Aumento de la carga dinámica en rodamientos por causa del desbalance

A continuación, se presenta un caso de estudio, con la finalidad de entender la influencia que tiene el efecto de desbalance en los rotores dinámicos, y como este fenómeno afecta directamente en la vida útil de los rodamientos.

Se da seguimiento a los valores de vibración al ventilador esparcidor de una caldera, donde a lo largo de las rutinas se pudo observar aumento de la vibración debido al incrustante de bagacillo en el ventilador (0.7 in/s Rms), provocando desbalance en varias ocasiones, el mayor efecto de la vibración es resentido por los rodamientos del motor presentando impactos de alta frecuencia modulados a la velocidad del motor (3600 CPM).

En análisis de forma de onda se puede observar la limitación de la vibración, principal indicativo de holgura mecánica tipo C en el motor es probable exista una combinación de desbalance y holguras principalmente en los alojamientos o rodamientos del motor. Por lo cual se recomienda una vez se corrija el desajuste del alojamiento y rodamientos del motor, realizar un balanceo dinámico del ventilador.

Vibración limitada a una sola dirección producida por holgura excesiva

En el estudio de la forma de onda se puede observar el comportamiento de la vibración en función del tiempo, cuando la naturaleza de la vibración es limitada en su recorrido por la aparición de holguras, muestra un dominio del sentido en amplitud en este caso es negativo.

Después del análisis realizado se programa la intervención del motor, obteniendo hallazgos importantes, en los cuales se puede observar la holgura o falta de ajuste en las cajas del rodamiento del motor, acompañado de un desajuste interno de los rodamientos, posiblemente causado por el aumento de la carga dinámica en los rodamientos provocado por el desbalance del rotor.

Rodamiento 6311. Se pudo detectar ajuste fuera de lo normal (holgura) en la caja de los rodamientos, provocando la ralladura de la pista exterior del rodamiento

Tabla 1.1 Ajuste de rodamientos, EASA STANDART AR100-2011

Después de realizar el mantenimiento requerido al motor se realiza prueba con el ventilador acoplado teniendo como resultado un espectro con amplitud alta (0.85 in/s Rms), con 1X dominante.

El peso del ventilador es de 45 kg, para realizar el balanceo se estima una masa residual permisible considerando la norma ISO 1940/1, con calidad G 2.5 el cual será de 9.54 g.

Después de realizar la corrección se pudo observar que la amplitud de la vibración fue disminuida 5 veces, (0.85 in/s Rms a 0.17 in/s Rms), básicamente la carga dinámica ejercida sobre el rodamiento será 5 veces menor, teniendo como beneficio la operación optima del equipo, prolongando la vida útil de los rodamientos, y disminución de las pérdidas de potencia aprovechable del equipo.

Autor: José Daniel Acosta Robles. Superintendente de Mantenimiento Predictivo en Grupo Zucarmex.

Bibliografía:

  1. EASA AR100-2001 RECOMMENDED PRACTICE.

For the repair of rotating electrical apparatus.

-Ajuste de rodamientos

  • Norma ISO 1940/1

Desequilibrio residual permisible

-Tabla de aplicación 

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