Resumen

Un problema relacionado con la operación de máquinas industriales ha sido la identificación de la condición mecánica en operación, utilizando variables de rendimiento dinámico que afectan el proceso nominal de las tareas de la máquina. Este trabajo propone un conjunto de algoritmos centrados en la identificación de la condición mecánica aplicado a máquinas industriales, por tanto, se desarrolla una herramienta para el mantenimiento basado en la condición; la metodología propuesta se centra en la identificación de la condición de máquinas por medio del registro de variables dinámicas en condiciones de funcionamiento, mediante la aplicación de técnicas con vibroestimadores con el método de descomposición de valor singular (SVD) y desarrollo de pruebas experimentales en máquinas industriales. El trabajo se aplica a un caso real llevado a cabo en dos conjuntos de mediciones sobre dos máquinas idénticas, una máquina con el comportamiento de funcionamiento nominal y la otra máquina con un problema dinámico.

INTRODUCCIÓN

Las vibraciones son un efecto intrínseco en los sistemas de ingeniería (estructuras civiles, sistemas mecánicos como aviones, vehículos, barcos, maquinaria móvil y otros); especialmente en las máquinas, que trabajan en un entorno cambiante o bajo carga dinámica. Las vibraciones pueden ser: (i) perjudiciales, (ii) útiles, o (iii) una fuente de información 1. El análisis clásico de las vibraciones se centra en el comportamiento mecánico tras la superación de un nivel del umbral por el dominio de la amplitud o la frecuencia, que para diferentes tipos de máquinas ha sido definido por normas nacionales (por ejemplo, la norma polaca -PN-) o internacionales (por ejemplo, la ISO) 2. Pero, para determinar el estado mecánico de una máquina, el proceso de vibración natural durante la vida útil puede utilizarse como fuente de información 3.

El estado mecánico aplicado a los sistemas de ingeniería puede describirse mediante un conjunto de valores de parámetros en un momento dado de un tiempo dinámico, t4,5. La serie temporal del estado mecánico de la condición podría considerarse como el tiempo de funcionamiento de la máquina, Θ. La utilización de métodos matemáticos de evaluación (previsión, funciones de correlación, etc.) permite calificar el estado mecánico de las máquinas en un período de tiempo determinado 6,7.

El estado del arte incluye estudios 8,9 que se han centrado en la modelización mecánica de la variación dinámica, considerando el cambio de las cargas para evaluar el estado mecánico.

• Materias:Diseño de máquinas Análisis de datos de tiempo de falla Ingeniería mecánica Vibración - Modelos matemáticos
• Subjects:Machinery design Failure time data analysis Mechanical engineering Vibration - Mathematical models
• Palabras claves:Análisis de vibración; Condición mecánica; Descomposición de valor singular; Identificación de fallo; Máquina industrial
• Keywords:Industrial machine; Mechanical condition; Failure identification; Singular value decomposition; Vibration analysis