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MANTENIMIENTO PREDICTIVOHerramientas Básicas para un
correcto Mantenimiento Predictivo
1
Ing Miguel Mendoza
Gerente Regional FLUKE
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TEMARIO
• Descripción General del Mantenimiento Predictivo.• Aplicaciones de la Termografía por infrarrojo.• Análisis de vibración para el Mantenimiento Mecánico• Alineación de ejes en Motores por medio de Laser.• Aplicación de instrumentos de medición portátiles adicionales
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¿Qué es productividad?
Es la relación entre cantidad de producto obtenida y los recursos
utilizados
Relación entre resultado y tiempo utilizado para obtenerlo
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¿Cuál es la probabilidad de falla?
Cuando inicia la operación de una máquina nueva, la probabilidad de falla es mayor, o bien cuando se le ha hecho un mantenimiento reciente.
Aún cuando las condiciones de
operación sean ideales, el tiempo va
degradando el tiempo de vida de los equipos.
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REGLA DE ORO
Lo que no se mide….
No se controla
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¿Dónde, Cuánto y Cuánto?
¿DÓNDE?• Revisar cargas críticas• Ir de lo General a lo Particular
•¿Cuántos equipos tengo?•¿Cuántos necesito?
• Mantenimiento basado en condiciones• Monitoreo cercano según historial• En función del tipo de carga
El tiempo que dejamos midiendo un equipo essumamente importante debido a que nos indicará elcomportamiento de la carga bajo diferentescondiciones. Mientras más tiempo mejor, será el Scopeque alcanzaremos.
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Mantenimiento Correctivo
Filosofía: Que opere el equipo hasta que falle, repararlo y ponerlo en marcha
nuevamente
Ventajas: …?
Desventajas: paros no programados,
personal de mantenimiento que esta 24x7,
pocas veces se conoce la causa raíz de la
falla, lo que lleva a altos costos de
mantenimiento.
En éste mantenimiento la planta
reacciona a una falla en lugar de
anticiparse a la falla y prepararse a
ella.
¿Cuándo aplicarlo?...lo menos posible, o bien en
máquinas que no sean críticas para el
funcionamiento de la planta.
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Mantenimiento Preventivo
Filosofía: El realizar revisiones regulares evita que la máquina falle.
Ventajas: Reduce la probabilidad de falla, pero no lo elimina, pues se estima la
vida útil de la máquina sin una base sustentable
Desventajas: Si se programa el mantenimiento en tiempos muy
prolongados la máquina puede fallar y en caso contrario, que el
mantenimiento sea demasiado prematuro, puede repararse un equipo
que funciona y la “reparación” sería costosa”
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Mantenimiento Predictivo
Filosofía: Si no esta descompuesto, no lo arregles.
Análisis de VibracionesAlineación de
motoresTermografía
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Monitoreo de Condiciones
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Mantenimiento Proactivo
Filosofía: Anticiparse y resolver problemas antes de que se presenten
Ventajas: Reduce la probabilidad de falla, nos da a conocer la razón de la falla,
para que así no se vuelva a presentar
Desventajas: Los costos de monitorear continuamente un equipo es alto,
por lo que se enfocaría en los equipos más críticos de nuestra planta.
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Herramientas de medición
EnergyBackup
Aplications
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• Alguna vez, el manejo
Seguro de herramientas
fue obvio
• Hoy en día, en las
complejas herramientas
de prueba , la seguridad
puede NO esta indicada
y por ello el riesgo es
latente
“Hey, Mira!,¿Que haces?”
