Área Mecáni ca
ANÁLISIS DE VIBRACIONES.
Creación de ruta para medición.
NOMBRE: Luciano Burgos Medina. Diego Huenchupani ndrade. CRRER: !ngenier"a Mecánica en Mantenimiento !ndustria#. $!%N&'R: ná#isis de (i)raciones. *RO+E$OR: Cristian ranci)ia. +ECH: ,-/0/1
Introducción . A cont continu inuaci ación, ón, en el presen presente te trabaj trabajo o se realizara realizara una una inducció inducción n al análisi análisiss de vibraciones, vibraciones, mezclando mezclando fundament fundamentos os prácticos prácticos y teóricos, teóricos, se hablará de lo que son estos análisis, su intensión a la hora de medir en maquinas, y además de cómo se realiza éste objetivo. Es fundamental tener conocimientos teóricos y técnicos de las vibraciones, y además conocer la maquina en la que se medirán los parámetros fsicos más básicos como lo son la aceleración, el desplazamiento, y la velocidad de la onda. !ambién se mostrara como se crea una ruta de medición paso a paso, ya que sin ella no se puede utilizar el instrumento de medición
". #$ué es el análisis de vibraciones% El análisis de vibraciones, permite dia&nosticar el estado de las máquinas y sus componentes mientras funcionan normalmente dentro de una planta de producción, es una de las tecnolo&as más utilizadas en el mantenimiento predictivo de las máquinas rotativas.
El mantenimiento predictivo aplica técnicas no destructivas en las máquinas para predecir cuándo requieren operaciones de reparación o cambio de piezas. 'na de ellas, y quizás la más utilizada es el análisis de vibraciones, que sirve para determinar el estado de cada uno de los componentes de los equipos con el fin de pro&ramar las actividades de mantenimiento respectivas, sin afectar al desarrollo normal de la planta de producción.
(on el desarrollo de esta tecnolo&a, se consi&uen equipos analizadores de vibración y paquetes informáticos que a&ilizan y facilitan el análisis de vibraciones, porque entre&an al usuario las &ráficas de las se)ales de las vibraciones ya sea en el dominio del tiempo o en la frecuencia para que se pueda realizar su interpretación y emitir un dia&nóstico acertado.
!odas las máquinas &eneran vibraciones como parte normal de la actividad, sin embar&o, cuando falla al&uno de sus componentes, las caractersticas de estas vibraciones cambian, permitiendo bajo un estudio detallado identificar el lu&ar y el tipo de falla que se está presentando, su rápida reparación y mantenimiento. El análisis de vibraciones está basado en la interpretación de las se)ales de vibración tomando como referencia los niveles de tolerancia indicados por el fabricante o por las normas técnicas. *as fallas que se pueden detectar en las máquinas por medio de sus vibraciones son las si&uientes+ •
esbalanceo
•
esalineamiento
•
efecto de rodamientos
•
Ejes torcidos
•
esajuste mecánico
•
efecto de transmisiones por correa
•
efectos de en&ranajes
•
-roblemas eléctricos
,. E2uipo para e# aná#isis de (i)raciones. El A// 0 1A -ro es un
moderno
equipo analizador de vibraciones,
completo y competitivo en relación de sus funciones estándar vs caractersticas ofrecidas. (uenta con canales de adquisición simultánea de A( 2vibraciones3 y " de ( 2corriente, temperatura, etc. 3 con análisis en tiempo real, pro&rama de balanceo inte&rado en el analizador, análisis de octavas, dia&nóstico de fallas básicas
automatizado
y
referido
a
la
norma
I45
desalineamiento, hol&ura mecánica y fallas de rodamientos,
"/6"7 2desbalance, as como condición
&lobal de la máquina se&8n norma I45 y mostrado con códi&o de colores3.
9. 4oft:are para el análisis de vibraciones. El 4 ;/" -ro 4oft:are es un 4istema de ia&nóstico i&ital
que funciona
como una herramienta para almacenar y evaluar la información de vibraciones y del dia&nóstico técnico de una maquina en particular. El 4oft:are 4 ;/" 1;.;. es el indicado para crear la ruta de medición, está incluido con el equipo en formato de ( o disponible para descar&a a través de :eb oficial del fabricante del equipo, con su respectiva licencia 8nica del equipo en formato '4< 2'niversal 4erial
. (reación de una ruta de medición. A continuación el paso a se&uir es abrir el soft:are para comenzar a crear la ruta de medición. Es necesario identificar al&unas cosas como las partes principales del soft:are.
