Resumen

Este artículo presenta un estudio comparativo del desempeño de los métodos de detección de fallasincipientes en rodamientos FFT, envolvente y cepstrum usando señales de vibración. Diferentes condicionesde fallas son estudiadas, desde incipientes hasta severas a través de un banco de prueba construido para esepropósito. Adicionalmente se utilizan registros de vibraciones obtenidos en el website (CWRU), de CaseWestern Reserve University, para evaluar el desempeño de las técnicas. Las técnicas de FFT, envolvente ycepstrum implementadas en ambiente Matlab® son aplicadas a las señales de vibración en cada caso deestudio. Envolvente y cepstrum muestran un desempeño satisfactorio en detección de fallas incipientes,ubicándolas como técnicas apropiadas para ser parte de un sistema de monitoreo en máquina rotativa.

INTRODUCCIÓN

La falla en rodamientos es uno de los problemas comunes en maquinaria rotativa. Aproximadamente el 50% de las fallas en el motor eléctrico, el actuador rotativo más popular, corresponden a fallas en rodamientos [1]. Dentro de las fallas en rodamientos, las fallas asociadas a las pistas representan alrededor del 40% de las fallas totales en rodamientos [2].

Estas fallas pueden ocasionar importantes pérdidas económicas asociadas a interrupciones no planeadas de la producción, y de un mayor tiempo por cuenta de lo repentino del evento.

Los métodos tradicionales de mantenimiento aplicados a rodamientos se basan en su reemplazo programado a intervalos de tiempo de operación fijos. La periodicidad de este tiempo de operación confiable del rodamiento se establece con la información estadística de las fallas. Estos métodos, aunque bastante populares y aún en uso, no son totalmente efectivos debido a que se basan enteramente en una expectativa de tiempo de servicio dado del rodamiento. Sin embargo, muchas fallas resultan por factores impredecibles como un montaje inapropiado, ambiente agresivo, fallas en lubricación, etc. [3]. Por otro lado, el enfoque basado en el mantenimiento programado puede resultar inconveniente cuando el rodamiento es reemplazado prematuramente y constituir un desperdicio de vida de operación del rodamiento.

El esquema de mantenimiento basado en el monitoreo de la condición, CBM de sus siglas en inglés, determina la condición actual de los sistemas basándose en la información que provee este en alguna de sus formas como vibración, sonido, temperatura, entre otras. Dentro de las técnicas más utilizadas para evaluar la condición de los rodamientos en máquinas rotativas se encuentra el análisis de vibraciones [4].

• Materias:Detección de fallas Dispositivos de monitoreo Fallas de rodamientos Vibración de rodamientos
• Subjects:Fault Detection Monitoring Devices Bearing failures Bearing vibration
• Palabras claves:Detección de fallas, monitoreo de rodamientos, análisis de vibración, envolvente, cepstrum.
• Keywords:Fault detection, bearings monitoring, vibration analysis, enveloping, cepstrum.