Augurio especifica dos tipos de Soltura en sus cartas de fallas:EstructuralFlojedad mecánica yGiratorioFlojedad mecánica.
La estructura de un activo rotativo desempeña un papel fundamental a la hora de determinar la fiabilidad y la vida útil del activo. Es fundamental identificar y corregir cualquier tipo de fallo que pueda existir en la estructura para evitar que los pequeños fallos se conviertan en fallos mayores que, en última instancia, provoquen la avería del equipo.
Una de las fallas más comunes que se encuentran en una estructura es la holgura estructural. La holgura estructural se refiere al movimiento o juego excesivo entre los componentes estructurales, lo que genera un movimiento anormal y la posibilidad de sobrecargar los diversos componentes del sistema. La holgura estructural es una falla que generalmente se activa por una falla de fuerza separada, como un desequilibrio o resonancia. Algunos ejemplos de holgura estructural son:
- Marco agrietado o roto
- Pernos de montaje sueltos
- Placa base suelta
- Lechada dañada o inadecuada
- Pernos de anclaje sueltos
- Pie cojo
- Excesiva flexibilidad de la estructura de soporte de la maquinaria
Su firma de vibración es una vibración alta a 1x la velocidad de funcionamiento, típicamente en dirección vertical u horizontal. Esta vibración es creada por el movimiento del equipo al balancearse o desplazarse hacia adelante y hacia atrás a la frecuencia de rotación. La dirección de la vibración se basará en el grado de libertad creado por la holgura. Otro rasgo distintivo de la firma es que el eje con holgura será mucho más alto que los otros 2 ejes. Este rasgo identifica de manera única la holgura a partir de un desequilibrio o falla de resonancia.
Un aspecto importante a tener en cuenta es que la firma de vibración cambia cuando la holgura estructural se limita al montaje del propio rodamiento. Algunos ejemplos de este escenario son:
- Pernos de montaje del cojinete sueltos
- Carcasa del bloque de almohada agrietada
- Grieta en el pedestal de montaje del cojinete
El rasgo distintivo principal de esta señal son las amplitudes elevadas a una velocidad de funcionamiento dos veces superior, que suelen ser superiores a una y tres veces superior. A continuación se muestra un ejemplo de la señal de vibración. Esto puede resultar útil para intentar identificar la ubicación específica de la holgura estructural.
Además del análisis de vibraciones, una de las herramientas más eficaces para detectar y corregir la holgura estructural es la amplificación del movimiento. Esta técnica puede eliminar las conjeturas sobre la solución y reducir en gran medida el tiempo y el costo de la corrección de fallas.
En ocasiones, los puntos de interés están protegidos y es difícil obtener visibilidad con la cámara. En este caso, el mejor método para corregir esta falla es verificar los pares de torsión de los pernos e inspeccionar si hay holgura excesiva en la carcasa del cojinete. También puede ser necesario verificar si hay grietas en los diversos componentes con una prueba de penetración de tinta.
Causas fundamentales
Es menos probable que la holgura estructural se presente como una falla por sí sola debido a las fuerzas necesarias para crearla. Por este motivo, la causa principal de la holgura estructural suele estar relacionada con una falla no abordada, como un desequilibrio o una resonancia, y la mejor medida preventiva es corregir estas fallas.
Siempre habrá algún nivel de fallas de vibración en todos los equipos rotativos. La modificación de la estructura solo se recomienda cuando esta no es capaz de soportar las fuerzas generadas en un activo que se considera que tiene niveles de vibración saludables. La siguiente tabla muestra algunas causas comunes de holgura estructural en una máquina que, por lo demás, se encuentra en buen estado.
Causas fundamentales | Acciones preventivas |
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Par de apriete insuficiente | - Utilice llaves dinamométricas calibradas - Siga las especificaciones de torque recomendadas por el fabricante. |
Aflojamiento por vibración | - Aplicar fijador de roscas (Loctite) a los sujetadores. - Utilice tuercas de seguridad siempre que sea posible - Considere utilizar almohadillas aislantes de vibraciones. |
Expansión y contracción térmica | - Programe controles de torque preventivos cuando el equipo experimente grandes cambios de temperatura. |
Diseño o fabricación inadecuados | - Garantizar la alineación y el ajuste adecuados de los componentes durante la fabricación y la instalación/puesta en servicio. - Tomar lecturas de referencia durante la puesta en servicio. |
Fatiga y estrés Concentración | - Utilizar materiales resistentes a la fatiga en zonas críticas - Realizar análisis de estrés para identificar puntos de alto estrés. - Realizar inspecciones NDT para detectar grietas en puntos de falla conocidos. |
Apoyo o base inadecuados | - Utilice pernos de anclaje epoxicos - Considere utilizar almohadillas aislantes de vibraciones. |
Resumen
Eliminar la holgura estructural es fundamental para garantizar la confiabilidad y maximizar el ciclo de vida de todos los activos rotativos. Es importante recordar que la holgura estructural suele ser el resultado de fallas subyacentes adicionales, pero también puede existir por sí sola debido a un diseño, una instalación o una reparación deficientes.
El mejor método para eliminar la holgura estructural es controlar continuamente las fallas de vibración y solucionarlas cuando se presenten. También se debe utilizar la amplificación del movimiento cuando sea posible para ayudar a identificar la ubicación problemática.
Es fundamental abordar estas fallas en cuanto aparecen para eliminar cualquier estrés que pueda acelerar en gran medida la gravedad de la falla. De esta manera, se garantizará el tiempo de funcionamiento del activo y la longevidad de su vida útil.
Acerca de la amplificación del movimiento