El análisis vibracional para bajas RPM presenta retos técnicos únicos que exigen enfoques especializados. A diferencia de los equipos de alta velocidad, donde las vibraciones resultan evidentes, en máquinas que operan por debajo de 600 RPM las señales de falla se vuelven considerablemente más sutiles y difíciles de detectar.
Esto ocurre porque:
- Primero, la energía vibratoria generada disminuye drásticamente
- Segundo, las frecuencias características de falla caen en rangos donde el ruido de fondo predomina
- Por último, los métodos convencionales de medición suelen mostrar limitaciones importantes
Resulta crucial dominar estas técnicas porque muchos rodamientos en bajas RPM son componentes críticos de equipos como molinos, grúas pórtico y HPGR, donde una falla repentina puede ocasionar pérdidas operacionales significativas y paradas prolongadas.
A lo largo de este artículo analizaremos:
✅ Técnicas avanzadas de monitoreo adaptadas específicamente
⚠️ Errores frecuentes en configuración y cómo solucionarlos
📌 Casos prácticos con soluciones efectivas
🔍 Recomendaciones concretas para implementación
Técnicas de Monitoreo para Bajas RPM: Enfoques Especializados
1. Métodos Complementarios No Vibracionales
Antes de abordar las técnicas vibracionales, conviene considerar métodos alternativos que aportan información valiosa:
- Detecta puntos calientes anómalos en rodamientos
- Sin embargo, solo identifica problemas en etapas avanzadas
- Funciona mejor como complemento a técnicas vibracionales
El análisis de lubricantes:
- Revela contaminación y degradación del lubricante
- No obstante, requiere muestreo periódico y análisis de laboratorio
- Presenta el inconveniente de tiempos de respuesta prolongados
La emisión acústica (AE):
- Capta ondas ultrasónicas de microimpactos
- Aunque efectiva a velocidades extremadamente bajas
- Exige interpretación especializada de los datos
2. Técnicas vibracionales avanzadas
Para un análisis efectivo en bajas RPM, se necesitan métodos especializados que superen las limitaciones convencionales:
Técnica de resonancia del sensor
Esta técnica:
- Aprovecha la frecuencia natural del acelerómetro
- Detecta picos de energía cuando los elementos pasan sobre defectos
Sin embargo:
- Pierde efectividad por debajo de 100 RPM
- Varía su respuesta entre modelos de sensores
- No proporciona espectros para análisis detallado
Entre sus aplicaciones:
- Monitoreo de tendencias en equipos de velocidad media
- Implementaciones comerciales como:
- Shock Pulse Measurement (SPM)
- Spike Energy (gSE)
- High Frequency Detection (HFD)
Demodulación de Señales (Análisis de Envolvente)
Representa la solución más confiable actualmente:
Funciona mediante:
- Filtrado paso banda para aislar frecuencias clave
- Detección de envolvente para extraer modulaciones
- Análisis espectral de la señal resultante
Ofrece ventajas decisivas:
- Opera independientemente de la velocidad
- Proporciona espectros claros para diagnóstico
- Detecta defectos incipientes con mayor anticipación
Las principales implementaciones incluyen:
- PeakVue™ (Emerson)
- SPM-HD (SKF)
- Enveloping gE (varios fabricantes)
Requiere configurar cuidadosamente:
- Rango de filtrado óptimo (2-20 kHz típico)
- Tiempo de adquisición suficiente (>40 segundos)
- Resolución espectral adecuada (25,600 líneas)
Errores Comunes y Soluciones Prácticas
1. Selección y montaje de sensores
El error más frecuente radica en usar métodos de montaje inadecuados
Los datos comparativos muestran:
| Método de Montaje | Rango Frecuencial Útil | Atenuación a 1 kHz |
|---|---|---|
| Punta de sonda | ≤ 1 kHz | -20 dB |
| Imán bipolar | ≤ 2 kHz | -10 dB |
| Adhesivo epóxico | ≤ 5 kHz | -3 dB |
| Pernos roscados | ≤ 10 kHz | -1 dB |
Siempre recomendamos utilizar montajes rígidos (pernos o adhesivos especiales).
Otro error común consiste en ubicar incorrectamente el sensor
La mejor práctica indica instalarlo cerca de la zona de carga del rodamiento
2. Configuración del Equipo
Los parámetros críticos mal configurados incluyen:
El tiempo de adquisición:
- Se calcula como T = 15 × (1/Fmin)
- Por ejemplo, para FTF (0.32 Hz) a 50 RPM → T = 46.87 segundos
La resolución espectral:
- Configurar 25,600 líneas como estándar
- Recordar que mayor Fmax reduce la resolución
El filtrado:
- Es fundamental desactivar filtros paso bajo
- Ajustar el paso banda según especificaciones
3. Interpretación de Resultados
Muchos técnicos pasan por alto componentes de baja frecuencia
Deben monitorearse especialmente:
- FTF (Fundamental Train Frequency)
- BSF (Ball Spin Frequency)
- BPFO/BPFI (Pistas externa/interna)
Para el diagnóstico conviene usar:
- Análisis de órdenes en equipos variables
- Seguimiento de kurtosis y crest factor
Casos de Estudio Reales
Caso 1: Rodamiento del tambor Hoist de una Grúa Pórtico
Caso 2: Monitoreo en línea en un HPGR (12,5 rpm)
Conclusión y Recomendaciones Finales
El análisis vibracional para bajas RPM exige:
- Seleccionar cuidadosamente las técnicas:
- Priorizando la demodulación
- Complementando según necesidades específicas
- Configurar meticulosamente los equipos:
- Adaptando parámetros a bajas frecuencias
- Instalando correctamente los sensores
- Interpretar profesionalmente los resultados:
- Capacitando continuamente al personal
- Utilizando herramientas avanzadas
Para implementar con éxito recomendamos:
- Realizar pruebas comparativas iniciales
- Documentar configuraciones óptimas
- Establecer líneas base específicas
Sobre al autor
Applications Engineer at SKF del Perú – Vibration Analyst Cat.III, BINDT-ISO 18436
Correo: javier.sardon@skf.com
