MANTENIMIENTO PREDICTIVO CON ANÁLISIS VIBRACIONES MECÁNICAS
¿Qué es el diagnóstico de vibraciones?
El diagnóstico de vibraciones es una parte importante de los programas de mantenimiento predictivo de máquinas. A lo largo de los años, el diagnóstico de vibraciones ha demostrado ser el método más eficaz para comprobar el «estado de la maquinaria». Las herramientas de diagnóstico de vibraciones están aquí para ayudarnos a predecir fallas en las máquinas. Cuando se aplica el mantenimiento predictivo y las máquinas se controlan con regularidad, las fallas de la máquina se pueden descubrir en una etapa temprana y se pueden tomar las medidas adecuadas. Al hacerlo, puede evitar paradas inesperadas de la máquina y puede evitar reemplazar piezas que aún están en buenas condiciones. Adash suministra una gama completa de equipos de diagnóstico de vibraciones, desde simples recolectores de datos hasta analizadores de vibraciones avanzados y sistemas de monitoreo en línea. Los datos de los dispositivos se pueden transferir al software Adash para su posterior análisis.
¿Cómo funciona?
Las máquinas en marcha generan vibraciones, que contienen mucha información sobre su estado. Se utiliza un medidor o analizador de vibraciones para medir esta vibración. El sensor debe montarse en un punto apropiado de la máquina (por ejemplo., Alojamiento de cojinetes). El instrumento mide la señal de vibración, le indica la gravedad de las vibraciones y también las posibles fallas de la máquina. Las fallas más frecuentes son fallas en los cojinetes, desequilibrio, desalineación y desgaste
ALCANCES DE APLICACION
Vibraciones y diagnóstico de vibraciones:
Expliquemos brevemente cuáles son realmente las vibraciones en las que nos estamos enfocando. Los motores eléctricos vibran cuando están funcionando y se puede escuchar un sonido (un ruido) porque el ruido es de hecho vibración. Suponemos que no es necesario explicar que cuando hablas, tus cuerdas vocales generan vibraciones que se transmiten a través del aire al oído de otra persona. No puedes ver estas vibraciones, pero puedes oírlas. Imagínese el altavoz de graves mientras reproduce música. ¿Puedes ver el movimiento de la membrana del altavoz? Sí tu puedes. Pero, ¿puede ver el movimiento del motor mientras está funcionando? Realmente no. Para ‘ver’ las vibraciones de un motor, tenemos algunos ayudantes excelentes hoy: un sensor de aceleración y un medidor o analizador de vibraciones .
Hablando de nuevo sobre el altavoz, ¿puede separar cada ruido que proviene del altavoz mientras reproduce música? Puede separar fácilmente los bajos (frecuencias bajas) de los agudos (frecuencias altas) con un ecualizador. ¿Por qué seguimos hablando de altavoces? Porque es muy similar a las vibraciones de la máquina. En la máquina también queremos separar esos ruidos de ‘graves y agudos’, pero aquí estamos hablando de separar las fallas de la máquina, como la condición general de la máquina relacionada con la velocidad del eje (baja frecuencia) y fallas de los cojinetes / caja de cambios (frecuencia más alta).
Para separar estas fallas utilizamos los medidores y analizadores de vibraciones mencionados anteriormente. Al realizar el diagnóstico de vibraciones , queremos distinguir dos cosas importantes que obtenemos de la señal: el estado general de la máquina y el estado de los cojinetes (ya que cada uno de ellos se diagnostica a partir de diferentes partes de la señal de vibración).
El diagnóstico de vibraciones es más sofisticado, por supuesto, y más adelante descubrirá que necesita separar más fuentes de vibración que son generadas por una máquina en funcionamiento (por ejemplo, pernos de cimentación sueltos, desequilibrio, desalineación, fallas en las aspas del ventilador, fallas en la malla de engranajes y muchas más). .) Pero por ahora hablemos de esas dos cosas básicas para una explicación más sencilla.
Monitoreo de la condición de la máquina:
Existen más métodos para evaluar la condición de una máquina y sus fallas. Además de los diagnósticos de vibración, es posible que haya oído hablar de la detección ultrasónica, la termografía, las pruebas no destructivas, etc. y todos estos métodos forman parte del monitoreo de la condición de la máquina. Cada método tiene sus pros y sus contras; Depende de su programa de mantenimiento qué métodos seleccione (o los combine) y qué métodos son los mejores para sus máquinas en particular. Sin embargo, durante las últimas décadas se ha descubierto y probado que el diagnóstico de vibraciones es el método más eficiente y confiable para la mayoría de las máquinas rotativas.
