Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.udec.cl/jspui/handle/11594/501
Title: Análisis de la distribución del peso de la cúpula sobre los mecanismos de rotación del Very Large Telescope ubicado en el Observatorio Paranal, y desarrollo de un método de monitoreo de condición = Analysis of the load distribution of the dome weight on the rotation mechanisms of the Very Large Telescope located at the Paranal Observatory, and development of a condition monitoring method.
Authors: Molina Vicuña, Cristián, supervisor de grado.
Rayo Ramírez, Sabina María.
Keywords: Very Large Telescope (Chile);Emisión Acústica;Aceleración (Mecánica);Transformaciones de Fourier;Industria, Innovación e Infraestructura
Issue Date: 2020
Publisher: Universidad de Concepción, Facultad de Ingeniería, Departamento Ingeniería Mecánica.
Abstract: El mecanismo de rotación (RTM), o bogie, es el equipo que permite que la cúpula del Very Large Telescope (VLT) pueda girar para las observaciones durante la noche. Es un equipo crítico dado que una falla puede afectar de forma significativa el tiempo de observación astronómica. Durante los últimos años, los rodamientos fijos de las ruedas verticales de los RTMs están sufriendo daño. Pequeños desalineamientos de los bogies pueden inducir fuerzas axiales significativas cuando la rueda del bogie de repente resbala para liberar la energía de deformación (efecto “stick-slip”). Esta energía se acumula cuando la rueda sale de la trayectoria circular. El efecto “stick-slip” depende de la fuerza de fricción, y de esta manera de la fuerza normal (es decir del peso de la cúpula dividido por la cantidad de ruedas de los mecanismos de rotación). Por lo tanto, una fuerza normal mayor a la nominal, es decir una distribución desigual del peso de la cúpula encima de los bogies, podría causar una fuerza axial excesivamente alta, la cual puede dañar los rodamientos. En consecuencia, el primer objetivo general de este trabajo es el desarrollo de una metodología para determinar la distribución estática del peso de la cúpula sobre los mecanismos de rotación del VLT. Los objetivos específicos asociados consisten en la selección de un método de medición y la forma de procesamiento de señales para determinar la distribución actual del peso, como también la estimación de la carga actual que soporta cada rueda vertical. El método consiste en el uso de películas Fujifilm´s Prescale, que permiten la obtención de imágenes de la presión de contacto y su distribución entre la rueda y el riel. Las imágenes fueron analizadas con un programa de software escrito en Python, y los resultados mostraron que algunos RTMs presentan una importante subcarga hasta un 32% menor en comparación con el valor considerado por diseño. Por otro lado, RTMs adyacentes compensan esta situación soportando una sobrecarga hasta un 43% más alto en comparación con el valor nominal. Estos resultados permiten concluir que existe una distribución desigual del peso de la cúpula encima de los mecanismos de rotación. Además, la fuerza mínima que es liberada cuando una rueda del RTM con una carga normal resbala ya supera la máxima carga axial admisible con respecto a los rodamientos de los RTMs. Es por eso que se puede concluir que el efecto “stick-slip” de por sí ya contribuye a la presencia de fuerzas axiales excesivamente altas, que pueden dañar los rodamientos de los RTMs. Dado que es difícil evitar cualquier desalineamiento del bogie, el segundo objetivo general de este trabajo consiste en el desarrollo de una estrategia de monitoreo de condición. Los objetivos específicos asociados son la identificación de variables medibles que potencialmente son aptos para el monitoreo de condición de los RTMs, mediciones in situ de las variables elegidas considerando RTMs diferentes, y el análisis de los datos como también una evaluación de los resultados. El eje de la rueda de los RTMs tiene una velocidad de rotación muy lenta lo cual dificulta el monitoreo de los rodamientos. La razón es que se genera solamente una baja energía de impacto debido al movimiento relativo de las componentes si un defecto existe. Se eligieron cuatro RTMs para las mediciones. Uno que fue reemplazado 3 meses antes de las mediciones, y tres que nunca fueron cambiados desde los telescopios vieron su primera luz. Analizando los rodamientos de lado interior como también del exterior emisiones acústicas (AE), aceleración vibratoria y el desplazamiento vibratorio del eje fueron medidos, y las señales procesadas usando técnicas basadas en el dominio de tiempo y frecuencia como el método de la envolvente y la curtosis espectral.
Description: Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería con mención en Ingeniería Mecánica.
URI: http://repositorio.udec.cl/jspui/handle/11594/501
Appears in Collections:Ingeniería Mecánica - Tesis Magister

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Tesis Análisis de la distribución del peso de la cúpula....Image.Marked.pdf5,32 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.