En un entorno industrial, los días de absoluta calma nunca existirán, pues de manera impredecible habrá situaciones que atender y la naturaleza de éstas puede ser de tipo eléctrico, mecánico, operativo o una combinación de varias. Lo interesante es que el trabajo no es rutinario y eso obliga al personal de mantenimiento a dominar ciertas disciplinas con el propósito de enfrentar diversos problemas con un vasto conocimiento para dar soluciones efectivas y convincentes.
En esta ocasión se tratará un asunto que causa opiniones divididas pues lo que para algunos no es relevante, para otros es tema de especial atención y conocimiento para proceder de la manera correcta y contrarrestar sus efectos. El tema en cuestión va referido a las vibraciones mecánicas.
Algunas empresas, de manera anticipada cumplen un programa de mantenimiento preventivo y atienden el tema antes de que la situación alcance niveles preocupantes, pero cuando las cosas se salen de control se crea un problema que involucra paros de producción además de acciones correctivas costosas y por si fuera poco, en ocasiones han llegado al extremo de atentar contra la seguridad del personal. Entonces, una situación que pudo ser evitada con atingencia, ahora ha escalado a otros niveles que repercutirán enormemente en las cuestiones económicas de una empresa hasta llegar a conciliar con problemas legales.
GENERALIDADES SOBRE LOS SENSORES DE VIBRACIÓN
Un sensor de vibración es un dispositivo que monitorea la vibración de la maquinaria y el resultado obtenido se compara con parámetros establecidos y se determina si los resultados están dentro de los niveles permitidos. Los sensores de vibración están diseñados para monitorear equipos rotativos en su mayoría movidos por motor de inducción como: bombas, compresores, manejadoras de aire, ventiladores de gran volumen, etc.
Dichas máquinas deben cumplir con un montaje consistente de acuerdo a las recomendaciones del fabricante, el cual también especifica los niveles de vibración tanto normales como críticos para tomar las acciones correspondientes ya sea para conservación o para corrección según corresponda.
En la industria, el tema de las vibraciones mecánicas es tratado de dos maneras: Una de ellas es, realizar un análisis de vibraciones de forma periódica utilizando un equipo portátil que puede llevarse de un lado a otro y hacer pruebas a las diferentes máquinas existentes en la planta.
La otra forma consiste en instalar sondas de prueba de forma permanente para obtener un registro constante sobre el comportamiento de la maquinaria, tal es el caso de las prensas para estampado de lámina, extrusoras de hule, molinos de piedra en la industria cementera, cribas de gran capacidad y otros mecanismos donde los niveles de vibración son considerables.
DIFERENTES TIPOS DE SENSORES DE VIBRACIÓN UTILIZADOS EN MAQUINARIA INDUSTRIAL.
Existe una amplia variedad de elementos para el análisis de vibraciones mecánicas y cada uno tiene sus particularidades.
A continuación se mencionan los elementos más comunes para lograr los fines propuestos.
ACELERADOR PIEZOELÉCTRICO: Es de uso muy común, mide amplios rangos de frecuencia de vibración, es la opción mas recomendable para detectar vibraciones de alta frecuencia a menudo provocadas por falla de los rodamientos o por desalineación.
SENSORES DE VELOCIDAD: Estos sensores miden la velocidad de un objeto que está expuesto a vibración, a menudo se utiliza en equipos que experimentan vibraciones de frecuencia media, su uso es por lo general en compresores y bombas donde un comportamiento no conforme de la velocidad puede revelar una degradación del rendimiento.
SENSORES DE DESPLAZAMIENTO: Son sensores utilizados en máquinas grandes con movimiento estructural significativo, estos sensores detectan la distancia que se mueve un objeto por causa de la vibración. Su principal uso es en máquinas con vibración de baja frecuencia como ventiladores grandes que giran a baja velocidad.
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APLICACIONES DE SENSORES DE VIBRACIÓN EN MAQUINARIA INDUSTRIAL Y DE FABRICACIÓN
La gran mayoría de los equipos industriales obtiene potencia y movimiento rotativo por parte de un motor eléctrico. Cabe mencionar que entre el elemento motriz y el elemento de salida, existe un grupo de mecanismos que regularmente son: ejes, bandas, cadenas, trenes de engranes, etc. Las bandas sirven para transmitir movimiento y modifican la velocidad junto con el torque o bien para realizar inversiones de giro. Por otro lado están los trenes de engranajes que además de transmitir movimiento, son utilizados para reducir la velocidad incrementando la potencia mecánica con lo cual es posible mover cargas pesadas como grúas, elevadores y otros elementos de alta inercia.
Entre la diversidad de aplicaciones, se encuentran los sistemas de ventilación como son: los sopladores y extractores además de otros equipos como las bombas centrífugas, los transportadores y muchos más. Todos éstos equipos, debido al trabajo pesado y al movimiento constante, están sometidos a "VIBRACIONES MECÁNICAS". La implementación de sensores de vibración ayuda a detectar cualquier desequilibrio provocado por desalineación o por componentes sueltos y en el caso de las cajas de engranes ayudarán a detectar anomalías asociadas con la existencia de dientes desgastados o rotos. Es sabido que un diagnóstico a tiempo servirá para atender oportunamente cualquier situación adversa.
BENEFICIOS DE LOS SENSORES DE VIBRACIÓN EN PROCESOS DE MANUFACTURA.
Los sensores de vibración están catalogados como elementos especializados para mantenimiento predictivo pues alertarán al personal operativo y de mantenimiento en la detección de problemas, permitiendo intervenir los equipos de manera anticipada para evitar complicaciones mayores.
Es importante mencionar que un mantenimiento programado contribuye con la reducción de tiempos inactivos, permite una utilización confiable de los equipos y ayuda a disminuir pérdidas, dando como resultado un incremento en la productividad. Esta importante acción, permite que se minimicen los costosos paros de producción por acciones correctivas y sobre todo evitar situaciones de riesgo para el personal de una planta.
BENEFICIOS DE UTILIZAR SENSORES DE VIBRACIÓN EN LAS OPERACIONES
El uso de sensores de vibración implica un amplio conocimiento de las máquinas para detectar los puntos más susceptibles de falla y centrar en ellos la atención. Las soluciones más avanzadas en monitoreo de vibración ya integran la conectividad del Internet de las cosas (IoT) permitiendo el monitoreo remoto y análisis de datos por medio de plataformas en la nube. Éste avance tecnológico permite recopilar información junto con un manejo sistemático de alertas de mantenimiento.
FUTURO DE LOS SENSORES DE VIBRACIÓN EN LA INDUSTRIA
La evolución de las máquinas con la industria 4.0 dio la pauta para desarrollar sensores de vibración inteligentes que pudieran integrarse mejor con las operaciones de una planta. En un trabajo conjunto, la inteligencia artificial y el aprendizaje automático mejoran las capacidades predictivas de éstos sensores demostrando mayor precisión en la detección de fallas. Los sensores inalámbricos son equipos ideales para realizar tareas de monitoreo en grandes instalaciones.
En conclusión, los sensores de vibración son elementos innovadores en los sectores de fabricación e industrial, con la cualidad de otorgar información en tiempo real sobre el estado de una máquina, ayudan a evitar paros imprevistos, prolongan la vida de la maquinaria y reducen costos de mantenimiento.
En una industria donde la confiabilidad es primordial, la implementación de sensores de vibración no solo es una decisión inteligente sino esencial.