Análisis de Fallas en Rodamientos Por
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Descripción: fallas de rodamientos...
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Universidad Austral de Chile Facultad de Ciencias de la Ingeniería Escuela de Ingeniería Naval
ANÁLISIS DE FALLAS EN RODAMIENTOS POR MEDICIÓN DE VIBRACIÓN
Tesis para optar al título de: Ingeniero Naval Mención: Máquinas Marinas.
Profesor Patrocinante: Sr. Héctor Legüe Legüe. Ingeniero Civil Mecánico. M. Sc. En Ingeniería Oceánica.
HÉCTOR IGNACIO IBÁÑEZ HERNÁNDEZ VALDIVIA – CHILE 2011
Esta tesis ha sido sometida para su aprobación a la comisión de Tesis, T esis, como requisito para obtener el grado de Licenciado en Ciencias de la Ingeniería. La tesis aprobada, junto con la nota del examen correspondiente, le permite al alumno a lumno obtener el título de Ingeniero Naval, mención Máquinas Marinas.
EXAMEN DE TITULO: Nota de presentación (Ponderada) (Ponderada) (1) : .......................... ................. ......... Nota de Examen (Ponderada) (2)
: .......................... ......................... .
Nota Final de Titulación (1+ (1+ 2)
: .......................... ................. .........
COMISION EXAMINADORA: ............................................................... ............................................... Decano
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............................................................... ............................................... Patrocinante
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............................................................... ............................................... Informante
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............................................................... ............................................... Informante
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............................................................... ............................................... Secretario Académico
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Valdivia,............................................................................................
NOTA DE PRESENTACION = NC * 0.6 + Nota Tesis * 0.2 NA NOTA FINAL = Nota de Presentación + Nota Examen Examen * 0.2 NC = Sumatoria Notas Currículo, sin Tesis. Tesis. NA = Número de asignaturas cursadas cursadas y aprobadas, incluida Práctica Profesional.
Esta tesis ha sido sometida para su aprobación a la comisión de Tesis, T esis, como requisito para obtener el grado de Licenciado en Ciencias de la Ingeniería. La tesis aprobada, junto con la nota del examen correspondiente, le permite al alumno a lumno obtener el título de Ingeniero Naval, mención Máquinas Marinas.
EXAMEN DE TITULO: Nota de presentación (Ponderada) (Ponderada) (1) : .......................... ................. ......... Nota de Examen (Ponderada) (2)
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Nota Final de Titulación (1+ (1+ 2)
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COMISION EXAMINADORA: ............................................................... ............................................... Decano
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NOTA DE PRESENTACION = NC * 0.6 + Nota Tesis * 0.2 NA NOTA FINAL = Nota de Presentación + Nota Examen Examen * 0.2 NC = Sumatoria Notas Currículo, sin Tesis. Tesis. NA = Número de asignaturas cursadas cursadas y aprobadas, incluida Práctica Profesional.
AGRADECIMIENTOS
Dedico esta tesis a todas las personas que de alguna u otra forma hicieron posible que esto se cumpliera, en especial a mis profesores, la escuela de ingeniería naval, a la Sra. Haydee Alvarado, mi profesor guía don Héctor Legüe, compañeros, amigos y sin duda a mi familia que sin su apoyo, su esfuerzo y su confianza no podría existir este momento que se veía tan lejano y que hoy se hace realidad. De forma especial quiero agradecer a mis abuelos Héctor Hernández y Carmen Catalán por todos esos años de consejos, de ayuda y por estar conmigo en los momentos en los que más los necesité. También agradecer a mi mamá Marisol, mis hermanos Sebastián, Marco y Nicolás que de alguna u otra forma siempre estuvieron ahí y supieron decir las palabras correctas en el momento justo, además de entregarme su confianza y que con su esfuerzo y su entereza me han inspirado y ayudado a conseguir mis metas y seguir adelante. Gracias a todos…
ÍNDICE
PÁGINA
RESUMEN. SUMMARY. INTRODUCCIÓN. CAPÍTULO I.- RODAMIENTOS CARACTERÍSTICAS Y GENERALIDADES. 1.1. RODAMIENTOS. 1.2. CONSTITUCIÓN DE LOS RODAMIENTOS. 1.3. CLASIFICACIÓN DE LOS RODAMIENTOS. 1.3.1. Rodamientos para cargas radiales. 1.3.2. Rodamientos para cargas axiales. 1.3.3. Rodamientos para cargas mixtas 1.3.4. Rodamientos de bolas. 1.3.5. Rodamientos de rodillo. 1.4. DESIGNACIÓN DE RODAMIENTOS. 1.5. FRECUENCIAS PRESENTES EN UNA MÁQUINA. 1.5.1. Amplitud de vibración. 1.5.2. Fase. 1.5.3. Resonancia. 1.6. DOMINIO DE TIEMPO Y FRECUENCIA. 1.6.1. Transformada rápida de Fourier. 1.6.2. Demodulación. 1.6.3. Envolvente. 1.6.4. Peakvue. 1.7. SENSORES DE VIBRACIÓN. 1.8. DETERMINACIÓN DE LA CONDICIÓN DE RODAMIENTOS MEDIANTE ANÁLISIS ESPECTRAL. 1.8.1. Frecuencias generadas. 1.8.2. Defectos. 1.8.3. Defectos múltiples.
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CAPÍTULO II.- INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y NORMATIVA APLICADA. 2.1. SOFTWARE PARA MANTENIMIENTO PREDICTIVO MAINTraq. 2.1.1. Características principales. 2.1.2. Explorador de máquinas. 2.1.3. Evaluación de máquinas. 2.1.4. Análisis de vibraciones. 2.1.5. Navegador de variables. 2.1.6. Comunicaciones. 2.1.7. Transferencias de datos. 2.1.8. Base de datos de rodamientos. 2.1.9. Registros de mantenimiento. 2.1.10. Operación multiusuario. 2.1.11. Requisitos del ordenador.
25 25 26 26 26 26 26 27 27 27 28 28
2.2. MEDIDOR PORTÁTIL DE VIBRACIONES MECÁNICAS VibraCHECK. 2.2.1. Características principales. 2.2.2. Operación del VibraCHECK. 2.2.3. Rutas de espectros y formas de ondas. 2.2.4. Especificaciones técnicas. 2.3. NORMATIVA SOBRE VIBRACIONES. 2.3.1. Clasificación de normas y guías de aplicación. 2.3.2. Normas sobre instrumentación y sistemas de medidas. 2.3.3. Normas y guías de severidad de vibraciones. 2.3.4. Norma ISO 2372 - 1974. 2.3.5. Principales organismos de normalización. 2.3.6. Resumen de las principales normativas.
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CAP TULO III.- MEDICI N DE VIBRACIONES DE RODAMIENTOS DE LA MÁQUINA ENSAYOS. 3.1. MÁQUINA DE ENSAYOS Y MÉTODOS. 3.1.1. Máquina de ensayos. 3.1.2. Rodamientos. 3.1.3. Acelerómetro. 3.1.4. Método utilizado para las mediciones.
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CAPÍTULO IV.- RESULTADOS Y ANÁLISIS ESPECTRAL. 4.1. DATOS DEL RODAMIENTO. 4.1.1. Frecuencias generadas por los rodamientos. 4.2. DIAGRAMAS DE CASCADA. 4.2.1. Espectro de aceleración sentido vertical, horizontal y axial. 4.2.2. Espectro de velocidad sentido vertical, horizontal y axial. 4.2.3. Espectro de envolvente sentido vertical, horizontal y axial. 4.3. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS. 4.4. IDENTIFICACIÓN DE LAS FALLAS EN LOS RODAMIENTOS.
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CONCLUSIONES.
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BIBLIOGRAFÍA.
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REFERENCIA ELECTRÓNICA.
65
RESUMEN
Este trabajo tiene por objetivo analizar y describir procedimientos para identificar las fallas más comunes en rodamientos como lo son los defectos en las pistas, defectos en los elementos rodantes, juegos excesivos, falta de lubricación etc. a partir de un estudio de vibración o análisis frecuencial. El análisis de vibraciones mecánicas o análisis frecuencial es una de las herramientas más importantes para el mantenimiento predictivo, ya que se pueden detectar principios de fallas en los elementos y así anticiparse a una avería en la máquina y por ende evitar una detención prematura de ésta. Además se analizarán los tipos de rodamientos, características principales, campo de aplicación, normativa aplicada y también las características de los instrumentos de medición. Finalmente se medirán los espectros de vibración producidos en la máquina de ensayos, para así mediante el análisis de estos espectros de frecuencia determinar y diagnosticar la falla del rodamiento.
SUMMARY
This work aims to analyze and describe procedures to identify the most common faults such as bearing defects in the tracks, rolling element defects, excessive play, and so lack of lubrication from a study of vibration or frequency analysis. Analysis of mechanical vibration or frequency analysis is one of the most important tools for predictive maintenance, since it can detect faults early in the elements and thus anticipate a problem with the machine and thus avoid a premature stop it. In addition, discuss the types of bearings, main characteristics, scope, regulations and also the characteristics of measuring instruments. Finally, measure the vibration spectra produced in the testing machine, so that by analyzing these spectra often diagnose and determine the bearing failure.
