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Mayor velocidad en los tests de integridad de los álabes / nº 253

Las operaciones de mantenimiento, reparación y revisión de aeronaves aseguran que las aeronaves estén siempre seguras para volar durante toda su vida útil. Una parte integral de cualquier esquema de mantenimiento de aeronaves es la reparación y revisión del motor. Es aquí donde el sensor para ensayos 3D ARAMIS de GOM, que comercializa METRONIC, entra en escena

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Un ejemplo especialmente importante es el de los álabes de las turbinas de propulsión de aviones modernos, los cuales tienen que soportar condiciones de operación extremas durante su vida útil.

Para garantizar el nivel más alto posible de seguridad, los álabes se verifican continuamente para verificar su integridad. Además, los álabes están expuestos a rayos, hielo y pájaros. Incidentes como estos hacen necesaria una inspección de servicio prolongada durante la cual se deben identificar y reemplazar los álabes defectuosos.

Este procedimiento es costoso y requiere mucho tiempo, ya que incluye el desmontaje completo de la turbina. Durante el tiempo de la inspección de servicio, una turbina de recambio, cuyo coste es alto, mantendrá la aeronave en funcionamiento. Obviamente, las aerolíneas quieren reducir al mínimo el tiempo de inactividad de sus motores a reacción.

Una inspección rápida de álabe sin la necesidad de desmontar toda la turbina ahorraría mucho tiempo y dinero.

Imaginemos que el técnico de servicio pudiera realizar una medición en cada álabe con una respuesta rápida sobre el estado del componente.

Ello supondría un ahorro de costes y tiempo y daría respuesta a la pregunta más importante, ¿es o no seguro volar?

El sistema ARAMIS detecta grietas en los álabes del ventilador durante las verificaciones de servicio

El sensor para ensayos 3D ARAMIS de GOM METRONIC, cuyo partner en España es METRONIC, entra en escena.

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Usando la tecnología de seguimiento de puntos de ARAMIS, la reacción del álabe del ventilador a las pruebas de impacto se puede evaluar y utilizar para el cálculo de las ODS (Formas de deflexión operativa) del álabe de cada ventilador.

La comparación entre el modelo simulado y el medido permite llegar a conclusiones sobre la integridad del componente.

Si hay cambios entre la forma medida y simulada o un cambio completo en las resonancias características (por ejemplo, a lo largo de la vida), entonces podría haber una rotura en algún lugar del álabe y por ende debería reemplazarse.

GOM ha llevado a cabo un estudio sobre un álabe para demostrar la viabilidad general del concepto.

Preparación del objeto de medición

El ARAMIS utiliza marcadores de punto de referencia adhesivos ultraligeros para medir y rastrear coordenadas 3D en el espacio.

Debido al principio de no contacto del sistema de medición, no se necesita un cableado de los sensores como suele suceder con los acelerómetros tradicionales.

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Cada marcador de punto de referencia proporciona información sobre los desplazamientos en las tres direcciones espaciales, además de medir datos sobre velocidades y aceleraciones.

Por lo general, se pueden aplicar cientos de marcadores de puntos de referencia al objeto del ensayo debido a la aplicación rápida y fácil de las pegatinas y su peso ligero. Esto da como resultado una alta densidad de datos para el posterior análisis de vibraciones.

Medición del Hammer Impact Test

El Hammer Impact Test se usa con gran asiduidad en el análisis de vibraciones. Durante el test se fuerza el álabe con una vibración transitoria y permite la identificación de sus frecuencias resonantes.

Se sabía por simulaciones numéricas que se suponía que el álabe mostraba las resonancias más importantes en el rango de frecuencias de hasta 1500 Hz.

Por lo tanto, el sistema ARAMIS midió con una frecuencia de muestreo diez veces mayor de 15,000 cuadros por segundo.

Análisis de vibraciones

El sistema de medición óptico ARAMIS proporciona datos precisos sobre desplazamientos 3D. La herramienta de análisis integrada utiliza estos datos para calcular la función de frecuencia que permite la identificación de frecuencias resonantes del álabe.

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Además, el ARAMIS calcula las formas de deflexión operativa del álabe del ventilador para cada frecuencia contenida en el espectro. Esto permite extraer valores de amplitud para cientos de puntos de medición que se capturan simultáneamente durante la medición de la vibración que se desvanece.

Comparación con la simulación numérica del modelo matemático- Decisión: ¿es seguro para volar?

Una vez que las ODS (Formas de deflexión operativa) se determinan en el software ARAMIS Professional, permiten la comparación con la simulación.

En caso de que haya diferencias significativas en las frecuencias de resonancia características entre el modelo matemático y el ODS medido, esto indica que el álabe está defectuoso y necesita ser reemplazado.

METRONIC

tel. 943 121400
www.metronicnet.com

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