Seguridad en las mediciones eléctricas
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• Niveles de Tensión • Niveles de Categoría• Prácticas seguras
– Des-energizar los circuitos– Utilizar equipo de protección– No exceder la categoría y la tensión
que pueda soportar el instrumento de medición
– Utilizar el método de prueba de los 3 puntos
• Mida un circuito vivo conocido
• Mida el circuito que se quiere probar
• Vuelva a medir el circuito vivo conocido
– Evitar tener que tomar con la mano el multímetro
Categoría de medición
Voltaje de trabajo(cd o ac-rms a tierra)
Corriente temporal de impulso pico(20 repeticiones)
Fuente de la prueba
(Ohm = V/A)
CAT I 600V 2500V 30 ohmios de la fuente
CAT I 1000V 4000V 30 ohmios de la fuente
CAT II 600V 4000V 12 ohmios de la fuente
CAT II 1000V 6000V 12 ohmios de la fuente
CAT III 600V 6000V 2 ohmios de la fuente
CAT III 1000V 8000V 2 ohmios de la fuente
CAT IV 600V 8000V 2 ohmios de la fuente
Haciendo Mediciones Seguras
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¿Por qué es importante la medición de tierra?
• La falta de una buena tierra física incrementa el riesgo de falla.
• Se pueden presentar fallas en instrumentos y probabilidad de shock eléctrico.
• Evitar exponer al personal a potenciales inseguros.
• Para eliminar fallas con arco eléctrico.
• Proporcionar una trayectoria a corrientes inducidas y minimizar el ruido eléctrico en los cables.
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Medición de Resistencia de Tierra
- Diagnostica problemas de
intermitencia eléctrica.
- Evita paros inesesarios.
- Aprender los principios de las
pruebas de tierra.
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¿ Equipo RMS o Promedio ?
CONCEPTOS BASICOS
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Riesgo de Electrocución
Corriente falla con tablero mal aterrizado
250 A
CORRIENTE DE FALLA
250 A
CORRIENTE DE FALLA
!
Corriente falla con tablero bien aterrizado
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Shock Eléctrico
Aplicado a la piel:
6+ Amps: Contracción sostenida del miocardio seguida por ritmo normal. Parálisis respiratoria. Quemadas en área decontacto.
100-300mA. Fibrilación Ventricular.
50mA: Palidez, desmayo, alguna herida mecánica.
16mA: Corriente de contracción muscular.
1mA: Umbral de percepción.
Aplicado al miocardio:
100mA: Fibrilación Ventricular
10mA: Máxima corriente de fuga recomendada.
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Condiciones Normales de Operación de Motores
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Condiciones Especiales de Operación de Motores
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Causas mas comunes de Fallas en Motores
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Los Motores son el Principal Consumidor de Energía Eléctrica
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En Realidad Todo Esta Relacionado con el Calor
• El calor excesivo es en la mayoría de las veces la causa de que un motor falle
• El calor destruye el aislamiento de los devanados y esto puede ocasionar un corto circuito
• La vida del motor se acorta debido al incremento de calor interno que se genera por arriba del nivel de temperatura de su aislamiento.
• Por cada incremento de 10 ºC en la temperatura de un motor, la vida del aislamiento de los devanados se reduce a la mitad
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¿Que Provoca el Calentamiento en un Motor?
• Desbalance de tensión, corriente
• Pérdida de una fase
• Sobrecarga
• Ciclos de apagado y prendido frecuentes (motor
que esta siendo apagado y prendido
frecuentemente)
• Carencia de ventilación adecuada
• Contaminación
• Desgaste en los baleros: carencia de lubricación ó
exceso de la misma
• Mala alineación
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Soluciones para Termografía
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Cámara termográfica
Que es una cámara termográfica?
Las cámaras termográficas son instrumentos
que crean imágenes de calor en vez de
luz. Estas miden energía infrarroja (IR) y
convierten los datos en imágenes
correspondientes a su temperatura.
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Métodos de transferencia de calor
• Existen tres métodos para la transferencia de energía calorífica:
Conducción ConvecciónRadiación
*Solidos* *Solidos y Gases* *OndasElectromagnéticas*
Ts
Temperatureof heated
surface
SUR
FAC
E
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Desaprovechamiento de calor de sistemas eléctricos
Conceptos básicos de la transferencia de calor: cómo funcionan las cámaras termográficas
• Todos los objetos emiten radiación infrarroja.