INTRODUCCIÓN
Los rodamientos son elementos mecánicos con un muy amplio campo de aplicación y además muy fiables incluso en condiciones de servicio severas. Las fallas prematuras en los rodamientos son poco frecuentes, sin embargo existen. Cuando empieza a surgir una avería, cambian los procesos dinámicos de la máquina y además cambian algunas de las fuerzas que actúan sobre sus piezas, lo que a su vez afecta a los niveles y a la forma del espectro de vibraciones. Los daños o averías en los rodamientos se pueden reconocer durante la operación de una máquina o equipo, la máquina puede trabarse, emitir ruidos que no son propios del funcionamiento normal o presentar una mala operación por completo. Es importante ser capaz de reconocer o prever la falla con el fin de tomar las medidas preventivas correctas. La inspección del rodamiento puede identificar las causas del problema, pero en la mayoría de los casos para encontrar la causa de la avería no basta con el simple reconocimiento del rodamiento sino además tener en cuenta todo el entorno. Frecuentemente se atribuyen estas causas a problemas en la lubricación, manejo inadecuado e incluso selección errada del rodamiento. Se pueden determinar las causas cuando se consideran las condiciones de operación de los rodamientos antes de la falla, proceder de forma sistemática en la investigación facilitará, sin duda, el descubrimiento de las causas. El hecho de que las señales vibratorias lleven tanta información sobre el estado de la máquina constituye la base del empleo de la medida y el análisis de vibraciones como indicación del estado de la máquina y también de la necesidad de revisarla. A continuación se analizarán las fallas en rodamientos a través de la medición de vibraciones y análisis espectral.
CAPÍTULO I.- RODAMIENTOS CARACTERÍSTICAS Y GENERALIDADES. 1.1. RODAMIENTOS. Como se dijo anteriormente los rodamientos son elementos mecánicos los cuales emplean pequeños elementos rodantes para disminuir la fricción entre las piezas conectadas a un eje y el eje mismo, dado que la resistencia de fricción por rodadura es menor que la resistencia de fricción por deslizamiento, además sirve de apoyo y facilita el deslizamiento de estas piezas. Se derivan una serie de ventajas al utilizar rodamientos frente a la utilización por ejemplo de casquillos entre las cuales se pueden señalar: •
Mínimo o escaso rozamiento, sobre todo en el arranque.
•
Poseen capacidad para soportar cargas combinadas, es decir axiales y radiales.
•
Mayor velocidad admisible.
•
Menor consumo de lubricante.
•
Menor costo de mantención.
•
Menor temperatura de funcionamiento.
•
Menor tamaño a igualdad de carga.
•
Reducido desgaste de funcionamiento.
Sin embargo se pueden presentar algunas desventajas entre las cuales podemos señalar: •
Tienen mayor peso.
•
Exigen mayor espacio radial.
•
Su instalación requiere de dispositivos especiales.
Los rodamientos son elementos normalizados, en dimensiones y tolerancias, con el fin de facilitar la intercambiabilidad y de disponer repuestos de diferentes fabricantes sin necesidad de un ajuste posterior y asegurando su correcto montaje.
1
1.2. CONSTITUCIÓN DE LOS RODAMIENTOS. Los rodamientos están constituidos por dos o más aros concéntricos, el aro exterior va alojado en el soporte y el aro interior va alojado o montado en el árbol o eje. Entre los aros se disponen los elementos rodantes que pueden ser bolas, rodillos cilíndricos, rodillos cónicos, rodillos esféricos, etc. los cuales ruedan sobre las pistas de rodadura practicadas en los aros y permitiendo la movilidad de la parte giratoria respecto de la fija. Para conseguir la distancia adecuada entre los elementos rodantes, estos van alojados en una pieza de chapa estampada, la cual se denomina jaula portabolas o jaula portarrodillos. Sin embargo existen rodamientos que no poseen jaula y están completamente llenos de elementos rodantes. Algunos rodamientos no poseen anillo interior y simplemente ruedan sobre la superficie del eje. En la figura 1 se puede apreciar la constitución de un rodamiento.
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1.3. CLASIFICACIÓN DE LOS RODAMIENTOS. Los rodamientos se pueden clasificar, desde el punto de vista cinemático, en tres categorías:
1.3.1. Rodamientos para cargas radiales: Estos rodamientos soportan cargas dirigidas en dirección perpendicular al eje de rotación, tal como se muestra en la figura 2.
1.3.2. Rodamientos para cargas axiales: Estos rodamientos soportan cargas dirigidas en dirección del eje de rotación, tal como se muestra en la figura 3. A su vez pueden ser:
1.3.2.1.
Rodamientos simple efecto: Estos rodamientos pueden recibir cargas
axiales en un sentido.
1.3.2.2.
Rodamientos doble efecto: Estos rodamientos pueden recibir cargas
axiales en ambos sentidos.
3
1.3.3. Rodamientos para cargas mixtas: Estos rodamientos soportan cargas dirigidas en dirección del eje de rotación y también en dirección perpendicular al eje de rotación, tal como se muestra en la figura 4.
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Según el tipo de elementos rodantes los rodamientos se pueden clasificar en:
1.3.4. Rodamientos de bolas: Estos rodamientos trabajan o son adecuados para altas velocidades, son precisos, tienen un bajo par torsional y baja vibración. Existen rodamientos de bolas de dos hileras, los cuales poseen una mayor capacidad de carga, rodamientos de bolas de contacto angular, los cuales se utilizan para aumentar la carga radial, rodamientos de bolas autoalineantes, etc.
1.3.5. Rodamientos de rodillos: Estos rodamientos se caracterizan por tener una gran capacidad de carga, asegurando una vida y una resistencia a la fatiga prolongada. Existen rodamientos de rodillos cilíndricos, rodamientos de rodillos cónicos, los cuales permiten soportar cargas axiales pero solo en una dirección dado que, generalmente, en la otra se desmontan, también existen rodamientos de agujas, los cuales son los que tienen la mayor capacidad para soportar cargas, y rodamientos de rodillo en forma de tonel o tambor, los cuales permiten oscilaciones angulares de los ejes que soportan.
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1.4. DESIGNACIÓN DE RODAMIENTOS. La designación e identificación de rodamientos está conformada por el nombre del rodamiento, seguida de la denominación abreviada del mismo, la cual se compone de una serie de números y códigos de letras agrupados en un código numérico básico y un código suplementario. La identificación de rodamientos hace referencia a su diseño, dimensiones, precisión, constitución interna etc. La designación básica se compone de una serie de cifras, cuyo significado es el siguiente: •
Tipo de rodamiento.
•
Serie dimensional ISO de anchura.
•
Serie dimensional ISO de sección de diámetro.
•
Tamaño (diámetro del eje).
Si las condiciones de servicio exigen una versión especial del rodamiento, se añaden signos adicionales a la denominación, constituyendo un código suplementario. Este código viene indicado y fijado por cada fabricante e identifica variantes de: •
Diseño (interno, externo, jaula, etc.).
•
Precisión, juego interno.
•
Materiales, tratamiento térmico.
•
Estabilización térmica.
•
Lubricación.
•
Factores relacionados con las especificaciones y la constitución interna del rodamiento.
•
Otros.
Todos estos códigos se encuentran tabulados en catálogos, los cuales son suministrados por los fabricantes de los rodamientos. Ejemplos:
SKF 6205 – 2RS1 NR / P63 LT20C VB123 6205 = Rodamiento rígido de bolas, serie 62, tamaño 05 (eje = 25 mm) (para obtener el diámetro interior se multiplican estos números por 5.). 2RS1 = Sellado herméticamente con dos sellos de contacto. N = Ranura en el diámetro exterior para la colocación de un seguro. R = Seguro colocado en la ranura. P63 = P6 + C3 = Precisión P6 + juego radial interno C3 mayor al normal. 6
LT20 = Grasas para bajas temperaturas e operación. C = 100 % llenado de grasa. VB123 = Radio especial entre el diámetro interior y la cara del anillo interior.
SKF 23064 CC K / HA3 C084 S2 W33 230064 = Rodamiento de rodillos a rótula serie 230, tamaño 64 (eje = 320 mm). CC = Diseño interno (sin pestañas, geometría y rugosidades de pistas). K = Diámetro interior cónico, conicidad 1:12. HA3 = Anillo interior con endurecido superficial (cementado). C084 = C08 + C4, C08 = precisión P5 en ambos anillos, C4 = juego interno. S2 = Estabilización térmica para 250 °C. W33 = Ranura con tres barrenos en el anillo exterior para lubricación.
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1.5. FRECUENCIAS PRESENTES EN UNA MÁQUINA. Una vibración se puede considerar como el movimiento repetitivo u oscilación de un objeto respecto de su posición de equilibrio. La posición de equilibrio de un objeto o de un cuerpo ocurre cuando la fuerza que actúa sobre él es cero. Las vibraciones son consecuencia de la transmisión de fuerzas por la máquina que provocan su desgaste y aceleran su rotura. Los elementos de máquina que soportan esas fuerzas, como por ejemplo los cojinetes, suelen ser accesibles por lo que se pueden medir las vibraciones resultantes de las fuerzas de excitación. Si las fuerzas de excitación se mantienen constantes, o varían dentro de ciertos límites, el nivel de las vibraciones se mantendrá también constante. Además cuando la máquina está en buen estado, las vibraciones presentan un nivel típico y sus espectros de frecuencia son de forma característica. Ese espectro consiste en un gráfico de la amplitud de las vibraciones en función de la frecuencia, es el patrón de vibración de la máquina y se obtiene analizando en frecuencia la señal vibratoria. En una máquina, la frecuencia refleja que es lo anormal y la amplitud indica la severidad del problema. El movimiento puede ser periódico, armónico y/o aleatorio.
a) Movimiento periódico: Es todo movimiento, que se repite en periodos de tiempos iguales.
b) Movimiento armónico: Se caracteriza por una sinusoide, el movimiento armónico es repetitivo o periódico.
c) Movimiento aleatorio: Es cualquier movimiento que no se repite. Las frecuencias presentes en una máquina se pueden clasificar en tres tipos:
a) Frecuencias generadas: Son las frecuencias generadas por la máquina, como por ejemplo: el desbalanceamiento, frecuencias generadas por rodamientos, frecuencias de engrane, etc. Estas frecuencias son fáciles de identificar ya que se pueden calcular si se conoce la geometría interna y la velocidad de la máquina.
b) Frecuencias excitadas: Son las frecuencias que son excitadas por alguna causa provocando la resonancia de la máquina. En teoría si alguna frecuencia está dentro del ancho de banda de la frecuencia natural y esta tiene la suficiente energía para excitar la frecuencia natural, ésta se hará presente. El término velocidad crítica es cuando la velocidad de rotación de la máquina es igual a la frecuencia natural.
c) Frecuencias causadas por fenómenos electrónicos: Se caracterizan por presentar señales falsas, cuando el contenido armónico de una vibración es distorsionado. El número de armónicos en el dominio de la frecuencia puede exceder el número observado de armónicos en el dominio del tiempo. 8
1.5.1. Amplitud de vibración: Las distintas formas de expresar el nivel de vibración son las siguientes:
1.5.1.1.
