Método Óptimo de Extracción de Banda de Demodulación para el Diagnóstico de Fallas en Rodamientos Basado en la Entropía Relativa Cíclica Geométrica Ponderada
Autores: Wang, Chunlei; Gao, Ang; Xuan, Jianping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Método Óptimo de Extracción de Banda de Demodulación para el Diagnóstico de Fallas en Rodamientos Basado en la Entropía Relativa Cíclica Geométrica Ponderada
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Extracción
Demodulación
Fallos
Método
Ruido
Robustez
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La extracción óptima de bandas de demodulación es un paso significativo en el análisis de fallos de rodamientos. Sin embargo, los métodos existentes, basados principalmente en índices globales y que desatienden los outliers locales negativos, no pueden identificar fallos compuestos en entornos de ruido intenso. Para abordar este problema, se propone un nuevo método de extracción de bandas de demodulación basado en la entropía relativa cíclica geométrica ponderada. Se define en el modelo de sub-bandas cíclicas del espectro de envoltura logarítmica para considerar completamente la frecuencia característica del rodamiento de la pseudo-ciclostacionariedad. En detalle, se establecen umbrales locales y globales por separado mediante el parámetro de ruido blanco y la relación armónica-ruido para excluir los outliers de ruido exógeno. Sobre esta base, se define como un índice geométricamente ponderado de varios tipos de fallos diferentes para evitar la interferencia armónica y mejorar la identificación de fallos compuestos. Se construye un -gram, similar al kurtograma rápido (FK), reemplazando la curtosis con para extraer la banda de demodulación óptima. En comparación con FK y otro método basado en -, el logarítmico-ciclograma, el método propuesto es más robusto para identificar con precisión fallos simples y compuestos bajo ruido externo. La efectividad de este método se verifica a través de simulaciones y pruebas reales. Los experimentos de simulación de diferentes tipos e intensidades de interferencia de ruido exógeno determinan preliminarmente la superior robustez de frente a ruido sólido. Los experimentos de fallo en el anillo interno, anillo externo y fallos compuestos confirmaron aún más la robusta adaptabilidad de frente a condiciones de trabajo complejas.
Descripción
La extracción óptima de bandas de demodulación es un paso significativo en el análisis de fallos de rodamientos. Sin embargo, los métodos existentes, basados principalmente en índices globales y que desatienden los outliers locales negativos, no pueden identificar fallos compuestos en entornos de ruido intenso. Para abordar este problema, se propone un nuevo método de extracción de bandas de demodulación basado en la entropía relativa cíclica geométrica ponderada. Se define en el modelo de sub-bandas cíclicas del espectro de envoltura logarítmica para considerar completamente la frecuencia característica del rodamiento de la pseudo-ciclostacionariedad. En detalle, se establecen umbrales locales y globales por separado mediante el parámetro de ruido blanco y la relación armónica-ruido para excluir los outliers de ruido exógeno. Sobre esta base, se define como un índice geométricamente ponderado de varios tipos de fallos diferentes para evitar la interferencia armónica y mejorar la identificación de fallos compuestos. Se construye un -gram, similar al kurtograma rápido (FK), reemplazando la curtosis con para extraer la banda de demodulación óptima. En comparación con FK y otro método basado en -, el logarítmico-ciclograma, el método propuesto es más robusto para identificar con precisión fallos simples y compuestos bajo ruido externo. La efectividad de este método se verifica a través de simulaciones y pruebas reales. Los experimentos de simulación de diferentes tipos e intensidades de interferencia de ruido exógeno determinan preliminarmente la superior robustez de frente a ruido sólido. Los experimentos de fallo en el anillo interno, anillo externo y fallos compuestos confirmaron aún más la robusta adaptabilidad de frente a condiciones de trabajo complejas.