Estudio de la evolución de la energía en los armónicos de la velocidad de giro en la señal de vibración ante defecto en ejes

Hoy en día el mantenimiento industrial tiende al denominado condition monitorig. Esta técnica de mantenimiento consiste en la monitorización de un parámetro significativo para detectar un fallo mecánico antes de que ocurra. Con esto se consigue mejorar el nivel de fiabilidad y seguridad del mantenimiento, al mismo tiempo que un ahorro de costes por averías y paradas. Uno de los parámetros que mejores resultados ha proporcionado es la respuesta vibratoria de un elemento mecánico y por esta razón es el seleccionado en este proyecto. El mantenimiento que se realiza en la industria ferroviaria es preventivo, lo que conlleva numerosos gastos y lastra esta industria frente a otras. La implantación de la técnica condition monitoring en esta industria permitiría un ahorro de costes y un aumento de la seguridad. Pero todavía queda un largo camino para que eso sea posible. Porque aunque para elementos como rodamientos y engranajes se han realizado múltiples estudios, otros elementos importantes como ejes no han sido suficientemente analizados, así como tampoco lo ha sido la interacción entre distintos elementos dañados. Por esto el presente proyecto fin de carrera pretende contribuir y complementar los estudios prácticos que se están desarrollando sobre condition monitoring dentro del grupo de investigación MAQLAB de la Universidad Carlos III de Madrid, empleando análisis de vibraciones para la detección de fallos en ejes ferroviarios. El objetivo del proyecto es utilizar las señales de vibración, en una réplica a escala 1/8 de un eje ferroviario ensayado en el laboratorio, para determinar un patrón de referencia que permita discernir si un eje está sano o no. Las condiciones de ensayo han sido: eje sano y con distintos niveles de defecto en la zona del cambio de sección, para las velocidades de giro correspondientes con las frecuencias de 20, 40 y 60 Hz. Las señales de vibración obtenidas han sido transformadas en paquetes Wavelet, de los que se ha calculado su energía. Seguidamente se han seleccionado una serie de paquetes de energía relevantes que han sido analizados en busca de un patrón de referencia. Luego, se han calculado las curvas POD para comprobar la eficacia de detección de defectos a partir del análisis de la energía de una señal de vibración. Del proyecto se concluye que es viable obtener un patrón a partir del análisis de la energía de una señal de vibración, si bien quedan aún abiertas líneas de trabajo para su perfeccionamiento y mejora.Ingeniería Industria