Amplitud pico (peak): Es la distancia máxima de la onda del punto cero o
de equilibrio.
1.5.1.2.
Amplitud pico a pico (peak to peak): Es la distancia de una cresta
negativa hasta una cresta positiva. En una onda senoidal el valor pico a pico corresponde a dos veces el valor pico, debido a que la forma de la onda es simétrica.
1.5.1.3.
Amplitud raíz medio cuadrática (RMS): Es la raíz cuadrada del
promedio de los cuadrados de los valores de la onda. En el caso de una onda senoidal el valor RMS es igual a 0,707 veces el valor pico. El valor RMS es proporcional al área bajo la curva.
1.5.1.4.
Valor promedio: Es el promedio aritmético del nivel de la señal sobre el
tiempo.
1.5.1.5.
Factor cresta: Es el cociente entre la amplitud de pico de la forma de onda
y el valor RMS. El objetivo es dar una rápida idea de que tanto impacto está ocurriendo en la forma de onda.
1.5.2. Fase: Es una medida de la diferencia del tiempo entre dos ondas y se mide en términos de ángulo, radianes o grados. 9
1.5.2.1.
Desplazamiento de fase: Es la diferencia de fase entre dos formas de
ondas. El desplazamiento de fase puede ser considerado positivo y también negativo. Esos fenómenos se llaman atraso de fase y avance de fase.
1.5.3. Resonancia: La resonancia es un estado de operación en el que una frecuencia de excitación se encuentra cerca de la frecuencia natural del sistema o máquina. La frecuencia natural es una frecuencia a la que un sistema o máquina vibrará si uno la saca de su posición de equilibrio y luego la suelta. Cuando ocurre la resonancia, las vibraciones o niveles de vibraciones que resultan pueden ser muy altos y causar daños muy rápidamente. En una máquina que produce un espectro ancho de energía de vibración, la resonancia se podrá ver en el espectro, como un pico constante aunque varíe la velocidad de la máquina. Bajo ninguna circunstancia se debe operar una máquina a la frecuencia de resonancia. Se pueden llevar a cabo varias pruebas con el fin de determinar si una máquina tiene resonancias:
1.5.3.1.
Prueba de impacto: Se golpea la máquina con una masa pesada mientras
se graban los datos.
1.5.3.2.
Prueba de arranque y rodamiento libre: Se enciende y se apaga la
máquina mientras se graban los datos de vibración y de tacómetro. La forma de onda de tiempo indicará un máximo, cuando las RPM igualan las frecuencias naturales.
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1.5.3.3.
Prueba de la velocidad variable: Se varía la velocidad de la máquina
mientras se graban los datos de vibración y tacómetro. Los datos se interpretan como en la prueba anterior.
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1.6. DOMINIO DE TIEMPO Y FRECUENCIA. Las señales provenientes de las máquinas rotatorias son señales complejas, por lo que deben ser analizadas en el dominio de la frecuencia. Para que el análisis sea completo y preciso se requiere tanto de la señal en el tiempo como el espectro de frecuencia. Para poder ver desde el dominio del tiempo al dominio de la frecuencia se debe calcular la transformada rápida de Fourier (FFT) de la señal en el tiempo.
1.6.1. Transformada rápida de Fourier: La transformada rápida de Fourier (FFT del inglés Fast Fourier Transform) es un eficiente algoritmo que permite calcular la transformada de Fourier discreta y su inversa. La FFT es de gran importancia en una amplia variedad de aplicaciones como lo son, el tratamiento digital de señales, filtrado digital, resolución de ecuaciones diferenciales, etc. El algoritmo pone algunas limitaciones en la señal y en el espectro resultante, por ejemplo: la señal de la que se tomaron muestras y que se va a transformar debe consistir de un número de muestras igual a una potencia de 2. El rango de frecuencias cubierto por el análisis TRF depende de la cantidad de muestras recogidas y de la proporción de muestreo.
1.6.2. Demodulación: El uso de la demodulación de datos es un excelente complemento para el análisis espectral en la detección de fallas en los elementos rodantes. Un atributo importante de la demodulación de datos es que se enfoca en las vibraciones de alta frecuencia. Usando un filtro “pasa altas” los datos de bajas frecuencias se filtran y el colector de datos es capaz de acercarse a los bajos niveles de las vibraciones de alta frecuencia. Esto significa que algunos picos que de alguna u otra forma se perderían por el ruido de piso, en el espectro normal de banda angosta, pueden ser detectados usando la técnica de la demodulación. Otra característica de la demodulación, o de las vibraciones de alta frecuencia, es que son muy fáciles de atenuar y no viajan muy lejos a través de la estructura de la máquina. ¿Qué es la demodulación? La demodulación puede explicarse usando un ejemplo: Supongamos que tenemos un rodamiento con una falla en la pista externa. Cada vez que un elemento rodante pega o rueda sobre esta falla crea un pequeño clic. En el caso en que 7,4 elementos rodantes golpeen esta falla por revolución, entonces tendremos 7,4 clics por revolución. Se espera ver un pico de en el espectro de banda angosta en 7,4 x a esto le llamaremos falla de la frecuencia.
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Sin embargo algo más está sucediendo. El sonido que hace cuando el elemento rodante golpea la falla es el mismo sonido que hace el rodamiento cuando se golpea con una masa (martillo). A esto se le llama frecuencia resonante y es usualmente alta en frecuencia, aunque dependa de la masa y dureza de la estructura del rodamiento. Se puede ver en diferente forma la información sobre esta falla. Asumiendo que el rodamiento está sonando todo el tiempo y cuando el elemento rodante golpea la falla este simplemente sonará más fuerte. A esto se le llama amplitud modulada. El proceso de demodulación se enfoca en la frecuencia de campaneo y al rango al cual suene más alto. Este quita la frecuencia o el sonido propio (alta frecuencia) y regresa al rango al cual es generado el campaneo. La demodulación también es útil para diagnosticar problemas con los elementos rodantes de los rodamientos de máquinas de muy baja velocidad. Por ejemplo si se tiene una máquina que gira a 60 RPM (1Hz) y se quiere encontrar tonos de rodamientos en un rango entre 3x y 10x, la frecuencia de esos tonos será menor a 10 Hz. La demodulación no debe usarse en máquinas recíprocas, como motores diesel, debido a las vibraciones de alta frecuencia causadas por el impacto de los pistones. La demodulación tampoco funciona bien en los motores de impulsión con frecuencia variable debido a las armónicas de alta frecuencia de la velocidad de ejecución. Y finalmente, no debe usarse en motores con conmutador en su operación, ya que los impactos de las escobillas con el conmutador, también causan vibraciones de alta frecuencia, el cual interfiere con los datos.
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1.6.3. Envolvente: Las vibraciones en cojinetes de rodamiento, en general son de baja energía y de alta frecuencia, razón por la cual la aceleración de las vibraciones es el mejor parámetro síntoma para la evaluación del estado técnico de tales componentes. La aceleración envolvente, o demodulación en amplitud como también se le conoce, es una técnica de procesamiento de señales que es muy conocida en el campo de la electrónica y las telecomunicaciones y además sumamente útil, utilizada principalmente para detectar problemas del elemento rodante de los cojinetes.
Aceleración Envolvente. Cuando un defecto de cojinetes pequeño, los impactos que producen los elementos rodantes en el defecto causan que los componentes del cojinete resuenen como una campana. Este sonido ocurre en una frecuencia mucho más alta que las frecuencias fundamentales de cojinete de jaula, de la pista interna y de la pista externa. Las frecuencias resonantes de los componentes del cojinete varían basadas en el material, en la estructura, en la masa, en la carga, y en la frecuencia de excitación. Por esto, no hay una frecuencia que buscar sino una gama de frecuencias, la que se conoce como “pajar” el cual es observado mejor en unidades de aceleración. Los pajares ocurren entre 120.000 CPM y 600.000 CPM y si un pajar está presente, entonces la fuente debe ser investigada. Existen varias fuentes posibles para este pajar de frecuencias, roce cerca del cojinete, roce de los sellos de carbón, cavitación de la bomba y procesos relacionados con ruidos audibles pueden causar también que aparezca un pajar en un espectro de aceleración. La aceleración envolvente ayuda a discernir si el pajar es manejado por impactos, como el roce, o un impacto que repite tal como un componente de cojinete.
Envolviendo otra vibración. Los envolventes pueden ser utilizados también para otro tipo de mediciones, como el pulso de golpe, señal de energía de pico pueden ser envueltos utilizando el mismo proceso del paso de banda que fue utilizado con la forma de onda de la aceleración. Otras unidades tales como la velocidad también pueden ser envueltas utilizando la misma técnica.
