Las holguras mecánicas suelen clasificarse en dos categorías: holguras estructurales y holguras de los componentes giratorios. Los motivos de la holgura mecánica pueden ser una mala instalación, un desgaste prolongado, daños en la cimentación o la base, piezas dañadas, holguras excesivas en el ajuste, etc. La holgura mecánica puede agravar los problemas de vibración causados por desequilibrios y desalineaciones, y también puede [...]
Las holguras mecánicas se clasifican generalmente en dos categorías: holguras estructurales y holguras de los componentes giratorios.
Los motivos de la holgura mecánica pueden ser una mala instalación, un desgaste prolongado, daños en la cimentación o la base, piezas dañadas, holguras excesivas en el ajuste, etc.
Las holguras mecánicas pueden agravar los problemas de vibración causados por desequilibrios y desalineaciones, y también pueden provocar más averías debido a la progresión de las holguras.
No existe una norma definitiva para definir los tipos de holgura.
En la actualidad, existen tres tipos comunes de holguras mecánicas, cada uno de los cuales tiene su propio espectro de frecuencias de vibración y sus propias características de fase de vibración.
Este tipo de holgura engloba los siguientes fallos:
- Estructuras sueltas o resistencia inadecuada en la zapata del equipo, la placa base y los cimientos de hormigón.
- Deterioro o rotura de la lechada.
- Deformación del armazón o de la base.
- Pernos de anclaje sueltos, etc.
Estos problemas de holgura pueden observarse fácilmente en la obra, y su impacto destructivo suele ser significativo. En casos graves, pueden agravar los desequilibrios o desajustes del equipo.
Medidas de tratamiento:
Para los equipos que ya están desequilibrados o desalineados, es importante abordar el desequilibrio o la desalineación simultáneamente.
El espectro de frecuencias típico de la holgura se representa en la figura 1, y las características fundamentales reveladas por la holgura se presentan en la tabla 1.
Fig. 1 Diagrama típico del espectro de aflojamiento del tipo A
Cuadro 1 Características básicas reflejadas por la holgura de tipo A
| Parámetro | Características básicas |
| Frecuencia | El espectro de frecuencias de aflojamiento está dominado por la vibración de frecuencia 1× vuelta más alta |
| Vibración | Generalmente, la vibración radial es grande, especialmente la vibración vertical es grande, y la vibración axial es pequeña o normal. |
| Fase | Comparando la vibración en las direcciones vertical y horizontal, se puede encontrar que la vibración tiene directividad, y la diferencia de fase es de 0 ° o 180 °. |
Notas:
Este tipo de holgura sólo se produce cuando se dan los siguientes fallos:
Estos problemas de holgura también pueden observarse in situ, pero los problemas de coincidencia de los componentes internos sólo pueden detectarse y confirmarse mediante desmontaje y examen.
Medidas de tratamiento:
La vibración puede reducirse sustituyendo las piezas dañadas, arreglando el ajuste de las piezas incorrectas, apriete de pernosetc.
El espectro de frecuencias típico de la holgura se representa en la figura 2, y las características fundamentales reflejadas por la holgura se presentan en la tabla 2.
Fig. 2 Diagrama típico del espectro de aflojamiento del tipo B
Cuadro 2 Características básicas reflejadas por la holgura de tipo B
| Parámetro | Características básicas |
| Frecuencia | Múltiples armónicos de frecuencia de vuelta, cuando la amplitud de frecuencia radial de 2×-vueltas excede 50% de la amplitud de frecuencia de 1×-vueltas, indica que se produce un fallo de este tipo. |
| Vibración | La amplitud es algo inestable. Cuando la carga es elevada, la vibración aumenta mucho. |
| Fase | Si se utiliza una lámpara estroboscópica para recoger las lecturas de fase, normalmente se mostrarán dos puntos de referencia inestables. |
Notas:
- En condiciones normales, estos síntomas de vibración no se producirán si no hay otras fuerzas de excitación.
- Si la flojedad es causada por el cojinete flojo del pedestal del cojinete o las piezas flojas en el eje, la vibración permanecerá sobre todo en la 1x- y 2x-velocidad hasta que empeore en una pulsación o un impacto.
En este caso, la pulsación dará lugar a la no linealidad de la forma de onda en el dominio del tiempo, dando lugar a muchos armónicos que son más graves que la holgura de tipo C.
- A veces, el fallo del acoplamiento se ve agravado por la fractura y la flojedad del pie del equipo, lo que provoca desgaste y flojedad en el bloque elástico del acoplamiento. Este espectro también muestra armónicos que superan la holgura de tipo C.
Este tipo de holgura engloba los siguientes fallos:
- Rodamientos sueltos en el pedestal de rodamientos.
- Excesivo juego interno en los rodamientos.
- Casquillos de cojinete sueltos en el asiento del cojinete.
- Rotor suelto.
- Rodamientos o anillos de rodadura sueltos, etc.
Estos problemas pueden observarse abriendo la tapa del pedestal del rodamiento. Este tipo de holguras están directamente asociadas a los rodamientos y ejes de los equipos giratorios.
Cuando la holgura es grave, los rodamientos, ejes o piezas de acoplamiento relacionadas sufrirán desgaste o, en casos graves, el equipo giratorio puede bloquearse por completo.
Medidas de tratamiento:
Puede solucionarse sustituyendo el rodamiento o el casquillo y ajustando el ajuste entre los componentes.
El espectro típico de frecuencias de aflojamiento se muestra en la Fig. 3, y las características básicas reflejadas por su aflojamiento se muestran en la Tabla 3.
Fig. 3 Diagrama típico del espectro de aflojamiento del tipo C
Cuadro 3 Características básicas reflejadas por la holgura de tipo C
| Parámetro | Características básicas |
| Frecuencia | Los armónicos de la conversión múltiple de frecuencia a veces alcanzan 10× o incluso 20×, que son muy evidentes en el espectro.Si la amplitud del armónico se hace mayor, también se generará el componente de frecuencia con un intervalo de 1/2 veces la frecuencia (es decir, 0,5 ×， 1,5 ×， 2,5 ×). A veces hay incluso 1/3 veces del armónico de conversión de frecuencia. |
| Vibración | Esta holgura tiende a producir vibraciones muy direccionales con una amplitud relativamente alta. |
| fase | Por lo general, la medición de fase de este tipo de fallo suelto es algo inestable, pero si la vibración en sí se vuelve muy direccional, la diferencia entre las direcciones horizontal y vertical será cercana a 0 ° o 180 °. |
Notas:
- El aflojamiento también puede producirse después de que el componente haya alcanzado su temperatura de funcionamiento y haya sufrido una dilatación térmica.
- La presencia de un pico 1/2x distinto sugiere que existe un problema de aflojamiento más complejo, posiblemente relacionado con la fricción.
- Cuando el rotor, como el impulsor de una bomba, está suelto, la fase cambia después de cada arranque.
- El espectro de vibraciones de este tipo de holguras, caracterizado por muchos armónicos de 1×-velocidad, indica en realidad un problema más grave, como holguras en los rodamientos y en la rodadura de los aros.
Este problema puede provocar sujeción y fallos importantes del equipo.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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