MARCO NORMATIVO Y TECNICO
Medición y análisis de vibraciones
La medición de vibraciones de banda ancha es el método más rentable y utilizado para el diagnóstico del estado general de la máquina. Hay dos recomendaciones ISO relativas a la monitorización del estado de la máquina mediante este tipo de medición; la muy utilizada ISO 2372 y la más reciente ISO 10816, que reemplaza la norma anterior.
Características
• Diagnóstico confiable del estado general de la máquina.
• Monitoreo de condición basado en recomendaciones ISO.
• Medición de la severidad de la vibración para detectar fallas comunes de la máquina como desequilibrio, debilidad estructural, piezas sueltas, etc.
• Análisis de vibraciones evaluado con tres conjuntos de datos de estado de la máquina en nuestro software de diagnóstico y análisis.
Descripción técnica
ISO 10816: Las mediciones se realizan en tres direcciones (horizontal, vertical y axial). El estado de la máquina generalmente se diagnostica basándose en mediciones de vibración de banda ancha que arrojan un valor RMS. ISO 10816 mantiene el rango de frecuencia más bajo flexible entre 2 y 10 Hz, dependiendo del tipo de máquina. La frecuencia superior es 1000 Hz.
ISO 10816, opera con el término magnitud de vibración, que, según el tipo de máquina, puede ser un valor RMS de velocidad de vibración, aceleración o desplazamiento. Si se miden dos o más de estos parámetros, la severidad de la vibración es la que devuelve el valor RMS relativamente más alto. Para ciertas máquinas, ISO 10816 también reconoce los valores pico a pico como criterios de condición.
La norma ISO 10816 consta de varias partes, cada una de las cuales involucra un cierto tipo de máquina, con tablas de valores límite que diferencian entre vibración aceptable (rango verde), vibración insatisfactoria (rango amarillo) y vibración que causará daños a menos que se reduzca (rango rojo).
Análisis de señal de tiempo
La señal de tiempo es la fuente para todas las evaluaciones y cálculos de frecuencias de la máquina. La señal horaria es la señal eléctrica procedente del transductor. Da un reflejo de todos los eventos que ocurren en la máquina. Muestra el tiempo entre eventos y cuánta energía se genera a partir del evento. Es posible distinguir entre varias fallas que ocurren con el mismo patrón en un espectro de FFT.
Parámetros de condición
Los parámetros de condición se miden para un rango de frecuencia seleccionado. Se pueden activar individualmente y se muestran en tablas de resultados de medición y como diagramas. Los parámetros de condición disponibles son:
• VEL : Valor RMS de la velocidad de vibración
• ACC : Valor RMS de aceleración de vibraciones
• DISP: Valor RMS de desplazamiento de vibración
• CRESTA : Valor de la cresta; la diferencia entre pico y RMS
• KURT: Curtosis; la cantidad de transitorios en la señal de vibración
• SESGAR : Oblicuidad; la asimetría de la señal de vibración
• NL1-4 : El nivel de ruido en los cuatro cuartos del rango de frecuencia.
Análisis de espectro con ‘síntomas‘
Para un fácil reconocimiento de patrones en los espectros se determina una gama de ‘síntomas de falla’ listos para usar. Estas son instrucciones para resaltar un patrón de línea del espectro y mostrar la suma de los valores RMS de las líneas como un parámetro de síntoma (que se puede evaluar y establecer tendencias). La mayoría de los síntomas de falla se configuran automáticamente usando las rpm como variable. Algunos requieren una entrada, por ejemplo, el número de paletas en un rotor. Los síntomas y grupos de síntomas adecuados se seleccionan de un menú en los software de análisis y diagnóstico cuando se configuran el punto de medición.
Códigos de condición específicos de la máquina
En los software, los límites de alarma se pueden establecer en todos los parámetros activos. Una vez que se recopilan los resultados de la medición, se puede crear un ‘criterio’ que compare los nuevos valores de los parámetros con el valor medio estadístico y muestre un valor de condición adimensional contra una escala verde-amarilla-roja.
Medida de fase
La fase es un retardo de tiempo expresado en grados de rotación. Calculamos el tiempo de retraso entre el paso del pulso del tacómetro y el pico del componente de frecuencia de interés del transductor de vibración a la velocidad de rotación. El valor presentado es un ángulo relativo, no absoluto, porque no hay compensación por desfase en el transductor o en los circuitos electrónicos.