Resonancia El fenómeno de resonancia se produce cuando la frecuencia angular de la fuerza externa coincide con la frecuencia natural de oscilación del sistema, con un aumento de la amplitud. Un ejemplo muy sencillo de esto es: En 1850 un batallón de soldados franceses atravesaba un puente en formación y marcando el paso y el puente se hundió. Esto fue debido a que el paso rítmico de la marcha militar coincidió con la frecuencia de oscilación del puente de modo que el aumento de la amplitud provocó que se rompiera. Desde entonces los soldados rompen la formación al cruzar un puente. Algunas de las implicacion implicaciones es de las frecuencias frecuencias de resonancia resonancia son las siguientes: siguientes:
Es fácil conseguir que un objeto vibre a sus frecuencias frecuencia s de resonancia, pero difícil de conseguir que vibre en otras frecuencias. Un objeto que vibra, tomará sus frecuencias frecuenc ias de resonancia de una excitación compleja. Vibra a esas frecuencias "filtrando" fundamentalmente fundamentalmente otras frecuencias presentes en la excitación. La mayoría mayoría de los objetos objetos que vibran tiene múltiples múltiples frecuencias de resonancia. resonancia.
Más concretamente el término puede referirse a: 1.
La Resonancia La Resonancia Mecánica de una estructura o cuerpo es el aumento en la amplitud del movimiento de un sistema debido a la aplicación de fuerza pequeña en fase con el movimiento.
2.
La Resonancia Eléctrica es un fenómeno que se produce en un circuito en el que existen elementos reactivos (bobinas y condensadores) cuando condensadores) cuando es recorrido por una corriente una corriente alterna de una frecuencia una frecuencia tal que hace que la reactancia la reactancia se anule, en caso de estar ambos en serie, o se haga infinita haga infinita si están en paralelo. Para que exista resonancia eléctrica tiene que cumplirse que XC = XI. Entonces, la impedancia Z del circuito se reduce a una resistencia pura.
3.
En física de partículas, las resonancias las resonancias son hadrones de corta vida que se desintegran por medio de la fuerza en otras partículas más ligeras.
Captación de las Frecuencias Resonantes
Si se acaba de golpear a una masa en un resorte con un palo, el movimiento inicial puede ser complejo, pero la respuesta principal será balancearse arriba y abajo a su frecuencia su frecuencia natural. El natural. El golpe con el palo es una excitación compleja con muchos componentes de frecuencias (como podría ser demostrado por análisis análisis de Fourier), Fourier) , pero el muelle escoge su frecuencia natural y responde a ella.
Tipos de Resonancias A la hora de realizar una clasificación de la resonancia distinguiremos dos tipos:
Resonancia estructural: Está asociada a las partes no rotativas de la máquina (bancadas, estructuras, tuberías, etc.). Esta resonancia puede ser excitada por frecuencias asociadas a elementos rotativos de la maquinaria o a elementos externos. Las frecuencias de excitación externas se pueden transmitir a través de tuberías, estructuras de construcción, cimentación, etc.
Resonancia de equilibrio: Está asociada a la frecuencia natural de los rotores de una máquina. A estas frecuencias naturales o de resonancia de un rotor se denominan velocidades críticas.
Métodos de Detección de Resonancia
Son diversas las técnicas que normalmente se utilizan para calcular las frecuencias de resonancia de un sistema. Estas técnicas requieren un software e instrumentación especial que no son necesarios para un programa de Mantenimiento Predictivo. A continuación, se definen las más relevantes:
Test de Arranque y Parada: El analizador se encarga de recoger y almacenar el nivel global de vibración a la vez que el fototaco le envía la señal de la velocidad de giro del rotor en cada instante. Se requiere la utilización de un analizador rápido que permita en cortos períodos de tiempo almacenar un gran número de medidas.
Diagrama de Espectros en Cascada: Es una representación gráfica del espectro frecuencial de una máquina en función de la frecuencia de funcionamiento. La amplitud de las frecuencias forzadas, como 1x RPM, debería aumentar progresivamente con la velocidad. Las velocidades críticas se identifican observando que la amplitud de la vibración aumenta considerablemente al pasar por ellas.
Test de impacto: El proceso consiste en golpear el sistema con un martillo de goma o plástico, nunca metálico porque podría distorsionar el análisis al producir resonancias de contacto. Para realizar un test de impacto se requiere el uso de un martillo y un analizador FFT.
Eliminación de Resonancia Las frecuencias naturales no pueden ser eliminadas, pero pueden minimizarse sus efectos o pueden desplazarse a otras frecuencias mediante diversos métodos:
Reducir o eliminar la fuerza de excitación: mediante equilibrado de precisión, alineación de precisión de ejes y correas, cambio de aisladores gastados o rotos, etc.
Modificar la masa o rigidez de la estructura.
Cambio de régimen de giro en el equipo.
Añadir amortiguamiento al sistema: el amortiguamiento es la capacidad interna de todo sistema para disipar la energía vibratoria. Se puede, por ejemplo, montar la máquina sobre calzos anti vibratorios.
En ocasiones, es necesario aislar o amortiguar un equipo para evitar los daños que provocarían las vibraciones transmitidas a través del suelo, estructuras o tuberías a otros equipos más sensibles.
