MONOGRAFIA DE ONDAS Y CALOR Con Probl Aplicativos

7/24/2019 MONOGRAFIA DE ONDAS Y CALOR Con Probl Aplicativos

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FSICA TEORA Nro. PFREspecialidad: C - 3

Tema :

ULTRASONIDOSCdigo : G06113Semestre: Gr!po : "mo#ogra$%a I

CONTENIDO

1. INTRODUCCIN_____________________________________

2. OBJETIVOS_________________________________________

2.1. Objetivos e!e"#$es__________________________________

2.2. Objetivos Es%e&'(&os_________________________________

). FUNDA*ENTOS_____________________________________

).1 +,- es e$ -$t"#so!i/o0_______________________________

).2 -!&io!#ie!to /e$ -$t"#so!i/o_________________________

).) +D3!/e es 4ti$ e$ -$t"#so!i/o___________________________

).5 be!e(&ios_________________________________________

).6 eje%$os /e $# /ete&&i3! /e #$$#s_______________________

5. CONCLUSIONES_____________________________________

6. OBSERVACIONES____________________________________

6. BIBLIORAFIA______________________________________


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Tema :


INTRODUCCIN

Ms all del reducido, pocos consideran el ultrasonido como una tecnologapara predecir defectos en rodamientos. Pregntele a cualquiera en la calleacerca del ultrasonido y la mayora lo relacionarn con sus aplicacionesmdicas ms famosas para imgenes de diagnstico y reparaciones de tejidosblandos. Algunos pudieran incluso estar familiariados con el ultrasonido demuy alta frecuencia que se utilia para identi!car grietas en materiales ydefectos de soldadura. "o obstante la falta de #isibilidad que el ultrasonido debaja frecuencia tiene entre las personas comunes, est muy bien cali!cadodentro de los con!nes de la con!abilidad y el mantenimiento.

Aqu, el ultrasonido se considera como la tecnologa predicti#a ms #erstil en

el cubo de $erramientas. Algunos #eneran el ultrasonido como su primera lneade defensa contra fallas prematuras de las mquinas.

Al estar en el campo de mantenimiento por una dcada o ms, muyprobablemente #eremos la e#olucin del ultrasonido de ser una tecnologa demanejo de energa y solucin de problemas a ser a$ora un estndar detendencias y diagnstico. %oy da, el ultrasonido cumple con una tareanecesaria en la identi!cacin de condiciones de fallas tempranas en equipodinmico y esttico. &omo tecnologa complementaria al anlisis de#ibraciones, el ultrasonido es la 'oreja complementaria y simbitica( de las

#ibraciones.

Capturan la informacin ultrasnica atravs de las graseras.


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Tema :


OBJETIVOS7

Objetivos 8e!e"#$es

)e!nir el funcionamiento de ultrasonido en la industria

)ar a conocer las #entajas que trae usar el ultrasonido

Aprender al fundamento fsico de la deteccin de fallas

*a aplicacin de este mtodo a plantas industriales

Objetivos es%e&'(&os

conocer el uso de ultrasonido en los diferentes campos

manejar equipos elctricos para medir las fallas

aprender a aplicar el fundamento de #ibraciones de ondas

FUNDA*ENTOS

+,- es e$ -$t"#so!i/o0

+l ultrasonido es una presin acstica con una frecuencia mayor que el lmitesuperior que puede captar el odo $umano. Aunque algunas #eces este lmite

#ara de persona a persona, en promedio es aproimadamente - /ilo$ercios0-. %ert1 en adultos sanos, j#enes y por lo tanto, sir#e de - /% comolmite inferior til para captar el ultrasonido.

FUNCIONA*IENTO DEL ULTRASONIDO

*os colectores de datos ultrasnicos detectan ondas de presin de sonidogeneralmente en el rango de frecuencia entre 23/% a 4/%. *as ondasactan sobre un sensor resonante para crear una peque5a carga elctrica. *acarga se ampli!ca, mide y con#ierte 0$eterodoniada1 a una frecuencia audiblecorrespondiente que se escuc$a en un audfono de alta calidad y puedegrabarse en la memoria del colector de datos. *os datos ultrasnicos puedenproporcionar una alarma inmediata en el campo o pueden analiarseposteriormente. +isten muc$os sntomas de defectos y condiciones dedefectos para detectarse en equipos dinmicos que son identi!cables primeropor ultrasonido.

+n cuanto a la deteccin de fallas, &uando este procedimiento se in#ent, semeda la disminucin de la intensidad de energa acstica cuando se $acan#iajar ondas supersnicasen un material, para esto se requera el empleo deun emisory un receptor.
http://es.wikipedia.org/wiki/Supers%C3%B3nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Emisorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Receptorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Emisorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Receptorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Supers%C3%B3nico


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Tema :


Actualmente se utilia tan solo aparato que funciona como emisor y receptor ala #e, basndose en la propiedad caracterstica del sonidode poder re6ejarseal alcanar una interfaceacstica debido a una falla que el material puedatener interiormente.