• Las cámaras termográficas “ven” la temperatura mediante la medición de la radiación emitida y convierten estos datos en la imagen correspondiente.
• Solo mide las temperaturas de la superficie.
• Los objetos eléctricos emiten calor como un subproducto.
• El exceso de calor, o un cambio en la cantidad de calor, indica la presencia de ineficiencias que consumen energía en exceso.
convección
radiación
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Transferencia por conducción
• Es la transferencia de calor de una
molécula a otra en un sólido y algunas
veces a un líquido. Depende de:
– La conductividad de material
– Diferencia de temperatura
– Área sobre la cual la energía es transferida
Q = k/L * ΔT * A
Q = Calor transferidok = Conductividad térmicaL = Espesor del materialA = ÁreaΔT = Diferencia de temp.
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Tipos de convección
• Convección natural. Ocurre debido a los cambios en la densidad del fluido
• Convección forzada. Es provocada por una fuerza externa como el viento, una bomba ó un ventilador
• La regla de oro de la convección es:
– Viento a 10 mph puede reducirla ΔT a la mitad
– Viento a 15 mph puede reducirla ΔT en 2/3
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La Conveccion es poderosa
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Transferencia por radiación
• La radiación infrarroja es radiación electromagnética con longitudes de onda mas largas que la luz visible pero más cortas que las microondas
– Viaja a la velocidad de la (3 x 108 m/s)
– Viaja en línea recta enforma de onda
– Todos los objetos arribadel cero absoluto (0ºK)radian infrarrojos
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Comportamiento IR
Emisividad, reflectividad, transmisividad
Energía reflejada
Energía Transmitida
Energía Emitida
R+T+E = 1
R = Energía Reflejada
T = Energía Transmitida
E = Energía Emitida
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Aplicaciones
Edificios
Eléctrico
Procesos
Motores
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Aplicaciones eléctricas
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Aplicaciones eléctricas
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![Page 41: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/41.jpg)
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Aplicaciones eléctricas (Cont.)
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Aplicaciones eléctricas (Cont.)
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Aplicaciones eléctricas (Cont.)
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Tableros Electricos
Retirar cubiertas InterioresVerifique las cargas
- Desbalances- Falsos contactos electricos- Falsos contactos mecanicos- Armonicos
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Aplicaciones eléctricas (Cont.)
¡ FRIO ! Tambien puede ser malo
Componentes frios pueden indicar
problemas:
- Bajo nivel de aceite o flujo
restringido
en tubos de enfriamiento
- Fusibles quemados
- Una sola fase
![Page 47: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/47.jpg)
Aplicaciones eléctricas (Cont.)
![Page 48: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/48.jpg)
Aplicaciones en motores
![Page 49: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/49.jpg)
Motores, acoplamientos y rodamientos
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Aplicaciones en procesos
![Page 51: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/51.jpg)
Aplicaciones en procesos (Cont.)
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Rodamientos pequeños
Ningun otro metodo es tan
efectivo o rapido para
rodamientos pequeños
Falla en rodamientos puede
resultar en fuego, esfuerzo
mecanico, desgaste de bandas
y aumento la carga electrica
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Las cámaras termográficas pueden identificar áreas en la envolvente
de edificios que permiten la transferencia de calor no intencional,
lo cual incluye la pérdida de aire acondicionado.
Cómo identificar pérdidas en la envolvente de edificios
53
![Page 54: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/54.jpg)
¿Qué es una Mirilla para Termografía?
• Una mirilla para termografía
le permite a una cámara
termográfica tomar imágenes
de una instalación eléctrica
energizada a través de un
panel cerrado de manera
segura.
• Éstas mirillas son de un
cristal especial recubierto que
transmite radiación infrarroja,
visible y ultra-violeta.
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VIDRIO ALUMINIO MIRILLA DE HAWK IR
Las mirillas no están hechas de vidrio común
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Seguro y Rápido
Mirillas para Termografía
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Beneficios…
• SeguridadMinimiza el riesgo de arcos eléctricos y lesiones graves
• RapidezNo requiere des energizar los equipos, no requiere abrir el panel de alta tensión o quitarlo para su instalación.
