Holguras estructurales

Son las holguras asociadas a los elementos mecánicos no rotativos de la máquina: anclajes de fijación a la bancada, uniones entre tuberías, cajeras de rodamientos, etc. Normalmente, se manifiesta más claramente en las direcciones radiales de medida que en las axiales, con la presencia en el espectro de frecuencias de varios armónicos de la velocidad de giro del eje. Un indicador de la severidad de la holgura es la comparación de la amplitud de los armónicos a 2x y 3x con respecto a la frecuencia a 1x, de forma que cuando la amplitud de dichos armónicos está por encima del 50% de la amplitud del pico a 1x, nos indicará una mayor severidad de la holgura.

El motivo por el que este tipo de holguras se manifiestan en los espectros de frecuencia con varios armónicos de la frecuencia de giro (1x, 2x, 3x, 4x, etc.) se ilustran en la figura siguiente. El rotor presenta un ligero desequilibrio como fuerza de excitación de las holguras debidas al aflojamiento de los anclajes entre el soporte del rodamiento y la bancada.

En las cuatro etapas de la figura podemos ver como a medida que el punto pesado de desequilibrio va girando hasta completar una vuelta completa, se producen cuatro fuerzas o impulsos, indicadas en las cuatro figuras, dos de las cuales son debidas al desequilibrio y las otras dos al retorno de cada uno de los lados del soporte a la
bancada. Esto nos originará varios armónicos de la frecuencia de giro en el espectro de vibración.

Para identificar y localizar si existen o no holguras entre dos elementos estructurales, como pueden ser una pata de un motor y su bancada, debidos al aflojamiento de los pernos o rotura del anclaje, existe un método muy sencillo que consiste en tomar lecturas de vibración y fase, en todas las direcciones posibles de medida (axiales, horizontales y verticales) en los dos elementos en estudio.

   
Figura 53: Holguras en mal anclaje.

 

Los datos obtenidos nos pueden dar dos posibles resultados bien diferenciados, en función de los cuales determinaremos con total fiabilidad la existencia o no de holguras entre ellos:
  • Si los espectros obtenidos en la misma dirección en los dos elementos presentan amplitudes similares y además las lecturas de fase son idénticas nos indicarán que existe una buena unión entre los dos elementos.
  • Si por el contrario, las amplitudes de los picos armónicos de la frecuencia de giro en las mismas direcciones de medida en los dos elementos son distintas, y además hay diferencias importantes de fase entre ellas, nos confirmarán la existencia de holguras entre ambos elementos.
   
Figura 54: Holguras en una bancada.

 

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