Identificación de fallos en el rodamiento basada en la matriz ITD-ILBP-Hankel

Área de la Ciencia:

• Ingeniería mecánica
• Procesamiento de señales
• Diagnóstico de fallas

Sus antecedentes:

• Las fallas de los rodamientos presentan no estacionalidad y no linealidad, lo que complica la extracción de la característica de falla.
• El patrón binario local 1D tradicional (1D-LBP) es sensible al ruido, lo que lleva a una cuantización y un diagnóstico inexactos.
• Los métodos existentes luchan para aislar y analizar efectivamente las firmas de falla en señales de vibración complejas.

Objetivo del estudio:

• Mejorar la precisión del diagnóstico de fallos de rodamientos abordando las interferencias de ruido y la cuantización imprecisa.
• Proponer un nuevo método combinado que integre el 1D-LBP mejorado con la descomposición intrínseca a escala de tiempo (ITD) y el análisis de la matriz de Hankel.
• Desarrollar una estrategia robusta de procesamiento de señales para la identificación confiable de las características de falla de los rodamientos.

Principales métodos:

• Una estrategia de preprocesamiento de señales que implica la diferencia de primer orden y la descomposición de ITD para obtener componentes de rotación adecuados (PRC).
• Un criterio de cuantización 1D-LBP mejorado que utiliza la raíz media cuadrada (RMS) como umbral para mitigar el ruido y la influencia de los valores extremos.
• Construcción de la matriz de Hankel y reconstrucción de la señal en un espacio de baja dimensión para reducir la interferencia y extraer características ocultas.

Principales resultados:

• El método ITD-ILBP-Hankel propuesto reduce efectivamente el ruido y mejora la precisión de la cuantización 1D-LBP.
• El procesamiento y la reconstrucción de señales por componentes resaltan con éxito las características de falla de los rodamientos.
• Las frecuencias de las características de falla se extraen con precisión, lo que permite un juicio confiable del tipo de falla.

Conclusiones:

• El método ITD-ILBP-Hankel desarrollado ofrece una mejora significativa para el diagnóstico de fallos de rodamientos en comparación con las técnicas clásicas.
• El nuevo criterio de cuantización y la estrategia de procesamiento de señales mejoran la robustez y la eficacia de la extracción de características de falla.
• Este enfoque proporciona una herramienta confiable para el diagnóstico de fallas de rodamientos en entornos industriales complejos.