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Qué sí y qué no hacer en el diseño de un sistema de pruebas de vibración

Este es el primero de una serie de artículos que brindan orientación sobre cómo evitar las trampas y las dificultades que se encuentran comúnmente durante el diseño, la instalación y la operación de los sistemas de prueba de vibraciones.

Esta nota se basa en los muchos años de experiencia de Brüel & Kjær VTS en el mundo de las vibraciones y en la gran cantidad de problemas que se pueden encontrar durante las pruebas de vibración de componentes y conjuntos. Esta vez analizamos el diseño del sitio, que incluye:

  • Disposición
  • Condiciones. ambientales.
  • Servicio y cableado.
  • Electromagnetismo.

Disposición de la sala de control

Posición de la sala de control

La sala de control debe, si es posible, ubicarse a la vista del sistema de vibración. Si esto no es posible, se debe instalar un sistema de circuito cerrado de televisión para proporcionar una vista del vibrador.

Acceso a la habitación

Debe haber un acceso adecuado tanto para la instalación y el mantenimiento del sistema de vibración como para permitir el montaje fácil y seguro de cargas útiles y accesorios.

Vibración

Se debe tener en cuenta la vibración, especialmente a bajas frecuencias, que se transmitirá al piso durante la prueba.

Hay varias opciones de montaje disponibles para reducir la vibración transitoria, pero todas tienen un límite de baja frecuencia. Una resonancia de montaje de aislamiento inadecuada puede provocar un movimiento excesivo del vibrador e incluso dañar el edificio circundante.

Ubicación del amplificador

El amplificador del sistema no debe colocarse directamente contra una pared, ya que esto restringirá el flujo de aire disponible para enfriarlo; el mantenimiento también será más fácil si el amplificador está rodeado de espacio libre. Los manuales de usuario del sistema contienen recomendaciones detalladas al respecto.

Monturas aerodinámicas

Cuando el equipo está equipado con soportes ‘Airglide’, es necesario asegurarse de que el piso tenga un acabado y nivel adecuados como se especifica en el manual del usuario.

Mangueras de ventilador

No se deben instalar mangueras de ventilador extendidas sin consultar al equipo de ingeniería de Brüel & Kjær VTS; cualquier extensión de manguera podría provocar el sobrecalentamiento del vibrador. Por la misma razón, deben evitarse las curvas pronunciadas en las mangueras y las disposiciones de las mangueras que se muestran en los esquemas no deben modificarse sin consultar a Brüel & Kjær VTS.

Carga de piso

El piso debe poder soportar la carga del sistema de vibración: los vibradores y su equipo asociado son artículos pesados.

Posición de los aisladores principales

Los interruptores y aisladores eléctricos principales deben instalarse en una posición accesible cerca del amplificador. El posicionamiento debe cumplir con las normas de seguridad pertinentes.

Ruido acústico

Tenga en cuenta que, debido a la naturaleza de los sistemas de vibración, la armadura produce un ruido audible. Para sistemas más grandes, esto a menudo puede conducir a altos niveles de ruido.

Se debe considerar cuidadosamente el uso de estructuras atenuantes de sonido y salas a prueba de ruido, etc. Los niveles de ruido del vibrador se especifican en los manuales de usuario.

Otro equipo

Situar los sistemas de vibración junto a otros equipos pesados ​​puede causar problemas debido a la transmisión de vibraciones o ruido eléctrico.

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Condiciones ambientales

Temperatura y humedad

Se recomienda no operar el equipo fuera de los límites de temperatura y humedad; estos se especifican en los manuales de usuario correspondientes.

Altitudes altas

En altitudes más altas, el enfriamiento del vibrador se verá afectado por la reducción de la densidad del aire. Si es probable que esto sea un problema, se recomienda consultar al equipo de ingeniería de Brüel & Kjær VTS para obtener más asesoramiento.

Limpieza

El sistema de prueba de vibraciones y otros equipos asociados no deben operarse en ambientes húmedos, aceitosos, sucios o polvorientos.

La suciedad y el polvo pueden hacer que el sistema de posicionamiento central (si está instalado) no funcione correctamente.

La acumulación de agua debido a las condiciones de humedad provocará la corrosión del vibrador y también puede provocar cortocircuitos eléctricos.

El aceite sobre o alrededor del vibrador hace que las superficies sean resbaladizas, lo que crea un peligro para los operadores. Garantizar que las áreas circundantes estén limpias y ordenadas es una parte esencial de las actividades de mantenimiento diarias.

