El nombre de Alan Friedman es sinónimo de capacitación y certificación en análisis de vibraciones.
La comprensión del análisis de vibraciones de maquinaria a menudo genera confusión sobre si la vibración es la causa, el efecto o ambos de un problema. Esta confusión puede generar errores significativos en el análisis de datos. Dediquemos un momento a aclarar este asunto.
La vibración como causa
La vibración excesiva en la maquinaria puede provocar una serie de problemas. Puede provocar fallas por fatiga en diversos componentes, como ejes, acoplamientos, rodamientos, sellos, tuberías y cimentaciones. Además, puede generar problemas de calidad en los productos manufacturados. Imagine un ventilador de climatización (HVAC, por sus siglas en inglés) vibrando cerca de una máquina de impresión de chips: la vibración, que se propaga por el suelo, puede afectar negativamente la precisión del proceso de fabricación de chips.
Además, la vibración excesiva plantea riesgos potenciales para la seguridad y la comodidad de las personas, incluso cuando no se produce un daño directo. Piense en la molestia que causa un ventilador de techo desequilibrado que hace «¡pum, pum, pum!» mientras intenta dormir. ¡Qué molesto!
Una analogía útil para comprender esto es imaginarse conduciendo un coche a alta velocidad por terreno accidentado. Someter el vehículo continuamente a tales condiciones inevitablemente provocará daños debido al exceso de vibración.
Durante mis auditorías de los programas de vibración y los procedimientos de análisis de datos de las empresas, suelo encontrarme con un error común. Muchos tienden a evaluar los niveles de vibración basándose únicamente en gráficos, identificando los picos más altos y asumiendo que, mientras la vibración se mantenga dentro de los límites aceptables, la maquinaria funciona correctamente. Por otro lado, algunos se basan en las gráficas de alarmas ISO RMS para comparar. Sin embargo, estos enfoques también pueden pasar por alto problemas críticos.
Además, es importante considerar el rol de la lubricación en relación con la vibración como posible causa de fallas en las máquinas. Una lubricación eficaz no solo reduce la fricción entre las piezas móviles, sino que también ayuda a amortiguar las vibraciones mediante la formación de una capa protectora. Por el contrario, una lubricación insuficiente o deficiente puede agravar los problemas de vibración y provocar un desgaste acelerado o, en última instancia, fallas en los componentes de la máquina. Por lo tanto, unas prácticas de lubricación adecuadas son esenciales para mitigar los problemas relacionados con la vibración y garantizar el buen funcionamiento y la longevidad de la maquinaria.
La vibración como efecto
En un enfoque de mantenimiento basado en la condición (CBM, por sus siglas en inglés), a menudo interpretamos la vibración como un efecto más que como una causa. De forma análoga al caso del automóvil, imagine que conduce su vehículo al trabajo habitualmente y, de repente, nota un nuevo ruido. Su inferencia inmediata es que algo debe estar mal con el auto.
Sin embargo, es crucial reconocer que este nuevo ruido simplemente indica un efecto o consecuencia de un problema subyacente. Además, la magnitud de este ruido podría no correlacionarse directamente con la gravedad del daño.
Considere un defecto en la pista exterior de un rodamiento de una máquina rotatoria. Al atravesar este defecto, las bolas o rodillos generan un chasquido repetitivo. A pesar de la amplitud relativamente pequeña de la vibración resultante en comparación con otras fuentes, como el flujo de agua a través de una bomba o la rotación de un eje, el rodamiento está efectivamente dañado. Evaluar los niveles de vibración únicamente en términos de amplitudes absolutas puede llevar a pasar por alto fallas críticas.
Efecto y causa
En ciertas situaciones, la vibración actúa como efecto y causa a la vez. Por ejemplo, si un rotor está desbalanceado, la amplitud de la vibración aumentará a la frecuencia de la velocidad del eje (1x), lo que indica desbalanceo.
¿Por qué es preocupante el desbalanceo? Entre muchas razones, una de las principales es que la mayor vibración resultante del desbalanceo puede dañar la máquina. Se trata, por tanto, de un escenario en el que la vibración actúa como efecto y como causa simultáneamente.
