Demystifying Vibration Monitoring Part 3: Identifying and Interpreting Overall Vibration and Fault Patterns

8 de abril de 2025

Acceso rápido 
Parte 1: Por qué es importante la monitorización de vibraciones y cómo funciona
Parte 2: Principios del análisis de vibraciones en máquinas giratorias
Parte 3: Identificación e interpretación de los patrones generales de vibraciones y averías
Parte 4: Diagnóstico de asimetría, desalineación, holgura y desgaste de los rodamientos

Análisis de vibración general (VG)

El análisis de vibración general, a diferencia del del espectro, es mucho más sencillo. Se utilizan datos de dominio de tiempo para calcular un único valor de vibración general, que representa la energía media de la muestra de vibración. Este único valor se puede utilizar como indicador del estado general de la máquina. (Nota: Hay varios métodos disponibles para calcular el valor de vibración general). La ventaja del análisis de vibración general es su sencillez: solamente hay un número que analizar.

Algunos principios al trabajar con el nivel de VG incluyen:

• Una máquina "sin averías" debe tener un nivel de vibración general bajo.
• Una vibración general alta puede indicar que hay otro problema con la máquina, como resonancia, excitación externa de una máquina cercana, cimentación, problema de proceso, etc. Es posible que se justifiquen pruebas adicionales.

Análisis de datos de espectro de máquinas giratorias: 3 sencillos pasos

Se tarda años en formar a alguien para que sea un buen analista de vibraciones, pero solo necesitamos analizar los puntos más importantes para revisar los datos, como los que se muestran en la Figura 1 más abajo:

El análisis de esos datos es un proceso de tres pasos:

1. Encontrar los picos de vibración relacionados con un componente de origen de la máquina. El pico más grande suele provenir del eje. Cada rotación del eje produce 4 vibraciones de las 4 aspas de la hélice.
   • Observe los ecos de picos de 1X a 2X, 3X, 4X y 6X.
   • Estos "armónicos" son normales en todas las máquinas rotativas.
2. Busque patrones en los datos según las reglas de vibración.
3. Mida la amplitud del pico de vibración y el patrón para determinar la gravedad de la avería.

Cómo se muestran los datos de vibración para la revisión de los datos

Un eje giratorio se mueve hacia arriba y hacia abajo, hacia delante y hacia atrás, y axialmente. El analizador de vibraciones toma las mediciones en 3 direcciones de movimiento del eje y 2 rangos de frecuencia. Esto nos permite comparar los datos entre los ejes para determinar patrones y diagnosticar averías de la maquinaria. Proporciona una imagen completa para el diagnóstico, como se muestra en la Figura 2:

Análisis de datos de espectro de máquinas rotativas típicas

Vamos a explicar mejor el análisis de los datos de espectro de tres configuraciones de máquinas giratorias diferentes, lo que da como resultado diferentes modelos de análisis.

Máquinas acopladas

En las máquinas acopladas, tome mediciones de dos rodamientos del motor y dos rodamientos de la bomba. En las máquinas pequeñas, mida solo 1 rodamiento del motor y 1 rodamiento de la bomba, como se muestra en la Figura 3.

Máquinas de un solo eje: cerradas acopladas

En las máquinas que tienen un eje, tome mediciones de solo dos rodamientos del motor. En los motores pequeños, mida solo un rodamiento, como se muestra en la Figura 4 (más abajo). Algunas cuestiones que es preciso tener en cuenta:

• Haga mediciones solo desde los rodamientos (SOLO motor).
• La hélice de la bomba está montada en el eje del motor extendido. No hay rodamientos en la bomba.
• No se han obtenido datos de la bomba (solo del motor). Observe los picos de 4X y 8X de las aspas de la hélice de la bomba.

Máquinas accionadas por correa (las máquinas con caja de engranajes son similares)

En las máquinas accionadas por correa, tome mediciones de dos rodamientos del motor y dos rodamientos de la bomba. En las máquinas pequeñas, mida solo un rodamiento del motor y un rodamiento de la bomba, como se muestra en la Figura 5.

Cosas que tener en cuenta:

• Los armónicos de 1X del motor y 1X de la bomba observados tanto en los datos del motor como en los de la bomba (la vibración se transmite a través de la cimentación).
• Mismo rango de frecuencia para ambas ubicaciones. Superponga y compare los datos de ambas ubicaciones.
• Armónicos del motor más potentes en los datos del motor y armónicos de la bomba más fuertes en los datos de la bomba.
• La vibración de la bomba (cuatro aspas de la hélice) se encuentra en el eje de la bomba: 4 X 1,1 = 4,4X; 8 X 1,1 = 8,8X.

Conclusión

Conocer las tendencias generales de vibración y cómo se relacionan los patrones espectrales con la configuración de la máquina proporciona a los equipos de mantenimiento la base para diagnosticar los problemas de forma eficiente, especialmente las cuatro averías más frecuentes en los equipos giratorios.

📖 Lea la Parte 4 → Diagnóstico de asimetría, desalineación, holgura y desgaste de los rodamientos

Biografía del autor: John Bernet es especialista en productos y aplicaciones mecánicas de Fluke Corporation. Durante sus más de 30 años de experiencia en el mantenimiento y funcionamiento de plantas de energía nuclear y maquinarias en plantas comerciales, John ha trabajado con clientes de todos los sectores implementando programas de fiabilidad. Es analista de vibraciones de categoría II certificado y profesional de fiabilidad de mantenimiento certificado (CMRP), con más de 20 años de experiencia en el diagnóstico de averías de máquinas.