FRSN - Ciencia y Tecnología - GEVM

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Author: search.filters.author.Chiapparoli, Wadi

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    El uso de algoritmos en Scilab para la enseñanza y el estudio de dinámica de rotores
    (2022-10-06) Palmieri, Fernando Daniel; Chiapparoli, Wadi; Klempnow, Andreas Eduardo
    La dinámica de rotores es una de las disciplinas donde el estudiante de ingeniería se puede encontrar con resultados que contradicen la intuición, aun cuando dicho estudiante tenga cierto grado de conocimientos de dinámica clásica. Este trabajo presenta una serie de algoritmos desarrollados para incluir temas avanzados de dinámica de rotores dentro de la unidad de vibraciones mecánicas como complemento del tema dinámica de sistemas, de la asignatura Mecánica Racional (tercer nivel de la carrera ingeniería mecánica). Dichos algoritmos serán empleados para que los estudiantes puedan generar gráficas de respuesta dinámica, para rotores con distintos grados de simplificación, y experimentar de forma numérica el comportamiento de los mismos, con el propósito de entender fenómenos como el de inversión de fase durante el pasaje por una velocidad crítica.
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    Proyecto de un nuevo sistema de adquisición y análisis de señales de vibraciones
    (2023-11-15) Palmieri, Fernando Daniel; Violante, Luis Darío; Chiapparoli, Wadi; Klempnow, Andreas Eduardo
    El mantenimiento basado en la condición mediante el análisis de vibraciones se ha generalizado en al ámbito industrial, gracias a la gran capacidad de procesamiento digital de los analizadores, que han evolucionado considerablemente desde los primeros años de su aplicación industrial. Actualmente, las técnicas convencionales de procesamiento para el análisis de señales de vibración (gráficas amplitud - tiempo, promediado temporal, transformada rápida de Fourier, envolvente en frecuencias, etc.), están incorporadas en analizadores comerciales de amplia difusión, que generalmente se emplean para elaborar rutinas de medición para mantenimiento basado en la condición. No obstante, existen otras técnicas de tratamiento de señales de vibraciones en desarrollo (como el análisis de transformadas Wavelet o de transformada de Hilbert-Huang, Spectrum and Cepstrum, etc.) que normalmente no están disponibles en los equipos comerciales. Además, estos equipos generalmente son de un número reducido de canales y con poca capacidad de adaptarse a distintas configuraciones de sensores. Es por ello que en este trabajo se presenta el proyecto para desarrollar un nuevo sistema de adquisición de datos multicanal para el análisis de dinámica de rotores que permita incorporar las herramientas más actuales de análisis de señales y detección de fallas, para los futuros estudios del grupo de vibraciones de la Facultad Regional San Nicolás. Se fundamenta la selección del hardware para su concreción y se presentan los primeros avances en el desarrollo del sistema. Durante la primera etapa del proyecto se analizó el uso de placas comerciales dedicadas versus placas de desarrollo con procesadores programables con capacidad de procesamiento de señal. A sí mismo, se inició el desarrollo de la interfaz de análisis de vibración en un entorno de programación destinado a objetos. Se espera en el corto plazo contar con una versión funcional del sistema para validación experimental.
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    Cálculo numérico de las velocidades críticas de una bomba de circuito primario de una central nuclear
    (2023-11-15) Palmieri, Fernando Daniel; Chiapparoli, Wadi; Klempnow, Andreas Eduardo
    Las centrales de generación nuclear emplean grandes bombas para introducir agua en el circuito primario, estas bombas son elementos críticos y su falla puede obligar a detener toda la planta. Es por lo que, normalmente, están instrumentadas con sensores de vibraciones para monitoreo continuo. Si bien el tipo de sensores utilizados cumplen adecuadamente la función de control en línea y alerta temprana ante posibles fallas, no permiten tener una gran capacidad de análisis sobre las vibraciones en funcionamiento. Esto se debe principalmente a la baja frecuencia de muestreo. Durante pruebas de rutina de una de estas bombas, se determinó que experimentaba una cierta inestabilidad de vibraciones durante el arranque y la parada de la misma. Esta inestabilidad se asumió que se producía presuntamente por estar atravesando una velocidad crítica. Para confirmar esta conjetura, y ante la carencia de datos del fabricante, se decidió hacer un modelo matemático de la misma. Como los datos geométricos eran reducidos, dado que solamente se contaban con planos generales, se empleó el método de la matriz de trasferencia para modelar el rotor de la bomba y encontrar las velocidades críticas y la respuesta a las condiciones de desbalance. Para llegar a un buen resultado se debió aproximar el comportamiento de los cojinetes y la distribución de masa utilizando distintos valores probables y suposiciones tomadas de trabajos similares encontrados en la literatura específica. Finalmente, se encontraron los valores más probables para la primera velocidad crítica del rotor de la bomba y la respuesta en el arranque y se confirmó la suposición inicial de los analistas que habían hecho las mediciones de arranque y parada de la bomba.