¿Qué causa la vibración de la máquina?

¿Qué causa la vibración de la máquina?
11 Mar 19, 21:48
Lunes, 11 de Marzo de 2019, 21:48:59
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Las empresas que tienen entre sus activos principales las maquinarias, siempre están preocupadas por las averías que estas podrían tener, y entre los rasgos más notorios están las vibraciones. Es muy común escuchar incluso en el hogar, la expresión en una falla de una máquina, por ejemplo, cuando una lavadora comienza a emitir sonidos irregulares, y decimos: “parece que la lavadora se va a malograr”.

En general, casi toda la vibración de la máquina se debe a una o más de estas causas:
(a). Fuerzas de repetición
(b). Flojedad
(c). Resonancia

(a) Fuerzas de repetición

Imagina un barco anclado en una bahía. Las olas golpean los costados del bote, y mientras las olas sigan actuando en el bote, esperaríamos que el bote se meciera.
El bote se balancearía porque las olas estarían ejerciendo una fuerza de repetición en el bote, una fuerza de un patrón repetido una y otra vez.

La mayoría de las vibraciones de la máquina se deben a fuerzas repetitivas similares a las que hacen que la embarcación se balancee. Las fuerzas de repetición como estas actúan sobre los componentes de la máquina y hacen que la máquina vibre.

¿De dónde vienen las fuerzas repetitivas que causan la vibración de la máquina? Las fuerzas de repetición en las máquinas se deben principalmente a la rotación de los componentes de la máquina desequilibrados, desalineados, desgastados o impulsados incorrectamente. A continuación, se muestran ejemplos de estos cuatro tipos de fuerzas de repetición.

(b) flojedad

La flojedad de las piezas de la máquina hace que la máquina vibre. Si las piezas se aflojan, la vibración que normalmente es de niveles tolerables puede volverse desenfrenada y excesiva.
 
(c) Resonancia

Imagine a un niño que se balancea libremente en un columpio, es decir, sin que el niño se propague a sí mismo ni a nadie que lo empuje. Si observamos el movimiento de cerca, veremos al niño balancearse a una velocidad particular. Por ejemplo, podemos ver que constantemente le toma tres segundos completar un ciclo de balanceo.

La tasa de libre movimiento del niño es, de hecho, una propiedad física del sistema de oscilación del niño, así como el peso del niño es una propiedad física del niño. Es la velocidad a la que el niño tenderá a balancearse mientras está sentado en ese columpio en particular. Es el ritmo de balanceo más natural del niño en el columpio, y la única manera de cambiarlo es interferir con el balanceo natural impulsándose con los pies, cambiando su postura, frotando los pies en el suelo y así sucesivamente.

Las máquinas también tienden a vibrar a ciertas tasas de oscilación. La tasa de oscilación a la cual una máquina tiende a vibrar se llama su tasa de oscilación natural. La velocidad de oscilación natural de una máquina es la velocidad de vibración más natural para la máquina, es decir, la velocidad a la que la máquina "prefiere" vibrar. Una máquina que se deja vibrar libremente tenderá a vibrar a su ritmo de oscilación natural.

La mayoría de las máquinas tienen más de una tasa de oscilación natural. Por ejemplo, una máquina que comprende dos subestructuras de diferentes tasas de oscilación natural exhibirá al menos dos tasas de oscilación natural. En general, cuanto más compleja es la máquina, mayor es la velocidad de oscilación natural.

Ahora consideremos nuevamente al niño en el columpio. Si ayudáramos al movimiento de balanceo empujando repetidamente al niño, esperaríamos que el niño oscilara más y más con el tiempo.

Sin embargo, solo haríamos que el niño gire más y más alto si empujamos con el ritmo correcto. Si nuestro ritmo de empuje es tal que a veces lo empujan hacia abajo mientras asciende, no esperaríamos que se balancee correctamente. Para hacer que oscile más y más alto, nuestro ritmo de empuje, de hecho, tendría que estar en armonía con su ritmo de oscilación natural. Por ejemplo, podríamos empujarlo cada vez.  O en cualquier momento alternativo - alcanza su punto más alto. Sólo empujando al niño a una velocidad que esté en armonía con su estado natural o si la tasa de oscilación preferida puede causar que él gire rápidamente más y más alto.

¿Qué sucede si una máquina es 'empujada' por una fuerza de repetición con un ritmo que coincide con la velocidad de oscilación natural de la máquina?

Surgirá una situación similar: la máquina vibrará cada vez más fuerte debido a la fuerza de repetición que anima a la máquina a vibrar a la velocidad con la que es más natural. La máquina vibrará vigorosamente y en exceso, no solo porque lo está haciendo a una velocidad
'Prefiere', pero también porque está recibiendo ayuda externa para hacerlo. Se dice que una máquina que vibra de tal manera está experimentando resonancia.

Una fuerza repetitiva que causa resonancia puede ser pequeña y puede originarse por el movimiento de un buen componente de la máquina. Una fuerza de repetición tan suave no sería un problema hasta que comience a causar resonancia. Sin embargo, siempre se debe evitar la resonancia, ya que causa un daño rápido y grave. Por ejemplo, los puentes enteros se han derrumbado debido a que sus ritmos de oscilación natural están excitados por el mero ritmo de los soldados que marchan al unísono a través de los puentes.

Un Medidor de vibraciones, es de hecho una gran opción cuando quiere saber cómo van comportándose sus máquinas.



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15 Jul 19, 00:05
Lunes, 15 de Julio de 2019, 00:05:16
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Esta muy buena la información, pero me quedo una dudo, esto es aplicable a cualquier tipo de maquinarias? Por ejemplo, que tal si quiero checkear mi auto, podría usar e implementar todo lo que haz explicado o no? Solo tengo esa pregunta pero muy bueno esto.
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