Por qué es importante analizar las vibraciones en sus equipos

Por Oscar Molina G., Analista en Vibraciones Nivel I, Termógrafo Nivel II. Ingeniero Electrónico del Departamento de Ventas de Intronica.   •    www.intronica.cl

La vibraciones de los equipos motorizados son básicamente el movimiento hacia delante y hacia atrás de la oscilación de las máquinas y sus componentes, como motores de impulsión, dispositivos accionados (bombas, compresores, etc.), rodamientos, ejes, engranajes, correas, entre otros elementos que componen los sistemas mecánicos.

Las vibraciones en los equipos industriales pueden ser tanto el indicio o el origen de un problema. En otras ocasiones, las vibraciones simplemente forman parte del funcionamiento normal de la máquina y no deben preocuparnos demasiado. Pero, ¿cómo puede determinar un profesional del mantenimiento la diferencia entre las vibraciones admisibles y normales, y aquéllas que requieren inmediatamente la atención del servicio técnico o la sustitución del equipo dañado? Las vibraciones no son siempre un problema. Para algunas tareas, las vibraciones resultan esenciales. Ciertas máquinas, como las lijadoras oscilantes y los tambores vibratorios, las utilizan para eliminar materiales y pulir superficies. En otros casos, las vibraciones son inherentes al diseño de la máquina. Por ejemplo, es inevitable que se produzcan vibraciones en el funcionamiento de los compresores, las bombas de movimiento alternativo, los motores de combustión interna y los engranajes. En una máquina bien diseñada y con un buen mantenimiento, este tipo de vibraciones no deberían suponer ninguna preocupación. ¿Cuándo implican las vibraciones un problema? La mayoría de los dispositivos industriales está diseñado para funcionar con suavidad y evitar las vibraciones, no para producirlas. En estas máquinas, las vibraciones pueden indicar la existencia de un problema o el deterioro de un equipo. Si no se corrigen las causas subyacentes, estas vibraciones no deseadas pueden provocar daños adicionales. Ejemplos de equipamiento que no debería vibrar pueden ser motores eléctricos, ventiladores, bombas y compresores rotativos. En estos dispositivos, es mejor un funcionamiento suave y lo ideal es que la máquina funcione sin ningún tipo de vibración. Causas más frecuentes de vibración en las máquinas Las vibraciones pueden estar causadas por varias condiciones, que pueden actuar por separado o en combinación. Tenga en cuenta que los problemas relacionados con las vibraciones pueden estar ocasionados por equipos auxiliares y no sólo por el equipo básico. Algunas de las causas principales por las que se producen vibraciones son: • Desequilibrio: un “punto pesado” de un componente giratorio puede producir vibraciones cuando el peso desequilibrado rota alrededor del eje de la máquina y genera una fuerza centrífuga. El desequilibrio podría estar causado por defectos de fábrica (errores de fabricación, defectos de fundición) o por problemas de mantenimiento (aspas de los ventiladores deformadas o sucias, falta de contrapesos). Conforme aumenta la velocidad de la máquina, los efectos del desequilibrio son más acusados. El desequilibrio puede reducir en gran medida la vida útil de los rodamientos y producir vibraciones excesivas en las máquinas.   • Alineación incorrecta / descentramiento del eje: use pueden generar vibraciones cuando los ejes no están centrados. Por ejemplo, se produce una alineación angular incorrecta cuando los ejes de un motor y una bomba no están en paralelo. Se habla de alineación paralela incorrecta cuando los ejes están en paralelo, pero no son coincidentes. Esta alineación incorrecta se puede producir durante el montaje o desarrollarse con el tiempo debido a la dilatación térmica, el desplazamiento de los componentes o un montaje incorrecto después de realizar tareas de mantenimiento. Las vibraciones resultantes pueden ser radiales o axiales (en línea con el eje de la máquina) o de los dos tipos.  • Desgaste: conforme se desgastan algunos componentes, como los rodamientos de bolas o de rodillos, las cadenas giratorias motrices o los engranajes, se pueden producir vibraciones. Cuando el anillo de un rodamiento de rodillos se daña, por ejemplo, los rodillos producirán vibraciones cada vez que pasen por la zona dañada. También puede provocar vibraciones un diente de un engranaje que esté picado o desgastado, o una correa giratoria que se esté rompiendo. • Holgura: las vibraciones que, de otra forma, pasarían inadvertidas, pueden convertirse en evidentes y destructivas si el componente que vibra tiene los rodamientos flojos o está unido a su soporte sin firmeza. Esta holgura puede estar causada, o no, por las vibraciones subyacentes. Independientemente de la causa, la holgura puede provocar que cualquier tipo de vibración provoque daños, como un desgaste mayor de los rodamientos o el desgaste y fatiga en el soporte de los equipos y en otros componentes. Efectos de las vibraciones Los efectos de las vibraciones pueden ser graves. Las vibraciones que no estén bajo control pueden aumentar el nivel de desgaste (es decir, reducir la vida útil de los rodamientos) y provocar daños en el equipo. Las vibraciones de las máquinas pueden producir ruidos y problemas de seguridad, y pueden degradar las condiciones de trabajo de la instalación. Las vibraciones pueden provocar que la máquina consuma demasiada energía y pueden repercutir en la calidad del producto. En los peores casos, las vibraciones pueden dañar el equipo hasta el punto de que éste deje de funcionar y se detenga la producción de la instalación.Sin embargo, las vibraciones tienen un punto positivo: si se miden y se analizan correctamente, se pueden utilizar en un programa de mantenimiento preventivo como un indicador del estado de funcionamiento de la máquina, y pueden servir de guía a los profesionales del mantenimiento de la instalación para tomar las medidas adecuadas antes de que se produzca una catástrofe.