Análisis ODS. Un paso superior en el diagnóstico y solución de problemas dinámicos en máquinas y estructuras
Enviado por Francisco Mourdoch Misa
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Resumen
De hecho, con vistas a la identificación y solución de defectos y fallas en máquinas rotatorias y reciprocantes unas de las técnicas más empleadas es sin duda el análisis de las vibraciones. Sin embargo, el hecho de que estas sean sólo una manifestación externa de la combinación de acciones entre las fuerzas actuantes y las características dinámicas de los sistemas elásticos que representan en si a las máquinas y estructuras, hacen en ocasiones muy engorrosa la tarea de identificar y diagnosticar los defectos. Por tal motivo surgieron en la década del 50 y tomaron fuerza en el 80 con el desarrollo de la electrónica y por consiguiente de los sistemas de monitoreo, las técnicas de análisis de sistemas entre las cuales se encuentran la determinación de la función de respuesta dinámica mediante técnicas impulsivas, análisis modal y el análisis ODS, Operational Deflection Shape.
En Cuba la aplicación de estas técnicas a la solución de problemas de forma operativa es casi inexistente, limitándose a algunas aplicaciones e investigaciones en el ámbito académico de las universidades e institutos superiores, a pesar de la gran utilidad y eficacia de las mismas demostrada a nivel internacional.
En el presente trabajo exponen las generalidades de la fundamentación teórica, las experiencias que en este sentido ha estado desarrollando el Grupo de Análisis Dinámico de la EMCE, aspectos significativos de la herramienta informática desarrollada al efecto, así como algunas de las aplicaciones y resultados obtenidos en la solución de problemas dinámicos en turbogeneradores y estructuras.
Palabras claves: Mantenimiento, Diagnóstico, Vibraciones, Análisis de sistemas
Generalidades
Aún cuando la utilización de técnicas de análisis de señales; así como análisis de sistemas se reportan desde la década del 50 e incluso antes, esta última ha sido utilizada en nuestro medio en forma restringida debido principalmente a las limitaciones tecnológicas.
En este sentido, la necesidad de la ejecución de mediciones simultáneas en múltiples puntos y los requerimientos de posprocesamiento representan los principales escollos a vencer.
Se define como análisis de sistemas el conjunto de técnicas consistentes en determinar las propiedades dinámicas inherentes al sistema; las cuales constituyen invariantes que no dependen de las cargas actuantes, ni de las condiciones de explotación en el momento de la medición; siendo las más difundidas: [1], [2], [3]
Análisis modal.
Función respuesta de frecuencia.
Run Up – Coast Down
Impedancia dinámica.
Espectro de fuerza.
Problemática
Existen un grupo de defectos que por su naturaleza cuando se presentan en máquinas y estructuras es muy difícil de identifica y diagnosticar, o por el contrario, aún cuando hallan sido identificados es difícil determinar cuales deben ser las soluciones a adoptar para su eliminación.
Entre los defectos que presentan estas características se pueden mencionar:
Problemas de resonancia estructural
Flojedad o apriete insuficiente.
Desalineamiento dinámico.
Problemas complejos de balanceo dinámico.
Surgimiento y desarrollo de grietas en estructuras.
Problemas de aislamiento y atenuación de vibraciones.
Roce e impacto en sellos, deflectores y chumaceras.
En todos los casos mencionados, la simulación del movimiento de las piezas o elementos permite entender las causas de los defectos o identificar las medidas a tomar para eliminar las causas de la vibración.
Unos de los ejemplos más representativos dentro de la UNE es el estudio de la condición resonante del pedestal RBP-RG (rotor de baja presión-rotor de generador)
En este caso el problema presenta las siguientes características
La condición resonante manifiesta a través de elevados valores de vibración axial.
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