Veremos si es así o no: los VFD (variable frequency drives) han llegado para quedarse. Y es frecuente el fallo por bearing electrical fluting …. y es perfectamente detectable por técnicas predictivas.
Obviamente no justifica la existencia por sí solo de un departamento que se encargase de la detección de este único modo de fallo. Aunque cosas más raras se habrán visto «en esta villa del señor».
¿Porqué traducciones de artículos en el blog?
Como ya sabéis desde hace tiempo, y pensando en potenciar mi informe (de Rubén Lorenzo Araujo, administrador del blog) «objetivo benchmarking» en LinkedIn, todos los posts son traducciones de artículos y foros. Puesto que en el área de manufactura industrial son los lubricadores el «cuello de botella» del área de recursos humanos.
En particular los árboles de 80 a 159 RPMs que son los conocidos como sinfines son el particular problema de estas instalaciones de no industrial: y es que aunque con rodamientos pequeños sufren de vibración estructural y fallan. Se repiten llamadas al área de compras, etcétera pues el diseño del almacén en este tipo de no industrias no tiene una base de ingeniería.
Pero en este caso el artículo traducido es escrito por uno de los fabricantes con los que trabajé en mi periplo profesional: como sabéis Rubén Lorenzo Araujo trabajó primero en Ingeniería, Reparación y Mantenimiento (IRM) y posteriormente en PREDITEC / IRM tras la absorción (o compra) de IRM por parte de PREDITEC.
Y fue en el periplo en IRM (1998-2006) cuando trabajé con ese fabricante: UE SYSTEMS y Hugo Pereira fundamentalmente (era el representante para España y América Latina de esta firma americana).
Artículo del año 2024 (diciembre). Bearing Electrical Fluting.
Un caso de estudio no es algo novedoso en el blog, pero sí cuando se trata de experiencias «de campo», con máquinas y mecanismos.
El concepto de bearing electrical fluting no es traducible cómodamente al español, por lo que es lo que se usará para mencionar el contenido de este artículo; antiguo pero nunca con perdida de vigencia porque es manifiestamente repetible.
Desde aquí se muestra la traducción / interpretación de este artículo por parte de Rubén Lorenzo Araujo (administrador del blog). El artículo original está en este enlace sobre bearing electrical fluting.
Electrical Fluting?
El fluting es daño que es causado en el rodamiento por corrientes eléctricas inducidas por un variador de frecuencia (VFD).
El diseño de estos sistemas electrónicos da lugar a estos fallos , si bien con ultrasonido puede detectarse en sus primeras etapas de fallo.
Viaje de energía
La energía es trasladada debido a un incorrecto balance en el VFD, provocando un acelerado viaje al fallo en el rodamiento. El elemento de conductividad es el eje de la máquina.
Es decir la carga de la máquina debe ser coherente con el trabajo del VFD; sólo de esa manera se conseguirá una razonable vida útil de nuestros rodamientos.
Si se pudiese ver el interior del rodamiento
Entonces no sería necesario estas técnicas «mágicas» como el ultrasonido (u otras que se tratan en el blog como termografía, circuito motor, etcétera; todas ellas ya sabéis con su etiqueta para poder acceder a artículos exclusivamente relacionados con esa temática).
(Véase la siguiente cita)
El anillo que es la pista interior se vería dañado por el paso de corriente.
(experiencia vivida por el autor del blog)
Pero el mantenimiento es no alterar la disponibilidad de la planta; y según el autor es más sencillo que desmontar un rodamiento realizar la inspección basada en electrónica avanzada: hardware y software posteriores al año 2000.
Análisis por ultrasonidos
Afortunadamente no sólo está el ultrasonido, aunque sí nos centraremos en ella. En nuestro caso se usó el sistema UE SYSTEMS ULTRAPROBE 15.000
Aunque también puede escanearse esta condición de bearing electrical fluting con sistemas permanentes (es decir, siempre chequeando la máquina) como el 4 CAST.
La clave está tanto en el registro de tendencias, como en la interpretación auditiva del sonido. Como siempre el inspector y sus compañeros de área de mantenimiento tuvieron unas primeras sospechas sobre el fallo por electrical fluting en el rodamiento.
Así es como procedió el área de mantenimiento
Se trata de un motor eléctrico, pequeño según quién traduce y es el administrador de este blog (Rubén Lorenzo Araujo, ingeniero de organización industrial), porque su potencia es de 15 Kilowatios nada más. La particularidad es que monta sobre la punta (o haces) del eje del motor un impulsor de un grupo de ventilación.
Su velocidad (recuerden los lectores que se traduce un artículo del mundo de 60 Hz, estados unidos); se trata de un motor de 4 polos por lo que su velocidad operativa es de 29.8 Hz que traducido al cristiano es aproximadamente 1750 rpm .
Los rodamientos que «monta» este pequeño motor son en el lado opuesto al ventilador SKF 6309 y en el lado del impulsor de ventilación SKF 6208.
Armónicos de 5635 cpm
Esta es la frecuencia detectada o visualizada, por los técnicos de mantenimiento. Si bien un rodamiento con 8 elementos rodantes debería aproximar sus frecuencias a 5600 cpm. Siempre hablando del rodamiento opuesto al ventilador .
Ya sabéis que el análisis de vibración interpreta frecuencias de defecto.
