Detectar un problema en el estado del equipo a tiempo es la mitad del éxito. Un diagnóstico precoz puede evitar averías, reparaciones y tiempos de inactividad, ahorrar tiempo y dinero y, lo más importante, garantizar la seguridad para la vida y la salud de los trabajadores.
¿Qué es la vibración y por qué debería medirse?
La vibración (del latín ‘vibrāre’ – ‘sacudir’) es un fenómeno mecánico en el que se producen oscilaciones alrededor de un punto de equilibrio. Este proceso puede ser determinista si las oscilaciones pueden caracterizarse con precisión (por ejemplo, el movimiento periódico de un péndulo), o aleatorio si solo pueden analizarse estadísticamente (por ejemplo, el movimiento de un neumático en un camino de grava).
La vibración puede ser deseable: por ejemplo, el movimiento de un diapasón, la lengüeta de un instrumento de viento madera o armónica, un teléfono móvil o el cono de un altavoz.
Sin embargo, en muchos casos la vibración es indeseable, desperdiciando energía y creando sonidos no deseados. Por ejemplo, los movimientos vibracionales de motores, motores eléctricos o cualquier dispositivo mecánico en funcionamiento suelen ser no deseados. Estas vibraciones pueden deberse a desequilibrios en las piezas giratorias, fricción desigual o la engranjada de los dientes del engranaje. Los diseños cuidadosos suelen minimizar las vibraciones no deseadas.
“¡Cuando ganamos dinero para una nueva imprenta, no nos interesa la antigua!”
Nuestra comunicación con diversas imprentas durante los últimos 30 años ha revelado una tendencia común. Aproximadamente entre seis meses y un año antes de que se espere vender el equipo, el propietario suele reducir los costes de mantenimiento. El propietario asume que el siguiente propietario se hará cargo de estos costes. Pero la realidad es que esto hace que la máquina se deteriore muy rápido.
Otro factor que afecta a la fiabilidad del equipo de impresión es la preparación de la base del suelo. Un proveedor fiable siempre proporciona al comprador un plan de montaje para el equipo que vende. Y para la mayoría de las máquinas de impresión, los siguientes parámetros suelen indicarse allí:
Carga estática máxima en el área ocupada por la máquina (máxima presión en la superficie de soporte) – 120 N/cm²
Componente dinámico de carga (incluyendo carga por vibración) – 3 %.
Mientras tanto, hay cientos de casos en los que el propietario de una imprenta ha escatimado en los cimientos. El aumento de la vibración provoca desenroscamientos espontáneos de tuercas y un desgaste rápido de los rodamientos (la máquina empieza a emitir un zumbido característico). Y, lo más importante, empieza a rebotar durante el funcionamiento, lo que provoca numerosos problemas de impresión. ¿Cuál es el siguiente paso? ¡Véndelo, por supuesto!
El propietario de una empresa que compre accidentalmente una máquina tan ‘problemática’ estará convencido de que tuvo mala suerte. Pero un equipo de segunda mano no es necesariamente la fiabilidad de una marca. Es algo que heredaste del anterior dueño…..
Al inspeccionar equipos de impresión, debemos prestar atención al componente de vibración. Al fin y al cabo, una máquina que ha estado en una base problemática durante 5-7 años, a pesar de su bajo kilometraje, puede desgastarse mucho más que una máquina similar con un kilometraje de 300 millones de impresiones, pero instalada cumpliendo plenamente con las normas.
Y aquí los dispositivos modernos —vibrómetros— están listos para ayudarnos. ¿Cómo nos permiten exactamente estos dispositivos detectar defectos, cuáles son sus ventajas en comparación con otros métodos?
‘Mirando dentro’ del producto
Es evidente que existe una demanda constante de soluciones técnicas orientadas a detectar defectos en diversas industrias. Y en las últimas décadas estas tecnologías han evolucionado enormemente: desde la observación visual hasta el uso de dispositivos de alta tecnología y métodos de ensayo no destructivo. El vibrodiagnóstico y la vibromonitorización, que permiten ‘mirar dentro’ del producto o estructura, pertenecen a estas tecnologías. Y, si hay algún problema, el sensor mostrará cambios diferentes dependiendo de la naturaleza del fallo.
