Vibraciones, ODS, Análisis Modal Operacional y Motion Amplification en Molino de Bolas

Vibraciones, ODS, Análisis Modal Operacional y Motion Amplification en Molino de Bolas

Evaluación de un Molino de Bolas en una Empresa Minera en Perú.

Problemática:

  • Elevada vibración en los cojinetes de los trunion del molino.

Equipos y sensores:

- 18 acelerómetros uniaxiales para toma de vibraciones sincronizadas.
Nuestro equipo multicanal (hasta 128 canales) sincronizado para la adquisición de datos de los acelerómetros.
Analizador de Datos con software avanzado de vibraciones para análisis de espectros, formas de onda, órbitas, pruebas de arranque y parada, pruebas de impacto, análisis de transitorios, entre otros.
Acelerómetro triaxial especial para ODS.
Software MEscope para análisis ODS y Modal Operacional.
Cámara para análisis de desplazamientos a bajas frecuencias (menores a 3600cpm) Motion Amplification.

Técnicas Aplicadas:

Análisis de Vibraciones Sincronizadas

  • Medición de vibraciones sincronizadas en 18 puntos, 06 acelerómetros instalados en el motor eléctrico (03 en el apoyo lado libre y 03 en el apoyo lado acoplado), 06 acelerómetros en los apoyos del piñón (03 en el apoyo lado libre y 03 en el apoyo lado acoplado) y 06 acelerómetros en los cojinetes de los trunion del Molino (03 en el lado de carga y 03 en el lado de descarga de material), todos en las direcciones axial, vertical y horizontal.
  • Adquisición de espectros durante el arranque, parada y a velocidad nominal con máxima carga de trabajo.
  • Al analizar los resultados, observamos que existe elevada vibración por encima de lo recomendado por la Norma Iso para este tipo de máquinas.
  • La mayor vibración se da en la dirección axial de los cojinetes de los trunion, mostrando en el espectro un pico elevado a 1980cpm con bandas vecinas a la velocidad de giro del molino 13.04cpm.
  • Al revisar la forma de onda de 4.60 segundos (tiempo por una vuelta o ciclo del molino) se puede apreciar dos amplificaciones, las cuales correspondes a 2 de las 4 secciones circulares de la corona del molino.
  • Durante el proceso de arranque, se puede ver que la frecuencia de 1980cpm aparece al activar y desactivar el embrague.

Análisis de ODS

  • Se realiza un ODS en 330 puntos con un acelerómetro triaxial móvil y un acelerómetro uniaxial fijo.
  • Con el ODS se confirma que las mayores amplificaciones de movimiento se dan en los cojinetes de los trunion del molino.
  • En el ODS se observa que los cojinetes de los trunion se mueven con un desfase de 180 grados en la dirección axial.

Análisis Modal Operacional

  • Se utiliza los 18 acelerómetros ya instalados para el ODS.
  • Dentro de las frecuencias naturales halladas, resalta una cercana a 1980 cpm.

*Un análisis Modal Operacional, sirve para diferentes escenarios como: equipos de gran masa donde el martillo modal no logra excitarlos o cuando el equipo se encuentra en movimiento y no existe posibilidad de detenerlo. En ambos casos, el análisis Modal Operacional utiliza la excitación de la máquina generado por el propio movimiento, aunque cabe recalcar que para realizar este análisis es necesario estar seguros de que existe una frecuencia natural cercana o coincidente con alguna frecuencia de excitación.

Análisis de desplazamientos a bajas frecuencias – Motion Amplification

  • La cámara es posicionada mínimo en 12 puntos de la zona del molino con el fin de lograr capturar las 4 caras visibles de cada máquina Motor, piñón y molino (lateral izquierda, derecha, delantera y trasera).
  • Se utiliza 03 de los 05 lentes de captación de desplazamientos para mejores resultados.
  • Del Análisis Motion Amplification descartamos la existencia de vibración a la baja frecuencia de 13.04cpm (velocidad de giro del Molino), por lo que esto nos confirma que 13.04cpm solo es una frecuencia excitadora al aparecer como bandas vecinas de la frecuencia natural de 1980cpm.

*Con el análisis Motion amplification podemos evaluar problemas de vibración a frecuencias menores a 3600 cpm, inclusive captar frecuencias inferiores a 120cpm, donde la norma ISO no llega a contemplar y para el cual un analizador de vibraciones tradicionales solo captaría ruido.