Gómez Salcedo, Saulo AlfredoCid Oyarzún, Lucas Andrés2026-08-202026-08-202026https://repositorio.udec.cl/handle/11594/14410Tesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Mecánico/a.El diagnóstico de fallas en rodamientos que operan a baja velocidad representa una tarea compleja, ya que los impactos producidos por los defectos presentan baja energía y pueden quedar enmascarados por el ruido y por otras respuestas dinámicas del sistema. En este trabajo se comparó experimentalmente el desempeño del análisis de vibraciones y de emisiones acústicas para la detección de defectos localizados en la pista exterior de un rodamiento de bolas SKF 1302 ETN9. Para desarrollar el estudio, se diseñó y construyó un banco de ensayos capaz de operar bajo distintas condiciones de velocidad y carga radial. Se evaluaron un rodamiento sano y tres rodamientos con tamaños progresivos de falla, considerando velocidades de 60, 100, 150, 200 y 250 rpm, junto con cargas nominales de 0, 20 y 40 kg. Para cada condición se realizaron cinco mediciones de aproximadamente 20 s, con lo que se obtuvieron 300 registros experimentales. Las señales de vibración se analizaron directamente en aceleración, mientras que las señales de emisiones acústicas fueron acondicionadas, filtradas y procesadas mediante análisis de envolvente. La comparación se realizó a partir del comportamiento de los espectros, la presencia de la frecuencia característica de falla de la pista exterior y sus armónicos, además de la relación señal-ruido y su desviación estándar. Los resultados mostraron que la capacidad de detección estuvo condicionada por el tamaño del defecto, la velocidad de giro, la carga aplicada y el nivel de ruido de las señales. Las Fallas 1 y 2 no presentaron diferencias consistentes respecto de la condición sana, por lo que no fue posible establecer una detección confiable para estos niveles de daño. En cambio, la Falla 3 generó una respuesta más clara, especialmente con cargas de 20 y 40 kg y velocidades medias o altas. Bajo estas condiciones, ambas técnicas permitieron identificar el defecto, aunque las emisiones acústicas mostraron, en general, una separación más evidente respecto de la condición sana y una menor variabilidad entre mediciones. Por su parte, las señales de vibración presentaron una mayor influencia de componentes externas asociadas al sistema de transmisión, el cable tensor, la fijación del banco y la red eléctrica. En conclusión, las emisiones acústicas presentaron un mejor desempeño para detectar el defecto de mayor tamaño bajo condiciones favorables de carga y velocidad, por lo que la hipótesis planteada se considera cumplida dentro del rango experimental estudiado. Sin embargo, este comportamiento no se observó de manera consistente para las fallas de menor tamaño. Además, la interpretación de los resultados requirió considerar el nivel de ruido, la variabilidad entre mediciones y la presencia de componentes externas, por lo que la relación señal-ruido no debe analizarse de manera aislada, sino en conjunto con el comportamiento espectral y la repetibilidad de las señales.Fault diagnosis in bearings operating at low rotational speeds is a complex task, since the impacts generated by defects have low energy and may be masked by noise and other dynamic responses of the system. This study experimentally compared the performance of vibration analysis and acoustic emission for detecting localized defects on the outer race of an SKF 1302 ETN9 ball bearing. To conduct the study, a test bench capable of operating under different rotational speed and radial load conditions was designed and constructed. A healthy bearing and three bearings with progressively larger defects were evaluated at rotational speeds of 60, 100, 150, 200, and 250 rpm, under nominal loads of 0, 20, and 40 kg. Five measurements of approximately 20 s were performed for each condition, resulting in a total of 300 experimental records. The vibration signals were analyzed directly in terms of acceleration, whereas the acoustic emission signals were conditioned, filtered, and processed using envelope analysis. The comparison considered the spectral behavior, the presence of the outer-race characteristic fault frequency and its harmonics, as well as the signal-to-noise ratio and its standard deviation. The results showed that detection capability was influenced by defect size, rotational speed, applied load, and signal noise level. Faults 1 and 2 did not exhibit consistent differences from the healthy condition, preventing reliable detection at these damage levels. In contrast, Fault 3 produced a clearer response, particularly under loads of 20 and 40 kg and at medium or high rotational speeds. Under these conditions, both techniques were able to identify the defect, although acoustic emission generally showed a clearer separation from the healthy condition and lower variability between measurements. Vibration signals, on the other hand, were more strongly affected by external components associated with the transmission system, tensioning cable, test-bench mounting, and electrical mains interference. In conclusion, acoustic emission showed better performance in detecting the largest defect under favorable load and speed conditions. Therefore, the proposed hypothesis was considered fulfilled within the experimental range studied. However, this behavior was not consistently observed for the smaller defects. Furthermore, the interpretation of the results required consideration of the noise level, measurement variability, and the presence of external components. Consequently, the signal-to-noise ratio should not be analyzed independently, but together with the spectral behavior and repeatability of the signals.esCC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 InternationalRodamientos RuidosMáquina Piezas FallasMantenimientoThesisINDUSTRIA, innovación, infraestructura