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- 1. ANALISIS DE VIBRACIONES AREA MECANICA Desalineamiento e Importancia de la interpretación Integrantes: Cristian Astudillo Luis Bahamondes Daniel Cruz Asignatura: Análisis de vibraciones. Sección : 570 Profesor: Alexis González Fecha: 21/11/16
- 2. Introducción
- 3. FFT (Fast Fourier transform)
- 4. FFT (Fast Fourier transform)
- 5. Desbalanceo Estático • También denominado en un plano • El Centro de masa esta desplazado paralelamente del eje de rotación
- 6. Desbalanceo Por par de Fuerzas • El centro de Gravedad permanece constante en el centro geométrico. • El eje del centro de gravedad esta inclinado con respecto al eje de rotación
- 7. Desbalanceo del rotor en voladizo • Se evidencia vibración de ambos cojinetes con un desfase de 180°
- 8. Alineamiento de ejes • Sociedad Alemana: - Es la regulación geométrica de los ejes - Formando geométricamente co-líneas - Minimizar los esfuerzos del acople y desgaste de sus apoyos • Factores (Acoples) • Condiciones Alineamiento
- 9. • Desviación de un eje • Posición colineal • Puntos de transferencia de potencia Desalineamiento de ejes
- 10. Tipos de desalineamiento • Desviación paralela vertical • Desviación paralela horizontal • Desviación angular vertical • Desviación angular horizontal
- 11. Desalineación • Desalineamiento paralelo • Desalineamiento angular
- 13. Consecuencias del desalineamiento • Sometidos a esfuerzos • Tracción y compresión • Tipo de acoplamiento • Daño en rodamientos • Consecuencias: - Sellos - Ejes o acoplamientos - Excesivas vibraciones radiales y axiales - Soltura o rotura de pernos en acoples
- 14. Defecto en rodamiento Lubricación inadecuada - excesiva - insuficiente - contaminada Excesiva carga causada por: - desalineación - desbalanceo - eje torcido excentricidad - etc. Incorrecta manipulación o montaje Tiempo
- 15. Vibración en rodamientos Importancia de la medición: • Diagnosticar el estado de las máquinas y componentes. • Sin parar producción. • Entrega certera de datos. • Conocimiento de equipos y maquinaria. • Tecnología utilizada en manteamiento predictivo.
- 16. Tipos de fallas • Ajuste flojo: Deslizamiento del anillo exterior por el ajuste inadecuado del alojamiento. • Ajuste apretado: Interferencia excesiva puede sobrecargar los elementos rodantes y producir un trazo de desgaste en el fondo de las pistas. • Carga excesiva: Ajustes apretados y cargas inadecuadas pueden provocar tempranas fallas superficiales por fatigas de los elementos. • Contaminación • Descarga eléctrica. • Sobrecalentamiento. • Corrosión.
- 17. October 30, 2007 © SKF Group Slide 17 Curva típica de falla de rodamientos Detección por emisión acústica Inicio de la falla Tiempo Vibración Período de alarma Falla del rodamiento Detección por ruido Detección por vibraciones
- 18. Forma de la vibración: Agripado: • Deformación de los cuerpos rodantes. • Por un calentamiento violento del rodamiento. • También se presenta como High Stack. • Falta o exceso de lubricante, operación a velocidades excesivas o mal montaje.
- 19. Forma de la vibración: Exfoliación por fatiga: • Fisuras y arranque de fragmentos del material • Pista interna, pista externa, jaula o elementos rodantes. • Puede avanzar hasta extenderse por toda el área de las pistas. • Falla producida por problemas de lubricación o mal montaje.
- 20. Forma de la vibración: Exfoliación superficial: • Falla que provoca manchas en la superficie • High Stack. (aumento de amplitudes de los espectros de frecuencia) • Lubricación inadecuada.
- 21. Forma de la vibración: Desgaste: • Desgaste generalizado de los cuerpos rodantes. • Interrumpe vida útil del rodamiento. • Se presenta en pistas y de las jaulas. • Por contaminación de polvo u otras sustancias abrasivas en el interior
- 22. Vibración en rodamientos Puntos de medición: • Ubicación cercana al apoyo del eje (rodamiento o cojinete). • Debe ser accesible e identificable. • Sebe garantizar la seguridad del operario. • Superficie apta para colocar el sensor. • Identificación o enumeración clara
- 23. Vibración en rodamientos Espectro Vibratorio: • Se utiliza el analizador de espectro de frecuencia para en un elemento deseado. • Mide la magnitud de la vibración y la distribución de las frecuencias. • Las pruebas determinan las causas de la irregularidad. • Existe una variación en los valores encontrados, Condiciones de operación Punto dónde se mide la vibración.
- 24. October 30, 2007 © SKF Group Slide 24 Etapas de la avería Etapa 1 Etapa 2 Stage 3 Stage 4 no apparent change on typical velocity spectrum defect’s harmonic frequencies appear defect’s fundamental frequencies also appear and may exhibit sidebands defect’s harmonic frequencies develop multiple sidebands (haystack), fundamental freqs. grow and also develop sidebands defect’s “fund.” frequency range defect’s “harmonic” frequency range No hay cambio aparente en el espectro de velocidad Rango de Frec. Fundamentales Rango de armónicas Aparecen armónicas de frecuencias de defectos Etapa 3 Aparecen frecuencias fundamentales de defectos, y pueden tener bandas laterales Etapa 4 Las armónicas de defectos desarrollan múltiples bandas laterales. La frecuencia fundamental crece, también con bandas laterales
- 25. Frecuencias propias Nomenclatura Localización de las fallas BPFO (ball pass frecuency of the outer race) Frecuencia de paso de los elementos rodantes por un defecto en la pista externa BPFI (ball pass frecuency of de inner race) Frecuencia de paso de los elementos por un defecto en la pista interna FTF (fundamental train frecuency) Frecuencia de rotación del porta elementos o jaula BSF (ball spin frecuency) Frecuencia de giro de los elementos rodantes Cada elemento (pieza) del rodamiento, posee una frecuencia característica de falla según sean sus características dinámicas. Los rodamientos están expuestos por cuatro elementos la pista interna, los elementos rodantes, la jaula y la pista externa. Cada una con su propia frecuencia de falla asignada descrita a continuación.
