• No results found

postulated that the increase in the nuclear Immunoreactivity could be attributed to the

Las pruebas de laboratorio corroboraron la gran similitud de las formas modales al usar eje íntegro y fisurado, las diferencias en este parámetro debidas a una fisura abierta o respiratoria son casi indistinguibles y por tanto no pueden usarse en la práctica para detectar rotores dañados; además se ratificó que el valor de las frecuencias naturales tiende a alterarse un poco más por la presencia de una fisura respiratoria que por la presencia de una fisura siempre abierta. Sin embargo, un análisis modal consistiendo en variaciones de las frecuencias naturales no es suficiente para evaluar la condición estructural de los sistemas rotodinámicos y por tanto se implementó excitación externa experimental para validar la utilidad de este método.

Se mostraron los efectos del desbalance de masa en discos y del desalineamiento en una chumacera cuando el eje se montó en el aparato experimental y se implementó excitación axial fuera de línea con un martillo de impacto; además, con esta clase de experimentos se validó que la orientación de la fisura transversal no influye en los resultados.

Para fines de detección de fisuras respiratorias, la utilidad del análisis de la respuesta vibratoria horizontal fuera de línea obtenida con implementación de excitación horizontal en una chumacera fue validada al usar tanto martillo de impacto como actuador piezoeléctrico.

Se discutieron dos opciones adicionales para detectar fisuras en un eje no rotatorio. En el primer método es necesario desmontar el eje de la maquinaria (MFS en el caso de esta investigación realizada), colocarlo en una superficie de poliuretano, excitarlo en uno de sus extremos en cualquier dirección y analizar entonces la respuesta vibratoria en diferentes orientaciones con respecto a la orientación de la excitación. De esta forma, se pudieron distinguir cambios entre las respuestas de eje íntegro y eje fisurado, de hecho la fisura podía ser localizada debido a que sus diferentes orientaciones produjeron diferentes respuestas. En la segunda opción, fue posible diagnosticar fisuras con el eje montado en las chumaceras del sistema experimental, pero se requirió aplicar excitación externa controlada con actuadores piezoeléctricos usando funciones de ventana rectangular o de Hanning. Para este caso, la orientación de la fisura no tuvo ningún efecto importante tal como se había mostrado en las simulaciones numéricas y experimentos usando martillo de impacto.

Finalmente, en lo que respecta a experimentos realizados sin uso de sensor de torque, las correspondientes pruebas experimentales en línea validaron varios de los descubrimientos obtenidos en el trabajo numérico tal como la utilidad de la respuesta axial observada en ejes rotatorios sin ningún tipo de excitación externa a fin de detectar fisuras, así como las posibilidades de detectar daño en rotores operando conjuntamente con excitación externa en alguna chumacera, donde la frecuencia de excitación está fuertemente vinculada con la frecuencia de operación del eje a fin de incrementar los indicadores de daño estructural.

Cuando el sensor de torque ya había sido incorporado se realizó un análisis experimental mediante waveforms y se pudieron observar las primeras frecuencias naturales en la dirección torsional, axial, horizontal y vertical; mientras que una tabla comparativa mostró la gran similitud entre esas frecuencias naturales experimentales y las correspondientes frecuencias naturales numéricas obtenidas previamente con el adecuado modelo desarrollado en ANSYS®.

Por otra parte se pudo comprobar mediante diagramas de Bode usando la transformada de Hilbert que una fisura en el rotor casi no altera el valor de la frecuencia natural torsional; además, el incremento significativo de la respuesta torsional cuando existe fisura abierta en el rotor y una chumacera del sistema se excita fue validado también experimentalmente con esta clase de diagramas así como con diagramas en el dominio de la frecuencia usando la FFT. Con esos dos mismos tipos de diagramas mencionados se demostró adicionalmente que al no aplicar excitación externa se tiene una diferencia importante de la respuesta torsional para eje con fisura abierta con respecto a eje íntegro, pero esa diferencia no resulta tan grande como cuando se usa excitación; mientras que una fisura respiratoria no produce cambios tan significativos en la respuesta torsional ni siquiera usando excitaciones cuyas magnitudes sean más del doble de las que se usaron para los casos de eje con fisura abierta.

Con el fin de obtener resultados contundentes para detectar fisuras respiratorias en ejes en línea como los que se obtuvieron para fisuras abiertas, se llevaron a cabo análisis experimentales más complejos usando pos–procesamientos mediante espectrogramas y transformadas de óndula. Con dichos análisis se obtuvo que los espectrogramas no son eficientes para detectar fisuras (ni abiertas ni respiratorias) debido a que en casos prácticos estos diagramas se vuelven confusos y no muestran de forma clara las diferencias producidas por el daño estructural en un eje rotatorio; mientras que los diagramas basados en la transformada de óndula resultaron ser bastante adecuados para detectar fisuras (principalmente respiratorias) en ejes operando, debido a que ellos enfatizan los efectos del daño en el rotor de forma muy notoria, por lo que se convierten en una gran opción para identificar fisuras en ejes rotatorios de maquinaria en operación.

Capítulo 5

Conclusiones, aportaciones y

Related documents