Análisis espectral de señales de vibraciones mecánicas causadas por desalineación como método de mantenimiento predictivo en bombas hidráulicas centrifugas horizontales de flujo radial de 1 HP

Abstract

En el presente trabajo investigativo se analiza las vibraciones mecánicas producidas por desalineación paralela como angular existentes entre una configuración muy utilizada en la industria como lo es el acoplamiento entre motor – bomba, para lograr este objetivo se dispuso de un banco de simulación de dicha configuración pero por motivos de experimentación de la anomalía se opto por un modelo a escala como lo es un banco de pruebas motor - bomba de un 1 HP de potencia esto con el fin de emular en una escala menor una bomba Bi- Block de gran potencia que se utiliza en las industrias actualmente, se requirió de dispositivos electrónicos para la toma de los datos análogos para esto se utilizo dos acelerómetros electrónicos y una tarjeta de adquisición de datos Phidgets, luego se desarrollo un programa básico computacional desarrollado en el entorno de programación de NI Labview, para finalmente obtener las señales de la aceleración de la vibración en unidades (G) en los tres ejes tanto radial, axial y tangencial, mostrando numéricamente y gráficamente la variación de onda en función del tiempo de la aceleración (G) y luego integrando esa señal para obtener la velocidad (mm/s - rms) en función de la frecuencia (espectros) de esta manera se procedió a la toma de los gráficos espectrales característicos para cada configuración como lo es alineado, desalineado paralelamente 3mm y desalineado angularmente 15 grados, todo esto a una frecuencia y velocidad de funcionamiento del motor de la bomba de 40Hz (2400 rpm) y 60Hz (3600 rpm) respectivamente. Luego se coteja numéricamente y gráficamente con esquemas gráficos de barras los picos de velocidad (mm/s - rms) más sobresalientes de los espectros en sus respectivas frecuencias características como lo son 1X, 2X y 3X, los espectros tanto alineado y cuando se encuentra desalineado paralelamente o angularmente. Finalmente en la etapa de la propuesta se opta por diseñar e implementar un plan de mantenimiento predictivo mediante la implementación de una aplicación informática que monitoreé en tiempo real las vibraciones mecánicas del equipo a evaluar, dicha propuesta tiene implícito tres principales sistemas para su correcto funcionamiento como los son sistema eléctrico de XVII potencia, sistema electrónico de mando y sistema de control – monitoreo, una vez realizado la implementación de estos sistemas la aplicación es la encargada de manejarlo sistemáticamente de acuerdo a la magnitud de la vibración censada, si dichos picos espectrales excedieran los criterios de severidad expuestos en la norma ISO 2372 y la carta de Rathbone, esta se encarga de provocar un paro automático del equipo y genera un informe técnico de las anomalías encontradas por el análisis de vibraciones mecánicas.