En primer lugar, se detecta un aumento de la vibración. Verás un aumento gradual o repentino de la vibración durante el periodo de monitorización. El aumento de los niveles de aceleración y velocidad de vibración en diferentes partes de la máquina indica una avería, y un estudio más detallado de los componentes espectrales, fases y otros parámetros permite identificar daños o desequilibrios en partes específicas del equipo. Se utilizan vibrómetros con diversas funcionalidades (número de canales, filtros, análisis espectral) para estas mediciones. Incluso existen sistemas estacionarios de monitorización de vibraciones para monitorización de condiciones 24/7, instalados en el lugar de producción y monitorizando partes clave del equipo.
Ahí
Existen varios parámetros para medir la vibración: aceleración de vibración, velocidad de vibración y desplazamiento de vibración. En el primer caso, podemos obtener información sobre el estado de aquellas partes internas que causan vibraciones, como los rodamientos.
La aceleración por vibración se mide en m/s2.
La velocidad de vibración es la velocidad de movimiento del punto de referencia a lo largo del eje de medición. Este parámetro indica el efecto de la vibración sobre los soportes de los equipos y se mide en mm/seg.
Finalmente, el desplazamiento por vibración define los límites del desplazamiento del punto de referencia debido a la vibración.
Los vibrómetros digitales modernos pueden medir la aceleración y el desplazamiento de vibraciones, y los analizadores de vibración más sofisticados también pueden medir la velocidad de vibración.
Diagnóstico en tiempo real
Otra ventaja clave de la tecnología es la capacidad de diagnosticar equipos mientras están en funcionamiento. El vibrodiagnóstico es eficaz para máquinas con elementos giratorios (el dispositivo determina el desequilibrio), rodamientos (determina el grado de desgaste), equipos hidráulicos (grado de desgaste), motores eléctricos (aflojamiento de los sujetadores de bobinado del estator, etc.), que corresponden al diseño del equipo de máquina-herramienta.
Al mismo tiempo, existen varios métodos de diagnóstico de vibraciones.
La primera de ellas es la evaluación del estado técnico mediante el nivel general de señal de vibración. Este es el método que tenemos la oportunidad de utilizar para la inspección a corto plazo del equipo. Sus ventajas incluyen la simplicidad y, como consecuencia, la falta de necesidad de formación del personal. Sin embargo, también tiene serias desventajas. La clave es que muchos defectos se detectan en una fase avanzada, lo que aumenta los costes y en gran medida anula los beneficios del diagnóstico de vibraciones.
El segundo método, el diagnóstico de diagramas espectrales, permite identificarlos durante el desarrollo. Pero este método requiere mediciones a lo largo de un largo periodo de tiempo y, lo más importante, un espectroanalizador especial muy caro para obtener el espectro de amplitud y personal formado para analizarlo. </p>
Además, los investigadores nombran varios otros métodos, que simplemente enumeraremos, entre ellos: diagnósticos por relación pico/fondo de la señal de vibración; diagnósticos de vibración por espectro de energía, función de autocorrelación, parpadeo-ruido, emisión acústica, etc. Los métodos más importantes son los siguientes.
Durante la inspección del equipo de impresión solo podemos medir aquellos parámetros que tenemos en el momento de la inspección. Por lo tanto, si el cliente está dispuesto, la inspección del equipo debe repetirse: la primera vez para inspeccionar el equipo justo antes de firmar el contrato, y la segunda vez, justo antes del desmontaje. Luego podemos comparar los resultados y sacar conclusiones.
¿Qué unidades de equipo de impresión deben revisarse?
Todas las piezas con rodamientos que afecten directamente a la calidad y velocidad de impresión deberían comprobarse. Esto incluye los compresores, la culata del alimentador (solo recuerda cuánto cuesta el cigüeñal de una cabeza Heidelberg), las unidades de impresión en la zona de los rodamientos del cilindro, y las unidades de tinta y amortiguación de las prensas de impresión. Y si el rodamiento del rodillo de tinta es fácil de reemplazar (¡incluso con el propio rodillo!), la vibración aumentada de la unidad de impresión puede indicar un desgaste grave de engranajes caros, cuya reparación puede ser imposible en las condiciones de la imprenta….