En la ima&en se aprecia el =rbol de la ruta para la medición de vibraciones, donde 4 ;/" pertenece al soft:are que se está utilizando, I>A(A- ?0< corresponde a la instalación donde se realizaran las mediciones. !aller predictivo, es la subdivisión de la planta donde se encuentra el equipo para testear.
*a maqueta ///", es la maquina o elemento a inspeccionar, donde se medirán diferentes parámetros para obtener la noción de la salud de vida 8til de la maquina.
@4"B?, si&nifica medición en el soporte uno en la forma radial horizontal, es la desi&nación de la ubicación donde se tomaran los datos, debe ser un punto solido 2en este caso es un soporte de rodamiento3, con buena base y acceso que ofrezca respetabilidad en la toma de datos. C por ultimo tenemos DE4-. 1E*5(IA, se les denominan data cells, pero son los espectros de las ma&nitudes fsicas que se quieren medir, tales como la velocidad, aceleración y desplazamiento. Ca teniendo en claro lo anterior, se puede comenzar a crear la ruta.
Es necesario posicionarse en 4 ;/" y hacer clicF derecho sobre el icono, emer&erá una ventana con diversas opciones, y se debe ele&ir la primera opción 2Add Item3. *ue&o de eso, se abrirá una nueva ventana que se llamara Dtree tem properties
Acá se deberán especificar criterios representativos de la empresa, tales como el nombre, y una ima&en, y presionar el botón DoF. (uando ya esta creada la planta 2I>A(A- ?0<3, se repite el paso anterior pero sobre el icono de la empresa recién creada, para a&re&ar un nuevo tem, pero esta vez de la sección de la planta en donde se encuentra el equipo a analizar.
El paso si&uiente es a&re&ar la máquina de la misma forma que se realizaron los dos pasos anteriores, pero ahora se tendrán que completar los datos de la maquina como sus revoluciones, tipos de rodamientos, etc, como se muestra a continuación.
. 4e debe dar DchecF in en Dmachine y Drunnin&, además de a&re&ar el tipo de acelerómetro que se va a utilizar en la medición el cual es DA("G/.
*ue&o en la misma pantalla, se deben a&re&ar las B-@ de la maquina, en la sección 4peed, y para finalizar el paso se debe dar oF.
Ahora se deben definir los puntos de medición de la maquina, y asi&nar una serie, en este caso se seleccionaron dos puntos de medición, el soporte uno de rodamiento, y el soporte dos de rodamientos. ?ay que aclarar que en cada punto de medición se debe medir en forma radial vertical, radial horizontal, y aHial, por lo tanto cada rodamiento tendrá tres mediciones en diferentes puntos. !ambién es necesario identificar el tipo de rodamiento, que en este caso aparece en la carcasa del mismo y tiene una desi&nación de ";/7 JAK. -ara a&re&ar los puntos de medición se realiza de la misma manera que los pasos anteriores, pero se deben detallar al&unas cosas más.
4e debe dar una desi&nación que sea de fácil interpretación sobre el punto de medición, en este caso fue D@4"?, que si&nifica medición en el soporte uno en forma horizontal, además es necesario a&re&ar un icono representativo del punto a medir, desi&nar el acelerómetro que se utilizara en todos los puntos de medición, las B-@ de ese instante, y la serie del rodamiento.
*a velocidad se a&re&a de la misma manera, en speed, y además es importante seleccionar el recuadro blanco denominado Dmeas point, el cual si&nifica punto de medición. -ara completar el punto de medición es necesario asi&nar el rodamiento, que se ejecuta de la si&uiente manera. • • • •
Ir a la barra superior de la pantalla denominada Dtools espués, seleccionar la opción bearin&s, que si&nifica rodamientos. *ue&o emer&erá una pantalla llamada Duser bearin& database. 4elecciona la opción Dimport, y emer&erá una ventana donde aparecerá un archivo con el nombre Dbearin&.lbr el cual es un libro que contiene la mayora de
•
los rodamientos. (on el archivo encontrado se debe seleccionar el botón abrir, donde aparecerá
•
una nueva ventana, donde debemos buscar el rodamiento que posee la maquina. (uando se encuentra el rodamiento se debe seleccionar y presionar el botón
•
Dadd y lue&o Dclose. (on lo anterior realizado, debemos ir al icono del punto de medición 2@4L?3 dar clicF derecho y seleccionar properties, diri&irse a la sección bearin&s de la pantalla seleccionar el botón add, y seleccionar el rodamiento indicado. C presionar el botón oF para finalizar.
