Detección Temprana de Fallas Mediante Sensores Inalámbricos de Monitoreo de Condición

Hay algo que todo ingeniero de mantenimiento aprende, a veces a las malas: Las máquinas casi nunca fallan repentinamente. Siempre dan señales de advertencia. El problema es que no siempre estamos escuchando. Y es precisamente ahí donde entra en juego la detección temprana de fallas mediante sensores inalámbricos de monitoreo de condición —una estrategia que ya no suena futurista, sino bastante práctica.

Uno de los métodos más utilizados es el análisis de vibraciones. Esta técnica permite identificar fallas mecánicas antes de que causen paradas no programadas. Aquí mostramos un ejemplo basado en el caso presentado por el Ingeniero Luis Canales Rocha de ERBESSD INSTRUMENTS® en el 25.° Congreso Peruano de Ingeniería de Mantenimiento y Confiabilidad.

Análisis de Vibraciones en Rodamientos de Husillo CNC

En este caso, se aplicó el análisis de vibraciones a un rodamiento de husillo CNC y se identificaron: las frecuencias de falla de cada uno de sus componentes. Estos incluyen la pista interior, la pista exterior, la jaula y el elemento rodante. Cada componente tiene una firma vibratoria específica. Cuando ocurre un daño, esa firma se vuelve visible en el espectro. En el caso analizado, el daño más significativo se presenta en el elemento rodante. Esto se aprecia claramente en la siguiente imagen.

Este daño no solo se detecta, sino también la frecuencia característica. También se observan los armónicos asociados a esa frecuencia. Esto indica que la falla ya es grave y que el deterioro del rodamiento se encuentra en una etapa avanzada. Este tipo de información permite confirmar la condición real del componente sin desmontarlo. Y eso ahorra tiempo.

Identificación de Holgura Mecánica en la Carcasa

Otro análisis presentado se refiere a un motor eléctrico. En este caso, el punto de medición se encuentra en la tapa del alojamiento del rodamiento. El análisis de vibraciones muestra la existencia de juego mecánico entre la pista exterior del rodamiento y su alojamiento en el motor. Esta condición genera impactos repetitivos que quedan claramente registrados en la señal.

La holgura no siempre es detectable mediante inspección visual, pero se hace evidente en las vibraciones cuando la señal se analiza correctamente. Esta condición afecta la estabilidad mecánica del conjunto y puede acelerar el desgaste del rodamiento.

Prueba de Paro para Mayor Análisis

En este estudio, se realizó una prueba de apagado, ya que es una herramienta útil para comprender el origen de ciertas vibraciones. En la primera etapa, el motor es energizado. Durante esta condición, se observa una vibración asociada con la velocidad de rotación.

Además, está presente una vibración adicional. Esta vibración no corresponde directamente a una falla mecánica típica. Por esta razón, se sugiere que podría ser ruido eléctrico. Para verificar esto, se desconecta la energía del motor. Al hacerlo, la vibración atribuida al ruido eléctrico desaparece. Solo permanece la vibración relacionada con la velocidad de rotación del eje.

Este resultado confirma que la vibración adicional no es de origen mecánico. La prueba distingue claramente entre los dos efectos y evita diagnósticos incorrectos.

Uso del Monitoreo de Condición en el Diagnóstico

Los casos analizados muestran cómo el monitoreo de condición identifica diferentes tipos de fallas: daño severo en elementos rodantes, juego mecánico en alojamientos, presencia de vibraciones asociadas a ruido eléctrico.

El uso de sensores inalámbricos facilita la recolección de datos. Pero el valor real está en el análisis. La medición por sí sola no resuelve nada si no se interpreta correctamente. Cuando el monitoreo de condición se aplica de manera consistente, se convierte en una herramienta robusta para apoyar la confiabilidad de los equipos. Permite tomar decisiones basadas en datos y comprender el comportamiento de las máquinas antes de que la falla se haga evidente. Y en el mantenimiento, eso marca toda la diferencia.