Turbomaquinaria y Espectro Completo

Una medida importante hecha con el analizadores de vibración es el de arranques y paradas de turbomaquinaria y espectro completo.

Este artículo pertenece a una serie., el cual constituye el material de apoyo para el curso de análisis de vibraciones en turbomaquinaria. Los enlaces a los otros artículos se pueden encontrar aquí.

el espectro convencional

el espectro convencional, o medio espectro, muestra la amplitud de la vibración en el eje vertical frente a la frecuencia de la vibración en el eje horizontal. Se construye utilizando la forma de onda de base de tiempo muestreada de un solo transductor.

Turbomaquinaria y Espectro Completo – Figura 1 – Espectro convencional y espectro completo

Turbomaquinaria y Espectro Completo – la tuya capacitación

El espectro completo utiliza formas de onda de un par ortogonal de transductores de vibración (generalmente en relación con el eje). El espectro completo muestra la frecuencia y la dirección de la precesión en el eje horizontal.

• Las frecuencias de precesión directo se muestran a la derecha del origen
• Las frecuencias de precesión inversa se muestran a la izquierda del origen.

Turbomaquinaria y Espectro Completo – Figura 2 – La formación del Full Spectrum

El espectro completo es el espectro de una órbita., y los pares de componentes de frecuencia directa e inversa representan componentes de órbita (órbitas filtradas). La relación de amplitudes de pares de componentes de espectro completo proporciona información sobre la elipticidad y la dirección de precesión de los componentes., características importantes para la solución de problemas. Sin embargo, no hay información sobre la orientación de la órbita.

Relación entre la órbita y el espectro completo.

En el siguiente vídeo se puede ver la relación entre la órbita y el espectro completo.

Aplicaciones de espectro completo

En la siguiente tabla puede ver cómo aparecen los síntomas de diferentes anomalías en el espectro completo.

mesa 1 – Síntomas de varias anomalías de espectro completo

tipo de falla		frecuencia	Dirección de rotación		comentarios
			directo	Inversa
desequilibrio		1X	+	En presencia de rigidez de soporte anisótropo	El componente directo es fundamental para el equilibrio. El componente inverso se puede reducir reduciendo el componente anterior..
fuerza radial unidireccional		1X	+	+	Con carga radial creciente, los componentes directos en 1X y 2X disminuyen, las componentes inversas en 1X y 2X aumentan; la elipticidad de las órbitas 1X y 2X aumenta.
		2X	+	+
fricción parcial		1X	+	+	Los componentes 1X y 2X se comportan de manera similar a la carga radial unidireccional: aumento de la amplitud de la componente inversa y disminución de la amplitud de la componente directa al aumentar la severidad del rozamiento. Una cosa a tener en cuenta es la rotación del eje principal de la órbita filtrada.. Los componentes 1/2X, 1/3X, … aparecerá si la velocidad de rotación es mayor que, correspondentemente, 2, 3, … veces la frecuencia natural modificada por fricción del rotor. Estas frecuencias subsincrónicas tienen componentes hacia adelante y hacia atrás.. Las órbitas filtradas correspondientes son demasiado elípticas, y las componentes inversas pueden ser predominantes.
		2X	+	+
		1/2X, 1/3X, ….	+	+
fricción anular completa	respuesta forzada	1X	+	-	Dependiendo de la fricción seca entre el impulsor y el sello, la susceptibilidad del sellador, amortiguamiento y desequilibrio, el sistema puede mostrar una respuesta forzada, predominantemente 1X adelante, o una respuesta autoexcitada, predominantemente inversa.
	respuesta auto excitada	Frecuencia natural del sistema acoplador rotor-sellador	-	+
torbellino de aceite		λX λ=0,3 a 0.6	+	-	Órbita predominantemente directa con bucles internos (una combinación de tourbillon y componentes 1X). Se refleja a través del espectro como un componente subsíncrono directo.
Látigo de aceite		Excitación de la frecuencia natural del rotor.	+	+	Órbita predominantemente directa con bucles internos (una combinación de látigo y componentes 1X). ordinariamente, algunos componentes 1X inversos y subsincrónicos están presentes debido a la anisotropía de la rigidez del pedestal del rodamiento.