¿Cómo se detecta un diente de engranaje agrietado o roto?

Se detecta mejor en la onda de tiempo, donde aparece un pico pronunciado cada vez que el diente dañado engrana. El tiempo entre impactos corresponde a 1XRPM del engranaje con el problema, y las amplitudes de los picos son de 10 a 20 veces mayores que 1XRPM en el FFT.

¿Qué indica la presencia de bandas laterales alrededor de la frecuencia de engrane?

Las bandas laterales de gran amplitud alrededor de la GMF, junto con varias bandas que la rodean, suelen aparecer cuando el desgaste de los dientes es notable. Pueden ser un indicador mejor que las propias frecuencias GMF.

Síntomas y diagnóstico de fallos en máquinas rotativas: cavitación, engranajes y rotores

Resumen

El documento describe los síntomas vibratorios y el diagnóstico de fallos comunes en máquinas rotativas, como cavitación, desgaste y desalineación de engranajes, dientes rotos, barras de rotor rotas o flojas, problemas de fase y laminaciones en corto. Indica qué frecuencias y armónicos revisar en el espectro FFT y en la onda de tiempo para identificar cada fallo.

Puntos clave

La cavitación produce energía de banda ancha aleatoria de alta frecuencia y suele deberse a un flujo interno insuficiente.
El desgaste de dientes de engranaje excita la frecuencia natural del engranaje (f0) con bandas laterales espaciadas a la velocidad de giro del engranaje dañado.
La desalineación del engranaje excita sobre todo la armónica de GMF de segundo orden o superior, con bandas laterales espaciadas a 2XRPM alrededor de 2XGMF.
Un diente agrietado o roto se detecta mejor en la onda de tiempo, con picos de impacto repetidos a 1XRPM del engranaje afectado.
Las barras del rotor rotas o flojas se indican con bandas laterales a 2X FL alrededor de la frecuencia de paso de barras (RBPF = número de barras x RPM).
Los problemas de fase generan vibración a 2XFL con bandas laterales espaciadas a 1/3 de la frecuencia de línea.

Ponte a prueba

Síntomas y Diagnóstico de Fallos Comunes en Máquinas Rotativas

Cavitación

La cavitación normalmente genera una energía de banda ancha aleatoria de alta frecuencia. Algunas veces se sobrepone con los armónicos de la BPF (frecuencia de paso de álabes). Por lo general, la cavitación se debe a un flujo interno insuficiente. Puede ocurrir durante una inspección y desaparecer en la siguiente inspección (si cambia el ajuste de la válvula de succión o el nivel del tanque).

Desgaste de Dientes de Engranaje

El desgaste de dientes es la excitación de la frecuencia natural del engranaje (f0). Junto con las bandas laterales alrededor espaciadas a la velocidad de giro del engranaje dañado. La Frecuencia de Engrane (GMF) puede o no cambiar en amplitud, aunque bandas laterales de gran amplitud y un número de bandas rodeando a GMF usualmente aparecen cuando el desgaste es notable. Las bandas laterales pueden ser mejor indicador que las mismas frecuencias GMF. También pueden ocurrir grandes amplitudes tanto a 2XGMF como a 3XGMF, aun si la amplitud de GMF es aceptable.

Desalineación del Engranaje

La desalineación del engranaje casi siempre excita la armónica de GMF de segundo orden o una mayor, que tendrá bandas laterales a la velocidad de funcionamiento. A menudo mostrará solo una pequeña amplitud 1XGMF, pero niveles más altos a 2X y 3XGMF. Es importante colocar F_máx suficientemente alta para captar al menos 3 armónicas GMF. También, las bandas laterales alrededor de 2XGMF estarán espaciadas a 2XRPM. Nótese que las amplitudes de banda lateral a menudo no son iguales a la derecha e izquierda del GMF y armónicas de GMF debido a la desalineación del diente.

Diente Agrietado o Roto

Un diente agrietado o roto podrá generar una gran amplitud a 1XRPM de este engranaje solo en la Onda de Tiempo. Además, excitará la frecuencia natural del engranaje (f0) con bandas laterales a su velocidad de giro. Se detecta mejor en Onda de Tiempo, ya que mostrará un pico pronunciado cada vez que el diente problemático trate de engranar con los dientes del engranaje compañero. El tiempo entre los impactos (s) corresponde a 1XRPM del engranaje con el problema. Las amplitudes de Picos de Impacto en la Onda de Tiempo serán de 10 a 20 veces más grandes que 1XRPM en el FFT.

Barras del Rotor Rotas o Agrietadas

Las barras del rotor rotas o agrietadas, o juntas en mal estado entre las barras o laminaciones del rotor en corto, pueden producir una vibración a 1X y sus armónicas con bandas laterales a la frecuencia de paso de polos.

Aflojamiento de Barras del Rotor

Las barras del rotor flojas o abiertas son indicadas por bandas laterales a 2X FL rodeando a la frecuencia de paso de barras (RBPF) y/o sus armónicas. RBPF = Número de barras X RPM.

Problemas de Fase

Los problemas de fase debidos a conectores flojos o rotos pueden causar una excesiva vibración a 2X la frecuencia de línea (2XFL) que tendrá unas bandas laterales espaciadas a 1/3 de la frecuencia de línea (1/3XFL).

Laminaciones en Corto o Hierro Flojo

Los rotores excéntricos producen un entrehierro de rotación variable entre el rotor y el estator, lo que induce una vibración pulsante (normalmente entre 2FL y la armónica de velocidad de giro más cercana). Una pata floja o una desalineación pueden inducir un entrehierro variable debido a la distorsión, causando laminaciones en corto o hierro flojo.