1.6.4. Peakvue: Esta técnica capta el valor peak de los impactos que se producen y luego mediante un análisis espectral se obtiene la frecuencia de repetición de los impactos. Detecta la presencia de las ondas de esfuerzo debidas principalmente al contacto metal-metal durante una etapa temprana de falla. Aísla las zonas resonantes por medio de filtros digitales pasa alto o pasa banda, pero no emplea detector de envolvente en la etapa final sino que utilizando una frecuencia de muestreo alta (100 KHz) capta el valor peak para cada intervalo Δt del tiempo de muestreo normal.
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1.7. SENSORES DE VIBRACIÓN. La cadena de medición está constituida por varias etapas seguidas de medición y/o análisis de vibración y estas son las siguientes: a) Etapa transductora. b) Etapa de acondicionamiento de la señal. c) Esta de análisis y medición. d) Etapa de registro. El transductor es el primer eslabón en la cadena de medición y debería reproducir exactamente las características de la magnitud que se desea medir. El transductor es un dispositivo electrónico que censa una variable física y la transforma en una señal eléctrica proporcional a la variable o magnitud medida. Existen cuatro tipos de transductores de vibraciones: a) Sensor de desplazamiento relativo sin contacto. b) Sensor de desplazamiento relativo con contacto. c) Sensor de velocidad o velocímetro. d) Sensor de aceleración o acelerómetro. Para la medición de vibraciones en el exterior de las máquinas, fundamentalmente se usan los sensores de aceleración o acelerómetros, estos tienen la ventaja, con respecto al velocímetro, de ser más pequeños, tener un mayor rango de frecuencias y poder integrar la señal para poder obtener velocidad o desplazamiento vibratorio. El sensor de desplazamiento se utiliza para medir directamente el movimiento relativo del eje de una máquina respecto a su descanso. Para la selección adecuada del sensor, se deben considerar una serie de factores como lo son el valor de la amplitud a medir, temperatura de la superficie a medir y fundamentalmente el rango de las frecuencia a medir. La tabla N°1 indica rangos de frecuencias típicas de sensores de vibración.
Tipo de transductor
Rango típico de frecuencia (Hz)
Desplazamiento sin contacto
0 – 10.000
Desplazamiento con contacto
0 – 150
Velocímetro sísmico
10 – 1000
Acelerómetro de uso general
2 – 7000
Acelerómetro de baja frecuencia
0,2 – 2.000
Tabla N°1 – Rango de frecuencias a utilizar para distintos tipos de transductores.
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La etapa de acondicionamiento de la señal consiste en acondicionar la señal del transductor para que pueda ser medida adecuadamente, a través de filtraje, integración, amplificación o demodulación. Una vez acondicionada la señal ésta puede ser medida y analizada. Un medidor de vibraciones es un instrumento que mide los valores pico, pico a pico RMS de una vibración. Un analizador de vibraciones es un instrumento que realiza análisis espectral.
17
1.8. DETERMINACIÓN DE LA CONDICIÓN DE RODAMIENTOS MEDIANTE ANÁLISIS ESPECTRAL. Para la efectiva identificación y análisis de problemas en máquinas rotatorias son necesarios datos, esto se refiere a la identificación de defectos en rodamientos, incluyendo a aquellos en las pistas externas, pistas internas, jaula, bolas o rodillos. La señal de vibración emitida por un rodamiento puede contener componentes espectrales que están relacionadas con la geometría del rodamiento, el número de elementos rodantes, la velocidad de rotación, la ubicación del defecto y el tipo de carga aplicada. Es de gran importancia en la industria moderna poder detectar defectos en los rodamientos de las máquinas críticas en una etapa incipiente de falla. Cuando existen fallos en los elementos del rodamiento, se producen vibraciones a unas frecuencias altas no relacionadas con la velocidad de rotación y de amplitud. Es relativamente fácil de reconocer fallas al ver el gráfico de amplitud v/s frecuencia, ya que se caracteriza por tener muchos picos juntos a altas frecuencias y de amplitud variable que dependerá de la gravedad del problema. La frecuencia a la que se produce la máxima amplitud da una idea del elemento defectuoso del rodamiento. Los defectos en elementos rodantes, pistas de rodadura o jaula portabolas generan fuerzas que se transmiten al alojamiento y estructura que les rodea.
18
1.8.1. Frecuencias generadas: Las fórmulas para determinar las diferentes frecuencias generadas por los rodamientos fueron desarrolladas por científicos como Thomas D. Miller, Harvey L. Bladerstron, etc. Sus publicaciones han sido muy útiles para analizar las señales generadas por defectos en los rodamientos. Los rodamientos con defectos generan vibraciones asociadas a cinco frecuencias. Estas frecuencias son calculadas desde fórmulas relativamente simples. Una máquina con su rodamiento dañado puede generar al menos cinco frecuencias y estas son las siguientes: a) Frecuencia de paso de las bolas por un punto de su pista externa, BPFO. b) Frecuencia de paso de las bolas por un punto de su pista interna, BPFI. c) Frecuencia fundamental del tren de elementos, FTF. d) Frecuencia de giro de las bolas sobre su propio eje (spin), BSF. e) Frecuencia de rotación de la unidad. Las frecuencias de paso son generadas cuando las bolas o rodillos pasan por algún defecto en las pistas de rodadura. La frecuencia generada en la pista externa es aproximadamente igual al 40 % del producto del número de bolas por la frecuencia de rotación, la frecuencia generada en la pista interna se aproxima al 60 % del producto anterior. Esto es debido a: 1. 40 % de las bolas pasan por un defecto en la pista externa durante cada revolución y un 60 % de ellas lo hace por la pista interna en cada revolución. 2. La geometría del rodamiento es proporcional a su tamaño. Cabe mencionar además que la pista externa es estacionaria y la pista interna es la rotatoria. La frecuencia de spin de las bolas se genera cuando un defecto en las bolas o rodillos golpea las pistas. La frecuencia generada puede pue de ser s er sólo dos veces BSF considerando consider ando que el defecto golpea ambas pistas durante cada revolución. BSF también se puede producir cuando las bolas son empujadas contra la jaula o esta está rota. La frecuencia fundamental del tren de elementos, es la velocidad de rotación del conjunto jaula y elementos rodantes. Esta frecuencia no es encontrada frecuentemente, pero puede ocurrir cuando algún defecto afecta la rotación del tren de elementos. La frecuencia de rotación de la unidad, es generada por la rotación de la unidad y es causada por el desbalanceamiento residual de ella y/o por excentricidades.
Cálculos. Los siguientes datos y definiciones son necesarios para calcular los valores de estas frecuencias: •
RPM: Revoluciones por minuto. 19
•
RPS: Revoluciones por segundo.
•
FTF: Frecuencia fundamental del tren.
•
BPFI: Frecuencia de paso de las bolas por la pista interna.
•
BPFO: Frecuencia de paso de las bolas por la pista externa.
•
BSF: Frecuencia de spin.
•
Bd: Diámetro de las bolas o rodillos.
•
N b: Número de bolas o rodillos.
•
Pd: Paso diametral.
•
Φ: Ángulo de contacto.
Las fórmulas son: •
•
•
•
•
= RPM 60 = (1 − 2 cos ) = 2 (1 (1 + cos ) = 2 (1 − cos ) =
2
2
2 [1 − � ]
El paso diametral Pd es el diámetro medido desde el centro de una bola o rodillo al centro de la otra bola o rodillo. El ángulo de contacto ϕ es el ángulo medido desde una línea perpendicular al eje al punto donde las bolas o rodillos contactan las pista.
1.8.2. Defectos: En los rodamientos pueden ocurrir daños en las pistas, los elementos rodantes, la jaula porta bolas. Estos defectos producen señales vibratorias que son únicas, además, la lubricación inadecuada y el juego excesivo también pueden ser identificados por sus señales vibratorias únicas.
1.8.2.1.
Pistas: En las pistas los defectos pueden ser identificados por una
componente a la frecuencia de paso de las bolas por la pista en la cual existe el defecto. Por ejemplo, cuando el tamaño del defecto aumenta, el ancho de banda del espectro puede aumentar y llegar a ser modulado por la RPS, el espectro podría ser de banda ancha con componentes a la frecuencia de paso de las bolas más o menos las RPS. A veces, cuando el defecto llega a ser más grande las frecuencias de paso de las bolas desparecen y el espectro entonces puede ser un conjunto de componentes.
20
Los defectos en las pistas externas y las pistas internas se comportan en forma similar, pero la amplitud de las componentes en el espectro producidas por un defecto en la pista interna son menores que las generadas por un mismo tamaño de defecto en la pista externa. La razón de esto puede ser que un defecto en la pista interna solo está en la zona de carga una vez por revolución y la señal debe viajar a través de más interfaces de elementos para llegar a la superficie.
21
1.8.2.2.
Elementos rodantes, bolas y rodillos: Los defectos en los elementos
rodantes pueden generar componentes a BSF o algunos múltiples de ella y a la frecuencia fundamental del tren. El espectro puede ser de dos tipos: una componente a alguna de las frecuencias anteriores o una combinación de componentes en la cual una de las tres frecuencias modula una frecuencia natural, una frecuencia de engrane, una frecuencia de paso de las bolas o alguna otra frecuencia. Cuando ocurre esto, el espectro puede ser de banda ancha o sea consistir de una serie de componentes separadas entre ellas por BSF y/o FTF. Cuando un elemento rodante, bola o rodillo, está defectuoso, se generan frecuentemente una BSF y puede aparecer en el espectro como una componente o como suma o diferencia de frecuencias. Cuando hay más de una bola o rodillo defectuoso, se pueden generar sumas de BSF y el número de sumas es igual al número de bolas o rodillos dañados. Por ejemplo, si BSF es 59 Hz y hay cuatro bolas dañadas, debería aparecer una componente de aproximadamente 236 Hz. Si estos defectos llegaran a ser suficientemente grandes como para afectar la rotación de la jaula, se pude presentar un FTF. No siempre la presencia de una BSF indica una bola o un rodillo dañado o defectuoso, la BSF se puede generar también si las bolas están empujando fuertemente contra la jaula. Cabe mencionar que los defectos en las bolas o rodillos están, generalmente, acompañados con una pista externa o interna defectuosa.
