Rodamientos

[pic 1]Mantenimiento Predictivo con Ultrasonido

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¿Cómo localizar problemas mecánicos con Ultrasonido?

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Monitoreo de desgaste de rodamientos

 La inspección y monitoreo de condiciones de rodamientos con ultrasonido es el método más confiable para detectar fallos incipientes y condiciones como falta de lubricación. Las advertencias de ultrasonido se dan antes del aumento en la temperatura o del incremento niveles de vibración de baja frecuencia. Las inspecciones de ultrasonido enfocadas en rodamientos son útiles para determinar el principio de las fallas por fatiga, formación de estrías en la superficie de las carreras o pistas de contacto del rodamiento y la lubricación incorrecta (falta o exceso de lubricante).

 En los elementos rodantes, como en la superficie de metal en las carreras, los balines o rodillos, ocurre una ligera deformación natural. Esta deformación producirá que las superficies en contacto tengan forma irregular, lo cual producirá emisiones de ondas ultrasonido.

 Un cambio en amplitud respecto a la lectura original, es una indicación incipiente de un fallo en el rodamiento. Cuando una lectura excede la línea base por 8dB, sin un cambio substancial en la calidad de sonido, significa que hay una falta de lubricante, la intensidad de sonido es directamente proporcional a la fricción en el componente. Si la lectura supera la línea base por más de 16dB, se asume que el rodamiento ha entrado en modo de fallo.

 Esta información fue descubierta originalmente por la investigación sobre rodamientos realizada por la NASA. En pruebas realizadas en fase de experimentación, moviendo el rango en diversas frecuencias (UE Systems recomienda la realización de la inspección de rodamientos en los 30 kHz), se demostró que estos cambios indican el comienzo de las fallas de los rodamientos antes que cualquier otra tecnología o técnica de inspección. Un sistema de ultrasonido basado en la detección y el análisis de la modulación de las frecuencias de resonancia de los rodamientos puede proporcionar una capacidad sutil de detección, donde los métodos convencionales son incapaces de detectar fallas tan pequeñas. Cuando un elemento rodante pase por una picadura o falla en la superficie de la carrera, producirá un impacto. Una resonancia estructural de uno de los componentes del rodamiento vibrara y se escuchara por este impacto repetitivo. El sonido producido es escuchado y observado (el espectro en el software) como un incremento en la amplitud en la frecuencia de ultrasonido monitoreada del rodamiento. La calidad del sonido de estos cambios también se puede escuchar con los audífonos.

El “Brinelling” de superficies de apoyo producirá un aumento similar en amplitud debido al proceso de aplanamiento como las bolas salgan de redondez. Estos puntos planos también producen un sonido repetitivo que se detecta como un incremento en la amplitud de las frecuencias monitorizadas.

Las frecuencias ultrasónicas detectadas por un traductor ultrasónico como el Ultraprobe ®, se reproducen como sonidos audibles. Esta señal "heterodinada" puede ayudar enormemente a un usuario en la determinación de los problemas de los rodamientos. La señal puede analizarse a través de software de análisis espectral o conectando el instrumento a un analizador de vibraciones. Cuando se escucha, se recomienda que el usuario se familiarice con los sonidos de un buen rodamiento.

Un buen rodamiento se escucha como un ruido blancos y constante. Un sonido crepitante o sonidos ásperos indican un rodamiento en la etapa de falla. En ciertos casos, una bola dañada puede escucharse como un sonido de chasquido mientras que existe alta intensidad, el sonido áspero uniforme puede indicar una carrera dañada o el daño uniforme de una bola. Los sonidos fuertes blancos similares al sonido de una ráfaga de un rodamiento bueno, sólo ligeramente más áspero puede indicar la falta de lubricación. Aumentos de corta duración en el nivel de sonido con o componentes "ásperos" o "picados" indican un elemento rodante que golpea una superficie "plana" y se desliza sobre las superficies de apoyo en lugar de en la rotación.

