Práctico maletín de protección de cojinetes

1 – Práctico maletín de protección de cojinetes – Introducción

Este artículo describe un caso práctico de protección de cojinetes.

2 – Caso práctico de protección de cojinetes: la situación inicial

Un fabricante de motores eléctricos recibió una queja de uno de los clientes., motivado por ruido excesivo producido por una de las unidades.

Para identificar la fuente del alto nivel de ruido, DMC desarrolló varias acciones con el fin de caracterizar y solucionar el comportamiento anormal.

2.1 Comienza la medición de vibracionesyo

Cuando se coloca en un banco de pruebas, se encontró que, efectivamente, el ruido era extremadamente fuerte. Por este facto, una vibraciones de medición se llevó a cabo con la unidad funcionando a aproximadamente 500 RPM, para no poner en peligro la integridad física de sus componentes.

En las Tablas I y II se presentan los Niveles Globales de Vibración en Velocidad y Aceleración..

TABLA I

Nivel de vibración global

Velocidad de vibración en mm.s^-1 RMS

Punto de Medición	Órgano de máquina	Nivel de vibración global
1 Horizontal	Motor	1,19
2 Vertical	Motor	1,52
2 Horizontal	Motor	1,20
2 Axial	Motor	0,72

TABLA II

Nivel de vibración global

Aceleración de vibraciones en gas RMS

Punto de Medición	Órgano de máquina	Nivel de vibración global
Impulsión del lado opuesto	Motor	0,21
Lado para manejar	Motor	0,30

Como se puede ver en las tablas anteriores., los niveles vibrométricos registrados con los dos parámetros de medición utilizados (Velocidad y aceleración) tienen amplitudes consideradas bajas.

Sin embargo, una Análisis de vibraciones hecho con un analizador de vibracioness, reveló la presencia de frecuencias asociadas con el desarrollo de anomalías en los rodamientos instalados (Figura 1).

2.2 Las recomendaciones hechas

Dado que las pruebas se realizaron a una velocidad inferior a la operación real del motor (500RPM Vs 1.270RPM), se recomendó el reemplazo de los cojinetes del motor. Aún más, Se recomendó el análisis de los rodamientos reemplazados para identificar la posible causa raíz que motivó la degradación prematura de los rodamientos..

2.3 Lo que se encontró

en la figura 2 Se muestran fotografías de las pistas de rodadura de uno de los rodamientos reemplazados..

Análisis de las marcas actuales de los rodamientos reemplazados (Figura 2), indicó la presencia del fenómeno de "Estriado”, que resulta del paso de corriente a través del rodamiento.

3 Medidas después de la sustitución

3.1 vibraciones

Después de la sustitución de los cojinetes, se tomaron nuevas medidas con un analizador de vibraciones caracterizar la condición de funcionamiento de la máquina en términos de mantenimiento predictivo.

Evaluar el estado de los rodamientos instalados., Las mediciones se tomaron con el parámetro de aceleración de vibraciones., utilizando una banda de frecuencia de hasta 10 KHz.

Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla III., encontrar los valores resaltados con los colores correspondientes a los criterios de evaluación adoptados.

3.2 tensiones en el eje

Análisis de las marcas actuales de los rodamientos reemplazados (Figura 2) indicó la presencia del fenómeno de "Estriado”, que resulta del paso de corriente a través del rodamiento. Ante esta sospecha y como forma de confirmarla, se llevaron a cabo también Medidas de voltaje del eje hacer motor.

En la Tabla IV, Se muestran los resultados de las mediciones realizadas., encontrándose resaltados con color, valores de estrés mayores que 10,0 V pico-pico (Valor a partir del cual es muy probable que ocurra el fenómeno.).

Como puede verse en la Tabla IV, los valores medidos son significativamente mayores que 10.0 V Peak-Peak.

3.3 Medición de vibraciones y tensión en el eje en máquinas similares.

Como los resultados obtenidos señalaron como la causa fundamental de la degradación prematura de los cojinetes del motor, el paso de la corriente a través de los cojinetes, Se planteó la cuestión de si esta situación era un caso aislado o si, Podría estar en juego una situación recurrente que afectaría a todos los motores ya fabricados y por fabricar.

