Experiencia de laboratorio con maqueta y equipo de analis de vibraciones

El pasado semestre, en el ramo de Analisis de vibraciones, tuve la oportunidad, junto a mis compañeros de clase, de realizar una serie de laboratorios para la comprensión de maquinas rotativas y la toma de datos relevantes para su posterior analisis, los cuales serían analizados con los softwares correspondientes, y como parte del desafio evaluación, corroborar con el profesor tutor (Julio alvarez), nuestros diagnosticos del estado del conjunto o sistema (maqueta). Todo esto en las instalaciones de INACAP santiago sur.

Este es el sistema o maqueta que se utilizó para nuestras experiencias, la que consta de un variador de frecuencia, un motor electrico el que se comunica o conecta por un tipo de acople mecánico de plástico de alta densidad, seguido de un primer eje con dos soportes de rodamiento tipo horquilla y una polea para banda, la que comunica hasta el sigte. eje, y así sucesivamente hasta llegar al reductor (con una relación de velocidad 1:15; otros elementos relevantes son los engranajes helicoidales, las ruedas dentadas para transmisión por cadena y una unión articulada para transmitir movimiento de un eje hacia otro que no está necesariamente en paralelo o en el mismo eje de acción).

En esta imagen se puede apreciar el desarme de los rodamientos y el elemento de comunicación de movimiento articulado para una mejor comprensión de las partes involucradas y así tener una mejor percepción de cuantos elementos podrían afectar a los espectros capturados con el equipo de análisis de vibraciones.

Este corresponde al equipo de analisis de vibraciones marca FAG Detector III

A su vez se utilizó una cámara termográfica para identificar los elementos que estuviesen presentado alta temperatura producto de mala o pobre lubricación y exceso de roce entre los elementos en movimiento, también se debe destacar que se utilizó un contador de revoluciones y un pirómetro digital para corroborar la velocidad por eje, y la temperatura respectivamente.

En esta imagen se puede apreciar que se están tomando datos; con el sensor magnético de 100milivolt para el análisis de vibraciones (acelerometro, que si bien indica medicion de aceleración tambien sirve para registrar la velocidad, que es el tipo de dato que comunmente se busca como objetivo [entre los 10 a 1000hz])  con la cámara termográfica para identificar los elementos que presentan más desprendimiento de energía en forma de calor y el pirómetro digital para corroborar.

1. Como primera experiencia se tomaron datos y se fueron agregando en clases con el profesor para demostrar como se debía realizar el proceso.
2. La etapa posterior constaba de crear una ruta por nosotros (en mi grupo la confeccione yo :D) para la toma de datos que sirviera para realizar periódicamente el sondeo y comparar de manera más ordenada y eficiente los puntos a analizar y de estos conocer su desempeño o comportamiento en función del tiempo.

Este es el orden que le otorgamos al sistema y los puntos que tomariamos datos.

Finalmente llegamos al análisis de espectros con la transformación rápida de fourier (FFT, que es basicamente ver una serie de picos los cuales derivan de una sumatoria de ondas "onda compuesta" la que se descompone para poder analizarle de forma mas sencilla),  donde es preciso conocer la velocidad angular del sistema y luego entender a cuales frecuencias se pueden asociar los fenomenos vibratorios en estos.

Es importante mencionar que existe un protocolo para el analisis de vibraciones que es ISO 10816 estandar que permite a los técnicos de análisis de vibraciones tener una idea clara por medio de alarmas cuando un elemento o equipo esta en fase "critica, en peligro o estable" (Rojo, amarillo y verde respectivamente)

Imagenes reales de la toma de datos de nuestra maqueta, de estos entonces es necesario diagnosticar nuestro sistema en base a ciertas pautas con patrones llamadas tablas de charlotte, que basicamente muestra compratamientos comunes en sistemas mecanicos y asi ayudar a interpretar de mejor manera el comportamiento del sistema por medio del espectro.

Paginas recomendadas:

http://www.sinais.es/Recursos/Curso-vibraciones/fundamentos/analisis_espectral.html

http://en.calameo.com/read/00326301473770c7669b0