Abstract: Las transmisiones mediante engranajes funcionan bajo altas cargas y condiciones de operación complejas, lo que conduce a fallos prematuros y no deseados. Entre estos, la presencia de grietas en base de los dientes, es uno de los más peligrosos y constituye una preocupación fundamental del personal de mantenimiento. La monitorización y análisis de señales vibratorias es una técnica habitualmente empleada con el con el fin de detectar la presencia de este tipo de defecto y reducir el riesgo de un fallo catastrófico. Con este objetivo, se han desarrollado varias técnicas de procesamiento de señal, siendo la demodulación de amplitud una de las más eficientes. Esta técnica requiere la elección de un armónico de la frecuencia de engrane (Gear Mesh Frequency) para ser filtrado, con el fin de extraer la señal demodulada. Un aspecto a tener en cuenta en este proceso es que la magnitud del par transmitido modifica los espectros base y altera la capacidad de detección, lo que complica el éxito de todo el procedimiento. Para comprender mejor el papel desempeñado por la magnitud del par a transmitir en la señal vibratoria, en este trabajo los autores presentan un modelo dinámico de una transmisión mediante engranajes que considera simultáneamente los diferentes elementos implicados en la transmisión de potencia admitiendo la inclusión de grietas en la base de los dientes y permitiendo la simulación de distintas condiciones de operación. El modelo presentado obtiene la fuerzas de engrane mediante una combinación de formulaciones numéricas y analíticas, incluyendo en el proceso la posible existencia de grietas en la base de los dientes que afecta a la flexibilidad del diente afectado. Para llevar a cabo las simulaciones dinámicas se emplea una rigidez de engrane previamente determinada, que se obtiene mediante un análisis cuasi-estático considerando diferentes niveles de par a transmitir con y sin defectos. En este trabajo se evalúan varios aspectos, prestando especial atención a la influencia del par en la respuesta dinámica del sistema. Las señales obtenidas de las simulaciones se procesan posteriormente llevando a cabo la demodulación de frecuencia, con el fin de verificar la capacidad de detección de grietas.

Autoría

Descargar referencia