22
1.8.2.3.
Juego interno: El excesivo juego interno es generalmente un problema en
rodamientos de rodillo esféricos. Las solturas internas pueden ocurrir por varias razones como por ejemplo, los manguitos se han asentado mejor en el eje, se ha soltado la tuerca de apriete, o partículas abrasivas en el aceite lubricante están produciendo degaste excesivo. Cualquiera sea la causa, el espectro presentará varios armónicos de la velocidad de giro. Algunas otras características de la soltura incluyen bajas amplitudes, espectro de banda ancha de ruido aleatorio y un cambio en la sensibilidad en el balanceamiento.
1.8.2.4.
Jaula porta elementos: Como se dijo anteriormente, algunos defectos en
la jaula presentan BSF. Se pueden generar componentes similares debido a defectos en la caja del rodamiento y al giro del aceite en descansos del cojinete. La jaula es generalmente el componente que menos falla en un rodamiento. La secuencia típica de falla es la siguiente: Defectos en las pistas de rodadura, luego defectos en los elementos rodantes y luego defectos en la jaula porta elementos. Cuando la jaula se rompe en muchos lugares, como para permitir que las bolas se amontonen, pueden producirse grandes cambios en las frecuencias y fuertes ruidos y es inminente un agarrotamiento del rodamiento.
1.8.2.5.
Lubricación inadecuada: Las signaturas generadas por una inadecuada
lubricación de los rodamientos se caracterizan por tres o cuatro picos en el rango de frecuencias de 900 Hz a 1600 Hz. La diferencia de frecuencia entre los picos está en el rango de 80 Hz a 130 Hz. La amplitud aumenta tanto como
23
0,1 a 0,2 plg/seg cuando la lubricación es inadecuada. El rodamiento puede dañarse rápidamente como resultado de una lubricación inadecuada.
1.8.3. Defectos múltiples: Un solo defecto en un rodamiento puede ser identificado por la frecuencia que genera. Cuando están presentes varios defectos, algunos de ellos pueden identificarse desde las frecuencias básicas, aunque siempre están presentes en estos espectros sumas y restas de estas frecuencias. El análisis de espectros complejos resulta difícil, una técnica útil ha sido identificar alguna de las componentes presente en el espectro con alguna de las frecuencias básicas. Cada armónico de las frecuencias básicas, 1x, 2x, 3x etc. Debe ser identificado. Las componentes restantes pueden identificarse a través de prueba y error y de diferentes combinaciones de frecuencias ya identificadas y de todas las frecuencias básicas de falla de los rodamientos. Los espectros generados por rodamientos defectuosos deben ser analizados detalladamente, sin embargo, se pueden hacer comparaciones de un caso dado con caso base, esto permite el desarrollo de un esquema mental de cómo debe ser el espectro que el rodamiento presenta antes de ser cambiado de la máquina.
24
CAPÍTULO II.- INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y NORMATIVA APLICADA. 2.1. SOFTWARE PARA MANTENIMIENTO PREDICTIVO, MAINTraq: El software MAINTraq es una herramienta diseñada para que el sector de mantenimiento pueda implementar un programa de monitoreo de condición de máquinas de forma simple y efectiva. La operación del explorador de máquinas de MAINTraq es muy sencilla e intuitiva, gracias a la similitud que tiene con Windows. El analizador espectral, permite analizar e interpretar las mediciones gracias a un conjunto de herramientas. Además es sencillo crear máquinas, configurar mediciones requeridas, controlar que se realicen periódicamente y diagnosticar fallas. La organización de las mediciones, los diagnósticos y los mantenimientos, permiten mantener ordenada a la historia de cada máquina.
2.1.1. Características principales: •
Organiza la base de datos de máquinas a monitorear.
•
Genera rutas de mediciones.
•
Evalúa máquinas espectralmente y por valores globales de vibraciones.
•
Indica las máquinas con alarma.
•
Muestra las tendencias.
•
Analiza vibraciones.
•
Genera reportes.
•
Su operación es simple.
•
Identifica frecuencias de falla de rodamiento.
•
Posee ilimitada capacidad para almacenar información. 25
•
Almacena los diagnósticos y los mantenimientos en el historial de cada máquina.
2.1.2. Explorador de máquinas: El software permite crear, de manera sencilla, un conjunto ilimitado de máquinas, organizándolas dentro de las carpetas en forma de árbol. Cada máquina queda representada por su foto donde se ubican, de manera esquemática, sus puntos de medición sirviendo de guía para acceder a la información.
2.1.3. Evaluación de máquinas: El software evalúa máquinas comparando a las mediciones con sus respectivos niveles de alarma y a los espectros con las máscaras espectrales. La evaluación espectral permite detectar fallas incipientes como las fallas de los rodamientos, las cuales producen cambios significativos en algunas componentes sin que haya variaciones apreciables en los valores globales. Las máquinas con problemas aparecen identificadas con colores amarillo y rojo. Cada máquina es evaluada por medio de los espectros configurados en cada punto.
2.1.4. Análisis de vibraciones: MAINTraq posee un conjunto completo de herramientas para analizar las vibraciones: •
Muestra espectros en cascada.
•
Muestra espectros.
•
Muestra y reproduce el sonido de formas de ondas.
•
Posee cursores de armónicos, bandas laterales y componentes principales.
2.1.5. Navegador de variables: Ya que el monitoreo de condición de máquinas requiere la evaluación de tendencias de niveles de vibraciones y otras variables, MAINTraq posee un editor que permite seleccionar las variables que se desean visualizar, magnificar el rango de tiempo de interés y visualizar los mantenimientos realizados en la misma pantalla.
2.1.6. Comunicaciones: MAINTraq se comunica con VibraCHECK por puerto USB a alta velocidad, la carga de datos se efectúa en pocos segundos seleccionando a las rutas o a las máquinas de interés y presionando un botón. Para la descarga basta conectar el VibraCHECK y presionar un botón.
26
2.1.7. Transferencia de datos: MAINTraq permite operar a Vibra CHECK a la distancia. Simplemente los archivos con las rutas a realizar que se transfieren por correo electrónico para que el operador las cargue en VibraCHECK usando el programa TRANSFER.
2.1.8. Base de datos de rodamientos: MAINTraq posee una base de datos de rodamientos que simplifica la identificación de las fallas. Las frecuencias características de los rodamientos aparecen indicadas sobre los espectros.
2.1.9. Registros de mantenimiento: MAINTraq permite registrar los trabajos de mantenimiento que se hayan realizado sobre cada máquina. Es posible identificar cambios de rodamientos, balanceos, alineaciones, ajustes, limpieza o cambios de partes.
27
2.1.10. Operación multiusuario: MAINTraq permite la operación de un conjunto de usuarios en red facilitando entre los usuarios analistas.
2.1.11. Requisitos del ordenador: •
PC Pentium III o superior.
•
Sistema operativo Windows XP service pack 2 o Windows 2000.
•
Microsoft NET framework 1.1 instalado.
•
20 MBytes de espacio en disco para instalación de programas.
•
10 GBytes de espacio en disco para datos.
•
256 MBytes de memoria RAM.
28
2.2. MEDIDOR PORTÁTIL DE VIBRACIONES MECÁNICAS VibraCHECK: VibraCHECK, es un medidor de vibraciones mecánicas portátil que controla el buen funcionamiento de máquinas en forma rápida y sencilla. Diseñado para que el personal de mantenimiento pueda ver o conocer cómo están funcionando sus máquinas aplicando procedimientos simples, rápidos y efectivos. Además posee mayor capacidad de medición, registro y velocidad de evaluación de máquinas que la de analizadores de vibraciones mecánicas complejos y costosos.
2.2.1. Características principales: •
Detecta fallas en rodamientos, deficiencias en la lubricación, cavitación, desbalanceo, desalineaciones, solturas mecánicas y otros problemas.
•
Posee la más alta velocidad de recolección de mediciones de vibraciones mecánicas.
•
Mide aceleración, velocidad, desplazamiento y envolvente.
•
Muestra y mide espectros o formas de onda de alta calidad.
•
Balancea rotores en uno o dos planos.
•
Permite escuchar rodamientos con auriculares o en PC.
•
Ejecuta rutas de mediciones generadas en el software MAINTraq.
•
Almacena las mediciones de hasta 1000 máquinas.
29
2.2.2. Operación del VibraCHECK: VibraCHECK utiliza un acelerómetro para medir las vibraciones mecánicas. Mide simultáneamente aceleración, velocidad, desplazamiento y envolvente dando la mayor velocidad de operación. Simplemente el operador tiene que ubicar el sensor en el punto de medición, registrar las lecturas y pasar al punto siguiente hasta completar la máquina. Las mediciones se descargan en el ordenador, donde el software busca los síntomas de falla e informa al operador cuales son las máquinas que presentan problemas o anormalidades. Los espectros y formas de onda registrados automáticamente por VibraCHECK pueden ser enviados por correo electrónico a especialistas en análisis de vibraciones para que elaboren los diagnósticos de las máquinas que presenten alarmas.
2.2.3. Rutas de espectros y formas de onda: VibraCHECK puede ser programado para que registre espectros o formas de onda en los puntos de medición. Estas mediciones se descargan en el software MAINTraq donde se evalúan y almacenan en el historial de cada máquina.