Ahora está confi&urado el punto de medición con sus caractersticas, se deberá repetir el mismo formato para cada punto que conten&a rodamientos.
El 8ltimo paso para terminar la ruta es a&re&ar los data cells, que se deben a&re&ar para cada punto de medición, y son los espectros de las variables fsicas tales como la velocidad, aceleración y desplazamiento.
-ara a&re&arlas es óptimo posicionarse en el icono del punto de medición, dar clicF derecho y presionar la se&unda opción Dadd data cells, y seleccionar la variable a medir, que en este caso serán los espectros anteriormente nombrados.
*ue&o aparecerá una nueva ventana en donde se especificaran las caractersticas de la variable fsica.
4e deberá repetir el mismo paso para a&re&ar las demás variables que falten para la medición. (on la ruta ya terminada se puede in&resar al equipo de medición mediante un pendrive que hace la función de una licencia en formato '4<, y además de un cable '4< que conecta al equipo con el soft:are.
G. A&re&ar ruta de medición al equipo.
-ara a&re&ar la ruta de medición, primero hay que seleccionar Drute en la barra de herramientas, lue&o emer&erá una pantalla, en donde se debe arrastrar la empresa desde la izquierda a la derecha.
*ue&o presionar el botón oF, con la ruta puesta como se indico, se selecciona el icono del equipo de medición DA// 1A -B5, se abrirá una pantalla nueva del equipo, donde se debe arrastrar la ruta ya creada a la ventana reciente.
'na vez conectado la licencia '4< y el analizador con el soft:are, seleccionamos el botón Dconect y aparecerá una lista con rutas ya car&adas en el analizador, y presionamos el botón Dstore y seleccionamos la ruta a car&ar que en este caso seria DI>A(A- ?0< y aparecerá un mensaje de confirmación de traspaso correcto. 4e desconecta el equipo del -( y estamos en condiciones para realizar la medición en terreno.
7. @edición. Ca en la empresa y en la sub sección de la planta y en la maquina especifica, nos ase&uramos que este todo en optimas condiciones, para realizar la medición.
'na vez identificado los puntos de medición, que en este caso son los soportes
del
eje,
procedemos a medir con el instrumento, teniendo en
cuenta
que
una
persona debe manipular el instrumento y el otro el sensor. -rendemos el equipo, buscamos
la
ruta
y
seleccionamos el primer punto de medición, que corresponde al soporte más cercano del motor.
'na vez puesto el sensor en el punto de medición y seleccionado el punto de medición en el instrumento, apretamos el botón Dmedir, se debe esperar unos minutos para que el equipo capture los datos y avise que la lectura fue realizada.
Este mismo procedimiento se debe repetir en dos los puntos de medición de los soportes tanto en el sentido vertical, horizontal y aHial.
M. -asar datos al soft:are. 'na vez finalizada la medición, se procede a car&ar los datos medidos por el analizador al soft:are 4 ;/", para ellos se conecta el analizador y su licencia al -( y se transfieren los datos.
6. Espectros obtenidos. @edición soporte uno radial horizontal. •
•
@edición soporte uno radial vertical.
•
@edición soporte uno aHial.
•
@edición soporte dos radial horizontal.
•
@edición soporte dos radial vertical.
•
@edición soporte dos aHial.
N. AneHos.
"/. (onclusión.
*ue&o de haber realizado el presente trabajo, podemos deducir un abanico de definiciones al respecto de las vibraciones mecánicas, si bien a8n tenemos la eHperiencia para analizar los espectros vibratorios arrojados por el analizador, si podemos determinar de buena forma el proceso de medición, ya que es fundamental en las competencias de un in&eniero mecánico. Además se puede concluir que toda máquina herramienta está sometida a vibraciones y es imposible eliminarlas or completo, pero si se pueden disminuir y controlar.