• EficienciaPuede realizar el monitoreo en plena carga.
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![Page 59: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/59.jpg)
¿ Que es Vibracion ?? ? ?
? ?? ?
?
![Page 60: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/60.jpg)
¿Qué es la vibración?
Es la oscilación mecánica de un cuerpo y/o sistema
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Indicadores precoces de la "salud" de una máquina
• En el mundo del mantenimiento mecánico, la vibración sigue siendo uno de los indicadores más precoces de la "salud" de una máquina.
• Si tenemos en cuenta que más de la mitad del tiempo de parada no planificado se debe a averías mecánicas, ¿por qué no hay más empresas que inviertan en análisis de las vibraciones?
Punto donde
comienza a
producirse
una avería
Changes in Vibration P-F Interval 1-9 months
Partículas de desgaste en aceite, curva P-F, intervalo 1-6 meses
IR Thermography P-F Interval 3-12 wks
MP cuantitativo, curva P-F, intervalo 5-8 semanas
Audible Noise P-F Interval 1-4 wks
Calor por contacto, curva P-F,
intervalo 1-5 días
F
P P
1P
2 P
3 P
4 P
5
P6
P = Avería potencial
F = Avería
La curva P-F, Adaptada del libro de John Moubray “Mantenimiento centrado en fiabilidad II”
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Motores eléctricos
![Page 63: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/63.jpg)
Comportamiento de componentes de un motor
Así como un ventilador tiene una señal característica, que esta en función del número de aspas, así mismo sucede con las demás piezas mecánicas del motor.
![Page 64: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/64.jpg)
Señal del Sensor
Ésta bien podría ser una señal típica arrojada por el sensor de
vibraciones, la cual es difícil de estudiar a pesar de la gran cantidad
de información que va montada en ella…. Pues nos indica la
vibración de todas las partes mecánicas del sistema.
![Page 65: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/65.jpg)
Transformada Rápida de Fourier o FFT o Firma
• Éste es un ejemplo de
las señales
individuales salientes
de un sensor y al final
la suma de ellas, vea
también su gráfica en
frecuencias.
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FFT aún más visual
Imaginemos que podemos desplazar éstas señales que pueden ir
montadas, o van sumadas y la trasladamos en una gráfica de 3ra
dimensión, donde el eje Z será el eje de las frecuencias,
![Page 67: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/67.jpg)
• Cada componente de la máquina produce un tipo único de señal de vibración.
• Las señales que aparecen en el espectro de vibraciones a menudo forman patrones característicos.
• El reconocimiento de patrones es una parte fundamental del análisis de vibraciones ... pero el entrenamiento importante y experiencia son necesarias para leer los patrones.
Fallos comunes de la máquina y de análisis de espectro
4 fallas mas comunes son:
• Desequilibrio
• Mala alineacion
• Holguras
• Fallas en rodamientos
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4 causas comunes de la vibracion
68
Falla en rodamientos
Mala alineacion
Desequilibrio
Holguras
1.
2.
3.
4.
![Page 69: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/69.jpg)
69
1 2 3 4
Donde hacer mediciones en la maquinaria
MOTOR COMPRESSORCOUPLING
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Los datos de rango bajo de desequilibrio, desalineación, Las aspas del ventilador, impulsor de la bomba, flojedad, la Fundación
Dos rangos de frecuencia
Datos de alta gama de indicaciones Primera
falla en un rodamiento, barras de motor, de
los engranajes, paletas de la turbina
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Resumen de las pruebas de vibración
Podemos simplificar abajo a un proceso de 3 pasos:
1.- Identificar picos de vibración que se refieren a un componente de origen en la
máquina.
2.- Busque patrones en los datos basados en reglas de vibración
3.- Medir la amplitud del pico de vibración para determinar la severidad del fallo.
