Diagnóstico Técnico

ADVANCES IN VIBRATION CONTROL AND DIAGNOSTICS

DESCARGUE AQUÍ la versión electrónica del libro ADVANCES IN VIBRATION CONTROL AND DIAGNOSTICS donde podrá consultar las contribuciones y resultados de los participantes en este proyecto internacional. Podrá analizar, entre otros, dos artículos del autor del blog S&M y otro de colegas del CEIM sobre la aplicación del mantenimiento predictivo en la industria cubana.

This volume presents some up to date concepts and results in the field of vibration control and diagnostics of mechanical systems, obtained in research activities performed in the Departments and laboratories of the universities taking part in the VICONDIA network. The VICONDIA project developed in the frame of the ALFA II Program for the cooperation between European and Latin American universities, funded by the European Commission, has promoted tight cooperation in the research activities in the field of dynamical behaviour of rotating machinery including noise emission, vibration control of mechanical structures, and related diagnostics. A selection of the main results in form of papers, originated by these research activities, is reported in the volume, which therefore contributes to describe the state of art of the activities in the above defined field.

Information
Type: Collection
Language(s): English
Year: 2006
Number of page(s): 257
Paper edition price: 30,00 EUR
Code (printed): ISBN 978-88-7699-036-6
Code (electronic): ISBN 978-88-7699-016-8 - Open Access Publication

Book Sections
Alamo, Fredy Coral and Weber, Hans Ingo (2006) Vibrational Behavior of Slender Drillstrings. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 1-11.

Bachschmid, Nicolò and Tanzi, Ezio (2006) Coupling of the Lateral and Torsional Vibration in a Cracked Shaft. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 13-26.

Bueno, Douglas Domingues and Marqui, Clayton Rodrigo and da Silva, Samuel and Lopes Jr, Vicente (2006) Structural Damage Location Using H2 Norm Approach. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 27-36.

Cardoso, Patrick M. and Santana, Danuza and Bachschmid, Nicolò and Pennacchi, Paolo and Tanzi, Ezio and Steffen Jr, Valder and Rade, Domingos Alves (2006) Active Control of a Thin Plate Using Piezoelectric Patches: Preliminary Results. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 37-48.

dos Santos, Rogério Rodrigues and Kreschel, Martin and Pereira Saramago, Sezimária de Fátima and Steffen Jr, Valder (2006) Serial Robot Vibration Analysis Through Task Positioning Optimization. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 49-64.

Ehehalt, Ulrich and Hochlenert, Daniel and Markert, Richard and Weber, Hans Ingo (2006) Approximate Description of Backward Whirl at Rotor-Stator-Contact. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 65-82.

Ehehalt, Richard and Markert, Richard and Hahn, Eric (2006) Rotor Stator Contact – Measured Motion Patterns. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 83-98.

Ehehalt, Ulrich and Markert, Richard and Wegener, Georg (2006) Synchronous Forward Whirl At Rotor-Stator-Contact – Stability Investigations. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 99-113.

Frosoni, Lucia and Pennacchi, Paolo (2006) Determination of Radial and Tangential Electromagnetic Stresses in Synchronous Machines Caused by Rotor Eccentricity. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 115-130.
de Lima, Antônio Marcos Goncalves and Rade, Domingos Alves and Markert, Richard (2006) Finite Element and Experimental Results of Vibration Control of Beams Combining ACLD and PPF. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 131-142.

Kreschel, Martin and Markert, Richard and Seidler, Malte and Steffen Jr, Valder (2006) Non-Stationary Balancing of Flexible Rotors With Speed-Dependent System Matrices. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 143-150.

Furtado, Rogério Mendonça and Pennacchi, Paolo and Lopes Jr, Vicente (2006) Fault Identification in Rotor System Using Model Based Methods Experimental Data and Artificial Neural Network. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 151-162.

Michalski, Miguel Angelo C. and Zindeluk, Moyses and Rocha, Renato O. (2006) Non-Linear Experimental Detection of Oil Whirl in Horizontal Rotors. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 163-175.

Marín, Evelio Palomino and Rodríguez, Ángel Sánchez and Gómez, Jesús Cabrera and Cabrera, Luis Felipe Sexto (2006) Preliminary Diagnosis of Rotational Machinery. Experiences in the Implementation of a Predictive Maintenance Program and Certification of Human Resources in a Cuban Cement Industry. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 177-184.

Pennacchi, Paolo and Vania, Andrea (2006) Dynamical Effects Caused by Rotor-to-Stator Rubs in a Steam Turbine. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 185-204.