Inspeccin de la soldadura de un tubo metlico por ultrasonido

*o que $acen los aparatos dise5ados para una prueba de ultrasonido es en#iarondas ultrasnicas en una piea o equipo. +stas ondas en una piea regida y

sin fallas internas de consideracin no encuentran ninguna interferencia y norebotan ni se distorsionan, antes se utiliaba dos aparatos para poder $aceresta deteccin un emisor y un receptor. Pero a$ora solamente se usa unamquina que emite y recibe la se5al a la #e.Pero cuando una piea regida tiene una falla interna en su estructura las ondasrebotan y se distorsionan al pasar por esta grieta o malformidad. +stadistorsin de onda ultrasnica es detectada por la mquina la cual informa quela onda en#iada se $a distorsionado y que $a detectado una falla.

Funcionamiento de una prueba de ultrasonido

V#"i#b$es 9-e #e&t# -!# %"-eb# /e -$t"#so!i/oPara poder $acer una deteccin de fallas por ultrasonido es necesario tener encuenta las siguientes #ariables q pueden afectar la medicin7
http://es.wikipedia.org/wiki/Sonidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Interfasehttp://es.wikipedia.org/wiki/Sonidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Interfase


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Tema :


&alibracin del equipo7

&aractersticas de la piea

8rea de inspeccin

Ultrasonido por emisor y receptor de sonido

+DNDE ES :TIL EL ULTRASONIDO0

9n sntoma de falla puede ser tan simple como un incremento en la !ccindebido a la lubricacin. :tro sntoma puede ser la !ccin y patinamiento de loselementos rotatorios contra la pista del rodamiento, o que estn impactndosedebido a fallas mecnicas o lubricantes contaminados. 9na condicin dedefecto podra ser desalineacin, desequilibrio, o acoplamientos gastados deleje. +stas condiciones tambin se presentan lo ms temprano en el rangoultrasnico. Al identi!car tanto el sntoma como la causa.

BENEFICIOS

9na prueba por ultrasonido es un mtodo muy utiliado debido a que este noes un proceso in#asi#o como la mayora de mtodos. ;e dice esto debido a queuno ya no tiene que desarmar el equipo, la maquina o la piea para poderdetectar una peque5a falla, tan solo se tiene que conectar un aparatoultrasnico en la piea y $acer una rpida inspeccin ultrasnica. &on la cualpodemos a!rmar o descartar la posibilidad de un peligrosa falla en el equipomaquina o piea tratada.

Pre#iene accidentes ya que en muc$os casos se $a #isto que una peque5a fallapuede traer gra#es consecuencias como la prdida total de equipo perdida delas instalaciones e incluso prdida de #idas $umanas as que podramos decir qla deteccin de fallas por ultrasonido sal#a #idas. 9n ejemplo claro es lo quepuede producir una peque5a falla en un a#in comercial la cual puedecondenar a mas de


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Tema :


Capturando mediciones de ultrasonido dinmico en unMotor controlador elctrico.

EJE*;LOS DE LA DETECCIN DE FALLAS ;OR ULTRASONIDOS

I!/-st"i# #-toot"ista consiste en enfocar un $a lser al rea de unin,produciendo un cambio de estado del material de slido a lquido, que regresaa su estado original 0slido1 cuando el $a es suspendido. +sta soldadura esutiliada en la fabricacin de carroceras en ?@M en materiales como aceros debajo carbono, con lminas de espesores entre , mm a 2, mm y uniones 0- o2 lminas1, de $asta 4,3 mm de espesor.

+ste tipo de soldadurasBuniones son e#aluadas usando un detector ultrasnicode fallas con resolucin de


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Tema :


Dnspeccin de un autom#il por ultrasonido Dndustria automotri

)eteccin por ultrasonido en una piea cilndrica de metal

I!/-st"i# #e"o!=-ti

+ste sistema de inspeccin se $a desarrollado espec!camente para lainspeccin ultrasnica, utiliando tcnicas de transmisin y pulsoEeco, de las

Frampas del Fren Principal del Airbus A2-.

&aractersticas tcnicas

Dnspeccin ultrasnica automtica por tcnicas de transmisin conc$orro de agua y pulsoEeco encontacto por inmersin local.

)eteccin, caracteriacin ydimensionamiento de desencolados,inclusin de objetos etra5os,porosidad laminar y #olumtrica.


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Tema :


Aplicaciones7 Dnspeccin de trampas de tren de aterriaje por ultrasonidos,utiliando tcnicas de transmisin y pulsoEeco en contacto.

Dnspeccin de una placa metlica para a#iones

Gallas y accidentes areos

CONCLUSIONES7

+ste mtodo de deteccin de fallas es un mtodo no in#asi#o que e#itaal encargado el desarme total de la mquina para encontrar unaminscula falla, por ello este mtodo es muy bene!cioso.