Una vez que la falta y la
gravedad se determinan, de
una reparación puede ser
recomendada y generó una
orden de trabajo.
![Page 72: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/72.jpg)
Fallas de rodamientos
• Frecuencias de rodamientos no son sincrónicos• La geometría de las bolas, jaula y las razas aparecen a diferentes velocidades - no es un
múltiplo de la velocidad del eje• En la mayoría de los casos, los picos no sincrónicos son los rodamientos de rodillos.• La mayoría de los programas de uso de frecuencias de vibración de
1.- Rodamientos:2.- Pista interior3.- Pista exterior4.- Jaula5.- Bola giro
Snap ring groove
Inner race
Inner ring
Cage
Outer race
Outer ring
Seal/shield
groove & notch
Bore
Inner ring
face
Outer ring
face
Outside
diameter
Ball
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¿Daños en baleros?
• Una falla en los baleros reduce la eficiencia del mismo.
• Las fallas en los baleros se presentan en altas frecuencias y tienen
formas características, son como la huella digital de ellos.
73
Daño
![Page 74: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/74.jpg)
• Una diferencia de más de 10°C puede representar
que se deba hacer cambio de baleros
• Posteriormente debe checarse desalineación.
Y la falla se incrementa
74
![Page 75: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/75.jpg)
Fallas en rodamientos
• Aquí hay un pico de vibración a la velocidad del eje 3.56X
• Esto es probablemente de un cojinete de rodillos
![Page 76: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/76.jpg)
9 Etapas de desgaste
- Desgaste de los cojinetes Temprana primero se muestra en las
frecuencias altas
- Nada se ve en las bajas frecuencias
- Estos datos se ve saludable
Stage 1
![Page 77: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/77.jpg)
- Un pico se presenta en 3.1X
- Esto no puede ser un desequilibrio, desalineamiento, holgura, o de
las aspas del ventilador o álabes del rodete de la bomba.
Stage 2
Very
small flaw
9 Etapas de desgaste
![Page 78: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/78.jpg)
- A continuación, el pico a 3.1X crece en amplitud lo que indica que el
rodamiento está empeorando.
Stage 3
9 Etapas de desgaste
![Page 79: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/79.jpg)
- A continuación, un armónico del pico de 3,1 aparece en el 6,2, lo que
indica que el rodamiento está empeorando.
Stage 4Slight
9 Etapas de desgaste
![Page 80: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/80.jpg)
- A veces, el desgaste de los cojinetes hará que la flojedad que se
muestra como el aumento de los picos de armónicos.
Stage 5
9 Etapas de desgaste
![Page 81: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/81.jpg)
- Como el defecto del cojinete se mueve dentro y fuera de la zona de
carga, la modulación del eje se ve como 1X bandas laterales
Stage 6
Small flaw
Moderate
9 Etapas de desgaste
![Page 82: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/82.jpg)
- Como el desgaste de rodamientos, que producen grandes cantidades
de vibración aleatoria y los impactos. Esto se ve como una primera
pajar alrededor de la base del tono de rodamiento
Stage 7
Medium flaw
Serious
9 Etapas de desgaste
![Page 83: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/83.jpg)
- Con el tiempo, la vibración aleatoria eleva el nivel de ruido del
espectro.
Stage 8
Friction = heat
Large flaw
Extreme
9 Etapas de desgaste
![Page 84: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/84.jpg)
- Demasiado tarde !
Stage 9
9 Etapas de desgaste
![Page 85: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/85.jpg)
Analisis tradicional de rodamientos
• En primer lugar, busque en el momento de forma de onda compleja para encontrar golpes
• A continuación, buscar las frecuencias que llevan de una base de datos de
miles de rodamientos.
• Entonces, superposición para identificar posibles fallos de rodamientos en el espectro de
frecuencias.
• Pero, ¿qué pasa si usted no sabe o no puede seguir la pista?
![Page 86: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/86.jpg)
Four common causes of vibration
5/19/2016 86
Mala alineacion2.
![Page 87: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/87.jpg)
¿Qué es la desalineación?
