Mantenimeinto Preventivo 18 Feb

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UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE SAN LUIS POTOS

INGENIERA EN NOMBRE DEL PROGRAMA EDUCATIVOMODALIDAD MIXTA

Asignatura: Nombre de la AsignaturaRevisin: 0

Cuatrimestre: NombrePlan de estudios: 2009Pgina 19 de 111

NDICE

Pgina

4COMPETENCIAS A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURA.

4OBJETIVO DE LA ASIGNATURA.

51UNIDAD TEMTICA I CLASIFICACIN DE LAS VIBRACIONES MECNICAS

5Resultado del aprendizaje.

51.1TEMA I PARMETROS DE LAS VIBRACIONES MECNICAS

141.1.1Instrumentos didcticos

141.1.2Instrumentos de evaluacin

151.2TEMA II CLASIFICACIN DE LAS VIBRACIONES MECNICAS

171.2.1Instrumentos didcticos

171.2.2Instrumentos de evaluacin

171.3TEMA III MTODOS NUMRICOS PARA EL ANLISIS DE LOS SISTEMAS VIBRATORIOS

471.3.1Instrumentos didcticos

471.3.2Instrumentos de evaluacin

471.4INSTRUMENTOS DIDCTICO Y DE EVALUACIN SUGERIDOS PARA ASEGURAR EL RESULTADO DE APRENDIZAJE DE LA UNIDAD.

482UNIDAD TEMTICA II MEDICIN, DIAGNSTICO Y FALLAS DE VIBRACIONES

48Resultado del aprendizaje.

482.1TEMA I ADQUISICIN DE DATOS

712.1.1Instrumentos didcticos

712.1.2Instrumentos de evaluacin

722.2TEMA II DIAGNSTICO DE FALLAS EN MAQUINARIA

792.2.1Instrumentos didcticos

792.2.2Instrumentos de evaluacin

792.3TEMA III TCNICAS DE CORRECCIN DE FALLAS MECNICAS

86Tcnicas de correccin de fallas mecnicas (2 Parte)

962.3.1Instrumentos didcticos

962.3.2Instrumentos de evaluacin

962.4INSTRUMENTOS DIDCTICO Y DE EVALUACIN SUGERIDOS PARA ASEGURAR EL RESULTADO DE APRENDIZAJE DE LA UNIDAD.

973UNIDAD TEMTICA III MANTENIMIENTO PREDICTIVO SOBRE VIBRACIONES

97Resultado del aprendizaje.

973.1TEMA I DEFINICIN DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO

1063.1.1Instrumentos didcticos

1063.1.2Instrumentos de evaluacin

1063.2TEMA II METODOLOGA DE IMPLEMENTACIN DEL PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

1103.2.1Instrumentos didcticos

1103.2.2Instrumentos de evaluacin

1103.3INSTRUMENTOS DIDCTICO Y DE EVALUACIN SUGERIDOS PARA ASEGURAR EL RESULTADO DE APRENDIZAJE DE LA UNIDAD.

1114FUENTES BIBLIOGRFICAS.

1114.1Sugeridas.

1114.2De apoyo.

1115Compiladores.

COMPETENCIAS A LAS QUE CONTRIBUYE LA ASIGNATURA.

Disear estrategias de mantenimiento mediante el anlisis de factores humanos, tecnolgicos, econmicos y financieros, para la elaboracin y administracin del plan maestro de mantenimiento que garantice la disponibilidad y confiabilidad de planta, contribuyendo a la competitividad de la empresa.

Optimizar las actividades del mantenimiento y las condiciones de operacin de los equipos a travs de tcnicas y herramientas de confiabilidad para incrementar la eficiencia global de los equipos y reducir los costos de mantenimiento como apoyo a la sustentabilidad y la competitividad de la empresa.OBJETIVO DE LA ASIGNATURA.

El alumno ser capaz de implementar un programa de mantenimiento predictivo para asegurar la disponibilidad de los equipos productivos mediante la medicin y anlisis de las vibraciones mecnicas

UNIDAD TEMTICA I CLASIFICACIN DE LAS VIBRACIONES MECNICAS Resultado del aprendizaje.

Elaborar un diagrama que incluya:Identificacin e interpretacin de los parmetros de las vibraciones mecnicas usando el modelo masa-resorte.

Un esquema donde represente el tipo de sistema vibratorio que mejor describa la configuracin de un mecanismo de su entorno.

Solucin a travs de las ecuaciones para calcular los parmetros de la vibracin y la frecuencia natural de un sistema mecnico de su entorno.1.1 TEMA I PARMETROS DE LAS VIBRACIONES MECNICAS1. MOVIMIENTO VIBRATORIO ARMNICO SIMPLEMovimiento oscilatorio es un movimiento peridico en torno a un centro de equilibrio.

Ejemplos: bola de un pndulo, silla de un columpio, etc.

Dentro de todos los movimientos oscilatorios que podemos encontrar existe uno de especial relevancia: el movimiento vibratorio armnico simple (M.V.A.S.).

El M.V.A.S. es un movimiento rectilneo, peridico, de vaivn en torno a un punto de equilibrio.

Un movimiento es peridico cuando cada cierto tiempo un mvil pasa por los mismos lugares.

Podemos diferenciar dos tipos de movimientos peridicos:

O = centro de oscilacin

Distancia del centro de oscilacin al punto P (posicin del mvil).

Amplitud del movimiento A.

Tiempo que tarda el mvil en dar una oscilacin o vibracin completa.Oscilacin completa

Tiene lugar cuando el mvil pasa por una misma posicin con el mismo sentido.

Ejemplo: Un coche sale de O, va a N, regresa a O, llega a M y vuelve a O con el sentido inicial.