Por ello los técnicos de mantenimiento decidieron usar el ULTRAPROBE 15000 de UE SYSTEMS para una segunda visión. Desde el software SPECTALYZER que esta empresa de ultrasonidos comercializa, al menos el escritor y administrador del blog lo conoce desde el año 2003. Pero se trata de un análisis espectral del sonido emitido por el rodamiento.
Ojo, no se abre el motor y se inspecciona el rodamiento. Todo es no disruptivo.
Dicho análisis frecuencial muestra 5630 cpm con armónicos; que es la BPOR (frecuencia defecto en pista exterior) para la velocidad operativa de 1750 rpm (como ya se dijo sería 5600 para un rodamiento de 8 «bolas» o elementos rodantes).
Pero la interpretación auditiva dio como origen del fallo el electrical fluting .
No era la primera inspección por ultrasonido
Por lo que el fuerte cambio detectado , fundamentalmente en el contenido base del espectro, era perfectamente detectable en energía (o dB como miden los equipos ultrasónicos).
Por tanto, se trataba de un estado avanzado de fallo que debía subsanarse con una reparación con máxima prioridad. No podía seguir el fallo bearing electrical fluting durante más tiempo.
Conclusion de bearing electrical fluting para oficina técnica
El caso planteado en este artículo pone de manifiesto que diagnosticar fluting en bearing, y sustituir la causa del defecto; evita unos daños mas serios a sus activos.
Por otro lado mejora la imagen del área de mantenimiento, que es interpretado en la organización como «un grupo» capaz de detectar futuro inconveniente con los VFD y los problemas de electrical fluting que pudieran surgir.
Por otro lado justifica los costes e inversión en estos complejos sistemas de mantenimiento; puesto que gracias a ellos se alarga las vidas de cualquier bearing, además de evitar costes por parada de fábrica e intervenciones de emergencia.
Poco más se puede comentar sobre ello
Ese es mi modo de pensar.
Yo (Rubén Lorenzo Araujo) lo intenté con vibración y ultrasonidos, igual que esta gente de este área de mantenimiento. Pero no fui capaz de detectar este particular modo de fallo: bearing electrical fluting.
Fue en EMASA (empresa de Aguas de Málaga) donde existían motores mucho más grandes que este y ahí residia el problema …. puesto que las emisiones acústicas del bearing por su propio giro presentan una muy superior intensidad.
Bearing de gran tamaño
La velocidad era inferior a la del caso planteado aquí, aunque motor también de 4 polos.
Y existía una amplia variedad de grupos de bombeo: hasta 12 para poder comparar. Pero las condiciones no eran en ningún caso repetitivas.
Por otro lado con la técnica de gSE (Spike Energy) patentada por IRD Mechanalysis (empresa que representó de siempre IRM en ESPAÑA) no era la más adecuada para VFD; sí diferentemente la técnica de envolvente de PREDITEC (firma que comercializa hardware de CSI / EMERSON en ESPAÑA).
El Spike Energy es «ultra competitivo», no me vayáis a entender mal pero para VFDs con corrientes de fuga (bearing electrical fault) es matar moscas a cañonazos.
Conocer las características de cada hardware es la clave
Lo mismo pasa con UE Systems: perfecto para detectar el bearing electrical fault en VFD motors. Pero es inferior a SDT, firma belga que ya conocí en mi periplo por PREDITEC.
Spike Energy ofrece algo más que detectar un rodamiento
La envolvente la venden muchos fabricantes de equipos de vibración que vienen de otros mercados, SKF de rodamientos por el más conocido de los ejemplos; pero sólo EMERSON (Peak Vue) o IRD (Spike Energy) ofrecen parámetros para verificar la causa raíz de los problemas. (bearing electrical fluting es uno de ellos).
El problema es que el mantenimiento ha perdido prestigio desde que acabé la carrera, pues el Spike Energy debe medirse con fijación con belzona o fisolid u otros adhesivos. Para garantizar una cierta repetitividad.
Y en mi historia de años con PREDITEC / IRM se pueden contar con los dedos de una mano los jefes de mantenimiento que hayan solicitado este tipo de instalación(arandelas por ejemplo). Increíble.
SDT también es algo más
que UE SYSTEMS, el fabricante del artículo; puesto que permite analizar la variabilidad de la señal temporal muestreando con un espectro diferentes zonas de tiempo.
Pensando en que el bearing trabaje con poca carga
y pueda aguantar más tiempo; es decir que no sea necesario gastarse ningún dinero y en su mantenimiento.
Máxime porque cuando se para un
VFD por un fallo de bearing electrical fluting
se está trastocando la distorsión armónica de la red: el contenido en armónicos que afecta al transformador principal de la planta; y este valor de
Distorsión armónica (THD) es detectado por el fabricante de motores PDMA
que es publicitado en los enlaces externos del portal (pestaña de enlaces externos).
Y esto es lo más crítico en este tipo de instalaciones: la distorsión armónica que puede ocasionar paradas de mayor criticidad: fallos de varios equipos de bombeo, por ejemplo, que el individual provocado por bearing electrical fluting.
Pensar en titulados de grado , trabajo detección Bearing Electrical Fluting
Es un trabajo muy específico, y de menor responsabilidad y sueldo.
Por eso para nuevas titulaciones, ¿un modo de ganarse la vida? especialmente en motores pequeños donde el THD no sea tan importante.
Por eso el artículo es óptimo, pese a que no use las técnicas más avanzadas: gSE, SDT, PeakVue o PDMA …. porque el tamaño del motor no justifica más protocolos ni complicaciones.
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