;e puede utiliar el ultrasonido para los sntomas como la causa de losdefectos mecnicos

&omprendimos que nos a#isa con una temprana alerta de que unrodamiento est desarrollando un defecto y entrando a la fase de falla

+stamos seguros que nos proporciona una imagen mas completa acercade la salud de los equipos dinmicos.

+s necesario dar a conocer esta informacin a la gente que no estactualiada en su trabajo tcnico, de esta manera poseern msbene!cios y no tener que desarmar mquinas para detectar fallas


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Tema :


BIBLIORAFA

http:con!abilidad.netarticulosvibraciones"vs"ultrasonido"dos"tecnicas"a"tomar"en"cuenta"en"cbm

http:###.cenam.m$memsimp%&'raba(os)*%+ceptados)*%para)*%C,-ctubre)*%*&lo/ue)*%CC*"0ibraci)F1n)*%y)*%UltrasonidoC*"1.pdf

2http:anuncios.teleserviciosperu.com*134anunciosotros"

servicioslimpie5a"de"inyectores"por"ultrasonido"banco"de"gasolina"scanner"multimarcas"full"in(ection6 *%%78

http:###.tecnatom.esinicioareas"de"actividaddiseno"y"desarrollo"de"productossistemas"mecanicos"de"inspeccionaeronautico"sistema"de"inspeccion"ultrasonica"de"trampas"de"tren"principal"ttp

http:info.catec.aero'ecnica"de"inspeccion"por"ultrasonidos"phased"array"para"la"deteccion"de"defectos"en"materiales9a4*.html6 *%%7

http:###.preditecnico.com*%*aplicaciones"de"los"ultrasonidos"

en"el.html

http:e$poindustrial.com.co#p"contentuploads*%*%3ultrasonido.pdf

http:###.cenam.m$memsimp%&'raba(os)*%+ceptados)*%para)*%C,-ctubre)*%

INTRODUCCIN

+n este documento presentamos una serie de problemas fsicos aplicados a lacarrera de maquinaria de planta. Mi grupo se tom la opcin de trabajar con laFermodinmica, es decir los


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Tema :


Reso$-&i3!7

*a e!ciencia de un motor trmico est dada por la ecuacin7

e1

1/

e11/

t

e=W

QH=

W

W+QL QL=W

&. E# !#a caldera de 'apor( los motores de 'apor tra)a*a# e# pares( + la salida

de calor de !#o es la e#trada de calor apro,imada del seg!#do. astemperat!ras operati'as del primero so# 60 + //0C( + del seg!#do /30 +

&0C. Si el calor de com)!sti# de car)# es &.2 10 45g. 7a 8!9 tasa

de de)e 8!emar el car)# si la pla#ta 'a a prod!cir 1100 ; de pote#ciaCar#ot?.

a) Resolucin:

Para cada motor( la e$icie#cia se da por Car#ot [email protected]. As%:

e1=0.6ec1=0.60

(1

TL1

TH1 )=0.60

[1 (

440+273

)K(670+273)K]=0.146

e2=0.6ec2=0.60(1 TL2TH2 )=0.60[1

(290+273 )K(430+273 )K]=0.119

Para el primer motor( el calor de e#trada del car)#:W

1=e

1QH1=e1Q carbony QL1=QH1W1=(1e1) Qcarbon


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Tema :


Para la seg!#da e#erg%a( el calor de e#trada es el calor de salida del primermotor.

W2=e2 QH2=e2 QL1=e2 (1e1 ) Qcarbon

ABadir las dos e,presio#es *!#tas de tra)a*o( + resol'er el car)o#W

1+W

2=e

1Qcarbon+e2(1e1 )Q carbon=( e1+e2e1 e2 ) Qcarbon

Qcarbon=W

1+W

2

e1+e

2e

1e2

Qcarbon/ t=(W1+W2 )/ te1+e

2e

1e2

Calc!lar la tasa de !so de car)# de la tasa re8!erida de e#erg%a dee#trada( car)o#5t

Qcarbon/

t=

1100106

W

0.146+0.119 (0.146 ) (0.119 )=4.442

10

9

J/

s

(4.442109 J/ s)( 1kg2.8107 J)=158.6 kg /s 1.6102

kg /s

3. as celdas solares para el aDorro de e#erg%a

e# !#a i#d!stria p!ede# prod!cir

apro,imadame#te /0 ; de electricidad por

metro c!adrado de s! s!per$icie si

e#c!e#tra# directame#te )a*o los ra+os delsol. 7C!l de)e ser el rea de estas celdas

para satis$acer las #ecesidades de !#a

ce#tral $oto'oltaica 8!e re8!iere&&;D5d%aCar#ot?

e#tre temperat!ras de 6&I + 3I0C. Si la pla#ta prod!ce e#erg%a el9ctrica a

!#a tasa de 1.3 G;( 7C!#to calor de escape se descarga por Dora

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