• Cuando un tren de máquinas esta completamente alineado implica que el eje
de rotación de uno y de otro eje coinciden perfectamente.
• Cuando ésto no sucede es cuando se tiene una desalineación
87
![Page 88: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/88.jpg)
• La desalineación puede ser causada por varias fuentes, entre ellas:
• Mal montaje o cambios después del montaje
• Distorsión debido a tensiones en los tubos
• Distorsión debido al esfuerzo de torsión, combinado con un soporte flexible
• Crecimiento de la estructura de la máquina inducido por la temperatura
• Acoplamiento mal mecanizado
• Lubricación inadecuada del acoplamiento
Fuentes de desalineación
• 2X: al doble de la velocidad de rotación en dirección radial y tangencial (paralela)
• 1X: a la velocidad de rotación en dirección axial (angular)
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Desalineación
OFFSET
ANGULARIDAD
Una máquina esta desalineada cuando el
centro de rotación de una de las máquinas
no es concéntrico a la otra. Y podemos
tener diferentes tipos de desalineaciones
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¿Cómo identifico desalineación con un analizador de vibraciones
• El Fluke-810 saca éste diagnóstico por nosotros
90
![Page 91: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/91.jpg)
4 causas comunes de la vibracion
91
Desequilibrio3.
![Page 92: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/92.jpg)
¿Qué es el desequilibrio?
• El desequilibrio es una condición de una pieza giratoria cuando el centro de la masa no se encuentra en el eje de rotación. En otras palabras, hay un “punto pesado” en alguna parte del rotor.
Los otros picos se deben a diferentes fenómenos que ocurren en la máquina.
0 1 2 3 4 5 6
ÓRDENES
60
70
80
90
100
110
120
130
140VdB
El pico más alto de 124 VdB a una velocidad de funcionamiento 1X está ocasionado por el desequilibrio.
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• En una máquina, existen diversas condiciones que pueden provocar desequilibrio:
• Acumulación de suciedad o falta de contrapesos
• Falta de homogeneidad en los materiales, especialmente en piezas de fundición (por ejemplo, secciones porosas, respiraderos)
• Diferencia de dimensiones de piezas acopladas (por ejemplo, eje, cilindro...)
• Flexión de los rodillos (por ejemplo, cilindros de fábricas de papel) o errores de mecanizado
• Distribución desigual de la masa en bobinados eléctricos
• Corrosión desigual, rotor excéntrico o erosión de los rotores
Fuentes de desequilibrio
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¿Problemas de desbalance?
• Ocurre cuando el centro de masa en realidad no esta centrado.
• Lo cual provoca vibraciones
94
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Desbalance
•La frecuencia de vibración se manifiesta a 1x las rpm de la pieza desbalanceada.
•La amplitud es proporcional a la cantidad de desbalance.
•La amplitud de la vibración es normalmente mayor en un sentido de medición ya sea
radial, horizontal o vertical.
•El análisis de fase indica lecturas de fase estables.
•La fase se desplazará 90º si se desplaza el captador 90º.
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Desbalance
Según el eje donde se
presente mayor amplitud
podría indicarnos la condición
de desbalance
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Midiendo Desbalance
97
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Interpretación…
• El Fluke-810 hace al interpretación
por ustede, basándose en una
extensa base de datos de perfiles de
vibración.
98
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4 principales fallas de la vibracion
5/19/2016 99
Holguras4.
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• La holgura mecánica puede ser de dos tipos:
• Holgura rotativa: se produce debido a una separación excesiva entre los elementos giratorios y fijos de la máquina, como sucede en un rodamiento.
• Holgura no rotativa: se trata de una holgura entre dos partes normalmente fijas, como la pata de una máquina y la base o una carcasa de rodamiento y la propia máquina.
¿Qué es la holgura?
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¿Qué es la holgura?
• Demaciado espacio entre los elementos rodantes
• Puede presentarse holgura rotativa y no rotativa o en partes que son
comunmente estructurales.