Para responder a la pregunta formulada, el fabricante ha optado por realizar mediciones de vibración y tensión en el eje en 12 motores iguales y ya funcionando.

nosotros 12 motores, Se tomaron cinco mediciones en varios regímenes operativos y, prácticamente en todos los regímenes operativos, Los valores de voltaje son mayores que el límite de 10,0 V pico-pico.

en la figura 3, se muestra la forma de onda registrada en una de las mediciones.

Figura 3 - Forma de onda registrada en el motor que se muestra en la Tabla II a 600 RPM

La Tabla V muestra los valores de voltaje medidos en el eje de uno de los motores de esta instalación..

TABLA V

En la Tabla VI, los valores de los otros motores se presentan de forma resumida.. En esa mesa, solo se muestran los resultados con los valores de voltaje más altos.

Según los datos presentados en la tabla anterior, Se registraron voltajes en el eje con amplitudes superiores a 10.0V Peak-Pico en todos los motores analizados.. En formas de onda registradas, hubo caídas de voltaje, causado por descargas continuas en los cojinetes.

Simultáneamente con la prueba de medición de la tensión del eje, También se llevó a cabo la medición de vibraciones., estando los motores en régimen de 1.270 RPM.

En la siguiente tabla, Se muestran los niveles generales de vibración registrados en los soportes del motor..

Análisis de los datos presentados en la Tabla VII, revela que la vibrometría registrada en los soportes del motor se considera aceptable.

Evaluar el estado de los rodamientos instalados., Las mediciones se tomaron con el parámetro Vibration Acceleration, utilizando una banda de frecuencia de hasta 10 KHz, con los motores funcionando a 1.270 RPM. Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla VIII., estar resaltado con los colores correspondientes a los criterios de evaluación adoptados.

Análisis de los valores presentados en la Tabla VIII, revela que la mayoría de los motores inspeccionados tienen valores de aceleración considerados severos / críticos. Solo tres de los motores analizados, amplitudes de aceleración presentes consideradas buenas en ambos soportes.

El análisis de los espectros registrados con el parámetro Aceleración y una frecuencia máxima de 10 KHz, reveló la presencia de una banda de energía con amplitudes muy notables.

Esta característica, ilustrado en la figura 4 y la figura 5, generalmente se asocia con fenómenos relacionados con el contacto de metal con metal..

Figura 4 - Espectros de frecuencia registrados con el parámetro Aceleración en los soportes opuestos al accionamiento del 12 motores inspeccionados (Ordenado de arriba a abajo en orden ascendente)

Figura 5 - Espectros de frecuencia registrados con el parámetro de Aceleración en los soportes del lado de accionamiento del 12 motores inspeccionados (Ordenado de arriba a abajo en orden ascendente)

4 ensayo de banco

Después de los resultados obtenidos en el 12 motores probados, el fabricante desarrolló una prueba que consistía en:

• Instale un anillo de protección de cojinete (Figura 6) en un motor;
• Haga funcionar el motor en el banco de pruebas durante 80 horas y realizar la medición de voltaje y vibración al final de la prueba.

Los valores de voltaje medidos en el eje del motor se muestran en la siguiente tabla.

TABLA IX

Valores de voltaje del eje

Datos	tensión en el eje (VPÁGINAS)
1 desde diciembre	0,8

Según los datos presentados en la tabla anterior, los valores de voltaje registrados se consideran buenos (valores inferiores a 5 V pico-pico). En la siguiente figura, se muestra la forma de onda registrada durante la medición..

En la siguiente tabla, Se muestran los niveles generales de vibración registrados al final de la prueba en los soportes del motor..

El análisis de los datos presentados en la Tabla X reveló que los niveles vibrométricos registrados en los soportes del motor se consideran Buenos.

Evaluar el estado de los rodamientos instalados., Las mediciones se tomaron con el parámetro Vibration Acceleration, utilizando una banda de frecuencia de hasta 10 kHz. Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla XI., encontrar los valores resaltados con los colores correspondientes a los criterios de evaluación adoptados.

Análisis de los datos presentados en la Tabla XI, revela que los valores de aceleración registrados en cualquiera de las medidas tomadas se consideran Buenas.

5 – Práctico maletín de protección de cojinetes – solución final adoptada

Después de las pruebas realizadas y los resultados obtenidos, el fabricante eligió instalar en todos los motores, como forma de mitigar el fenómeno, un anillo para la "descarga" de tensiones en el eje (Figura6 ) es así, realizar protección de cojinetes.