¿Cómo usar el Ultrasonido Estructural para el Diagnóstico de Rodamientos?

Dando continuidad a una entrada previa sobre recomendables funcionalidades para un detector de ultrasonidos, se detallará aquí un ejemplo de su uso en una aplicación real de la industria. Se trata de una planta de la industria cervecera en la que se chequearon mediante ultrasonido estructural

Ventiladores de Horno

de similares características morfológicas y operativas. Antes de nada indicaremos brevemente las características de la técnica utilizada para el estudio.

Ultrasonido Estructural

Se trata de una aplicación orientada a las posibilidades existentes para la detección de Fricción cuando la

Fuente de la Señal es inaccesible u oculta.

En este caso, se tienen una serie de rodamientos que generan unas componentes ultrasónicas debido a

Fricción por rodadura.

La energía se localiza a nivel de los componentes internos del rodamiento, siendo inaccesible desde la cajera para cualquiera de los posibles palpadores existentes, bien aéreos o estructurales.

  • Sondas de Ultrasonido Aéreo

Son unos sensores, similares en apariencia a un micrófono, que detectan la señal ultrasónica transmitida a través del aire.

  • Sondas de Ultrasonido Estructural

Sensores que detectan el ultrasonido estructural existente en la carcasa de la máquina, vía contacto físico.

¿Cuál Utilizar?

Debido a:

  1. La gran cantidad de ultrasonidos competentes existentes en el medio aire frente a las menores señales de competencia en la carcasa de la máquina.
  2. La mayor energía de la señal en el sólido que en el aire por cuestiones relativas a la física de transmisión de la señal cuando existen cambios en el medio transmisor.

Se justifica la elección del sistema de contacto.

Ventilador Ejemplo

El equipo en cuestión es el siguiente:

ejemplo de ultrasonido estructural
En el que pueden existir ultrasonidos competentes procedentes de:

Fricción en correas

Ruido eléctrico parásito procedente del variador del motor

La velocidad de giro no varía continuamente, sino que se ajusta en función de las necesidades de caudal exigidas por el horno, pudiéndose considerar que existe la misma rpm en el momento de la medida en los 2 equipos.

Caso Práctico

El ejemplo consistiría en 2 equipos de similares características al anterior, en el que se toman

Lecturas de ultrasonido estructural en los 4 rodamientos

Dos por ventilador, una del lado correas y otra del lado opuesto correas, tomando para cada uno de ellos los siguientes valores de energía:

  • RMS
  • RMS Max
  • Pk Max
  • Factor de Cresta

Recordar que estos valores se explican con detalle en la entrada detector de ultrasonidos. Para este caso, la comparativa arroja el siguiente gráfico.

Comparativa de Ultrasonido Estructural

ejemplo de ultrasonido estructural

Estas diferencias en dB no están tabuladas pues dependen del equipo utilizado. Sin embargo, para generalizar es habitual considerar una

diferencia de + 8 dB como indicativo de anomalía.

Por tanto, se podría concluir que:

  1. Es normal la existencia de más ultrasonido estructural en el lado correas, pues se trata de una ubicación con más proximidad a la polea de transmisión.

  2. Los niveles en el rodamiento lado opuesto correas del ventilador V1 son comparativamente elevados en relación a la similar del V2.

    Niveles comparativamente elevados lado opuesto correas V1

Conclusiones

En definitiva, de este ejemplo se puede concluir que en el rodamiento lado opuesto correas del V1 aparece un

Ultrasonido Estructural Continuo y no Transitorio

Puesto que se tienen niveles elevados en todas las variables en análisis, salvo en Factor de Cresta.

¿Causas?

Podrían ser:

Problema de deterioro en el propio rodamiento

Es habitual ruido y fricción continuos en rodamientos desgastados.

Problemas de funcionalidad en el lubricante

Un lubricante con malas propiedades puede generar fricción continua.

Para discernir cuál de esas dos causas es la que está apareciendo, habría que recurrir a la interpretación de los datos dinámicos.

¿Ves aplicaciones en este tipo de Ultrasonido?

Si estás interesado en el Ultrasonido Estructural y en sus posibilidades, indicarte que he realizado este tipo de inspecciones en multitud de plantas y equipos de distinta índole, que puedo comentar contigo si estás interesado. También subiré algún manual sobre el particular al enlace de formacion especializada.

Este caso concreto se contextualiza en una planta con un programa de vibraciones, pero con lagunas para la detección precoz de problemas en rodamientos debido al ruido procedente del variador.

En cualquier caso, piensa que el

tiempo total se reduce

notablemente tanto a nivel de formación, inspección como de diagnóstico utilizando los ultrasonidos en relación a otras técnicas predictivas. Y eso es valioso, recuerda la frase de Baltasar Gracián:

Lo bueno, si breve, dos veces bueno; y aún lo malo, si poco, no tan malo. 

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