Ahondando más, es fundamental reconocer que el análisis de vibraciones es un campo con múltiples matices. Más allá de la simple dicotomía de causa y efecto, existen relaciones intrincadas entre diversos factores que influyen en el comportamiento de la maquinaria.
Por ejemplo, las condiciones ambientales, los parámetros operativos y las propiedades de los materiales pueden interactuar para modular las características de la vibración. Por lo tanto, es fundamental adoptar un enfoque holístico del análisis de vibraciones, que abarque no solo la identificación de los factores causales, sino también la comprensión de su interacción en el contexto más amplio de la maquinaria.
Además, la interpretación de los datos de vibración requiere un conocimiento profundo de las técnicas de procesamiento de señales y las metodologías de diagnóstico. La simple evaluación de los niveles de vibración sin contextualizarlos en el entorno operativo puede llevar a conclusiones erróneas. Por lo tanto, los profesionales deben integrar los conocimientos teóricos con la experiencia práctica para obtener información significativa de los datos de vibración.
Además, los avances tecnológicos han revolucionado el análisis de vibraciones, lo que ha permitido estrategias de mantenimiento predictivo que aprovechan algoritmos de aprendizaje automático y sensores del IoT (Internet de las Cosas). Estas tecnologías facilitan la monitorización en tiempo real de la condición de las máquinas, lo que permite una intervención proactiva para prevenir fallas catastróficas. Sin embargo, su implementación eficaz requiere no solo experiencia técnica, sino también la preparación de la organización para adoptar paradigmas de toma de decisiones basadas en datos.
Vibración y lubricación: una relación simbiótica
La conexión entre la vibración y la lubricación en el mantenimiento de maquinaria está profundamente entrelazada, y cada factor influye significativamente entre sí. La lubricación es un elemento fundamental para minimizar el desgaste inducido por la vibración y reducir la fricción en los sistemas mecánicos. Al formar una película protectora entre los componentes en movimiento, una lubricación eficaz minimiza el contacto entre superficies y amortigua la propagación de la vibración.
Por otro lado, los patrones de vibración observados en la maquinaria pueden ofrecer información valiosa sobre la eficacia de las prácticas de lubricación. Las anomalías en la vibración, como amplitudes elevadas o cambios de frecuencia, suelen indicar deficiencias en la lubricación, como un espesor de película inadecuado o contaminación. El monitoreo de las firmas de vibración permite a los profesionales de mantenimiento detectar problemas relacionados con la lubricación de forma temprana, lo que facilita intervenciones oportunas para prevenir la degradación de las superficies y las fallas de la maquinaria.
Además, la interacción entre vibración y lubricación va más allá de la simple detección de problemas, e incluye la optimización de las estrategias de mantenimiento. Los enfoques avanzados de mantenimiento predictivo utilizan el análisis de vibraciones junto con la monitorización de la lubricación para desarrollar programas de mantenimiento personalizados basados en la condición de la maquinaria en tiempo real. Al correlacionar los datos de vibración con las características del lubricante y los indicadores clave de desempeño, las organizaciones pueden optimizar los intervalos de lubricación, garantizando así el máximo rendimiento de la maquinaria y minimizando los costos de mantenimiento y el tiempo de inactividad.
Dándole sentido
El análisis de vibraciones es una disciplina multifacética que requiere una comprensión detallada de las interacciones dinámicas entre la maquinaria, las condiciones operativas y los factores ambientales. La estrecha relación entre vibración y lubricación subraya la importancia de los enfoques holísticos de mantenimiento que integran diversas tecnologías y metodologías predictivas. Al reconocer la interconexión de estos factores y aprovechar las sinergias entre el análisis de vibraciones y la gestión de la lubricación, las organizaciones pueden mejorar la confiabilidad de las máquinas, prolongar la vida útil de los activos y maximizar la eficiencia operativa en el dinámico panorama industrial actual.
Alan Friedman, Zenco. Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latin America