Saldarriaga, Manuel Villafañe and Steffen Jr, Valder and Santos, Ilmar Ferreira (2006) Theoretical and Experimental Analysis of a Viscoelastic Vibration Absorber in a Frequency Band. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 205-216.

Sekhar, A. S. and Platz, Roland and Markert, Richard (2006) Health Monitoring and Crack Identification in a Rotor System Passing its Critical Speed. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 217-225.

Sexto, Luis Felipe (2006) The Noise Emission and Immission Levels in a Thermoelectric Power Station. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 227-234.

Sexto, Luis Felipe (2006) Overview and Characterization of a Flexible Rotor for Trial Run. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 235-246.

d’Avila Villela, Ricardo Luís and Zindeluk, Moyses (2006) Detection of Holes in Ducts using Acoustic Probing. In: Advances in vibration control and diagnostics. Polimetrica Publisher, Italy, pp. 247-257.

 

Polimetrica License B.

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EL FALSO SENTIDO DEL AHORRO. UN CASO DE ESTUDIO

Por Luis Felipe Sexto

Entre los objetivos cumbres de cualquier empresa se destacan los que garantizan la calidad y los relacionados con la disminución del costo de mantenimiento y el incremento en la disponibilidad de las máquinas críticas. Sin embargo, el hecho de emplear menos elementos que los necesarios, bajo la guía de un falso concepto del ahorro, puede llevar a resultados totalmente opuestos. Tal es el caso, por ejemplo, de una transmisión por correas y poleas que acciona a un ventilador de 75kW@1765r.p.m. en un Molino de Trigo.

El ventilador diseñado para ser accionado por cinco correas, estaba siendo movido por sólo tres. Y funcionaba, ¡claro está!  Ahora bien, el hecho de restar correas implica un tensado inicial superior, para poder garantizar la capacidad portante de la transmisión. A partir de aquí se desencadenan varios efectos. En primer término se provoca un esfuerzo no previsto de flexión en los árboles de las poleas. Esto, a su vez, trae por consecuencia una sobrecarga en los rodamientos que provoca su deterioro acelerado y el incremento del consumo eléctrico. Como si fuera poco, el calor que desprenden los rodamientos se adiciona al producido en el enrollado —donde la temperatura se dispara proporcionalmente a la demanda de corriente.

La conjugación de todos esos factores activa la alta probabilidad de dañar el motor tanto eléctrica como mecánicamente.  Esta probabilidad es aún mayor si el motor ha sido reparado (enrollado varias veces), porque cabe esperar la aparición de corrientes de fuga que contribuyan a complicar todavía más las ya difíciles condiciones de explotación del conjunto motor-trasmisión-ventilador.No en vano en el Molino donde se realizó el trabajo resultó que los motores quemados y el deterioro prematuro de los rodamientos significaban el 28% de las averías, las cuales constituían  el 60% de las pérdidas de producción (¡!).

El costo de reparación de un motor de 75 kW es de aproximadamente $2000. Pero téngase en cuenta que el costo de la avería es muchas veces superior, ya que no considera solamente la reparación sino también lo que se deja de producir y todos los recursos (humanos y materiales) empleados en la convivencia con la falla y su consecuente alimentación. Hecho  inaceptable para una máquina crítica.En este caso se determinó el tiempo promedio de duración de las correas de la transmisión. En una ocasión  para las tres correas impuestas y en otra para las cinco concebidas por diseño. Los resultados se observan en la tabla.  

Cantidad de correas	longevidad (horas)
3	2025 (3 meses) ¿?
5	5962 (8 meses) ¡!

Aquí huelgan los comentarios. Queda demostrado lo factible de utilizar lo necesario y la inefectividad de implementar la política de un supuesto “ahorro de insumos” no premeditado. Realmente, con la colocación de la cantidad de correas adecuadas se evita la compra desmedida de este elemento, y se gana un tiempo de cinco meses sin interrumpir por ese concepto el uso de la máquina. Pero la ganancia principal hay que observarla  en la mayor duración de los rodamientos, en la reducción del consumo energético y en el alargamiento de la propia existencia del conjunto. Los resultados fueron explícitos y aleccionadores.  

 

UNA DESALINEADA ALINEACIÓN

POR LUIS FELIPE SEXTO


Cuando se trata de buscar una guía que oriente acerca de cómo mantener una máquina, normalmente se acude, en primera instancia, a las especificaciones del fabricante. En muchos casos se considera “sagrado” su criterio y, ciertamente, siempre hemos de tenerlo en cuenta. Sin embargo, la visión crítica nunca debe abandonar al mantenedor que, a fin de cuentas, es el profesional especializado en la explotación de máquinas.

