A continuación se presentan los defectos más típicos de rodamientos y su identificación en el espectro de frecuencias:

  • Defectos en la pista exterior: los espectros se caracterizan por presentar picos armónicos de la frecuencia de deterioro de la pista exterior (entre 8 y 10 armónicos de la BPFO).
  • Defectos en la pista interior: los espectros presentan varios picos armónicos de la frecuencia de deterioro de la pista interior (normalmente entre 8 y 10 armónicos de la BPFI) modulados por bandas laterales a 1x RPM.
  • Defectos en bolas o rodillos: Se caracterizan por presentar en los espectros las frecuencias de deterioro de los elementos rodantes (BSF). En la mayoría de las ocasiones, el armónico de mayor amplitud nos suele indicar el número de bolas o rodillos deteriorados. Normalmente van acompañadas por defectos en pista.
  • Deterioro de jaula: se caracteriza por presentar en los espectros la frecuencia de deterioro de jaula (FTF) y sus armónicos. Generalmente un defecto en la jaula va acompañado por defectos en pistas y la FTF generalmente modula a una de estas frecuencias de deterioro de pista dando lugar a sumas y/o diferencias de frecuencias.
  • Defectos de múltiples componentes: es bastante frecuente encontrar rodamientos con múltiples componentes deteriorados, en cuyo caso aparecerán múltiples frecuencias de deterioro y sus armónicos correspondientes.
  • Holguras: podemos distinguir los tipos siguientes:
    • Excesiva holgura interna en el rodamiento. Suelen presentar una firma espectral caracterizada por la presencia de vibración síncrona (armónicos de la velocidad de giro), vibración subsíncrona (0,5x RPM) y no síncrona (1,5x RPM, 2,5xRPM, 3,5x RPM, etc.). Dichas frecuencias en ocasiones pueden estar moduladas por la FTF.
    • Holgura entre rodamiento y eje. Aparecen varios armónicos de la frecuencia de giro y normalmente el múltiplo dominante es el 3x RPM.
    • Holgura entre rodamiento y cajera. Presenta varios armónicos a la frecuencia de giro, destacando por su mayor amplitud los picos a 1x y 4x RPM.
  • Rodamientos desalineados: como ya se ha comentado en el capítulo de desalineación, las firmas espectrales se caracterizan por la presencia de vibración a varios armónicos de la frecuencia de giro, destacando por su mayor amplitud el pico a NB x RPM, siendo NB el número de elementos rodantes del rodamiento.
  • Inadecuada lubricación: los problemas de lubricación se caracterizan por presentar vibración a alta frecuencia (entre 1 kHz y 20 kHz) presentando bandas de picos distanciadas entre sí, debidas a la excitación de las frecuencias de resonancia de los rodamientos que se encuentran en estas zonas de frecuencia.
Figura 9.3: Fallo en la pista exterior
Figura 9.4: Fallo en la pista interior
Figura 9.5: Fallo en el elemento rodante
Figura 9.6: Fallo de jaula
Figura 9.7: Picadura en el aro exterior
Figura 9.8: Deterioro de una jaula
Figura 9.9: Rodamiento en avanzado estado de deterioro
Figura 9.10: Evolución del deterioro de una picadura
 

Bandas de frecuencia para el estudio de la condición de rodamientos

La posibilidad de descomponer el valor global del espectro en bandas de frecuencia nos permite conocer de antemano las zonas en las que se suelen manifestar los problemas más típicos y nos ayudan a su identificación, incluso antes de llegar a visualizar el espectro en frecuencias y la forma de onda en el tiempo. Para máquinas comunes en las que se pretende controlar problemas a bajas y medias frecuencias (desequilibrios, desalineaciones, holguras, etc.) y a altas frecuencias (rodamientos) recomendamos utilizar las bandas de frecuencia indicadas en la tabla siguiente.

Parámetro espectral Ancho de banda
Desequilibrio, desalineación, holguras, rozamientos y desgaste de correas. 0,3 a 1,5x RPM
Desalineación y holguras. 1,5 a 2,5x RPM
Holguras, desalineación y BSF. 2,5 a 4,5x RPM
Primeros armónicos de las frecuencias de rodamientos BPFO, BPFI y BSF. 4,5 a 20,5x RPM
Armónicos superiores de las frecuencias de rodamientos y presencia de frecuencias relacionadas con problemas eléctricos. 20,5 a 50x RPM
Banda espectral de alta frecuencia, en unidades de aceleración (G's). Parámetro de alarma sobre estados incipientes de deterioro en rodamientos, presencia de cavitación o falta de lubricación. 1 a 20 kHz