Caso de estudio: Diagnóstico de falla en una caja reductora usando análisis de vibraciones con Falcon y NEST i4.0

análisis de vibraciones en caja reductora

En el ámbito del mantenimiento predictivo, el análisis de vibraciones se ha consolidado como una herramienta indispensable para detectar fallas en equipos rotativos antes de que provoquen paradas no planificadas.

En este caso de estudio, exploramos cómo el analizador de vibraciones Falcon y el software NEST i4.0 permitieron identificar y diagnosticar una falla en una caja reductora, optimizando el tiempo de intervención y reduciendo costos de mantenimiento.

El problema: Incremento de vibraciones en una caja reductora

En una planta industrial, detectamos un incremento significativo en las vibraciones de una caja reductora. Los valores de vibración superaron los límites de alerta establecidos por el histórico de vibraciones, lo que indicaba un posible problema mecánico:

Tendencia de valor global de vibración en el punto 2
Tendencia de valor global de velocidad (mm/s) vibración en el punto 2
Tendencia de valor global de aceleración (g) en el punto 3
Tendencia de valor global de aceleración (g) en el punto 3

Parámetros medidos y su utilidad

En el análisis de vibraciones, medimos parámetros clave que nos permitieron evaluar el estado de la maquinaria:

  • Velocidad (mm/s): Este parámetro nos indicó la severidad de la vibración. Valores elevados sugirieron problemas como desbalanceo, desalineación o holguras mecánicas.
  • Aceleración (g): Medimos la fuerza de la vibración, lo que nos ayudó a detectar fallas en rodamientos o engranajes.
  • Valor de defecto de rodamiento (DEF): Este parámetro nos ayuda a identificar fallas en rodamientos.

Estos parámetros nos permitieron cuantificar el nivel de vibración y compararlo con los límites de alerta y emergencia establecidos por tendencia histórica del propio equipo.

Valores medidos en la caja reductora

Los valores globales medidos en la caja reductora fueron los siguientes:

valores medidos en caja reductora
Matriz de salud de la caja reductora.

La matriz de salud es una vista general del activo, que permite conocer su estado por medio de código de colores, esta herramienta es bastante potente para realizar análisis más eficientes.

Estos valores superaron los límites de alerta, confirmando la presencia de un problema mecánico en la caja reductora.

Herramientas utilizadas: Falcon y NEST i4.0

El analizador de vibraciones FALCON

analizador de vibraciones falcon
Analizador de vibraciones FALCON

Utilizamos el FALCON, un equipo de última generación que simplifica el análisis de vibraciones. Sus características más destacadas incluyen:

  • Sensor inalámbrico: Nos permitió realizar mediciones rápidas y seguras sin cables, aumentando la productividad y reduciendo errores.
  • Diagnóstico automático: Gracias a su motor de diagnóstico Accurex™, el Falcon identificó automáticamente fallos comunes como desequilibrio, desalineación, holguras mecánicas y problemas en rodamientos.
  • Pantalla táctil intuitiva: Facilitó la visualización de datos en tiempo real, incluso bajo luz solar directa.

Con el Falcon, realizamos mediciones triaxiales sincrónicas, identificando rápidamente la fuente del problema.

Software de análisis predictivo NEST i4.0

Complementamos el análisis con el software NEST i4.0, que nos ofreció una plataforma integral para el monitoreo y diagnóstico de la maquinaria. Sus funcionalidades más relevantes incluyen:

  • Diagnóstico automático: Utilizamos su inteligencia artificial para identificar fallos y priorizar las máquinas que requerían atención inmediata.
  • Matriz de salud de la máquina: Nos proporcionó una visión general del estado de la caja reductora, permitiendo un análisis detallado de cada parámetro.
  • Informes automáticos: Generamos reportes completos con gráficos, espectros y recomendaciones, ahorrando tiempo en la elaboración de documentación.

Con el NEST i4.0, visualizamos los datos recopilados por el FALCON y confirmamos el diagnóstico de soltura mecánica en la caja reductora.

Para ello utilizamos Filtro Shock Finder, que es una herramienta que nos permite filtrar las ondas en el tiempo para poder observar picos repetitivos. Esta herramienta es bastante potente para equipos que giren a baja rpm, sin embargo lo hemos utilizado en este caso:

Aquí mostramos la onda en el tiempo del punto 3H con el procesamiento Shock Finder:

análisis de vibraciones: onda en el tiempo de vibración
Onda en el tiempo procesar con Shock Finder

Como se puede ver, existen picos repetitivos, y al medir el periodo, podemos ver que esta coincide con la velocidad de giro, siendo esto propio de una soltura mecánica.

29.34 Hz = 1,760 rpm (velocidad de giro)

Recomendaciones y acciones tomadas

Basándonos en los resultados del análisis de vibraciones, recomendamos las siguientes acciones:

  1. Verificación del ajuste de componentes: Sugerimos inspeccionar y ajustar los elementos del eje de entrada, incluyendo rodamientos, engranajes y soportes.
  2. Revisión del estado del aceite: Recomendamos verificar el nivel y la calidad del aceite en la reductora, reemplazándolo si fuera necesario.

Estas acciones corrigieron la holgura mecánica y restauraron el funcionamiento óptimo de la caja reductora, evitando una parada no planificada y reduciendo los costos de mantenimiento.

Luego de aplicar estás acciones recomendados, estos fueron los valores en la matriz de salud:

matriz de salud que indica el buen estado del equipo
Matriz de salud de la caja reductora después del mantenimiento

Beneficios de usar Falcon y NEST i4.0 en el análisis de vibraciones

  1. Rapidez y precisión: El Falcon nos permitió realizar mediciones triaxiales sincrónicas en cuestión de minutos, mientras que el NEST i4.0 ofreció diagnósticos automáticos con una fiabilidad cercana al 100%.
  2. Facilidad de uso: Ambos dispositivos están diseñados para ser utilizados por usuarios de todos los niveles, desde técnicos hasta ingenieros especializados.
  3. Ahorro de tiempo y costos: La combinación de Falcon y NEST i4.0 redujo el tiempo de intervención y nos permitió tomar decisiones informadas, optimizando los recursos de mantenimiento.
  4. Informes automáticos: La generación automática de informes en NEST i4.0 agilizó la documentación y facilitó la comunicación entre equipos.

Conclusiones

Este caso de estudio demuestra cómo el análisis de vibraciones con herramientas avanzadas como el Falcon y el NEST i4.0 puede transformar el mantenimiento predictivo en la industria. La detección temprana de fallas, combinada con diagnósticos precisos y recomendaciones claras, no solo mejora la confiabilidad de los equipos, sino que también contribuye a la eficiencia operativa y la reducción de costos.

Si buscas optimizar tu programa de mantenimiento predictivo, te invitamos a explorar las capacidades del Falcon y el NEST i4.0. Estas herramientas están diseñadas para llevar el análisis de vibraciones al siguiente nivel, garantizando la salud de tus activos y la continuidad de tus operaciones.

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