Análisis de espectros de frecuencia de vibraciones de engranajes en el reductor planetario Flender de la transmisión del molino 3 del área de Extracción de la Agroindustrial Cartavio S.A.A.
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Date
2020-03
Authors
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
El desarrollo de esta tesis tiene como principales objetivos el establecimiento de límites de
monitoreo de vibraciones calculados estadísticamente, y la identificación de los defectos de
engranajes presentes en el reductor planetario Flender PSZF-500E del Molino 3 del Área de
Extracción de la Agroindustrial Cartavio S.A.A.
Para esto se utilizó el analizador de vibraciones SKF Microlog CMXA 75, el sensor acelerómetro
SKF CMSS 2200 y el software SKF @ptitude Analyst, con configuraciones y filtros calculados
y ajustados en base a los datos recolectados del reductor (números de dientes, cantidad de
engranajes y velocidad de entrada). Se analizó los espectros de frecuencia para buscar patrones
que coincidan con defectos de los engranajes, y así complementar su condición de manera
cualitativa. Además, con los datos obtenidos se calculó el promedio y la desviación estándar de
los valores globales de cada filtro. Se definieron los límites de condición a dos veces la desviación
estándar más el promedio para la condición de alerta, y a tres veces la desviación estándar más el
promedio para la condición de peligro.
Las posiciones ideales de toma de vibraciones obtenidas en este proyecto coinciden con la de un
estudio previo realizado al reductor Flender PSZF 600/650 [7], por lo que pueden generalizarse
para el análisis de equipos de similar diseño y operación a los mencionados. La velocidad real de
entrada al reductor resultó ser variable, ya que el accionamiento de este tren de potencia es una
turbina de vapor. Es por esto que se utilizó la lámpara estroboscópica SKF TKRS 20, logrando
tener una referencia más exacta.
Los defectos identificados en los engranajes del reductor fueron: desalineamiento y pulsaciones
en la primera estación helicoidal, frecuencia de fase de ensamble de engranajes en ambas
estaciones planetarias, y juego radial interno de los rodamientos en la segunda estación planetaria.
Estos síntomas aún están en una etapa muy temprana, y, evaluando los valores globales de
vibración con los límites estadísticos, se concluye que el reductor esta en condición normal.
Description
The development of this thesis has as main objectives the establishment of statistically calculated
vibration monitoring limits, and the identification of gear defects in the Flender PSZF-500E
planetary gearbox of the Mill 3 of the Extraction Area of Agroindustrial Cartavio S.A.A.
For this, the SKF Microlog CMXA 75 vibration analyzer, the SKF CMSS 2200 accelerometer
sensor and the SKF @ptitude Analyst software were used, with configurations and filters
calculated and adjusted with the data collected from the gearbox (tooth numbers, gear quantity
and input speed). Frequency spectrums were analyzed to find patterns that match gear defects,
and, consequently, complement their condition qualitatively. In addition, the average and standard
deviation of the overall values of each filter were calculated with the data obtained. The condition
limits were defined at twice the standard deviation plus the average for the alert condition, and at
three times the standard deviation plus the average for the danger condition.
The ideal points for taking the vibrations obtained in this project were the same of those of a
previous study carried out on the Flender PSZF 600/650 gearbox [7], so they can be generalized
for the analysis of equipment of similar design and operation to those mentioned. The actual speed
of entry into the gearbox was variable, since the drive of this power train is a steam turbine. This
is why the SKF TKRS 20 stroboscope was used, achieving a more accurate reference.
The defects identified in the gearbox are: misalignment and pulsations in the first helical station,
gear assembly phase frequencies in both planetary stations, and internal radial clearance of the
bearings in the second planetary station. These signs are still at a very early stage, and, evaluating
the overall vibration values with the statistical limits, the conclusion is that the gearbox is in a
normal condition.
Keywords
espectros de frecuencia, defectos de engranajes, reductor planetario