Vibración compuesta

Una vibración compuesta es la suma de varias vibraciones simples. La vibración de una máquina es una vibración compuesta de una serie de vibraciones simples asociadas a sus componentes internos en movimiento. Teniendo esto en cuenta, se deduce que, en general, la forma de onda de vibración de una máquina no es una señal sinusoidal sino que puede llegar a ser muy compleja.

Como se puede ver en la Figura 2.5, dos señales de vibración de diferente frecuencia se suman formando una vibración compuesta. Incluso en casos tan sencillos como este, no resulta fácil obtener las frecuencias y amplitudes de las dos componentes a partir de la forma de onda resultante. La gran mayoría de las señales de vibración son mucho más complejas que esta y pueden llegar a ser extremadamente difíciles de interpretar.

Figura 2.5: Suma de vibraciones simples en el dominio del tiempo

La situación normal en maquinaria rotativa es que no resulte nada fácil obtener información referente al funcionamiento interno de la máquina a través de la forma de onda, aunque en ciertos casos el análisis de la forma de onda puede resultar de mucha utilidad, tal y como se describirá más adelante.

 

Otros tipos de vibración

Además de las vibraciones simples, también existen otros tipos de vibraciones como son la vibración aleatoria, los golpeteos intermitentes y la modulación.

La vibración aleatoria no cumple con patrones concretos que se repiten constantemente o es prácticamente imposible detectar donde comienza un ciclo y donde termina. Estas vibraciones están asociadas generalmente a turbulencia en sopladores y bombas, a problemas de lubricación y contacto metal-metal en elementos rodantes o a cavitación en bombas (ver Figura 2.6). Este tipo de patrones es mejor interpretarlos en el espectro y no en la onda en el tiempo.

Figura 2.6: Vibración aleatoria

Los golpeteos intermitentes están asociados a golpes continuos que crean una señal repetitiva. Estos se encuentran más comúnmente en engranajes, rodamientos, en el paso de las aspas de un impulsor o ventilador, etc. Este tipo de señales tiende a morir debido a la amortiguación del medio. En la Figura 2.7 se muestra claramente este fenómeno.

Figura 2.7: Golpeteos intermitentes

La modulación de amplitud (AM) es la variación en amplitud de una señal, debido a la influencia de otra señal, generalmente, de frecuencia más baja. La frecuencia que se está modulando, se denomina frecuencia portadora. En el espectro mostrado en la Figura 2.8, la componente más importante es la portadora, y las otras componentes, que parecen armónicos, se llaman bandas laterales. Dichas bandas laterales se ubican simétricamente a cada lado de la portadora, y su distancia es igual a la frecuencia moduladora.

Figura 2.8: Modulación de amplitud

La modulación de amplitud ocurre en espectros de vibración de máquinas, especialmente en cajas de engranajes, donde la frecuencia de engrane está modulada por las RPM del piñon o la corona como se verá más adelante.