Análisis de órbita: ideal para cribas vibratorias

El análisis orbital (u orbital) le permite observar las trayectorias de las partes móviles de las máquinas durante el funcionamiento. Contribuyendo, así, a la identificación de desviaciones o problemas operacionales en estos componentes.

El uso más destacado del orbital es en cribas vibratorias, pero también es aplicable a otros activos como turbinas, bombas, generadores, compresores, etc.

¿Qué es el análisis de órbita?

La órbita representa la trayectoria de un componente descrito en un plano 2D (X e Y). Ofreciendo, con eso, la posibilidad de consultar la ‘forma’ del desplazamiento del punto monitoreado, lo que facilita  la identificación de desviaciones en relación con el movimiento esperado.

La órbita se construye a partir de la señal de desplazamiento del punto monitoreado. Es, por lo tanto, una expresión del movimiento relativo entre dos ejes y, por esta razón, es necesario que la adquisición de datos sea triaxial y simultánea. Si hay un retraso en la medición entre los ejes, este análisis se vuelve inviable.

Análisis de órbita en cribas vibratorias

Uno de los activos en los que destaca el uso del análisis orbital son las cribas vibratorias. Por lo general, este tipo de activo se puede describir por la constitución de 3 componentes básicos: malla de tamizado (que controla la granulometría del material separado); sistema de suspensión (para el aislamiento de las vibraciones generadas); mecanismo de accionamiento, que suele estar formado por un motor-acoplamiento-excitador (que induce un movimiento vibratorio en la estructura.

Las cribas son esenciales en los procesos de clasificación de materias primas, además de ser un activo de alto valor asociado. Por ello, su monitoreo es fundamental para detectar, de manera anticipada, fallas que impacten directamente en la producción y, en consecuencia, provoquen grandes pérdidas a las empresas.

El monitoreo se realiza, sobre todo, a través de la medición de vibraciones. Esto ocurre con la ayuda de sensores y viene dado por la medición del desplazamiento de los resortes. En la plataforma Dynamox, es posible, a partir de los datos triaxiales y simultáneos, construir el gráfico de órbita. Este análisis comparativo permite la identificación de desviaciones operativas entre los propios componentes del tamiz, permitiendo incluso la configuración de alertas relativas entre los lados derecho e izquierdo y de carga y descarga.

¿Quieres saber más sobre el monitoreo de cribas vibratorias? Echa un vistazo al video a continuación (disponible solamente en portugués):

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De hecho, Dynamox ha desarrollado un dashboard especializado, exclusivo para cribas vibratorias dada la complejidad del monitoreo de estos activos. ¡Conoce la solución completa!

Análisis orbital – Diagnóstico de fallas

Así, a partir de la órbita, es posible visualizar varios principios de falla que generan la amplificación de señales vibratorias. Entre las principales fallas que el análisis puede detectar, se encuentran:

• Desequilibrio: se produce cuando el centro de masa del rotor no está alineado con el eje de rotación. Esto provoca vibraciones no deseadas y desgaste prematuro, daños o fallas de la máquina.
• Desalineación: caracterizada por la diferencia en la línea de referencia entre el eje primario de la máquina y el eje de carga. El problema puede ocurrir debido a un desplazamiento lineal o angular.
• Rozadura: se produce cuando el rotor entra en contacto con las partes estacionarias del cojinete. Generalmente, surge como un efecto secundario de otros problemas y genera un cambio en la forma de la órbita.
• Holgura excesiva: causada por problemas estructurales o desgaste, la holgura excesiva reduce la capacidad de absorber fuerzas dinámicas, amplificando la vibración del desequilibrio o la desalineación.
• Remolino de aceite: causado por la excitación de la película de aceite, que se desliza a velocidades distintas a la del giro del eje. El problema amplifica la vibración y puede surgir debido al desgaste, las variaciones en la viscosidad y la presión del aceite.

¿Cómo realizar el análisis orbital?

La órbita es un análisis muy didáctico. Permite al analista ver una representación del movimiento en el espacio. Como en el ejemplo a continuación:

Cuando hay un desequilibrio o desalineación, por ejemplo, se produce una deformación de la órbita, que puede ser desplazamiento lateral, mayor amplitud, ‘saltos’, discontinuidades, aplanamiento o abultamiento. Puedes entenderlo mirando la imagen abajo:

Ve una lectura de datos realizada a partir de Dynadash:

Análisis de casos – Cribas Vibratorias

Un caso muy interesante relacionado con cribas vibratorias se produjo tras su mantenimiento. Cuando volvió a funcionar, los analistas observaron una discrepancia en las amplitudes de vibración entre los lados izquierdo y derecho. A través de una inspección sensitiva y pruebas magnéticas, se descubrió que el lado derecho contenía inserciones de plomo, mientras que el lado izquierdo —original— era de acero.

El cambio del metal justificaba la diferencia de amplitud, ya que las densidades (y en consecuencia los pesos) de los metales son diferentes. Esta discrepancia estaba provocando un desequilibrio entre las masas y, con ello, la criba perdía su sincronización.

Además de esta falla, también se diagnosticaron otras causadas por problemas con los resortes y los rodamientos de los cojinetes en la plataforma Dynamox. El análisis de órbita es una forma útil de visualizar el movimiento de las cribas e identificar cada una de estas fallas con mayor precisión.

¿Quieres saber más? Ve un resumen de estos casos contados por el analista de vibraciones Joel Nunes:

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