- 26. Espectro (g) de frecuencias de fallas en rodamientos BPFO Frecuencia de falla en pista exterior BPFI Frecuencia de falla en pista interior BSF Frecuencia de rotación de las bolillas FTF Frecuencia de rotación de la jaula
- 27. Vibración en rodamientos Soluciones: Selección • Selección correcta Conocer el tipo de carga. Requerimientos técnicos. • Garantizar así su funcionamiento Maquinara. Equipos.
- 28. Detección de problemas de engranes
- 29. Detección de problemas de engranes 1X piñó n A m p l i t u d F r e c u e n c i a Gráfica espectral indicando frecuencia de paso de engranes. 1X coro na 2F PE FPE 3F PE FPE=(# de dientes)*(1X del engrane) A m p l i t u d F r e c u e n c i a Gráfica espectral indicando desgaste de diente en un engrane. 2FPE FPE 3FPE Frecuencia natural del engrane A m p l i t u d F r e c u e n c i a Gráfica espectral indicando desgaste de diente en un engrane. 2FPE FPE 3FPE Frecuencia natural del engrane A m p l i t u d F r e c u e n c i a Gráfica espectral indicando engrane excéntrico. 2FP E FPE 3FP E FNE FNE-Frecuencia natural de engrane 1X piñón 1X corona
- 30. Conclusión
Notas del editor
- Definimos temple como el tratamiento térmico del acero en el que se le confiere mayor dureza y resistencia a la tracción y elasticidad, mediante un enfriamiento rápido con una velocidad mínima llamada "crítica" en un medio de enfriamiento, tras haberlo calentado a temperaturas superiores a la crítica. Con el calentamiento de transforma toda la masa en austenita y después, por medio del enfriamiento rápido, la austenita se convierte en martencita, que es la microestructura de mayor dureza que puede alcanzar el acero.
- El acero de temple total más comúnmente usado para los rodamientos es un acero al cromo, que contiene aproximadamente un 1 % de carbono y un 1,5 % de cromo. La composición de este acero para rodamientos ofrece un equilibrio óptimo entre la fabricación y el rendimiento de la aplicación. Normalmente, este acero recibe un tratamiento térmico martensítico o bainítico, durante el cual se endurece hasta un rango de 58 a 65 HRC.
- Para el temple por inducción se hace pasar un a corriente eléctrica de alta frecuencia que calienta las piezas a elevadas temperatura, luego se enfrían rápidamente con una ducha de agua fría
- Los aceros inoxidables utilizados para los aros y los elementos rodantes de los rodamientos son aquellos con un alto contenido de cromo , resisten altas temperaturas y según el tipo de rodamientos y la aplicación irán variando los rango Por ejemplo un temple normal y superficial tiene un rango entre 120ºc y 200ºc Hay rodamientos que llegas a temperaturas de hasta 250 ºc y para los rodamientos que trabajan a mas de 250 ºc durante largos periodos de tiempo se utilizan aceros hiper aliados ya que conservan su dureza y características de funcionamiento bajo temperaturas extremas
- Ajuste apretado: Interferencia excesiva puede sobrecargar los elementos rodantes y producir un trazo de desgaste en el fondo de las pistas. Carga excesiva: Ajustes apretados, brinelling y carga inadecuada pueden también provocar tempranas fallas superficiales por fatigas de los elementos rodantes como las pistas dando una apariencia de baches a las superficies metálicas. Contaminación: dentados de las pistas y elementos rodantes que eventualmente provocan alta vibración. Otros síntomas son rallados profundos de la pista donde grandes partículas son “aplastadas” por los elementos rodantes. Descarga eléctrica. Sobrecalentamiento. Corrosión.
- Muchos rodamientos continúan operando con pequeñas fallas . En el transcurso del tiempo, éstas comienzan a incrementarse y progresan rápidamente llegando a roturas catastróficas. Nota -Cuando el rodamiento comienza a demostrar una tendencia de falla, la adquisición de datos debe incrementarse para aumentar la confiabilidad de la máquina. El objetivo del sistema de mantenimiento predictivo, es la detección temprana de las anormalidades, para permitir una programación de la tarea correctiva.
- Cada elemento (pieza) del rodamiento, posee una frecuencia característica de falla según sean sus características dinámicas. Los rodamientos están expuestos por cuatro elementos la pista interna, los elementos rodantes, la jaula y la pista externa. Cada una con su propia frecuencia de falla asignada descrita a continuación.
- Como hemos visto a lo largo de la presentacion, que cada falla que se produce en un rodamiento tiene su propio espectro de vibracion. Gracias a esto, se hace posible el analisis de vibraciones para detectar los tipos de falla en el rodamiento. Ayudandonos a poder detectar o encontrar soluciones sin tener que detener el equipo. Facilitando en cierta manera el mtto del equipo.