Análisis de Vibraciones ISO 18436-2- Categoria 4

EXAMEN DE CERTIFICACIÓN.
La certificación es un examen escrito, sin apuntes, de cuatro horas de duración, adicional al curso para los participantes que quieran obtener un certificado de "Analista de vibraciones categoría IV de acuerdo a ISO 18436-2". Los postulantes que aprueben este examen se les reconoce que están capacitados para realizar y dirigir con un alto grado de confiabilidad todo tipo de mediciones y análisis de vibraciones en cualquier tipo de máquina y para proponer y cuantificar soluciones que disminuyan el nivel de vibraciones de máquinas y estructuras.
PRERREQUISITOS.
Para aprobar el examen de certificación de analista de vibraciones categoría IV es conveniente haber aprobado el examen de categoría III y tener experiencia práctica en estas técnicas al menos de 6 años.
CONTENIDOS.
1. Conceptos de dinámica vibratoria.

- Sistemas discretos de dos grados de libertad. Cálculo de frecuencias naturales y modos de vibrar de estructuras sencillas.

- Frecuencias naturales y modos de vibrar de sistemas rígidos con seis grados de libertad y de sistemas continuos simples.

- Inestabilidades y vibraciones autoexcitadas. Vibraciones autoexcitadas generadas en

intercambiadores de calor y turbomáquinas. Desprendimiento de vórtices. Inestabilidades fluidoelásticas. Flutter

- Comparación del comportamiento dinámico de rotores con comportamiento lineal y no-lineal.

- Vibraciones en redes de tuberías debido a excitaciones mecánicas, hidráulicas o

aerodinámicas.

- Introducción a la dinámica rotor/descanso. Características del rotor y de los descansos.

Tipos de descansos. Coeficientes de rigidez y amortiguamiento. Velocidades críticas.

Efectos giroscópicos del rotor. Diagrama de Campbell. Giro del rotor hacia delante y

hacia atrás.

2. Adquisición y procesamiento de datos.

- Diferentes sistemas de adquisición digital de datos. Conversión análogo/digital.

FFT y transformada discreta de Fourier, TDF. Cálculo de la TDF. Diferentes

tipos de ventanas de análisis y resolución en amplitud y frecuencia. Ancho de

banda de análisis.

- Razón señal/ruido. Reducción de ruido. Transformada de Hilbert.

- Vibraciones aleatorias. Densidad espectral de potencias. Autoespectro. Espectros

cruzados (cross spectrum). Funciones de correlación directa (autocorrelación) y

cruzada (cross correlation). Funciones de coherencia.

3. Técnicas de diagnóstico avanzadas vistas en profundidad.

3.1. Revisión de algunas técnicas de análisis.

- Análisis espectral, análisis de la forma de ondas y de la diferencia de fase de componentes.

- Análisis de promedios sincrónicos en el tiempo. Análisis de órbitas.

- Análisis de la autocorrelación, análisis del peak-vue, análisis de envolvente (o

demodulación), análisis cepstrum.

- Análisis de órbitas, de la posición del eje en el descanso y del "full-spectrum en máquinas

con descansos hidrodinámicos.

3.2 Análisis de vibraciones en la partida y parada de máquinas.

- Interpretación de gráficos de Bodé y Nyquist medidos en la partida/parada de una

máquina. Velocidades críticas, resonancias, antiresonancias, resonancias locales.

Ejemplos de aplicación.

- Interpretación de mediciones realizadas durante la partida y parada de una máquina con

descansos hidrodinámicos. Diagramas de Bodé. Parte real/imaginaria. Diagrama polar.

Análisis de la posición radial del eje.

- Diferentes tipos de inestabilidades inducidas por el fluido: "Oil Whirl" y "Oil Whip" en

descansos y sellos. Otros tipos de inestabilidades.

3.3 Análisis ODS (Operating Deflextion Shape).

- Definiciones y terminología.

- Requerimientos de transductores, instrumentos y software.

- Uso de un analizador de un solo canal y pulsos de referencia de fase. Número de puntos

de medición requeridos.

- Forma de vibrar en operación con animación utilizando programas computacionales.

- Uso de un analizador de varios canales para realizar el análisis ODS.

- Ejemplos de aplicación.

