Adquisición de Vibraciones Mecánicas de un Motor en Funcionamiento
Mantenimiento Predictivo
Conceptos sobre Vibración
Evaluación Vibratoria
Transductor de Vibración
Funciones de Labview para el Análisis de Vibraciones
Conclusiones y Recomendaciones
Temas
Desarrollar un sistema de adquisición de datos para la lectura, cálculo y registro de vibraciones.
Simular tres tipos de fallas comunes que generen vibraciones en máquinas rotativas.
Interpretar los datos obtenidos para la muestra gráfica y numérica de los resultados.
Objetivos
Mantenimiento Predictivo
El objetivo del mantenimiento es lograr que la maquinaria opere sin problemas, especialmente aquella que es fundamental en el proceso de producción.
Es bien conocido que las averías reparaciones catastróficas e inesperadas dan lugar a elevados costos por: pérdidas en la producción y reparaciones
La moderna tecnología proporciona una serie de métodos que permiten una evaluación exterior de las condiciones internas de la maquinaria; sin desmontajes previos y sin afectar su funcionamiento normal.
En todas las instalaciones y plantas industriales donde existe maquinaria de producción con elementos dotados de movimiento rotativo o alternativo, se hace necesario efectuar un mantenimiento de estas máquinas para conservarlas en correcto estado de servicio y garantizar la seguridad y fiabilidad de la planta.
Consiste en la configuración de una metodología que permita la vigilancia continua de las máquinas, especialmente aquellas que son las principales y las de importancia relativa en el proceso productivo de la empresa industrial.
La finalidad del análisis de vibraciones es encontrar un aviso con suficiente tiempo para poder analizar causas y la forma de resolver el problema ocasionando el paro mínimo posible en la máquina.
Por qué medir Vibración?
La vibración es el movimiento de vaivén de una máquina o elemento de ella, en cualquier dirección del espacio desde su posición de equilibrio
La causa de la vibración reside en problemas mecánicos como son: desequilibrio de elementos rotativos; desalineación en acoplamientos;engranajes desgastados o dañados; rodamientos deteriorados; fuerzas aerodinámicas o hidráulicas, y problemas eléctricos
Las características más importantes son: frecuencia, desplazamiento, velocidad, aceleración
Conceptos Básicos
Los parámetros característicos de las vibraciones son:
Desplazamiento: Indica la cantidad de movimiento que la masa experimenta con respecto a su posición de reposo.
Periodo: Es el tiempo que tarda la masa en realizar un ciclo completo.
Frecuencia: Es el número de ciclos que ocurren en una unidad de tiempo.
Velocidad: Se refiere a la proporción del cambio deposición con respecto al tiempo.
Aceleración: Proporciona la medida del cambio de la velocidad con respecto al tiempo.
La correspondencia en Hz. identificará el problema y la pieza responsable de la vibración.
Los diferentes problemas son detectados por las frecuencias iguales a la velocidad de giro o bien múltiplos suyos. Cada tipo de problema muestra una frecuencia de vibración distinta.
La amplitud de la vibración indica la importancia, gravedad del problema, esta característica da una idea de la condición de la máquina.
El análisis de datos consta de dos etapas: adquisición e interpretación de los datos obtenidos al medir la vibración de la máquina.
El fin a alcanzar es determinar las condiciones mecánicas del equipo y detectar posibles fallos específicos, mecánicos o funcionales.
Determinar las características de diseño y funcionamiento de la máquina
Determinar la finalidad de la vibración
Tomar datos antes y después de una reparación
Seleccionar los parámetros de medición
Determinar la posición y dirección de las medidas con los transductores
Evaluación Vibratoria
Transductor de Vibración
Al ser expuestos a vibración, el acelerometro genera una senal analógica de salida que es proporcional a la aceleración de la vibración aplicada
Principio de Operación
Bajo estrés, las cargas eléctricas se acumulan en las superficies opuestas del cristal
La cantidad de carga acumulada es proporcional a la fuerza aplicada al cristal
Una masa sísmica se acopla al cristal
La fuerza generada por la masa es causada por el momento, que se opone a la aceleración aplicada
La Fuerza y la señal de salida resultante, son proporcionales a la aceleración según la ley de Newton
Esquema de Medición de Vibraciones
VIBRACIÓN DE LA MÁQUINA
COMPACT DAQ
NI9172
PC
ACELEROMETRO
NI 9233
Banco de Pruebas
DISCO DE CARGA
MOTOR
CAJERA
LIBRE
CAJERA
FIJA
PUNTO
DE
ACCIONAMIENTO
ACOPLE
FLEXIBLE
EJE DE ACERO
SOPORTE
METALICO
PUNTOS DE MEDICIÓN Y DE FALLAS
4
3
2
1
DESBALANCE
HOLGURAS
MECÁNICAS
DESALINEACIÓN
RODAMIENTOS
DEFECTUOSOS
RADIAL
HORIZONTAL
RODAMIENTO
FIJO
RODAMIENTO
LADO ACOPLE
RODAMIENTO
LIBRE
RODAMIENTO
LIBRE
RADIAL
VERTICAL
AXIAL
EQUIPO DE ADQUISICIÓN DE DATOS
COMPACT DAQ
9172
NI
9233
CABLE
BNC
ACELEROMETRO
IEPE
Programa en LABVIEW
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