2.2.4. Especificaciones técnicas: 2.2.4.1.
Medición de vibraciones: •
Entrada dinámica para conexión de acelerómetro.
•
Rango de frecuencias: 5 Hz – 1,5 KHz para velocidad y desplazamiento. 0,5 Hz – 10 KHz para aceleración.
•
Rango de medición de aceleración: 80 Gpico.
•
Rango dinámico 105 dB. 30
•
Rango de temperaturas: 0 a 70º C.
•
Error de medición: < 1 %.
•
Mediciones simultáneas de aceleración, velocidad, desplazamiento y envolvente.
•
Máxima resolución espectral: 800 a 3200 líneas de acuerdo al modelo.
•
Muestra o graba espectros o formas de onda de aceleración, envolvente, velocidad y desplazamiento.
•
Demodulador de envolvente digital con filtro pasabandas y tiempos de retención configurables desde MAINTraq para adaptarlo a las condiciones particulares de cada máquina.
•
2.2.4.2.
Realiza hasta 1000 promedios de cada espectro.
Balanceo: •
Entrada para fototacómetro energizado desde VibraCHECK.
•
Rango de velocidades: 300 a 12000 RPM.
•
Dos filtros programables.
•
Cantidad de promedios programable.
2.2.4.3.
Capacidad de memoria: •
8 MBytes.
•
6000 puntos de medición.
•
1000 máquinas.
•
6000 espectros de 400 líneas.
2.2.4.4.
Características mecánicas: •
Dimensiones: 165 x 95 x 30 mm.
•
Peso: 500 gramos.
•
Material de la caja: ABS.
2.2.4.5.
Acelerómetro: •
Wilcoxon Research 784ª.
•
Sensibilidad: 100 mV/g.
•
Rango de frecuencias: 2 Hz – 10 KHz.
•
Rango de aceleración: 50 Gpico.
•
Rango de temperatura: -50º C a 120º C.
•
Cable espiralado de 1,8 m.
•
Base magnética de 40 libras.
2.2.4.6.
Electrónica: •
Procesador digital de señales DSP de 100 MHz.
•
Conversor analógico digital de 24 bits. 31
•
Memoria d 8 MBytes.
•
Display gráfico de cuarzo líquido de 124 x 32 pixeles.
•
Detector de fallas en acelerómetro y cable.
2.2.4.7.
Salida para auriculares: •
Salida para auriculares estándar de 32 Ohm.
•
Control de volumen digital.
2.2.4.8.
Comunicaciones: •
Se comunica con PC por puerto USB.
•
Velocidad de transferencia: 256 Kbits/s.
•
Transferencias automáticas.
2.2.4.9.
Baterías: •
2 celdas de litio ion.
•
12 horas de autonomía.
•
Cargador incorporado.
•
Fuente de alimentación estándar de 110 ó 220 V a 12 V.
2.2.4.10. Condiciones ambientales: •
Rango de temperatura: 0º C a 70º C.
•
IP65: Protegido contra el ingreso de polvo y agua.
32
2.3. NORMATIVA SOBRE VIBRACIONES. En todos los países existen normativas específicas que regulan las vibraciones mecánicas de la maquinaria industrial, proponiendo criterios de limitación de las mismas, delimitando además, los instrumentos y puntos de medida, división en grupos de máquinas etc. Existen diferentes normativas para definir la severidad de una vibración, con respecto al daño específico que ella puede causar, por ejemplo, un nivel de vibración puede ser muy bajo para un tipo de máquina, sin embargo puede ser inaceptable para el operario encargado de ella. Existen algunas normativas que dan una indicación del estado de las máquinas en función del valor global de vibración, independientemente del tipo de máquina. Muchas de las normas internacionales, son traducidas e incorporadas a las normativas de cada organización nacional. Existen estándares publicados por organizaciones tales como American National Standards Institute (ANSI), Asociación alemana de ingenieros (VDI), o International Standards Organization (ISO). También existen normas a nivel europeo (EN). Algunos estándares son publicados por grupos de industrias tales como, American Petroleum Institute (API), American Gear Manufacturers Association (AGMA), National Electric Manufacturers Association (NEMA), etc.
2.3.1. Clasificación de normas y guías de aplicación: De acuerdo al ámbito de aplicación se pueden distinguir los siguientes tipos de normas:
2.3.1.1.
Normas internacionales (ISO): Se considera de máxima prioridad en
transacciones internacionales, siendo en la práctica el punto de partida para valorar la severidad de vibraciones. El principal inconveniente que presenta dicha norma es su carácter general.
2.3.1.2.
Normas europeas (EN): Las normas o directrices europeas están
constituyendo en los últimos años la referencia a la que adecuar las correspondientes normas de carácter nacional.
2.3.1.3.
Recomendaciones y guías de fabricantes: Son recomendaciones que
entregan los fabricantes sobre los niveles de vibración admisibles por sus equipos, generalmente se exige este tipo de información al fabricante cada vez que se adquiere un equipo crítico.
2.3.1.4.
Normas internas: Es recomendable desarrollar normativas internas
propias de vibraciones por ser las que mejor se adaptan a los equipos de cada planta productiva. Esta es una de las tareas más difíciles dentro del mantenimiento predictivo y se ve recompensada por los buenos resultados que se obtienen.
33
2.3.2. Normas sobre la instrumentación y sistemas de medida: Estas normas se refieren a las características de los analizadores de vibraciones y sensores. Abarcan aspectos muy diversos como calibración, pruebas de seguridad, agitación, de temperatura etc. Asimismo hay que cuidar el aspecto de los sensores y los analizadores, particularmente si se piensa utilizar el aparato en zonas de fábrica potencialmente explosivas (en este caso el aparato y el sensor o analizador deben ser intrínsecamente seguros). Algunas de las normas más habituales que suelen cumplir los aparatos y los sensores o analizadores de medida pueden ser: International Electrotechnical commission (IEC), MIL, Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques CISPR. Un gran número de aparatos de medición de vibraciones no cumplen ninguna norma internacional, generalmente se confía en el renombre de ciertas marcas como garantía suficiente.
2.3.3. Normas y guías de severidad de vibraciones: Las normas de severidad de vibraciones de maquinaria se basan en dos parámetros de vibración: amplitud y frecuencia. Las dos normas más relevantes sobre la severidad de las vibraciones en las máquinas de la Organización Internacional de Normalización (International Standard Organization) son las normas ISO 2372 e ISO 10816. La norma que se aplica al banco de pruebas utilizado en el laboratorio es la norma ISO 2372 por lo que se analizará esa norma.
2.3.4. Norma ISO 2372 – 1974: Vibración mecánica de máquinas con velocidades de operación entre 10 y 200 rev/s. Bases para la especificación de estándares de evaluación. Las características más relevantes de la norma ISO 2372 son: •
Es aplicable a los equipos rotativos cuyo rango de velocidades de giro está entre 600 y 12000 RPM.
•
Los datos que se requieren para su aplicación son el nivel global de vibración en velocidad, valor eficaz RMS, en un rango de frecuencias entre 10 y 1000 Hz, distinguiendo varios tipos o clases de equipos rotativos según la tabla que se muestra a continuación.
34
Clase
Descripción
Clase I
Equipos pequeños hasta 15 Kw.
Clase II
Equipos medios de 15 a 75 Kw o hasta 300 Kw con cimentación especial.
Clase III
Equipos grandes por encima de 75 Kw con cimentación rígida o de 300 Kw con cimentación especial.
Clase IV
Turbomaquinaria
(Equipos
con RPM >
velocidad crítica) Tabla N°3 - Clasificación de equipos en ISO 2372. Para utilizar la norma ISO 2372, basta con clasificar la máquina en estudio dentro de la clase correspondiente y una vez obtenido el valor global de vibración entre 600 y 60000 CPM localizar en la tabla 4 la zona en la que se encuentra.
Tabla N°4 - Severidad de la vibración en ISO 2372.
35
2.3.5. Principales organismos de normalización: Organismo IEC
Nombre
Dirección Web
Internacional
International
http://www.iec.ch
(Sede en Suiza)
Electrotechnical
mbito
Commision ISO
Internacional
International
(Sede en Suiza)
Standard
http://www.iso.org
Organization AENOR
España
Asociación
http://www.aenor.es
Española
de
Normalización
y
Certificación ANSI
USA
American National http://www.ansi.org Standards Institute
BSI
GB
British
Standards http://www.bsi-global.com Institution
DIN
Alemania
Deutsches Institut http://www.din.de für Normung (Instituto
Alemán
de Normalización) Deutscher Industrie Normen
(Normas
de
Industria
la
Alemana) JSA
Japón
Japanese Standards http://www.jsa.or.jp/default_english.asp Organization (Normas JIS)
VDI
Alemania
Association
of http://www.vdi.de German Engineers
API
USA
American
http://www.api.org
Petroleum Institute
Tabla N°5 – Principales Organismos de normalización.
36
2.3.6. Resumen de las principales normativas: Organismo Código
Año
Descripción
ISO
1974
Vibración mecánica de máquinas con velocidades de operación
ISO 2372/2373
entre 10 y 200 rev/s. La ISO 2373 constituye una adaptación especial de la ISO 2372 para motores eléctricos y se aplica a motores de corriente alterna trifásica y a motores de corriente continua con alturas de eje entre 80 y 400 mm. ISO
ISO 3945
1985
Medida y evaluación de la severidad de vibración en grandes máquinas rotativas, in situ con velocidades de operación entre 10 y 200 rev/s.
ISO
ISO 10816
1995
Vibración mecánica. Evaluación de la vibración en una máquina mediante medidas en partes no rotativas. Reemplaza la ISO 2372 y la ISO 3945.