Condensación

Si la temperatura y la humedad operativas (por ejemplo, cuando se opera con una cámara térmica) son tales que la temperatura de la armadura del vibrador cae por debajo del punto de rocío, la humedad se condensará en la armadura. Esto puede causar corrosión en el marco y provocar cortocircuitos eléctricos. Estos problemas se pueden evitar de la siguiente forma:

  • El uso de una barrera térmica.
  • Colocación de elementos calefactores alrededor de la interfaz armadura/cámara.

  • Dirigir el aire caliente expulsado por el ventilador hacia la parte inferior de la cámara.

Vacío

Cuando el vibrador se usa con una cámara de altitud, la cámara aplicará succión a la armadura. En soluciones donde se utiliza un vibrador enfriado por aire, vale la pena señalar que la compensación de carga se basa en presión positiva, por lo que se requerirá un control especial.

En los sistemas de pruebas de vibración enfriados por agua, se instala una pequeña bomba de vacío para proporcionar presión negativa en la armadura. Esto, sin embargo, va en contra de la bomba de vacío de la cámara, que suele ser más grande.

Expansión térmica

Cuando se utiliza una cámara térmica, es necesario tener en cuenta la expansión térmica y las tensiones resultantes que puede causar; esto es particularmente importante cuando la cámara está unida a una mesa deslizante de cojinetes múltiples.

Corrosión de componentes de magnesio

La aleación de magnesio utilizada en las mesas deslizantes, los expansores de cabeza y otros componentes es susceptible a la corrosión, por lo que se deben seguir cuidadosamente los consejos sobre el cuidado y mantenimiento de un sistema de pruebas de vibración en los manuales de usuario.

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Servicio y cableado de equipos de prueba de vibraciones

Disponibilidad de servicios

Se recomienda asegurarse de que todos los servicios necesarios para el equipo estén disponibles y tal como se especifica en los manuales de usuario correspondientes.

Cableado

Los siguientes puntos deben tenerse en cuenta al tender el cableado:

  • Todas las longitudes de los cables deben reducirse al mínimo, ya que los cables más largos que los especificados en los manuales del usuario pueden restringir el rendimiento de un sistema.
  • Se debe tener cuidado de no aplicar cargas y tensiones indebidas a las terminaciones de los cables.
  • Los ductos para la armadura y los cables de campo deben estar ventilados para evitar la posibilidad de acumulación de calor, lo que podría restringir el rendimiento y causar daños.
  • Los cables deben enrutarse de forma ordenada y segura para evitar posibles riesgos de tropiezos.
  • Los cables de alimentación y señal deben tenderse por separado para evitar problemas de interferencia.
  • Todos los cables de señal deben ser apantallados; los cables triaxiales deben usarse para señales analógicas en longitudes larga.

En los manuales de usuario correspondientes se proporciona más orientación sobre el cableado.

Diseños de sitios electromagnéticos

Tierras de seguridad y RFI

Se recomienda instalar y utilizar conexiones a tierra de seguridad siempre que sea posible. Deben usarse conexiones a tierra de RFI y ser del tipo correcto según lo especificado. En los manuales de usuario correspondientes se proporciona más orientación sobre la puesta a tierra.

Montaje del vibrador

El cuerpo del vibrador está construido de acero para permitir la conducción de los campos magnéticos. Si el cuerpo está conectado a grandes componentes de acero distintos de los suministrados por Brüel & Kjær VTS, estos campos fluirán en las piezas de conexión. Esto puede causar problemas con las placas magnetizadas, pérdida de flujo dentro del vibrador y/o grandes campos magnéticos dispersos.

Emplazamiento de equipos de control

Si el equipo de control está ubicado cerca del vibrador, el campo magnético puede distorsionar el monitor.

Campo de baja frecuencia

Brüel & Kjær VTS recomienda que el personal, en particular aquellos con implantes médicos, no ingresen a la zona de peligro mientras el sistema de prueba de vibración esté funcionando.

En los manuales de usuario correspondientes se proporciona más orientación sobre prácticas seguras y peligros.

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Recuerda que en MideBien somos representantes exclusivos de Brüel & Kjær VTS en México y contamos con el entrenamiento necesario para apoyarte en la instalación, asesoría y capacitación de tus equipos.

Puedes contactarnos al correo ventas@midebien.com

Bibliografía

Brüel & Kjaer, Vibration Testing − ‘Dos and Don’ts’ of Site design (s.f.) Recuperado https://www.bksv.com/en/knowledge/blog/vibration/vibration-testing  [enero 2022]

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