Un método de dos etapas para la extracción de características débiles de rodamientos de rodillos que combina un filtro de Wiener cíclico con un espectro de envolvente mejorado
Autores: Jia, Lianhui; Jiang, Lijie; Wen, Yongliang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un método de dos etapas para la extracción de características débiles de rodamientos de rodillos que combina un filtro de Wiener cíclico con un espectro de envolvente mejorado
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Varios señales de fondo fuertes
Métodos convencionales
Análisis del espectro de envolvente
Falla débil
Rodamiento
Señal de vibración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Debido a la interferencia de varios fuertes señales de fondo, a menudo es difícil extraer características efectivas utilizando métodos convencionales como el análisis del espectro de envolvente cuando surge una falla débil temprana en los rodamientos. Inspirado en las dos principales direcciones de investigación actuales sobre el diagnóstico de fallas débiles en rodamientos, que son, la mejora de las características de impulso de la señal de vibración defectuosa a través del análisis de vibraciones y la selección de la banda de frecuencia sensible a la información de falla para un análisis posterior del espectro de envolvente, y basado en la característica cíclica de segundo orden de la señal de vibración del rodamiento defectuoso, se propone en el artículo un método de dos etapas para la extracción de características débiles de rodamientos que combina un filtro de Wiener cíclico con un espectro de envolvente mejorado (IEES). Primero, la señal de vibración original de la falla débil temprana del rodamiento se maneja mediante un filtro de Wiener cíclico aprovechando la teoría de coherencia espectral (SCoh) y se filtran los componentes de ruido. Luego, se aplica SCoh a la señal filtrada. Posteriormente, se utiliza un método IEES obtenido integrando sobre la banda de frecuencia espectral sensible a la información de falla seleccionada del espectro SCoh para extraer las características de la falla. La innovación del método propuesto es aprovechar completamente las ventajas del filtro de Wiener cíclico y el IEES simultáneamente. La viabilidad del método propuesto se verifica primero mediante simulación, y se utilizan señales de vibración recolectadas de pruebas de degradación acelerada de rodamientos y máquinas de ingeniería para verificar aún más su efectividad. Además, también se compara su superioridad sobre otros métodos de vanguardia.
Descripción
Debido a la interferencia de varios fuertes señales de fondo, a menudo es difícil extraer características efectivas utilizando métodos convencionales como el análisis del espectro de envolvente cuando surge una falla débil temprana en los rodamientos. Inspirado en las dos principales direcciones de investigación actuales sobre el diagnóstico de fallas débiles en rodamientos, que son, la mejora de las características de impulso de la señal de vibración defectuosa a través del análisis de vibraciones y la selección de la banda de frecuencia sensible a la información de falla para un análisis posterior del espectro de envolvente, y basado en la característica cíclica de segundo orden de la señal de vibración del rodamiento defectuoso, se propone en el artículo un método de dos etapas para la extracción de características débiles de rodamientos que combina un filtro de Wiener cíclico con un espectro de envolvente mejorado (IEES). Primero, la señal de vibración original de la falla débil temprana del rodamiento se maneja mediante un filtro de Wiener cíclico aprovechando la teoría de coherencia espectral (SCoh) y se filtran los componentes de ruido. Luego, se aplica SCoh a la señal filtrada. Posteriormente, se utiliza un método IEES obtenido integrando sobre la banda de frecuencia espectral sensible a la información de falla seleccionada del espectro SCoh para extraer las características de la falla. La innovación del método propuesto es aprovechar completamente las ventajas del filtro de Wiener cíclico y el IEES simultáneamente. La viabilidad del método propuesto se verifica primero mediante simulación, y se utilizan señales de vibración recolectadas de pruebas de degradación acelerada de rodamientos y máquinas de ingeniería para verificar aún más su efectividad. Además, también se compara su superioridad sobre otros métodos de vanguardia.