101
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Holgura rotativa
• Un juego excesivo en cojinetes lisos y rodamientos producirá armónicos de 1x que, en algunos casos, pueden ser mayores de 10X
• Un juego excesivo en cojinetes lisos puede producir armónicos de 0,5X, tal como se muestra. Se denominan componentes de medio orden o subarmónicos. Se pueden producir por rozamiento e impactos fuertes.
Holgura en el espectro
1X
4X
0,5X 1,5X
2,5X 4,5X
5,5X
1X 2X3X
4X
3X
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Sensor Triaxial
![Page 104: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/104.jpg)
Montaje del Sensor
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Ventajas del diagnóstico
• Se evita el desgaste o daños prematuros
• Se evita el sobrecalentamiento y el fallo del motor.
• Se reducen el tiempo de inactividad y las pérdidas económicas.
![Page 106: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/106.jpg)
Soluciones
![Page 107: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/107.jpg)
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Contenido
¿Por qué
alinear?
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¿Por qué alinear?
Excesiva vibración
Incremento de temperatura lo que incrementa el consumo de energía
Reducción de tiempo de vida de los baleros
Desgaste de sellos por flexión de los ejes
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¿Por qué alinear?
Visualización con termografía infrarroja
Alineación imprecisa incrementa las cargas en los acoplamientos
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Beneficios de una alineación precisa
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►Protección de la maquinaria
■Reduce Vibración
¿Por qué Alinear?
Mayor Eficiencia
►Reduce los costos de Mantenimiento
■Menores Reparaciones
■Menor consumo de partes
►Mayor Productividad
■Más tiempo disponible de la maquinaria
■Menor consumo eléctrico
■Mayor confiabilidad
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112
¿Qué es alinear?
Que en el punto de transferenciade energía de un cople a otro, losejes de rotación de ambos coplesdeben ser colineales cuando lamáquina esta en funcionamientobajo condiciones de operaciónnormales
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Los cuatro parametros de alineación
Angularidad Vertical Offset Vertical
Angularidad Horizontal Offset Horizontal
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DesfaseOffset
Offset es la distancia entre los ejes de rotación en un punto determinado
![Page 115: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/115.jpg)
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Angularidad
La angularidad describe el ángulo formado entre los 2 ejes de rotación….
La angularidad se puede expresar directamente en grados, mrad, o bien en términos de pendiente en mm/m o milesimas/inch.
Dicho valor multiplicado por el diámetro del acoplamiento nos indicará la distancia equivalente en el borde del mismo.
Mismo ángulo – diferente gap (defase)
Diferente ángulo – mismo gap (defase)
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Acercándonos aún más…
Un cople de diámetro de 152.4mm y con una apertura en la parte superior de 0.127 mm obtenemos un ángulo de 0.83mrad
![Page 117: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/117.jpg)
• Un ejemplo de casos en los que requerimos una alineación precisa…
Ejemplo Práctico…
En éstos casos la longitud de la flecha del cople si importa y se vuelve crítico para ser alineado
Pues si adicionalmente éste equipo trabaja a velocidades superiores (RPMs) la tolerancia en la alineación sería mucho menor
![Page 118: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/118.jpg)
118
¿Para qué alinear?
• Tiempo de vida de baleros
Con la menor desalineación podemos incrementamos el tiempo de vida de los baleros
Courtesy of The University of Tennessee
![Page 119: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/119.jpg)
119
¿Para qué alinear?
• Ciclo de vida de los baleros
El máximo porcentaje para tener el mayor tiempo de vida esperado para los baleros se ve reflejado en una alineación más precisa
Max. Offset0,13 mm
Max. Offset0,25 mm
Max. Offset0,89 mm
90% 80% 50%
Courtesy of The University of Tennessee
![Page 120: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/120.jpg)
120
¿Para qué alinear?
• Reparaciones de sellos mecánicos Las reparaciones de sellos mecánicos se reducen hasta en un 65%
cuando contamos con una alineación precisa
Courtesy of Hoechst AG Gendorf/Germany
![Page 121: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/121.jpg)
121
¿Para qué alinear?
