embargo, existen muchos requisitos de monitoreo in situ que no son tan detallados. Por ejemplo, patrullas de trabajadores. Si no hay equipo de monitoreo de vibraciones, ¿cómo se debe manejar?
De hecho, el método de inspección más común es el “estetoscopio”. Incluso con un estetoscopio, si el ingeniero no comprende su principio de uso, el resultado que a menudo se escucha puede no ser el real. Como se mencionó anteriormente, incluso con un "estetoscopio", todavía estamos haciendo una "inspección de vibraciones" en lugar de una "inspección de ruido".
Por lo tanto, al escuchar, un extremo del estetoscopio solo debe presionarse contra la parte de inspección y el otro extremo solo contra el hueso del oído externo. De esta manera, en lugar de una conexión de aire, se produce una conexión "rígida" desde la parte de inspección hasta el hueso del oído. Esto elimina la interferencia del "ruido" de otros componentes.
Lo que realmente escuchamos aquí es "vibración", no "ruido". Una de las razones principales para hacer esto es eliminar el ruido de interferencia aéreo.
Aunque este método es comúnmente utilizado, el detalle es si “presionar fuerte” o no. Gracias a esta diferencia, a menudo se puede comprobar in situ si un ingeniero comprende el principio de este método de medición. Los ingenieros experimentados a menudo pueden distinguir algunas anomalías dentro de los cojinetes de la "vibración" transmitida por el estetoscopio.
Una vez que haya dominado el método correcto de “escuchar el ruido” en el sitio, todos los análisis posteriores de ruido y vibración de los cojinetes del motor serán más específicos y oportunos. Muchos ingenieros en el sitio discuten varios temas durante mucho tiempo, solo para descubrir que al final no están hablando de lo mismo. Por lo tanto, para evitar esta situación, el pequeño paso de “escuchar” es realmente de gran ayuda.
