Modelo dinámico de una transmisión de engranajes de una etapa incluyendo fallas

Abstract

La transmisiones de engranajes constituyen un componente extensamente utilizado en la industria para la transmisión de potencia en máquinas rotatorias, existiendo de distintos tipos según los requerimientos particulares de cada caso. La configuración más simple corresponde a la transmisión de engranajes rectos, la cual es ampliamente utilizada en variadas aplicaciones, muchas de las cuales forman parte de procesos críticos, lo cual conlleva a que sea particularmente importante monitorear efectivamente la condición mecánica en estos casos para evitar, por ejemplo, detenciones imprevistas o fallas catastróficas. Considerando lo anterior, el objetivo del presente trabajo es, mediante la utilización de un modelo dinámico, determinar y evaluar posibles ventajas del análisis de vibraciones torsionales (error de transmisión, velocidad angular instantánea) frente al enfoque tradicional en el cual son medidas las vibraciones lineales en los descansos, resultados que serán comparados con lo obtenido a partir de mediciones en una transmisión real. La metodología utilizada para alcanzar los objetivos propuestos es la siguiente: simular una falla local progresiva en una transmisión de angranajes a partir de un modelo dinámico de esta, aplicar distintas técnicas de procesamiento de señales a los resultados obtenidos, realizar mediciones en una transmisión real para comparar con las simulaciones, y finalmente evaluar y comparar los resultados obtenidos de la aplicación de distintas técnicas para el diagnóstico de fallas en cada una de las variables físicas analizadas. Las técnicas de procesamiento utilizadas corresponden a los indicadores RMS, kurtosis, FM4, M6A y M8A, las cuales serán descritas más adelante ...