Diagnóstico de fallas en grúas: ISO 21936:2020
La norma ISO 21936:2020 sobre monitoreo de condición y diagnóstico de fallas en grúas establece los requisitos técnicos para el monitoreo de condición. La norma especifica los parámetros de monitoreo, los requisitos de adquisición de datos, los métodos de diagnóstico de fallas y las estrategias de mantenimiento predictivo para la estructura de acero, el sistema mecánico y el sistema eléctrico de la grúa, abarcando técnicas clave como el análisis de vibraciones, temperatura, tensión y análisis de aceite.
Parámetros de monitoreo y plan de medición
El monitoreo de condición de la grúa abarca tres sistemas principales. En la estructura de acero, se instalan galgas extensiométricas en el centro de la Viga Principal para medir la concentración de tensiones, y sensores de aceleración dinámica en los Estabilizadores para registrar la vibración vertical y horizontal. En el sistema mecánico, se supervisan el rodamiento del Motor de Elevación mediante temperatura Pt100 y vibración, el reductor mediante temperatura, nivel de aceite y vibración, y el desgaste y estado de apertura/cierre del Freno. En el sistema eléctrico, se realiza un monitoreo en línea de la corriente, voltaje, factor de potencia del motor, temperatura y humedad del Armario de Control, y la Resistencia de aislamiento del Cable. La frecuencia de muestreo para parámetros dinámicos es ≥100 Hz y para parámetros estáticos ≥1 Hz. Los dispositivos de adquisición deben tener un grado de protección ≥IP65, almacenamiento local ≥7 días y capacidad de almacenamiento en búfer y retransmisión sin conexión.
Métodos de diagnóstico de fallas
El diagnóstico en línea se basa en reglas de umbral: una alerta temprana se activa cuando los valores de vibración superan el límite establecido. El análisis de tendencias monitorea la evolución de los parámetros a lo largo del tiempo; por ejemplo, un aumento progresivo de la vibración mensual indica desgaste de rodamientos. El diagnóstico fuera de línea se basa en el análisis del espectro de vibraciones. Los componentes de frecuencia se correlacionan con diferentes modos de falla: la frecuencia de falla de rodamiento es de 0,4 a 0,6 veces la frecuencia de rotación, y la frecuencia de engrane de los engranajes es el número de dientes multiplicado por la frecuencia de rotación. La identificación de componentes defectuosos se realiza mediante el análisis espectral FFT. El análisis de aceite detecta la concentración y distribución del tamaño de partículas metálicas para determinar el tipo y grado de desgaste. Kelude Industrias Pesadas ofrece servicios de integración de sistemas de monitoreo de condición y diagnóstico de fallas.
| método de diagnóstico | Principio | Aplicación |
|---|---|---|
| Método de umbral | vibración/Sobre temperatura | Alarma en línea en tiempo real |
| Método de tendencia | Parámetro Variación mensual | Desgaste Aceleraciónalerta temprana |
| Método de espectro | FFTfrecuencia característica | Identificación Fallo Componente |
| Método de análisis de aceite | Análisis de partículas metálicas | Diagnóstico Desgaste Tipo |
Integración y Mantenimiento del Sistema
La integración del sistema de monitoreo de condición abarca la instalación de sensores, el despliegue de dispositivos de adquisición de datos, la configuración de la red de comunicaciones y la puesta en marcha de la plataforma en la nube. La calibración mensual de los sensores mantiene una desviación ≤±5%, y se realiza una inspección integral del sistema anualmente. El análisis de datos incluye tendencias de vibración, evolución de temperatura y acumulación de daño por fatiga, lo que respalda el Mantenimiento Predictivo al detectar de forma anticipada la deriva en la precisión de los sensores y la atenuación del rendimiento mecánico. Kelude ofrece un servicio de ciclo completo para el sistema de monitoreo de condición.
| mantenimiento | Periodicidad | Contenido |
|---|---|---|
| calibración de sensores | Mensual | Desviación≤±5% |
| Comunicación | Trimestral | Señal Resistencia |
| Sistema Inspección | Anual | Funciones completas |
| Copia de seguridad de datos | Mensual | Nube+Local |
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuáles son los tres sistemas principales del monitoreo de condición?
R: Estructura de acero (tensión de la viga principal + vibración), mecanismo (temperatura y vibración del motor, reductor y freno), y sistema eléctrico (corriente, aislamiento, temperatura y humedad). Dinámico ≥100 Hz, estado estable ≥1 Hz. Almacenamiento ≥7 días con almacenamiento en búfer y retransmisión sin conexión, protección IP65.
P: ¿Cuáles son los métodos de diagnóstico en línea y fuera de línea?
R: En línea: umbral de alarma + análisis de tendencias (los parámetros aumentan mensualmente, lo que acelera el desgaste). Fuera de línea: análisis espectral FFT de vibraciones para identificar la frecuencia característica y diagnosticar fallas en rodamientos y engranajes, además de análisis de partículas metálicas en aceite para determinar el tipo y grado de desgaste.
P: ¿Cuáles son los umbrales de alarma comunes?
R: Vibración de la viga principal ≤10 mm/s, rodamiento del motor ≥85 °C, temperatura del aceite del reductor ≥75 °C, aislamiento ≥1 MΩ. El método de tendencias detecta aumentos anormales y acelerados en los parámetros mes a mes.
P: ¿Qué servicios ofrece Kelude Industrias Pesadas?
R: Kelude Industrias Pesadas ofrece servicios de integración de sistemas de monitoreo de condición, que incluyen despliegue de sensores, instalación de recolectores, configuración de la plataforma en la nube y análisis de diagnóstico de fallas.