Nmero de oscilaciones que da el mvil por unidad de tiempo.

La frecuencia se mide en s-1 o Hz (Hercios).

Nmero de radianes girados por unidad de tiempo.

La frecuencia angular se mide en s-1 o .

El M.A.S. es un tipo de movimiento variado porque la velocidad y la aceleracin no son constantes.2. ECUACIN DEL MOVIMIENTO

Me permite relacionar el tiempo con la posicin.

Vamos a considerar un movimiento circular uniforme (v = cte):

Ahora vamos a proyectar las posiciones sobre el eje vertical:

Estamos estableciendo una relacin entre un M.C.U. y un M.A.S. Es decir, las proyecciones de los puntos tienen un M.A.S.

Vamos a considerar la posicin 2: De la posicin 1 pasamos a la posicin 2 por lo que se ha recorrido un ngulo . Al mismo tiempo la proyeccin 1 pasa a la posicin 2 por lo que el mvil ha recorrido una elongacin a la que llamamos y.

Con esto obtendremos la siguiente ecuacin:

En el M.C.U. .

Sustituyendo en la frmula anterior los valores que hemos obtenido obtendremos la siguiente ecuacin que ser la ecuacin del M.A.S.:

= fase partiendo del origen.

= fase partiendo de otro punto. = fase inicial.

REALIZAR EJERCICIOS 1, 2 ,3 Y 43. ECUACIN DE LAS VELOCIDADES

REALIZAR EJERCICIOS 5, 6, 7, 8, 9 Y 10

4. CUACIN DE LAS ACELERACIONES

REALIZAR EJERCICIOS 11, 12 Y 13

5. DINMICA DEL MOVIMIENTO ARMNICO

Fuerza de recuperacin. Ley de HookeSi de un resorte en reposo y colgado por uno de sus extremos tiramos verticalmente hacia abajo mediante una fuerza exterior, el muelle reacciona con una fuerza igual y de sentido contrario a ella. Dicha resistencia recibe el nombre de fuerza recuperadora y ser tanto mayor cuanto mayor sea el valor de la elongacin, ya sea un estiramiento o una compresin. Cumple la expresin conocida como ley de Hooke:

Por tanto la fuerza es proporcional a la elongacin

.

Perodo y frecuencia del oscilador armnicoSabiendo que y obtendremos:

La constante k se mide en kgs-2 o Nm-1.REALIZAR EJERCICIOS 14, 15, 16, 17, 18 Y 196. ENERGA EN LOS MOVIMIENTOS VIBRATORIOS

7. APLICACIN AL PNDULO SIMPLE

Un ejemplo de movimiento oscilatorio es el pndulo, una masa que pende de un hilo. Estudiamos el pndulo simple o matemtico porque cumple las condiciones necesarias para poder aplicarle la ley de Hooke y la ecuacin del M.V.A.S.

A partir de estas se obtiene la siguiente ecuacin:

Donde T es el perodo del pndulo (tiempo que tarda en dar una oscilacin completa), l es la longitud del pndulo y g es la aceleracin de la gravedad.

En el movimiento del pndulo se cumple el principio de conservacin de la energa: la energa cintica en el punto ms bajo, donde alcanza la mxima velocidad, es igual a la energa potencial en el extremo de la oscilacin, donde se detiene:

REALIZAR EJERCICIOS 24, 25 Y 26

8. FRMULAS

Frecuencia y frecuencia angular o velocidad angular:

Ecuacin del M.V.A.S.:

Ecuacin de las velocidades:

Ecuacin de las aceleraciones:

Ley de Hooke:

Perodo y frecuencia del oscilador armnico:

Energa cintica y energa potencial:

Pndulo simple:

EJERCICIOSEjercicio 1

Una masa de 3 kg oscila segn la ecuacin cm, en donde t se expresa en segundos. Calcula:

a) Su elongacin despus de oscilar durante 5 s.

b) El perodo del movimiento.

c) El nmero de oscilaciones que ha dado en los 5 s.

d) La fase inicial y la elongacin cuando se empieza a contar el tiempo.

Ejercicio 2

Una partcula de 2 g de masa realiza un movimiento armnico simple de 5 cm de amplitud y en cada segundo realiza media vibracin. En el instante inicial se encontraba en un extremo de su trayectoria; calcula la ecuacin del movimiento.

Ejercicio 3

Una partcula inicia un movimiento armnico simple en el extremo de su trayectoria y tarda 0,10s en ir al centro de la misma. Si la distancia entre ambas posiciones es 0,20m. Calcula:

a) El perodo del movimiento y su frecuencia.

b) La pulsacin.

c) La posicin de la partcula 1s despus de iniciar el movimiento.

Ejercicio 4

Un mvil describe un movimiento armnico simple de 5 cm de amplitud y 1,25 s de perodo. Escribir la ecuacin de su elongacin sabiendo que en el instante inicial la elongacin es mxima y positiva.

Ejercicio 7

La ecuacin de un movimiento armnico simple es , en unidades del S.I. Establece el perodo del mismo y, para t=0, la posicin y la velocidad de la partcula.

Ejercicio 8

Establece la ecuacin del movimiento de una partcula que describe un M.V.A.S. cuyo perodo es de 2s, sabiendo que en el instante inicial tiene una velocidad nula y se encuentra a 6cm a la derecha a la derecha de la posicin de equilibrio.Ejercicio 9

Un cuerpo describe un M.A.S. entre dos puntos de una recta. Entre estos dos puntos, la distancia es de 10 cm. El tiempo que tarda en ir del uno al otro es de 1,0s. Calcula la mxima velocidad del cuerpo.Ejercicio