ISO
ISO 7919
1996
Vibración mecánica de máquinas no alternativas. Medidas en ejes rotativos y evaluación.
VDI
VDI 2056
1964
Evaluación de vibraciones mecánicas de maquinaria rotativa. Basada en la ISO 2372 y reemplazada por la ISO 10816.
ANSI
AS 2526
2003
Vibración mecánica. Evaluación de la vibración en una máquina mediante medidas en partes no rotativas. Este estándar es idéntico y ha sido reproducido a partir de la ISO 10816-1:1995.
IEC
IEC 3414:1996
1996
Vibraciones mecánicas de determinadas máquinas con alturas de eje igual o superior a 56 mm. Medición, evaluación y límites de la intensidad de vibración.
AENOR
UNE EN 60034- 1997
Vibraciones mecánicas de determinadas máquinas con alturas
14:1997
de ejes igual o superior a 56 mm. Medición, evaluación y límites de la intensidad de vibración. Basada en la IEC 34-14, acaba de salir la revisión del 2004, denominada por AENOR UNE EN 60034-14:2004 y correspondiente a la norma IEC 60034-14:2003.
BSI
BS 7853
1996
Vibración mecánica. Evaluación de la vibración en una máquina mediante medidas en partes no rotativas. Basada en la ISO 10816-1:1995.
API
API 670
1993
Monitorización en tiempo real y la protección de maquinaria crítica.
Tabla N°6 – Resumen de las principales normativas.
37
CAPÍTULO III.- MEDICIONES DE VIBRACIONES DE RODAMIENTOS EN MÁQUINA DE ENSAYOS. 3.1. MÁQUINA DE ENSAYOS Y MÉTODOS. A continuación se señalan y describen las máquinas y los instrumentos utilizados en el proceso de preparación de las rutas necesarias para la medición de las vibraciones en la máquina de ensayos.
3.1.1. Máquina de ensayos: La máquina de ensayos es una piedra esmeril, la cual esta soportada por un eje y sus respectivos descansos en los cuales van alojados los rodamientos. Además ésta máquina de ensayos esta acoplado a un motor eléctrico mediante poleas y correas tal como se muestra en la siguiente fotografía:
3.1.2. Rodamientos: Los rodamientos utilizados para el análisis son rodamientos SKF 2308 YH de bolas a rótula con las siguientes características: •
•
Modelo del rodamiento: SKF 2308 YH cilíndrico de bolas a rótula. Número de bolas: 24 bolas (dos hileras de 12 bolas).
•
Ángulo de contacto: 16°.
•
Diámetro exterior: 90 mm.
•
Diámetro interior: 40 mm.
•
RPM de trabajo: 1224 RPM.
Los rodamientos se muestran en la siguiente fotografía:
38
3.1.3. Acelerómetro: El acelerómetro utilizado para las mediciones es de marca WILCOXON para propósito general y posee las siguientes características: •
Marca: WILCOXON para propósito general.
•
Resistente a la corrosión.
•
Tierra aislada.
•
Sello hermético.
•
Protección ESD (Descarga electroestática).
•
Protección reversa del cableado.
El acelerómetro utilizado se puede observar en la siguiente fotografía:
39
Cabe mencionar que además fueron utilizados el analizador de vibraciones VibraCheck y el software para mantenimiento predictivo MAINTraq, los cuales fueron mencionados y descritos en el capítulo anterior.
3.1.4. Método utilizado para las mediciones: El método utilizado para el análisis de las vibraciones se describe a continuación: Para realizar la inspección de los rodamientos debe establecerse una ruta en el software MAINTraq, lo primero que debe hacerse es crear la nueva base de datos con las carpetas y las máquinas correspondientes a ser analizadas, tal como se muestra en la fotografía:
Luego de crear la base de datos con las carpetas y las respectivas máquinas a analizar se procede a crear los puntos de medición en cada rodamiento, vertical, horizontal y axial, con sus respectivos espectros y formas de onda, además se establecen las propiedades de cada espectro y también las propiedades de cada forma de onda, tal como se muestra a continuación:
40
Después de tener la base de datos con las carpetas, las máquinas, los puntos de medición, los espectros, las formas de onda y las propiedades de los espectros y las formas de onda se procede a conectar el analizador de vibraciones VibraCheck para traspasar la información desde el software al analizador y posteriormente realizar las mediciones. El analizador siempre 41
preguntará, en caso de tener datos almacenados, si desea borrar los datos almacenados para la posterior carga de la nueva base de datos para lo cual hay que seleccionar la casilla “Sí” luego de esto aparecerá un mensaje diciendo que la carga se completó exitosamente. Estos pasos se muestran en las siguientes fotografías:
42
Una vez realizadas las mediciones se procede a descargar las mediciones, hechas con el analizador, al software MAINTraq y aparecen una serie de gráficos que corresponden a los espectros y formas de onda de cada uno de los puntos de medida que se estableció y que se midió en la máquina de ensayos.
43
Los gráficos obtenidos se analizarán en el próximo capítulo y a continuación se muestran algunos de los espectros que se obtuvo con el analizador de vibraciones: 44
45
46
CAPÍTULO IV.- RESULTADOS Y ANÁLISIS ESPECTRAL. Para la efectiva identificación y análisis de problemas en máquinas rotatorias son necesarios datos. Todos los datos presentados fueron obtenidos desde la máquina de ensayos la cual está operando. Las mediciones se realizaron a los rodamientos en sus respectivos descansos, al rodamiento 1 se le realizaron mediciones en tres puntos en dirección, vertical, horizontal y axial, en cambio al rodamiento 2 solo se le realizaron mediciones en dos puntos en dirección vertical y horizontal, en la dirección axial no se realizaron mediciones debido a que se encontraba la piedra esmeril.
4.1. DATOS DEL RODAMIENTO. Los rodamientos que se analizaron son rodamientos de bolas a rótulas con las siguientes características: •
•
Modelo del rodamiento: SKF 2308 YH cilíndrico de bolas a rótula. Número de bolas: 24 bolas (dos hileras de 12 bolas).
•
Ángulo de contacto: 16°.
•
Diámetro exterior: 90 mm.
•
Diámetro interior: 40 mm.
•
RPM de trabajo: 1224 RPM.
Los rodamientos se muestran en la siguiente fotografía:
47
4.1.1. Frecuencias generadas por los rodamientos: Como se dijo anteriormente las frecuencias generadas son calculadas desde fórmulas relativamente simple y los rodamientos con defectos generan vibraciones asociadas a estas frecuencias. Las frecuencias generadas por el rodamiento SKF 2308 YH son las que se muestran en las siguientes tablas: BPFO
96
Hz
5768
CPM
BPFI
148
Hz
8919
CPM
FTF
8
Hz
481
CPM
2xBSF
87
Hz
5233
CPM
Tabla N°7 – Frecuencias generadas por el rodamiento. 2x
3x
4x
5x
6x
7x
8x
9x
10x
BPFO
192
288
384
480
576
673
769
865
961
BPFI
297
445
594
743
891
1040
1189
1337
1486
FTF
16
24
32
40
48
56
64
72
80
2xBSF
174
261
348
436
523
610
697
785
872
Tabla N°8 – Armónicos de las frecuencias en Hz. 2x
3x
4x
5x
6x
7x
8x
9x
10x
BPFO
11537
17306
23074
28843
34612
40380
46149
51918
57687
BPFI
17838
26757
35677
44596
53515
62435
71354
80273
89192
FTF
962
1443
1924
2405
2886
3367
3848
4329
4810
2xBSF
10467
15701
20935
26169
31402
36636
41870
47104
52338
Tabla N°9 – Armónicos de las frecuencias en CPM. 48
4.2. DIAGRAMAS DE CASCADA. Los diagramas de cascada dan una idea de cómo se va comportando la máquina en el tiempo, ya que permite comparar distintas mediciones realizadas en distintas fechas. Se realizaron tres mediciones, la primera hecha el 31 de Agosto del 2010 a las 16:52, esta medición se realizó en las condiciones en que se encontraba la máquina de ensayos, es decir no se le había hecho mantenimiento alguno durante varios años. La segunda medición se realizó el 21 de Diciembre del 2010 a las 16:09 después de desarmar, limpiar, pintar y lubricar la máquina de ensayos. La tercera y final medición se realizo el mismo 21 de Diciembre a las 16:25 pero esta vez se quitó la piedra esmeril, en todas las mediciones nuevas que se realizaron hubo una disminución de los picos de los espectros. Se obtuvieron diagramas de cascada para cada punto de medición y cada espectro y se señalan a continuación:
4.2.1. Espectro de aceleración sentido vertical, horizontal y axial: El espectro de aceleración indica la intensidad de vibración que se produce en una máquina. Las diferencias entre las mediciones que se realizaron son visibles a simple vista y se muestran a continuación:
49
Como se dijo anteriormente las diferencias son notorias entre los espectros, estas diferencias se deben a que se cambio el lubricante de los rodamientos y además en el último espectro tomado se retiró la piedra esmeril.
50
4.2.2. Espectro de velocidad sentido vertical, horizontal y axial: El espectro de velocidad es, junto con el espectro de envolvente, el más apropiado para detectar fallas en los rodamientos debido a que se distinguen más fácilmente los armónicos y las frecuencias generadas por las vibraciones de los rodamientos.