• Reparaciones de sellos mecánicos
Fallas de tiempo debido a sellos mecánicos por coples desalineados
80 3,5 1,5 (Meses)
Max. Offset0,65 mm
Max. Offset1,2 mm
Max. Offset0,05 mm
Courtesy from Durametallic plus AES Seals
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Preparación de la máquina para tener una correcta alineación…
Pata coja: 4 posibilidades
![Page 123: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/123.jpg)
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Checklist de alineación
Base bien…
Contar con lainas para la alineación
Revisar tornillos y pernos
Que los tornillos estén aceitados
Coples ok?, no hay deflexión, como se encuentran los cojinetes
Revisar los coples
Que no se haya presentando pata coja
Tolerancias establecidas
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Consecuencias mala alineación
Desgaste en los sellos por la flexión en los ejes
![Page 125: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/125.jpg)
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![Page 126: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/126.jpg)
Regla / GalgaResolución 1/10 mm
Relojes IndicadoresResolución 1/100 mm
Alineación ópticaResolution 1/1000 mm
Métodos tradicionales:
![Page 127: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/127.jpg)
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Métodos tradicionales: galgas y reglas
Ventajas
Costo bajo de alineación
DesventajasResolución limitada al ojo humano (0,1 mm ) y de la superficie del acoplamiento. Proclive a erroresSin documentación
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Métodos tradicionales de Alineación
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129/37
Métodos tradicionalesRelojes indicadores
A pesar de que los relojesindicadores alcanzan una resolución
de 0,01 mm, los cálculos son enla mayoría de casos complicados y
requieren personal con gran experiencia
Escala exterior
Escala interior
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Métodos de alineaciónAlineación láser
0.004 mil
1/1000 mm
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Alineación láser
¿Cuáles son los principios de medición láser?
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132/37
Principio de medición I Láser reflejado
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133/37
Principio de medición dealineación láser II
![Page 134: Herramientas Básicas para un correcto Mantenimiento Predictivoarregaindustrial.com/wp-content/uploads/2016/04/Mtto-Predictivo-2016... · • Descripción General del Mantenimiento](https://reader030.vdocumento.com/reader030/viewer/2022040303/5e88d20d86e9994e173eca3e/html5/thumbnails/134.jpg)
134/37
Resolución de 1/1000 mm (0.00004")
Medición precisa y correctacon un montaje estable y con unarecepción de datos automática.
Abrazaderas de montaje universal sin flexión en las barras
Ajuste rápido del láser en pantalla
Montaje sencillo con una guía de uso simple.
Beneficios de alineación láser
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Alineación láser
¿Cuáles son los
principios de
medición láser?
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Prisma reflector
Laser
Detector
Tecnología de alineación laser
136Fluke Company Confidential – Do Not Distribute
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Fluke 830
Computador
Bluetooth
Un solo laser: sensor – prisma
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Láser reflejado
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Láser reflejado
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Resolución de 1/1000 mm (0.00004")
Medición precisa y correctacon un montaje estable y con unarecepción de datos automática.
Abrazaderas de montaje universal sin flexión en las barras
Ajuste rápido del láser en pantalla
Montaje sencillo con una guía de uso simple.
Beneficios de alineación láser
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Sistemas de Alineacion de ejes y poleas
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PULLALIGN®:
Alineación perfecta de poleas con láser
•Reduce la vibración y el ruido de la
correa
•Reduce el tiempo de parada y los
costes de energía
•Prolonga la vida de la correa, polea y
rodamiento
•Muestra el offset, y el ángulo vertical
y horizontal simultáneamente
•No requiere entrenamiento
•Eficiente: operación con una persona
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Mediciones adicionales con AMPROBE
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Gracias por su tiempoLe deseamos éxito en su Mantenimiento Predictivo
Ing Miguel Mendoza
Gerente Regional Fluke Mexico
[email protected]¿Preguntas?