Diagnosis of industrial gearboxes condition by vibration and time-frequency, scale-frequency, frequency-frequency analysis

Diagnóstico del estado de las cajas de cambios industriales mediante vibraciones y análisis de tiempo-frecuencia, escala-frecuencia, frecuencia-frecuencia

En el artículo se describen métodos de diagnóstico vibroacústico de engranajes dentados de alta potencia. Se muestra a continuación, que la señal acústica o señal de vibración debidamente registrada y procesada puede servir como una fuente explícitamente interpretada de los síntomas de diagnóstico. Los análisis presentados se basaron en las señales de vibración registradas durante el trabajo del engranaje de un banco de laminación que funcionaba en la Acería de Katowice (actualmente una de las filiales de Mittal Steel Poland JSC).

INTRODUCCIÓN

Los fenómenos residuales son fenómenos inseparables durante el trabajo de un objeto técnico, y entre ellos se encuentran las vibraciones y el ruido [1,2]. La evaluación del estado técnico sobre la base de la investigación se conoce con el nombre de diagnóstico vibroacústico.

La base de la investigación sobre el uso de señales vibroacústicas en el diagnóstico del estado técnico del objeto es la creación de medidas sintomáticas que permitan definir el estado con precisión.

El diagnóstico vibroacústico utiliza como fuente de información sobre el estado del objeto examinado los parámetros dinámicos que describen la aparición y propagación de perturbaciones vibroacústicas tanto en el objeto examinado como en el entorno exterior [3].

La señal vibroacústica incluye tanto la información necesaria sobre los procesos en curso en un objeto técnico como la información innecesaria desde el punto de vista del objetivo del diagnóstico, el llamado ruido informativo. Una cuestión muy importante aquí es la reconstrucción correcta del modelo de información del estado de un objeto dado, siendo la base para tratarlo como portador de información.

En el diagnóstico vibroacústico de los objetos técnicos se utilizan muchos métodos diferentes de análisis de señales [4].

OBJETO DE INVESTIGACIÓN

Las pruebas se realizaron en 10 engranajes de una y dos etapas con engranaje adicional de la jaula antivuelco. En el sistema de transmisión de potencia de las jaulas se aplicaron los motores asíncronos con la potencia de 200 kW. Las velocidades de rotación de los ejes de entrada son constantes para cada engranaje y se incluyen en la gama de 380 a 800 rotaciones/minuto. En el curso de la investigación se realizaron las mediciones de las aceleraciones de vibración en tres direcciones y se registraron las señales de impulsos, coherentes con las rotaciones del eje de entrada que sirvieron para el promedio sincrónico. Las mediciones de las vibraciones de la caja de cambios se realizaron durante el funcionamiento en vacío y con carga durante la rodadura.