Chiang egaf10
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Este documento describe un sistema de monitoreo remoto para detectar fisuras en equipos móviles. Explica la mecánica de fractura y cómo el crecimiento de fisuras puede predecir fallas. Luego detalla la arquitectura del sistema, incluyendo sensores inalámbricos, almacenamiento de datos y alarmas configurables. Finalmente, concluye que el monitoreo remoto puede prevenir fallas catastróficas y reducir costos mediante la detección anticipada de fisuras.
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- 1. Sistema de Monitoreo Remoto de Fisuras para Equipos Móviles Luciano E. Chiang Sánchez Junio 2011
- 2. Contenido Contexto Mecánica de la Fractura Arquitectura del Sistema Conclusiones
- 3. Contexto Altos precios de metales Equipos son operados al límite de sus capacidades y más Frecuentes fallas estructurales por sobre-exigencia ¿Cómo operar equipos a máxima capacidad sin incurrir en fallas catastróficas o recurrentes? Monitorear equipos en tiempo real para anticipar fallas reduciendo costo y magnitud de reparaciones al mínimo y maximizando el índice de disponibilidad de la máquina Sensores Remotos para Ubicaciones Críticas
- 4. Mecánica de la Fractura Fisuras en estructuras de máquinas son causa de fallas catastróficas El crecimiento de una fisura puede predecirse Factor de Intensidad de Esfuerzo ≤ Factor de Intensidad de Esfuerzo Crítico Dimensión Crítica de Fisura Ley de Paris velocidad de crecimiento fisura
- 5. Crecimiento de Una Fisura
- 7. Calculo de KI mediante MEF
- 8. Vista en Corte Fisura
- 10. Sistema de Monitoreo Remoto Este sistema permite reaccionar ante anomalías, además de hacer seguimiento y llevar un registro de operación mediante: Captura Almacenamiento de datos Monitoreo en tiempo real Alarmas configurables Estadísticas de operación
- 11. Arquitectura Global, Pala Minera W i-M ax ZigBee o Mesh GP RS Gateway Base datos Servidor Web
- 12. Arquitectura Local (en maquinaria), Ejemplo Módulos remotos Gateway Alimentados Wi-Max o G PRS 24VDC Batt Acelerómetro Sensores Strain Gage Sensor presión Sensor Posición- velocidad
- 13. Módulo Coordinador uProcesador Atmel 16 MHz 8 bit Memoria Flash Fat32 Archivos de hasta 4GB Precisión de +-2ppm Reloj Tiempo Real Alarmas distintas periodicidades ZB Mesh 250 kbps Módulo ZigBee 40m de alcance (120 aire libre)
- 14. Sensores ADXL345 Acelerómetro Configuración Digital 13 bit +-2g, +-4g, +-8g, +-16g Strain Gauge Esfuerzos axial, flexión y corte Biaxial y triaxial Presión Diferentes rangos Configurable en módulo Encoder (avance, Encoder cuadratura Óptico IP65 o magnético IP67 velocidad) Hasta 300Hz
- 15. Sensores Variables Eléctricas Sensores efecto Hall Corriente Aislados del circuito de potencia Rangos hasta 1000A Precisión 1% Sensores efecto Hall Voltaje Aislados del circuito de potencia Rangos hasta 6000V Precisión 1%
- 16. Interfaz gráfica Respaldo en Base de Datos Visualización en tiempo real Configuración de alarmas Visualización de historial de operación Estadísticas Acciones Recomendadas
- 17. Piloto: Monitoreo Pala 495HR, Collahuasi Módulos con acelerómetros: Autónomos Hasta 3.2 kHz Modo ahorro de energía Alarmas configurables
- 18. Piloto: Monitoreo Pala 495HR, Collahuasi
- 19. Torre Perforación. Otro Caso Monitoreo y registro permanente de: Presión de rotación (PSI) Presión de avance (PSI) Presión de Aire (PSI) Velocidad de rotación (º/seg) Velocidad de penetración (m/h)
- 20. Arquitectura Global W i- M ax ZigBee oG Mesh PR S Base datos Servidor Web Gateway
- 21. Arquitectura Local Módulo remoto Módulo remoto Gateway Alimentado Autónomo Wi-Max o G PRS 24VDC Batt Acelerómetro Vibraciones Sensores Strain Gage Sensor presión Aire Rotación Avance Sensor Posición- velocidad Rotación Penetración
- 22. Conclusiones Las fisuras pueden conducir a fallas catastróficas de alto costo Se requiere monitoreo remoto inalámbrico en zonas críticas Mucho trabajo previo pero ahorros son significativos