Nuevas bases de onda basadas en FEM y sus aplicaciones contextualizadas al diagnóstico de fallas en rodamientos
Autores: Zhang, Long; Zhao, Lijuan; Cai, Binghuan; Yang, Jinwen; Tu, Wenbing; Zhang, Hao; Lu, Yi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Nuevas bases de onda basadas en FEM y sus aplicaciones contextualizadas al diagnóstico de fallas en rodamientos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Base de wavelet
Señales de vibración
Diagnóstico de fallos
Fallo en rodamientos
Transformada wavelet
Esquema personalizado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
La extracción de características se refiere aquí al uso de una base de wavelet apropiada para filtrar señales de vibración con el objetivo de revelar características transitorias de fallos, que subyacen en el diagnóstico de fallos en rodamientos. La transformada wavelet se ha desarrollado en un enfoque de procesamiento de señales bien establecido con amplias aplicaciones en el diagnóstico de fallos en rodamientos. Sin embargo, una base de wavelet adecuada es esencial para que la transformada wavelet funcione de la mejor manera. Hasta ahora, existen numerosas bases de wavelet disponibles para el diagnóstico de rodamientos, la mayoría de las cuales, sin embargo, tienen una forma de onda análoga a la de las respuestas al impulso de un sistema de un grado de libertad. De hecho, los rodamientos son de múltiples grados de libertad y no son totalmente rígidos. Además, una base de wavelet específica definitivamente no puede acomodar todas las vibraciones de los rodamientos, dado que las características de los fallos varían con las condiciones de operación de los rodamientos y los tipos de fallos. Por lo tanto, se propone un esquema personalizado impulsado por wavelet simulado para mejorar el diagnóstico de fallos en rodamientos para aplicaciones prácticas de ingeniería contextualizadas. Para un rodamiento específico de interés, se construyen modelos de elementos finitos (FEM) personalizados con varios fallos y luego se obtienen las respuestas inducidas por los fallos correspondientes. Posteriormente, se formulan bases de wavelet basadas en FEM y se especifican por sus valores discretos a partir de tales respuestas. Tomando como ejemplo el rodamiento NU306 con defecto interno o externo, se aplica la base de wavelet basada en FEM a las señales experimentales correspondientes mediante filtrado wavelet. Las comparaciones con wavelet Morlet adaptativa y wavelet de impulso demuestran que la base de wavelet personalizada basada en FEM se ajusta muy bien a los transitorios inducidos por fallos presentes en las vibraciones experimentales de los rodamientos y, por lo tanto, tiene una prometedora superioridad y expandibilidad.
Descripción
La extracción de características se refiere aquí al uso de una base de wavelet apropiada para filtrar señales de vibración con el objetivo de revelar características transitorias de fallos, que subyacen en el diagnóstico de fallos en rodamientos. La transformada wavelet se ha desarrollado en un enfoque de procesamiento de señales bien establecido con amplias aplicaciones en el diagnóstico de fallos en rodamientos. Sin embargo, una base de wavelet adecuada es esencial para que la transformada wavelet funcione de la mejor manera. Hasta ahora, existen numerosas bases de wavelet disponibles para el diagnóstico de rodamientos, la mayoría de las cuales, sin embargo, tienen una forma de onda análoga a la de las respuestas al impulso de un sistema de un grado de libertad. De hecho, los rodamientos son de múltiples grados de libertad y no son totalmente rígidos. Además, una base de wavelet específica definitivamente no puede acomodar todas las vibraciones de los rodamientos, dado que las características de los fallos varían con las condiciones de operación de los rodamientos y los tipos de fallos. Por lo tanto, se propone un esquema personalizado impulsado por wavelet simulado para mejorar el diagnóstico de fallos en rodamientos para aplicaciones prácticas de ingeniería contextualizadas. Para un rodamiento específico de interés, se construyen modelos de elementos finitos (FEM) personalizados con varios fallos y luego se obtienen las respuestas inducidas por los fallos correspondientes. Posteriormente, se formulan bases de wavelet basadas en FEM y se especifican por sus valores discretos a partir de tales respuestas. Tomando como ejemplo el rodamiento NU306 con defecto interno o externo, se aplica la base de wavelet basada en FEM a las señales experimentales correspondientes mediante filtrado wavelet. Las comparaciones con wavelet Morlet adaptativa y wavelet de impulso demuestran que la base de wavelet personalizada basada en FEM se ajusta muy bien a los transitorios inducidos por fallos presentes en las vibraciones experimentales de los rodamientos y, por lo tanto, tiene una prometedora superioridad y expandibilidad.