3.4 Análisis modal experimental.

- ¿Qué es el análisis modal?. ¿Cuál es su utilidad?. ¿Cuáles son sus aplicaciones?.

Instrumental, sensores y software requerido.

- Tipos de FRF (rigidez, flexibilidad, movilidad mecánica, impedancia mecánica, masa

efectiva, acelerancia)

- Aplicación de las FRF para relacionar las vibraciones medidas en los descansos de la

máquina con las fuerzas dinámicas que actúan sobre ella.

- Aplicación de las FRF para determinar experimentalmente los modos de vibrar de rotores

y estructuras. Determinación del amortiguamiento modal.

- Comparación entre el análisis modal experimental y el análisis ODS.

- Capacidades de algunos programas comerciales.

- Presentación de casos donde el análisis modal experimental fue la única técnica que

permitió determinar, y reducir posteriormente, las altas vibraciones medidas en la

máquina.

3.5 Análisis utilizando las Transformadas Tiempo Frecuencia, TTF.

- ¿Qué son las TTF?. Transformadas lineales: "Short Time Fourier Transform", Gabor,

Wavelettes. Transformadas cuadráticas: Pseudo Vigner-Ville, ZAM. Comparación entre

ellas.

- Programas comerciales existentes.

- ¿Cómo seleccionar los parámetros de análisis?. Resolución en tiempo y frecuencia,

número de puntos en el tiempo y número de líneas en frecuencia, tamaño y tipo de la

ventana de análisis.

- Aplicaciones. Utilidad y limitaciones. Ejemplos.

3.6 Análisis de vibraciones en máquinas de carga y/o velocidad variable.

- Seguimiento de orders (Order tracking) 1x, 2x, 3x en la partida y/o parada de una

máquina. Interpretación. Cuando es útil realizar este tipo de análisis.

- Espectro con seguimiento de orders. Sensores y equipamientos requeridos. Diferentes

métodos de obtenerlo. Método utilizando hardware, método de remuestreo utilizando

software, método híbrido. Aplicación a máquinas que mientras se realizan las mediciones

cambian su velocidad: palas, camiones, perforadoras y máquinas de muy baja velocidad

de rotación. Ejemplos.

- Transformadas Order Revolución. Instrumental requerido. Aplicación a máquinas que

mientras se realizan las mediciones están variando su carga. Ejemplos.

4. Técnicas de reducción de vibraciones.

- Amortiguamiento de máquinas y estructuras. Cuando es necesario aumentar el amortiguamiento de una máquina y/o estructura. Formas de determinar el factor de amortiguamiento existente. Factor de amortiguamiento requerido por normas.

Formas de amortiguar existentes. Amortiguamiento de vibraciones torsionales.

- Aislamiento de vibraciones y choques.

Definición del aislamiento de vibraciones. Características y tipos de aisladores comerciales.

Diferencias entre aislamiento y amortiguamiento cálculo de aisladores para sistemas de un

grado de libertad y varios grados de libertad. Que son fuerzas de choque. Aislamiento de

choques. Cálculo de aisladores de choques. Ejemplos.

- Absorbedores de vibraciones.

Como funcionan y cuando son efectivos. Diseño de un absorbedor para disminuir las

vibraciones transversales en máquinas y estructuras (bases, fundaciones, cañerías). Analogía para disminuir las pulsaciones de presión en redes de tuberías. Ejemplos.

- Balanceamiento de rotores rígidos y flexibles.

Balanceamiento de rotores rígidos en dos planos. Desbalanceamiento admisible por plano

según ISO 1940. Cálculo del desbalanceamiento residual de un rotor después de balancearlo en terreno. Métodos y criterios para el balanceamiento de rotores flexibles de según ISO 11342. Rotores flexibles de clase 2 que pueden ser balanceados como rotores rígidos tomando cierto tipo de consideraciones. Ejemplos.

- Alineamiento de rotores.

Características de diferentes tipos de acoplamientos. Criterios de desalineamiento permisible.

5. Análisis de vibraciones de tipos especiales de máquinas (análisis teórico y casos históricos).
- Bombas y compresores de lóbulos y de tornillo.
- Motores Diesel y compresores alternativos.
- Vibraciones y pulsaciones de presión en cañerías.
- Harneros vibratorios.
- Turbinas hidráulicas.