Gene Vogel
Especialista de Bombas y Vibraciones de EASA 

A medida que nos comunicamos internacionalmente, persisten las barreras del idioma y en el campo técnico, el choque entre unidades métricas y en pulgadas está disminuyendo lentamente. (Se ha dicho que Estados Unidos está adoptando el sistema métrico y en pulgadas al mismo tiempo). En el campo del análisis de vibraciones, las unidades métricas y en pulgadas para la amplitud de la vibración siguen siendo prolíficas. Muchos analistas de vibraciones son “bilingües” y se sienten cómodos utilizando cualquiera de los sistemas. Pero para los usuarios ocasionales que tal vez solo encuentren datos de vibración con respecto al cumplimiento de las especificaciones, las unidades de amplitud de vibración desconocidas pueden ser un reto.

Lo que complica la situación es el hecho de que incluso dentro de uno de los sistemas (métrico o en pulgadas), a menudo no se comprende como convertir los diferentes parámetros de amplitud de la vibración. Los parámetros comunes de amplitud de vibración son el desplazamiento, la velocidad y la aceleración, y la conversión entre ellos requiere aplicar un factor para la frecuencia de la vibración. La frecuencia en sí tiene tres unidades diferentes: ciclos por minuto (CPM), ciclos por segundo (Hz) y múltiplos de la velocidad de rotación (Órdenes). Si a esto le sumamos las medidas pico a pico (Pk-Pk), pico (pk) y raíz cuadrada media (rms), la aplicación de las especificaciones de amplitud de la vibración puede ser un desafío incluso antes de que uno se encuentre con una situación de unidades métricas-pulgadas. (Para encontrar una solución sencilla, vaya al final de este artículo).

La clave para la conversión métrica-pulgadas es que la relación se define exactamente como "1 pulgada = 25,4 mm". Esa no es una aproximación; es exacto. Por tanto, la aplicación adecuada del factor 25,4 siempre funcionará. La pregunta suele ser: "¿Multiplico o divido?" Un factor clave a recordar es que para valores equivalentes, siempre hay más mm que pulgadas. Entonces, cuando convertimos a mm, multiplicamos y a pulgadas, dividimos. Ejemplo: 

0.15 pul/s pk a milímetros son: 0.15 x 25.4 = 3.81 mm/s pk 

3 mm/s pk a pulgadas son: 3 ÷ 25.4 = 0.12 pul/s pk 

Los valores 0,15 pul/s pk y 0,12 pul/s pk son referenciados en la norma NEMA MG 1 y en ellos se basa también la cláusula 4.5.6 Prueba de vibraciones de la norma EASA AR-100, por lo que estos son buenos valores equivalentes para recordar.

De manera similar, la conversión de pk a rms se rige por un factor exacto. Ese factor es √2, que se puede aproximar a 1,414. (Algunos pueden estar familiarizados con el valor recíproco 1/√2 aproximadamente 0,707). La clave a recordar aquí es que los valores pk siempre son mayores que los valores rms equivalentes. Entonces, al convertir a pk, el resultado debe ser mayor y al convertir a rms, el resultado debe ser menor. Por supuesto, pk a pk-pk es simplemente un factor de 2.

Esas dos reglas son todo lo que se necesita para convertir unidades dentro de un único parámetro de amplitud de la vibración (desplazamiento, velocidad, aceleración). Sin embargo, al convertir cualquiera de esos tres parámetros, se debe aplicar un factor de frecuencia. El factor de frecuencia se basa en la frecuencia real de la vibración en Hz. Si la frecuencia se conoce en CPM, ese valor de CPM se debe dividir por 60 (60 segundos en un minuto). La Frecuencia en órdenes se divide por RPMx60. Si no se conoce la frecuencia de la vibración, no se puede realizar la conversión. No es posible convertir un valor de vibración general de un parámetro a otro. Las conversiones son: 

− velocidad = desplazamiento x Hz x k 

− aceleración = velocidad x Hz x k 

− Por lo tanto: aceleración = desplazamiento x Hz x Hz x k 

Donde k es un factor de conversión para mils, pulgadas, micrómetros, mm y g, según corresponda. La determinación del factor k para la conversión hacia o desde la aceleración en g requiere aplicar la constante de gravedad: 9,81 mm/s². Las conversiones inversas dividen por Hz envés de multiplicar por Hz y, por supuesto, existen muchas combinaciones de k dependiendo de las unidades métricas-pulgadas.

La aplicación adecuada del factor métrico-pulgadas (25.4), del factor pk a rms de √2 y pk a pk-pk (factor 2), del factor de frecuencia Hz y el factor k producirán la conversión deseada de cualquier unidad de vibración de uso común. Hay algunas unidades de amplitud de vibración poco utilizadas, como la aceleración en m/seg² rms y unidades logarítmicas VdB y AdB, pero son muy raras.

Afortunadamente, EASA proporciona una solución para convertir con precisión unidades de amplitud de vibración. Inicie sesión en el sitio web de EASA (easa.com) y navegue hasta Resources->Online Calculators->Vibration Unit Converter (go.easa.com/vuc). Ingrese el valor de la amplitud y seleccione las unidades en los menús desplegables para Input y Output (Entrada y Salida). Sólo si se convierte entre parámetros de amplitud de vibración (desplazamiento, velocidad, aceleración), se debe ingresar la frecuencia de la vibración. El valor convertido se mostrará en el campo Output (Salida).

 

DISPONIBLE EN INGLÉS

Categories: Technical topics, Miscellaneous, Vibration

Tags: Vibration

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