Analisis Vibracional en Rodamientos

 ANALI  AN ALISIS SIS VIB VIBRA RACIO CIONA NAL L EN EN RODAMIENTOS Haga clic para modificar el estilo de subtítulo del patrón

LUIS ARTURO ALBA CADIMA   WALTER  WALTER REYNA REYNALDO LDO MORAN MORANTE TE ROJA ROJASS

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INTRODUCCION De las distintas tecnologías aplicables al mantenimiento mantenimiento predictivo, el análisis de vibraciones es el más popular.  La vibración es uno de los indicativos más claros del estado de una máquina. El análisis espectral de vibraciones consiste consiste simplemente en realizar una transformación de una señal en el tiempo al dominio de la frecuencia, frecuencia, donde podemos identificar la vibración característica de cada uno de los componentes o defectos que puede presentar nuestro equipo. 5/5/12

MARCO TEORICO Desplazamiento, Velocidad y Aceleración  Estructuras

Mecánicas

 Frecuencias

Naturales

 Resonancia  Tipos

de Vibraciones

 Rodamientos

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OBJETIVOS OBTENER EL MÁXIMO DE INFORMACIÓN RELEVANTE DEL ANÁLISIS VIBRACIONAL EN RODAMIENTOS.

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 Aprender el análisis tanto en el dominio tiempo como en el dominio frecuencia Conocer los tipos y etapas de fallas en rodamientos

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Conocer las frecuencias de fallas en los rodamientos

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Calcular las frecuencias de los elementos de los rodamiento

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METODOLOGIA   Apoyándonos en los conocimientos adquiridos en el curso de Análisis Vibracional se pudo obtener información mediante la búsqueda en los libros, documentos, artículos, páginas electrónicas y otros. Se selecciono cuidadosamente la información más relevante que compete al tema de Análisis Vibracional en Rodamientos para el respectivo desarrollo del trabajo.

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DESARROLLO Cojinetes

de elementos rodantes

Cuando un elemento rodante pasa sobre un defecto en las pistas o jaula fuerzas impulsivas se generan y se manifiestan a una combinación de frecuencias del rodamiento. La velocidad es la medida a elegir al evaluar fallas debajo de 1000 Hz

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Las frecuencias de rodamientos Frecuencia de paso de bolas en pista exterior (BPFO) generadas por las bolas o rodillos al pasar sobre pistas con defectos.

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Las frecuencias de rodamientos 

Frecuencias de paso de bolas en pista interna (BPFI) generada por las bolas o rodillos al pasar sobre pistas con defectos.

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Las frecuencias de rodamientos Frecuencia de giro de bolas (BSF) generado por defectos en las  bolas o rodillos.

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Las frecuencias de rodamientos 

Frecuencia fundamental del tren (FTF), generada por defectos en la jaula o canastilla o por movimientos inadecuados.

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DESARROLLO Calculo

de las frecuencias

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DESARROLLO

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DESARROLLO Técnicas 

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de medición

Las mediciones pueden efectuarse con transductores de  velocidad o aceleración Todas las medidas deben

realizarse en la zona de carga tan cerca al rodamiento como sea posible

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DESARROLLO Técnicas

de análisis

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Calculo de las frecuencias de rodamientos.

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La medida y análisis de las señales de vibración.

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Identificación de bandas laterales y frecuencias centrales en el espectro. Evaluación de la forma, la energía y la amplitud del espectro y  forma de onda.

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DESARROLLO Defectos

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DESARROLLO Métodos

de detección de alta frecuencia

(HFD).

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La aceleración es la medida primaria para la condición de evaluación y diagnósticos con sistemas de colección de datos  basados en PC. Técnicas de procesamiento de señales de alta frecuencia se emplean en colectores de datos y sistemas de procesamiento digital de señales. Estas técnicas son valiosas para detectar fallas incipientes de rodamientos debido al proceso de degradación de los cojinetes de elementos rodantes. La respuesta a altas frecuencias debe ser medida con un acelerómetro. Los limites superiores de los rango de frecuencia de medida lineal son de 5KHz a 10KHz y tan altos como 25KHz, dependiendo del acelerómetro usado. 5/5/12

DESARROLLO Las fallas en cojinetes y rodamientos .-

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Pudiendo observar que los cojinetes con soltura (juego) excesivo pueden permitir que un desbalance y/o desalineación menor cause una alta vibración la Inestabilidad por Remolino de Aceite ocurre a .40-.48XRPM  y a menudo es bastante grave. Latigazo de Aceite puede ocurrir si la máquina opera a o sobre 2X la frecuencia crítica del rotor.

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DESARROLLLO

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DESARROLLO Existen 4 etapas de falla de rodamientos.-

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En la etapa 1 nos da las indicaciones más tempranas de que si existen problemas con los cojinetes aparecen en las frecuencias ultrasónicas que van desde cerca de 250,000 - 350,000 Hz. En la etapa 2 aparecen ligeros defectos del cojinete que comienzan a “hacer sonar” las frecuencias naturales de los componentes del rodamiento, que ocurren predominantemente en el Rango de 30K-120KCPM. En la etapa 3 el desgaste es ahora por lo general visible y se puede prolongar a la periferia del rodamiento. Finalmente en la etapa 4 la amplitud 1XRPM es incluso afectada. Crece y normalmente causa el aumento de numerosas armónicas de velocidad de giro. 5/5/12

DESARROLLO

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CONCLUSIONES Mostrando las graficas se las señales obtenidas con un acelerómetro que están en dominio tiempo se pudo convertir en el dominio de frecuencia utilizando las funciones de FFT para el mejor manejo de datos Mediante la investigación se pudo obtener cuatro frecuencias básicas que pueden generarse por un rodamiento defectuoso. 

Frecuencia de paso de bolas en pista exterior (BPFO). 

Frecuencias de paso de bolas en pista interna (BPFI)

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Frecuencia de giro de bolas (BSF)

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Frecuencia fundamental del tren (FTF) 5/5/12

CONCLUSIONES Mediante el cálculo propuesto en el ejemplo 4.1 se pudo obtener las diferentes frecuencias citadas en el punto anterior para un rodamiento SKF 230-600 las cuales fueron: 

BPFO= 46.9 Hz

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BPFI= 56 Hz

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FTF= 1.6Hz

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BSF= 19.7Hz

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GRACIAS…..

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