Vibraciones

23º Congresso Nacional de Transporte Aquaviário, Construção Naval e Offshore
Rio de Janeiro, 25 a 29 de Outubro de 2010

ANÁLISIS DE VIBRACIÓN Y EFECTO DE LA VARIACIÓN DE LOS COMPONENTES DE UN SISTEMA DE PROPULSIÓN. Caso de estudio: Remolcador 60 t B.P.

Franklin J. Dominguez Ruiz

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Resumen: Durante la operación del Remolcador 60 t B.P. se ha presenta ruido entre las 650 y 700 RPM delmotor como también vibraciones elevadas en el sector del arbotante-lazareto, entre las 1500 y 1600 RPM, del motor. Con el objeto de analizar la causa del problema y establecer soluciones, se realiza el siguiente estudio en su orden. 1. ANALISIS DE VIBRACIONES DEL SISTEMA ORIGINAL. Analizar las vibraciones laterales y torsionales en la línea de propulsión de Babor instalada, considerando losparámetros de diseños originales del sistema de propulsión incluyendo el conjunto motor y reductor. 2. ANALISIS DE SENSIBILIDAD DEL SISTEMA ACTUAL. Realizar el análisis de vibraciones torsionales y laterales, variando la sensibilidad de los componentes instalados. Para esto se investiga el posible envejecimiento de los componentes más vulnerables, de acuerdo con la teoría de confiabilidad del sistema:2.1. Se asume posible relocalización de uno de los bocines de apoyo. 2.2. Se asume aumento de holgura entre los dientes de los engranes de la caja reductora. Los resultados son finalmente comparados con las mediciones de vibración y temperatura, tomadas en el sistema de propulsión actual. 1 – Introducción En una embarcación construida, cuando se produce una falla en un sistema de propulsión es muydifícil y costoso corregirla. Generalmente estas fallas ocurren debido a que no se ha realizado un estudio en el cual se pueda seleccionar -al inicio- los componentes del sistema de propulsión. En algunas ocasiones se debe reemplazar alguno de los componentes del sistema de propulsión, sea por deterioro o por buscar un mejor desempeño del sistema. Al realizar este reemplazo de componentes, se debetambién revisar los cálculos para asegurarse de que el sistema no presente futuros problemas de vibración. Al hacer el estudio de vibraciones se debe considerar al menos el cálculo lateral y torsional; incluyendo el análisis de las posibles coincidencias entre las frecuencias de excitación. Actualmente las Sociedades Clasificadoras definen los requerimientos y límites permitidos al realizar elanálisis de un sistema propulsivo, tanto para el cálculo de vibración lateral como torsional. Para el cálculo torsional, recomiendan inclusive considerar la excitación del motor con encendido de cilindros estándar y como si hubiera al menos 1 cilindro (misfiring) con mal encendido. 2 – Antecedentes del caso de estudio En el presente caso de estudio, un remolcador 60 ton Bollard Pull -B.P., luego decuatros años de operación y a la salida de 1

______________________________________________ 1 Ingeniero Naval (ESPOL), Engenieria de Produccion (COPPE/UFRJ), Presidente de Colegio de Ingenieros Navales del Ecuador, Gerente de Tecnavin S.A., naval projects,email: navser@gye.satnet.net, www.tecnavin.com

dique, produce un fuerte ruido (chillido) en la línea de propulsión de babor, cuando elmotor se encuentra entre 650 y 700 RPM. Por este motivo, se decide realizar: La medición de vibración y los espectros de frecuencias del sistema de propulsión para identificar la posible causa del problema. • Durante las pruebas de navegación, adicionalmente se ha identificado, en la misma línea de propulsión, un exagerado nivel de vibraciones entre las 1500 y 1600 RPM del motor, en el sector delarbotante-lazareto. • Por estas razones, se decide que es conveniente realizar el estudio de vibraciones lateral y torsional del mencionado sistema de propulsión; incluyendo el análisis de la posible falla de alguno de los componentes del sistema.

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Figura 1 – Representación del sistema de propulsión para análisis lateral. Para el análisis lateral del sistema original se ha considerado que...