Impulso de Choque-SPM RSCH V5

Monitoreo del estado de rodamientos

Método de “Impulso de Choque”(Shock Pulse Method / SPM)

2© 2007 PRÜFTECHNIK Condition Monitoring GmbH / Robert Schmaus

Teoría del impulso de choque


Introduction


¿Qué es impulso de choque?

La tecnología para medir la condición de rodamientos por "impulso de choque" (shock pulse method, o SPM), es una manera de supervisar la condición de rodamientos escuchando al “ruido” que emiten estos.

Para esto PRÜFTECHNIK ha inventado un sensor 2-en-1 (vibración y SPM) que tiene dos elementos piezo-eléctricos en su interior. La tecnología de sensores es propiedad de PRÜFTECHNIK - al contrario de la mayoría de empresas que compran sus sensores de otros fabricantes de sensores.

En PRÜFTECHNIK tenemos la filosofía de que si uso un sensor comprado y de menor calidad, puedo usar el mejor colector de datos o sistema online y solo mediréuna calidad baja de señales, correspondientes a la mala calidad del sensor. Por eso fabricamos nuestros propios sensores.

El método de SPM básicamente "escucha" los ruidos de altas frecuencias del rodamiento. El sensor para SPM tiene una resonancia de 36kHZ (alta f) y mide en dB (decibeles).


¿Qué valores se miden y para qué?

Hay dos valores que miden:

1) el carpet value (valor alfombra o valor valle) dBc= el sonido que emiten los elementos rodantes en el rodamiento.

Si el valor es alto, el ruido es alto y por consecuencia la lubricación es mala. Acción: verificar y lubricar.

2) el max value (valor máximo) dBm= el sonido que emite un elemento rodante al pasar por una avería.

Por ejemplo detectas mínimas averías en pistas internas, externas, en los elementos rodantes y/o en la canastilla.

Al descubrir un valor dBm alto, se mide un espectro envolvente y se analiza con los marcadores de frecuencias. Si el marcador se traslapa con los picos del espectro existe una avería. De esta manera se identifica si es una avería de pista interna, externa, etc.


Valor dBm y dBc

Valor dBm

(avería)

Valor dBc

(lubricación)


Shock pulses in bearings


Measurement


Evaluating bearing condition


Quantitative analysis


Qualitative analysis


Applications and advantages


Valor dBc(lubricación)

¿Mediciones de Nivel 1?

El Nivel 1 básicamente monitorea la condición del rodamiento

Si los valores globales aumentan el estado del rodamiento se está deteriorando

El Nivel 1 permite detectar el momento en el cual el estado del rodamiento llega a niveles críticos.

Al llegar a niveles críticos se realiza un análisis y diagnóstico para detectar la raíz causa del problema ( Nivel 2)

Valor dBm(avería)

Alarma dBm

Alarma dBc


¿Mediciones de Nivel 2?

El Nivel 2 permite detectar el origen del problema que conllevó a estar en un estado de alarma.

Para poder detectar e identificar la pieza averiada en un rodamiento se puede usar un espectro envolvente.

Con marcadores de frecuencias de averías (calculadas para cada tipo de rodamiento) se puede asegurar si el problema existe en la pista interior o exterior, en la canastilla o en elementos rodantes.

Los cuatro marcadores de frecuencias para rodamientos son:

1. BPFO = Ball Pass Frequency Outer race: The frequency at which a single defect in the outer race will be detected.

2. BPFI = Ball Pass Frequency Inner Race. The frequency at which a single defect in the inner race will be detected.

3. BSF = Ball Spin Frequency. The frequency at which a single defect on a rolling element will be detected. The speed the balls or rollers rotate around their own axis.

4. FTF = Fundamental Train Frequency. The frequency or speed of balls and cage rotate around shaft. Also known as cage frequency.


Estrategia combinada de Nivel 1 / Nivel 2

Nivel 2:

Análisis de vibraciones al llegar a niveles de advertencia y/o alarma

Nivel 1:

Tendencias de valores globales característicos durante el ciclo de vida

Diagnóstico de averíasDiagnóstico de rodamientos: detección de la pieza averiada (pista interna/externa, canastilla, elemento rodante)

Diagnóstico de la máquina: detección del origen del problema(desbalance, desalineación, problemas eléctricos, etc)

Análisis de señales Espectros de amplitud (detección de problemas en la máquina) Espectros envolventes (para detección de la pieza averiada en el rodamiento: una pista externa averiada es menos problemática que una pista interna…) Señales de tiempo (onda de tiempo) Análisis de Cepstrum ODS, etc

Monitoreo de condición Condición de rodamientos: monitoreo de valor para descubrir el momento “crítico” (generación de pre-advertencias y alarmas)

Evaluación con valores globales dBm Impulso de choque – “sonido” al pasar por una avería

dBc Impulso de choque – sonido de elementos rodantes al desplazarse

dB

tiempo0 500 1000 f in Hz

a in m/s2


Sensor especial de PRÜFTECHNIK Tandem-Piezo® - Sensor 2-en-1

1) VIBRACIÓN2)

CONDICIÓN DE RODAMIENTOS

CAVITACIÓN DE BOMBAS

¡PATENTADO!


EJEMPLO de detección de averías en rodamientos en una empresa papelera


Ejemplo 1Tendencia: avería en rodamiento de un motor

Colectando los valores de mediciones por un cierto periodo de tiempo (tendencias) se puede detectar cambios y un empeoramiento de condiciones de una fácil manera.

Valor dBm

Valor dBc


Espectro envolvente – diagnóstico de avería

Frecuencia de averías de pista externa con armónicas


Diagnóstico: pista externa con avería


Ventilador de enfriamientoAvería de rodamiento del lado del ventilador

Ejemplo 2Avería del lado del ventilador


Análisis: espectro envolvente

Frecuencia de daños de la pista exterior con armónicas

Marcadores de frecuencia de daños activados


Rodamiento: SKF 1220 K / C3

Daño detectado con anticipación …


Detalles técnicos del impulso de choque


Buen estado:

Bajo valor valle dBc

Bajo valor cresta dBm

Estado del rodamiento y su lubricación*

Mal lubricado:

Valor valle alto dBc

Valor cresta bajo dBm

Rodamiento dañado:

Valor valle alto dBc

Valor cresta muy alto dBm

dBm = max value (avería en rodamiento)

dBc = carpet value (lubricación)

Valores límites adaptados y normalizados

Alcanzando condición crítica

*) pantalla ejemplo del VIBROTIP®


Four rules for proper measurement location


A typical bearing life cycle


Bearing condition: Shock Pulse Method


Bearing condition: location and preparation


Transductores móvilesTransductor VIBCODE® para

puntos de medición codificadosTransductor

TIPTECTOR®

Nota: La base magnética no es ideal para mediciones de impulso de choque porque atenúa la señal.

Vibración

Estado de rodamientos

Cavitación

Acelerómetro industrial móvil

No es necesario el uso de pernos de medición.

El TIPTECTOR® se coloca directamente sobre la superficie de la máquina.

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