La Norma ISO 2372

La Norma ISO 2372 sirve como “la base para especificar las normas de evaluación de la vibración mecánica de máquina con velocidades de funcionamiento desde las 10 hasta las 200 rev/s” (600 a 12.000 RPM). Contiene pautas para clasificar la gravedad de las vibraciones como «buena», «satisfactoria», «no satisfactoria». y «inaceptable» para cuatro tamaños diferentes de máquina y de anclaje. La experiencia demuestra que estos límites son válidos, por lo general. Al excederse de dichos límites pueden preverse daños en la máquina.

Diagrama esquemático analizador de vibraciones

El transductor envía la señal de vibración al analizador de vibraciones donde es procesada secuencialmente por diferentes grupos de componentes. Los resultados de la medición pueden visualizarse, imprimirse y/o almacenarse en medios de grabación.

Aliasing

Si una señal contiene frecuencias más altas que la del muestreo (normalmente de poco interés), éstas pueden ejercer una influencia deformante sobre el espectro visualizado. Dicho fenómeno se conoce como el efecto «Aliasing».

Dicha distorsión puede suprimirse mediante un filtro de paso bajo con el límite superior sitúan por debajo de fs/ 2 (o la mitad de la frecuencia de muestreo).

Otra consecuencia del muestreo, debido al carácter discreto (es decir, no infinitamente pequeño) de los intervalos de frecuencias muestreadas, es la resolución de las frecuencias con cierta anchura de intervalo y el muestreo de la señal temporal sobre un período de tiempo finito. Dicha anchura se conoce como «anchura de banda». De modo similar a los filtros analógicos, la transformada de Fourier define una anchura de banda específica dentro de la cual pueden suponerse unos resultados fiables.

Funciones de ventana

Debido al hecho de que las muestras de medición no son infinitamente largas, la muestra de la señal medida suele contener vibraciones incompletas al comienzo y al final. Dichas vibraciones recortadas producen un tipo de distorsión denominado «dispersión», que se manifiesta en una frecuencia incierta, bandas laterales y/c ensanchamiento de la crestas del espectro (superior derecho). Las distintas funciones de ventana pueden utilizarse para reducir este efecto considerablemente. Cuando se analizan señales no periódicas, la función de ventana suprime los componentes de la frecuencia que, debido a la duración limitada del muestreo, aparecen como bandas laterales falsas en el espectro visualizado. La ilustración muestra las ventajas y desventajas de las tres funciones de ventana.

Ventana rectangular: admite la totalidad de la señal sin efecto de filtro; se visualiza toda la amplitud, pero las crestas de los espectros aparecen algo ensanchadas.

Ventana Hanning: reduce la dispersión para mejorar la resolución de la frecuencia, a expensas de la precisión en la amplitud, dado que las crestas aparecen algo «amortiguadas». Por tanto resulta útil para determinar las frecuencias exactas.

Ventana flat-too: Si bien la ventana de cresta aplanada ofrece una resolución de frecuencia menos precisa que la ventana Hanning, sí muestra las amplitudes con una precisión sensible mente mayor (error de sólo el 1%). Por consiguiente, debe preferirse esta ventana en lugar de la Hanning siempre que la evaluación de la amplitud sea de importancia.

Otras medidas para reducir el error en el análisis de frecuencias incluyen:

- Ensanchamiento de la banda pro. mediando varias frecuencias cercanas en una sola frecuencia media.

- Promediar varias señales temporales.

- Promediar varios espectros.

- Utilización de la función autocorrelación.

La función envolvente

La función envolvente es una herramienta útil para analizar las señales tales como el impulso de alta frecuencia originado por las pistas o elementos rodantes: el tren de impulsos se modula en amplitud conforme la zona defectuosa pasa a través de distintas zonas de carga.  El análisis envolvente proporciona un método para examinar el contorno externo de esa modulación de la amplitud.

La señal original en el dominio del tiempo (izquierda) se rectifica primero hasta obtener la configuración de onda que aparece en el centro y luego se aplica un filtro de paso bajo a dicha onda rectificada a fin de obtener la curva envolvente (derecha).

La función envolvente ofrece varias importantes ventajas respecto a otros posibles métodos de análisis de rodamientos:

1. Muestra la frecuencia de daños directamente.

2. El proceso no se ve afectado por ligeras  variaciones en la velocidad de funcionamiento.