Cómo identificar vibración por holgura
Cómo identificar la vibración por holgura mecánica: Guía de diagnóstico
La holgura mecánica es una de las causas más comunes de vibración en maquinaria rotativa. Se define como la falta de ajuste entre piezas que deberían estar unidas sólidamente o el exceso de espacio en elementos de apoyo como rodamientos y bujes. A diferencia del desequilibrio, la holgura suele ser una respuesta no lineal a otras fuerzas excitadoras, lo que genera una firma vibratoria compleja y característica.
📉 1. El Espectro de Frecuencia: La «Firma» de la Holgura
El análisis de la Transformada Rápida de Fourier (FFT) es la herramienta principal para identificar este problema. Los patrones varían según el tipo de holgura:
- Gama de armónicos: El síntoma más evidente es la aparición de una larga serie de armónicos de la frecuencia de rotación (1x, 2x, 3x… hasta 10x o más). Si el ajuste es muy pobre, la energía puede distribuirse en picos con un «ruido base» elevado entre ellos.
- Subarmónicos: En casos de piezas sueltas o rotación del rodamiento en su alojamiento, suelen aparecer picos en frecuencias fraccionarias como 0.5x, 1.5x o 0.33x.
- Inestabilidad: Los picos en el espectro de holgura suelen ser inestables y sus amplitudes pueden variar significativamente de una medición a otra.
🌊 2. Análisis de la Forma de Onda (Dominio del Tiempo)
La forma de onda en el tiempo revela el comportamiento físico del impacto:
- Truncamiento (Clipping): Cuando una pieza golpea contra su límite físico, la señal senoidal se «corta» o aplana en los picos, lo que indica una restricción mecánica del movimiento.
- Impactos aleatorios: Se observan pulsos erráticos o picos de aceleración no repetitivos, lo que diferencia la holgura de un problema de desequilibrio puro, el cual es siempre sinusoidal y estable.
🧭 3. Análisis de Fase: Localización de la Falla
La fase es crucial para distinguir entre holgura estructural y problemas de ajuste interno:
- Desfase de 180°: Si se mide la fase a ambos lados de una unión (por ejemplo, entre la pata de la máquina y la base), una diferencia de fase cercana a 180° confirma que las piezas se mueven una respecto a la otra en lugar de vibrar como un solo bloque.
- Fase errática: En casos de componentes internos sueltos (como un impulsor flojo en el eje), la fase medida será inconstante y variará más de un 10-15% durante el proceso de captura.
🛠️ 4. Tipos Comunes de Holgura
- Estructural (Tipo A): Causada por debilidad en el soporte, grietas en la cimentación o pernos de anclaje sueltos. Predomina la vibración a 1x RPM en dirección radial.
- Oslabliento de Pernos (Tipo B): Se debe a pernos de pedestal flojos o grietas en el bloque del rodamiento. Genera armónicos de baja frecuencia.
- Ajustes Internos (Tipo C): Es la más severa; ocurre cuando un rodamiento gira en su alojamiento o un eje está flojo en su buje. Produce el mayor número de armónicos y subarmónicos.
✅ 5. Verificación Física y Diagnóstico Visual
Antes de proceder, es vital realizar una inspección visual para detectar:
- Pernos rotos o flojos.
- Polvo de óxido (fretting) alrededor de las uniones, indicando movimiento relativo.
- Grietas en la lechada (grout) o en la estructura de soporte.
El diagnóstico exitoso de la holgura evita errores costosos, como intentar equilibrar un rotor que simplemente necesita que se aprieten sus pernos de sujeción o se repare su cimentación.