Si se detecta cualquiera de estas condiciones, exámenes más frecuentes se deben programar. Los datos deben ser recogidos para tomar nota de aumentos de decibelios tendencia. Además el sonido rodamiento debe ser analizado utilizando software de análisis espectral o mediante la conexión del instrumento de ultrasonido a un analizador de vibraciones.

Estas cualidades sonoras a menudo pueden ser analizadas más a fondo cuando se graba y reproduce en el software de análisis espectral UE Spectralyzer. Muestras de sonido pueden ser observadas y escuchadas en tiempo real a medida que se reproducen en vista espectral en dominio de la frecuencia o una vista de series de tiempo.

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        Espectro de un buen rodamiento                  Espectro mostrando armónicos de fallo

DETECTANDO EL FALLO EN RODAMIENTOS

Existen dos procedimientos básicos de prueba para detectar problemas en rodamientos con ultrasonido: El comparativo y el Histórico. El método comparativo consiste en pruebas de dos o más rodamientos similares y "comparando" diferencias potenciales. La prueba del método histórico requiere la monitorización de un rodamiento específico durante un período de tiempo para establecer su historia. Mediante el análisis de la historia del rodamiento, patrones de desgaste o cambios en los niveles de decibelios en particular, las frecuencias ultrasónicas se vuelven evidentes, lo que permite la detección y corrección temprana de los problemas del rodamiento.

PARA LA PRUEBA COMPARATIVA

1. Use el módulo de contacto (estetoscopio).

1. Seleccione la frecuencia deseada. (Si solo se monitorean rodamientos, la frecuencia recomendada es de 30 kHz.).

1. Seleccione un "punto de prueba" en el alojamiento del rodamiento y márquelo para el futuro; toque ese punto con el Módulo de Contacto. En la detección de ultrasonidos, entre más medios o materiales en los que el ultrasonido tiene que viajar a través, menos precisa será la lectura. Por lo tanto, asegúrese de que la sonda de contacto está realmente en contacto con el alojamiento del rodamiento. Si esto es difícil, toque la grasera o colóquese lo más cerca posible del rodamiento.

1. Acérquese al rodamiento con el mismo ángulo, tocando siempre el mismo punto en el alojamiento del rodamiento.

1. Reduzca la sensibilidad para escuchar la claridad del sonido más claramente.

1. Escuche el sonido del rodamiento por medio de los auriculares para detectar la “claridad” de la señal del sonido para una debida interpretación.

1. Seleccione el mismo tipo de rodamiento bajo condiciones similares de carga y de velocidad de giro.

1. Compare las diferencias de la lectura del instrumento y de la calidad de sonido.

PARA PRUEBA HISTORICA

Antes de comenzar con el método de tendencia histórica para monitorear rodamientos, el método comparativo deberá ser usado para determinar las líneas base.

1. Use el procedimiento básico marcado en los puntos anteriores del método comparativo.

1. Grabe datos para futuras referencias (decibeles y sonidos).

1. Compare la información con datos anteriores. En todas las inspecciones futuras, ajuste la frecuencia al nivel original que fue utilizado.

Si el nivel de decibelios se ha movido hasta 12 dB por encima de la línea de base acompañada de un cambio en la calidad del sonido, indica el cojinete ha entrado en el modo de falla incipiente.

La falta de lubricación es generalmente indicada por un aumento de 8 dB sobre la línea base. Por lo general, se escucha como un sonido de ráfaga fuerte. Si se sospecha la falta de lubricación, agregue lubricante mientras observa el medidor. Añadir un poco a la vez hasta que el nivel de dB se reduzca a la línea base. O utilice el Ultraprobe 201 Grease Caddy para escuchar cómo se aplica la grasa. Si las lecturas no regresan a los niveles originales y siguen siendo altos, considere el rodamiento para estar en el camino hacia el modo de fallo y vuelva a comprobar con frecuencia. FALTA DE LUBRICACION

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