La temperatura es un parámetro fundamental para describir el estado operativo de los rodamientos del motor. El control de la temperatura de los cojinetes del motor en uso se ha convertido en una característica estándar para muchos motores.
Como parámetro de monitoreo crítico para el funcionamiento de motores y sus rodamientos, el análisis de este parámetro es un método vital para evaluar el estado operativo y el análisis de fallas de motores y rodamientos.
Desde la perspectiva del análisis de la temperatura de los cojinetes del motor, en primer lugar, en términos de tiempo, la temperatura de los cojinetes del motor es un valor que surge con el tiempo. Por lo tanto, el análisis de temperatura puede abordarse desde una perspectiva en el dominio del tiempo.
Además, considerando el motor en su conjunto y el rodamiento como componente, siempre habrá una distribución de temperatura en un momento dado. En consecuencia, el análisis de la temperatura de los cojinetes del motor también puede iniciarse desde la perspectiva de la distribución de la temperatura.
Análisis en el dominio del tiempo de la temperatura de los cojinetes del motor.
El análisis de la temperatura de los cojinetes del motor en el dominio del tiempo es, en esencia, el estudio de cómo cambia la temperatura de los cojinetes del motor con el tiempo. El impacto del tiempo en la temperatura es un reflejo más directo de los cambios en el estado de los rodamientos, el estado de la carga y las condiciones ambientales a lo largo del tiempo.
Para un rodamiento de motor en uso normal, cuando el motor no está funcionando, la temperatura del rodamiento es la misma que la de la carcasa y el eje del motor. En este punto el motor no está funcionando y no genera calor, y el rodamiento no funciona por lo que tampoco se calienta. Por tanto, la temperatura de los cojinetes del motor se alinea con la temperatura ambiente. Esto proporciona un punto de referencia para la temperatura de los cojinetes del motor, considerando factores como la temperatura del aire y el calor conducido por los equipos adyacentes.
En el caso de un motor en funcionamiento, todas las piezas (incluidos los devanados, sellos, cojinetes, etc.) generarán calor durante el funcionamiento. Como parte del mecanismo general, existe una conducción de calor entre ellos.
En este momento, si la carga del motor aumenta o se produce un mal funcionamiento de un componente, provocará un cambio en la temperatura del cojinete del motor. Este cambio en la temperatura de los cojinetes es un medio de análisis en el dominio del tiempo para la temperatura de los cojinetes del motor.
En primer lugar, los ingenieros, a través del monitoreo de la temperatura, notan que la temperatura de los cojinetes del motor es más alta que su promedio histórico, lo que indica la necesidad de resolver problemas de temperatura anormales.
Como se mencionó anteriormente, la falla de los componentes es una de las razones, pero no la única, de este cambio de temperatura. Por lo tanto, diagnosticar estas causas constituye la base para el diagnóstico y análisis de fallas.
Hace años, me encontré con una queja sobre un cojinete de motor donde la temperatura normal del cojinete era de 50 grados, pero la temperatura del cojinete del extremo del motor alcanzaba los 60 grados. Los ingenieros sugirieron posibles fallas basadas en los cambios en las temperaturas de los cojinetes del motor.
Sin embargo, en el lugar descubrieron que el extremo impulsor del cojinete del motor estaba ubicado en la salida de aire de refrigeración del motor, donde la temperatura ya era de 56 grados. En otras palabras, el cojinete del motor que funciona en un ambiente superior a 50 grados no puede mantener su temperatura a 50 grados. Esta evaluación se realizó observando el cambio de temperatura y considerando la temperatura ambiente.
Además, la tecnología de big data ofrece más posibilidades para analizar la temperatura de los rodamientos del motor en el dominio del tiempo. Por ejemplo, si la tendencia de cambio de temperatura del cojinete del motor bajo carga está en línea con la tendencia general y si la tendencia de cambio de temperatura del motor coincide con la tendencia de cambio de carga esperada.
Análisis de la distribución de temperatura de los cojinetes del motor.
Nuestra discusión anterior se centró en analizar cómo la temperatura de puntos aislados en los cojinetes del motor cambia con el tiempo, un concepto conocido como análisis de temperatura en el dominio del tiempo. En realidad, para cualquier equipo en su conjunto, cuando opera y genera calor, se presenta una distribución específica en diferentes ubicaciones del mismo equipo debido a la transferencia de calor.
Para un motor, dicha distribución de calor manifiesta un patrón determinado en condiciones normales, mientras que en condiciones anormales, la distribución de calor puede desviarse de esta “distribución normal”.
Antes de continuar con el análisis de la distribución de temperatura de los cojinetes del motor, es esencial comprender si las diferentes partes del motor funcionan como “fuente de calor” o “resistencia térmica” durante el funcionamiento.
La transición de una pieza de “resistencia térmica” a “fuente de calor” durante el funcionamiento del motor puede indicar un problema con esa pieza.
Los ingenieros pueden utilizar imágenes térmicas para analizar la distribución de temperatura de un motor. Sin embargo, a menudo, incluso sin equipo de imágenes térmicas, la relación entre las temperaturas en diferentes puntos de medición puede reflejar ciertos patrones de distribución del calor.
Una pregunta común es si la temperatura del rodamiento dentro del motor es mayor que la del propio cuerpo del motor.
Para ser más precisos, ¿el rodamiento es una fuente de calor para el motor?
Comprender la "distribución normal" de los cojinetes del motor es esencial para responder a esta pregunta.
Inicialmente, a medida que los rodamientos giran, se produce fricción interna, generando calor. Por lo tanto, de hecho, los cojinetes sirven como una de las fuentes de calor durante el funcionamiento del motor.
Sin embargo, esta respuesta puede no ser exhaustiva. Aunque los rodamientos son una fuente de calor, su temperatura no es necesariamente superior a la del motor. De hecho, los rodamientos son una fuente secundaria de calor dentro del motor, y sus temperaturas dependen en gran medida del motor.
En otras palabras, la temperatura de los cojinetes no debería ser el principal factor que contribuya al aumento de la temperatura del motor. Esta declaración representa el concepto en “condiciones normales”. Cualquier discrepancia entre la distribución real de la temperatura del motor y esta afirmación debería ser motivo de preocupación.