51
4.2.3. Espectro de envolvente sentido vertical, horizontal y axial: Como se mencionó antes, éste es uno de los espectros más apropiados para detectar fallas de los rodamientos debido a que se filtran las bajas frecuencias y solo se dejan las altas frecuencias, y como ya se sabe los rodamientos con fallas generan vibraciones a altas frecuencias. Los diagramas de cascada se muestran a continuación:
52
53
4.3. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS. El equipo utilizado, es un esmeril estacionario que esta acoplado a un motor eléctrico que gira a 1420 RPM. Este motor está conectado a un eje, mediante poleas y correas, el cual soporta a la piedra esmeril y descansa en dos descansos en los cuales van alojados los rodamientos que se estudiaron y analizaron. Los rodamientos y la piedra esmeril giran a 1224 RPM. Los rodamientos son idénticos, son rodamientos SKF 2308 YH cilíndrico de bolas a rótula, de 24 bolas, diámetro interior de 40 mm y diámetro exterior de 90 mm. Las frecuencias generadas por los rodamientos son: BPFO
96
Hz
5768
CPM
BPFI
148
Hz
8919
CPM
FTF
8
Hz
481
CPM
2xBSF
87
Hz
5233
CPM
Tabla N°7 – Frecuencias generadas por el rodamiento. El espectro de la figura 16 fue tomado el 31 de Agosto del 2010 y corresponde al rodamiento N°1 que se encuentra más lejos de la piedra esmeril. El punto de medición es el vertical. La vibración global medida fue de 0,05 gE. La componente de 95,9 Hz ubica el defecto en la pista externa, los otros picos como los de 187,5 Hz y 287,8 Hz, son armónicos o múltiplos de BPFO. En este rodamiento en particular los armónicos y los picos indican que el defecto se extiende alrededor de la pista externa entera.
54
El espectro de la figura 17 fue tomado el 21 de diciembre de 2010 y corresponde al mismo rodamiento y la misma posición de medida, sin embargo en esta ocasión se cambio el lubricante de los rodamientos y además se limpiaron y el nivel de vibración bajo, sin embargo continúan apareciendo las componentes BPFO lo que indica que el defecto realmente existe y se encuentra en la pista externa.
El espectro de la figura 18 fue tomado el mismo 21 de Diciembre, pero en esta ocasión se quito la piedra esmeril y los resultados que se obtuvieron fueron los siguientes: La componente de 147,9 Hz ubica ahora un defecto en la pista interna y los otros picos y armónicos indican que el defecto también se extiende a lo largo de la pista interna.
55
En el espectro de la figura 19 se comprueba de que el rodamiento tiene fallas en la pista externa y la pista interna debido a las componentes BFFO y BPFI que aparecen, además aparece una componente FTF de 8,1 Hz que puede deberse a bolas dañadas o desgastadas.
El espectro de la figura 20 corresponde al punto de medida axial y se comprueba entonces que las bolas están dañadas o desgastadas.
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Sin duda el rodamiento 1 presenta una serie de daños que produce vibraciones y la mantención ayuda a reducir el nivel de vibración (como se muestra en la figura 21), sin embargo las fallas están presentes y a medida que se siga usando la máquina de ensayos, el nivel de vibración aumentará y las fallas seguirán creciendo.
El espectro de color rosado fue tomado antes de la mantención realizada a la máquina de ensayos y el espectro de color azul fue tomado después de la mantención.
57
El espectro de la figura 22 fue tomado el 31 de Agosto del 2010 y corresponde al rodamiento N°2 que se encuentra más cerca de la piedra esmeril. El punto de medición es el vertical. La vibración global medida fue de 0,47 gE. La componente de 593,3 Hz y 887,7 Hz indican que hay un defecto en la pista interna.
El espectro de la figura 23 fue tomado el 21 de Diciembre de 2010 sin la piedra esmeril y aparecen unas componentes o armónicos de BPFO como el de 471,7 Hz y el de 572 Hz el cual sitúan al defecto en la pista externa y además se extiende a lo largo de ella.
58
El espectro de la figura 24 muestra componentes FTF como las de 8,8 Hz y 61,5 Hz las cuales indican de que las bolas del rodamiento se encuentran dañadas o degastadas.
La figura 25 muestra una comparación de los espectros tomados antes de la mantención realizada a la máquina de ensayo y después de la mantención realizada, sin duda hay una disminución del nivel de vibración, pero las fallas están presentes y seguirán aumentando a medida que se siga utilizando la máquina de ensayos.
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El espectro rosado fue tomado antes de la mantención realizada a la máquina de ensayo y el espectro azul fue tomado después de la mantención.
60
4.4. IDENTIFICACIÓN DE LAS FALLAS EN LOS RODAMIENTOS. Los rodamientos de la máquina de ensayos fueron desmontados y analizados y se observó que efectivamente poseían fallas en las pistas de rodadura y además un sonido parecido al de un cascabel lo que indica soltura debido al desgaste de las bolas y de las pistas. En las siguientes fotografías se puede apreciar el defecto de las pistas de los rodamientos.
Defectos en la pista externa del rodamiento 1.
Defectos en la pista externa del rodamiento 2. 61
Ambos rodamientos poseen fallas en las pistas de rodadura, tanto en la pista externa, como en la pista interna, además de soltura debido a desgaste. Cabe mencionar que según la bibliografía analizada los rodamientos poseen un patrón de falla, es decir lo primero que falla son las pistas, luego los elementos rodantes, acompañado de soltura, y por último la jaula porta elementos y luego de esto es inminente un agarrotamiento del rodamiento. Es por esto que se hizo una cotización de los rodamientos en Distribuidora y Comercial Sur S.A Sodycor S.A para ser reemplazados en el banco de ensayos. Orden de compra
0552
Fecha
17 de Noviembre de 2010
Cantidad
2 Unidades
Designación
SKF 2308
Valor Unitario
25927 pesos
Valor Total
51854 pesos + IVA
Entrega
2 Días
Dirección
General Cruz 576-A Temuco
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CONCLUSIONES. Una máquina de ensayos es sin duda una herramienta muy útil para identificar fallas en máquinas rotativas, ya que permite la monitorización de los rodamientos, motor eléctrico, etc. Además permite familiarizarse con el estudio de las vibraciones y los espectros de frecuencia producidos por las máquinas. Es común escuchar que los resultados emitidos en los diagnósticos no son confiables o que se da aviso demasiado tarde de las fallas existentes, sin embargo para operar un programa de mantenimiento predictivo existen muchas tecnologías que deben ser aprendidas y correctamente aplicadas con el fin de poder diagnosticar los problemas de la maquinaria con anticipación y así programar las acciones de mantenimiento oportunamente para hacer que todo funcione correctamente. El mantenimiento predictivo ha demostrado generar grandes ahorros, si las áreas de mantenimiento y operación actúan oportunamente para restablecer las condiciones normales de operación de la maquinaria. Las averías en los rodamientos se pueden reconocer por un comportamiento irregular de éste en funcionamiento, como ruido excesivo, vibraciones notorias, etc. Para encontrar la causa de la avería no basta con el simple reconocimiento del rodamiento, también hay que tener en cuenta las condiciones de servicio, las piezas del entorno, la lubricación etc. Un modo de proceder sistemático y ordenado junto con la tecnología disponible hoy ayuda y facilita el descubrimiento de las causas de estas averías. Los rodamientos son elementos de alta precisión, un manejo inadecuado provocará la falla prematura del rodamiento y por ende un mal funcionamiento de la maquinaria. Un manejo adecuado hace que puedan responder fiablemente a las condiciones de trabajo más adversas. En la máquina de ensayos se obtuvieron niveles de vibración más bajos después de la mantención que se realizó, esto se debe a que anteriormente los rodamientos poseían una lubricación inadecuada y además material particulado. Las estadísticas dicen que a nivel mundial el 36 % de las fallas prematuras corresponden a una lubricación inadecuada y el 14 % corresponde a contaminación por partículas. En la máquina de ensayos solo se midieron espectros a los rodamientos existentes, sin embargo los resultados obtenidos se pueden tomar como referencia para un análisis posterior, por ejemplo con rodamientos nuevos, y futuros trabajos de análisis de vibraciones.
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BIBLIOGRAFÍA. •
Artículo TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO PARA EL ANÁLISIS DE VIBRACIONES EN RODAMIENTOS. Estupiñan, Edgar – Saavedra, Pedro. Universidad de Concepción.
•
DIAGNÓSTICO DE FALLAS MEDIANTE EL ANÁLISIS DE VIBRACIONES. Bianchi - Falcinelli. Editorial nueva librería, Primera edición1986.
•
Artículo ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICOS DE FALLA EN UN RODAMIENTO QUE OPERA A BAJAS VUELTAS. Lic. Juan J. Piñeyro, Ing. Andreas E. Klempnow Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Delta. Centro de Ensayos Estructurales (CENES). IV conferencia Panamericana de END Buenos Aires, Octubre 2007.
•
MANTENIMIENTO PREDICTIVO. Brüel & Kjaer. Primera Edición 1984.
•
LAS VIBRACIONES MECANICAS Y SU APLICACION AL MANTENIMIENTO PREDICTIVO. Genaro Mosquera (coordinador), Margarita de la Victoria Piedra Diaz, Raúl Antonio Armas Cardona. Centro de Altos Estudios Gerenciales ISID Caracas, Venezuela, 2001.
•
Artículo ANÁLISIS DE VIBRACIONES APLICADO A LAS MÁQUINAS ROTATORIAS DE BAJA VELOCIDAD. Edgar A. Estupiñan Profesor
Dpto. de
Ingeniería Mecánica Universidad de Tarapacá. •
Libro MANUAL DE ANÁLISIS DE VIBRACIONES. Traducido por Pedro Saavedra G. Universidad de Concepción. James Taylor. GARDINIER INC. Tampa, Florida.
•
Tesis BALANCEO DINÁMICO DE SISTEMAS ROTATIVOS. Luís Antonio Moreno Barra, UACH 2006.
•
Folleto BEARING DOCTOR, DIAGNÓSTICO RÁPIDO DE FALLAS EN RODAMIENTOS. NSK.
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