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MELETEA ENGINEERING Mantenimiento Ferroviario con FEM Método de Elementos Finitos

12 de febrero de 2022

TRENES.ONLINE | MELETEA ENGINEERING SOLUTIONS aplica toda su experiencia en proyectos mecánicos de mantenimiento, extensión de vida y mejora de estructuras en contexto operativo para aplicarla al sector de la gestión de activos de material rodante ferroviario.

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TRENES.ONLINE | La empresa MELETEA ENGINEERING SOLUTIONS realiza análisis FEM aplicado al mantenimiento de material rodante ferroviario para mejorar la confiabilidad y la disponibilidad de los activos. El FEM aplicado al mantenimiento se suma como un método auxiliar más para poder simular el comportamiento del material rodante en condiciones operativas para determinar modos de fallo.


TRENES.ONLINE | Inicialmente, MELETEA ENGINEERING SOLUTIONS ha comenzado a aplicar el FEM, en el mantenimiento en importantes proyectos mecánicos de aerogeneradores de GAMESA para ACCIONA ENERGÍA. Ha simulado y analizado el comportamiento de bastidor principal, engranaje principal de yaw y uniones atornilladas de máquinas de 660 kW con notables resultados.

El Método de Elementos Finitos, o FEM por sus siglas en inglés (Finite Element Method) se originó a principios de la década de 1940 a partir de la necesidad de resolver problemas complejos de análisis estructural en ingeniería civil y aeronáutica. Los avances en hardware y software computacional de los últimos 20 años han permitido procesar cálculos cada vez más complejos, lo que ha potenciado la utilización del Método de Elementos Finitos en el diseño industrial, pero también en otras actividades como el Mantenimiento de activos físicos.

La gestión de activos aplicada al ferrocarril se ocupa del proceso de identificar, monitorear, controlar y supervisar los activos para una operación confiable, estable e ininterrumpida de los sistemas.

Hoy en día, el Método de Elementos Finitos es una poderosa técnica utilizada por ingenieros, matemáticos y científicos para resolver problemas en industrias como la aeroespacial, química y también la ferroviaria. En diseño, el FEM se aplica para simular desarrollos, lo que permite reducir el tiempo necesario para llevar los productos desde el diseño de concepto hasta la línea de producción.

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El método FEM también se emplea para comprender mejor las condiciones de las estructuras existentes. En este caso el método se aplica para realizar un análisis denominado Análisis Modal. Con este tipo de análisis es posible simular y predecir el comportamiento de una determinada estructura, sistema o subsistema bajo fuerzas externas o cargas variables.  

Componentes mecánicos de activos ferroviarios como puede ser el caso del sistema reductor de un eje tractivo de una locomotora, pueden ser evaluados teniendo en cuenta diversos parámetros operativos extremos o poco probables, pero de consecuencias catastróficas en caso de fallo, para determinar predictivamente la probabilidad de fallo y su modo de fallo. La capacidad de predecir el comportamiento de un activo físico en operación puede ayudar a tomar medidas proactivas, especialmente cuando se trata de equipos utilizados en sistemas de transporte ferroviario.

Tanto en la preparación de un plan de mantenimiento de un equipo nuevo, como durante todo el ciclo de vida de los activos ferroviarios en operación es posible recurrir al análisis FEM para mejor estudiar su comportamiento en contexto operativo y así poder establecer la mejor estrategia de mantenimiento, al permitir calcular una extensión de vida o para mitigar un fallo sistemático.

MELETEA ENGINEERING SOLUTIONS ha desarrollado un proyecto de extensión de vida de rodamientos del mecanismo reductor yaw de máquinas de 660 kW, en aerogeneradores GAMESA para ACCIONA ENERGÍA.

En el caso de manifestarse un fallo repetitivo o sistemático, es posible recurrir al análisis modal FEM para auxiliar un análisis de causa-efecto como es el Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE). De esta forma es posible determinar diversos modos de fallo y sus causas probables por simulación de las condiciones operativas.

Con esta valiosa información es posible mitigar un fallo sistemático aplicando diversas soluciones que pueden ir desde el refuerzo estructural de las zonas afectadas, hasta planificar una periodicidad diferente a la definida inicialmente, en el contexto de un plan de mantenimiento preventivo.

También el FEM es una herramienta adecuada cuando se trata de mejorar los ratios de confiabilidad y disponibilidad de los sistemas ferroviarios. Disponiendo de la información de base adecuada es posible calcular y simular el rediseño geométrico de componentes, o la utilización de materiales de características diferentes, que en su conjunto mejoren su resiliencia a los fallos para extender su vida útil y su disponibilidad, por lo tanto.

MELETEA ENGINEERING SOLUTIONS realiza el análisis estructural por el Método de Elementos Finitos de vehículos y componentes ferroviarios, con lo que puede proporcionar datos y análisis precisos en todas las fases del ciclo de vida del material rodante, desde el diseño conceptual, la certificación, la operación y la modernización, hasta el final de su vida útil.

Más información MELETEA ENGINEERING SOLUTIONS info@meleteaes.com +34 628 276 598

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Imagen: TRENES.ONLINE MELETEA ENGINEERING SOLUTIONS



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