Existe multitud de ejemplos donde el Manual de explotación, suministrado por el fabricante, presenta zonas oscuras, vacíos, insuficiencias, ambigüedades y hasta se presenta como enemigo de las buenas prácticas para asegurar el funcionamiento correcto y la durabilidad del equipo.

Un ejemplo de tales criterios desacertados se ofrece, con gran pompa y colores, en las guarderas, que protegen los acoplamientos entre motores (AEG) y bombas (ITUR) (en una batería de 16 motobombas que prestan servicio en un determinado centro turístico). En cada protector una recomendación reza textualmente:

(MUY IMPORTANTE)
“Una vez realizado el anclaje de la motobomba y empalmadas las tuberías correspondientes, es necesario verificar el perfecto alineamiento del acoplamiento entre el motor y la bomba, antes de ponerlo en funcionamiento. En los dos grabados de abajo (se refiere a la figura) se explica la forma de efectuar está verificación, tanto en el alineamiento lateral como en la altura. El desalineamiento se produce muchas veces en el transporte, en la instalación de tuberías y en el anclaje, y sus consecuencias inmediatas son el anormal estado de los tacos de goma que lleva el acoplamiento interiormente, e incluso, algunas veces, el calentamiento peligroso de los rodamientos de la bomba y el motor”.

De este modo se sugiere que el “perfecto alineamiento” es posible obtenerlo a ojo, con la ayuda de una simple regla (¡!). Por otra parte, solo se considera la existencia del desalineamiento paralelo, omitiéndose la posibilidad de un desalineamiento angular, o una combinación de ambos, que es lo más común en la práctica.

Una verificación rutinaria con un alineador láser demostró, certeramente, que ninguna motobomba cumplía con las normativas de alineación requeridas para este tipo de conjunto. Un posterior análisis vibracional redundó nuevamente en lo relativo a la condición de desalineamiento en todas las bombas y evidenció, además, el daño irreparable en varios rodamientos.

De todos los métodos de alineación existentes, el más rudimentario e impreciso, es contradictoriamente, el que este fabricante elige para asegurar el “perfecto alineamiento” de los conjuntos que suministra. Resultando, de hecho, una magnífica lección para estar siempre alerta.

EFECTIVIDAD DEL DIAGNÓSTICO POR VIBRACIONES. UN CASO DE DESALINEAMIENTO*

Por Luis Felipe Sexto             *Este trabajo posee una versión en italiano.

Gracias al efectivo diagnóstico logrado mediante el análisis de vibraciones, ha sido posible detectar la desalineación del conjunto motor-reductor perteneciente al laminador 300 de Antillana de Acero.
¿Podría acaso sorprender este resultado? Por supuesto que no. Hasta el momento, cuando se intenta conocer el estado técnico de un equipo rotatorio, no existe generalmente otro parámetro que pueda sustituir en eficacia a las vibraciones. La razón es muy simple y se basa en estos principios:                                                                                                                                                                                                   

 · Todas las máquinas vibran, con independencia de su antigüedad o modernidad.
·  El desarrollo de fallos provoca variaciones de los niveles de vibraciones.
·  Cada desperfecto origina componentes que lo caracterizan unívocamente en el espectro.
·  La amplitud de dichas componentes informan acerca de la severidad de los defectos.

Resulta alentador que se hayan combinado dos técnicas avanzadas de mantenimiento para detectar y corregir una implacable y común imprecisión de montaje, como lo es el desalineamiento. El análisis de las vibraciones y la alineación por rayo láser forman parte de esas aplicaciones “costosas” pero muy “agradecidas” cuando se utilizan  adecuadamente.
 
La corrección hecha al conjunto motor-reductor que mueve al laminador 300, es un claro ejemplo de la utilidad que prestan las técnicas antes mencionadas y su posible amortización en corto tiempo. Es más que elocuente el hecho de haber disminuido en 10 A el consumo en vacío del motor. Esto significa que la máquina demandaba antes de ser alineada 58 kW de potencia sólo para poder vencer la resistencia que le ofrecía el desperfecto (¡!).

Lo verdaderamente aleccionador ha sido, sin embargo, el ahorro de más de USD 30 000 anuales por concepto de energía eléctrica. La cifra no es nada despreciable y abre grandes perspectivas para economizar, teniendo en cuenta, sobre todo, que se ha obtenido gracias a la alineación de un conjunto y sólo de uno. Es preciso vislumbrar que la ganancia se multiplica al evitar el cambio prematuro de rodamientos y el daño de árboles y acoplamientos. Si consideramos esto último, ¿a cuánto ascendería el ahorro que otorga la fiel información que brindan las vibraciones? ¿Sería rentable o no alinear con la certera tecnología del láser? La respuesta es obvia.