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Modulación de Amplitud en Firmas de Vibración en Máquinas
Muchas máquinas producen firmas de vibración que contienen modulación de amplitud, y como se vió en la sección anterior, la modulación de amplitud causa la aparición de bandas laterales en el espectro de vibraciones. Se puede diagnosticar varios tipos de problemas de máquinas , examinando en detalle esas bandas laterales. Ejemplos de máquinas que producen modulación de amplitud son cajas de engranes, donde la frecuencia del engranaje está modulada por la velocidad de revolución de cada engrane, y rodamientos con elementos rodantes, donde los tonos de rodamientos se pueden modular por la velocidad de revolución o la frecuencia fundamental del tren del rodamiento.
En el caso de cajas de engranes, un engrane excéntrico, o una flecha con flexión causarán que el tono del engranaje se intensifique durante la parte de la revolución del engrane en la que se está augmentando el radio-el engrane activado esta siendo acelerado en su rotación durante este tiempo. La parte de la revolución en la que el radio está disminuyendo imparte menos fuerza a los dientes de los engranes y el tono del engranaje está menos fuerte. (El tono del engranaje también está modulado en frecuencia al mismo tiempo y eso también causa bandas laterales en el espectro, pero para la presente discusión, solo consideraremos la modulación de amplitud) Cualquier otro defecto en el engrane, como un diente cuarteado o astillado también causará un tono de engranaje irregular. Esto resultará en la modulación del tono, y en la aparición de bandas laterales en el espectro.
Ya que los engranes generalmente giran en la caja a velocidades diferentes, la modulación de amplitud debida a varios de los engranes será de proporción diferente y las bandas laterales estarán ubicadas a distancias diferentes. Esto permite de limitar el diagnóstico de las fallas de caja de engranes a engranes específicos y/o flechas, analizando las bandas laterales en el espectro de vibración.
En rodamientos, la modulación de tonos de rodamientos ocurre de maneras diferentes. Si el anillo interno de rodamiento tiene un pequeño defecto como una cuarteadura, este defecto se moverá a dentro y a fuera del área de carga al ritmo de las RPM de la flecha. Este supone que el anillo interno está girando y que se trata de una máquina horizontal. donde la gravedad ejerce una fuerza radial en lugar de axial en el rodamiento. El tono de rodamiento estará más fuerte cuando el defecto está en el área de carga, y lo más débil, cuando el defecto está fuera del área de carga. Esto quiere decir que la frecuencia de paso de bola en el anillo interno será modulada por amplitud y su espectro tendrá bandas laterales, a distancias iguales de las rpm del anillo. En contraste con esto, una falla en el anillo externo que se queda estacionaria, siempre estará en el área de carga y ninguna modulación occurrirá y tampoco se producirán bandas laterales alrededor de la frecuencia del anillo externo.
Si un elemento rodante presenta un defecto, este también entrará y saldrá del área de carga, pero lo hará a la frecuencia fundamental de tren (FFT) en lugar de a las rpm . Eso es debido a que los rodillos migran en el rodamiento a las rpm de la jaula. Esta condición producirá modulación de amplitud de la frecuencia de rotación de la bola y las bandas laterales espectrales estaran a una distancia igual que la FFT.
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