UtilizaÃÃo de filtros adaptativos para detecÃÃo de falhas em mancais de rolamentos / Use of adaptive filtering for fault detection on ball bearings

AUTOR(ES)

Ciro Clayton Lima MacÃrio

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

A anÃlise de vibraÃÃes constitui uma das poderosas ferramentas destinadas à manutenÃÃo preditiva. Dentro deste contexto, e com o objetivo de contribuir para a melhora do processo de detecÃÃo e diagnÃstico de falhas em mancais de rolamentos, à focado neste trabalho o uso da tÃcnica da filtragem adaptativa aplicada a sinais vibratÃrios, atravÃs da minimizaÃÃo do erro mÃdio quadrÃtico entre a saÃda do filtro e um sinal de referÃncia considerado como desejado, com e sem atraso aplicado ao sinal de entrada (LMS), e da anulaÃÃo do gradiente da funÃÃo objetivo do sinal de erro (RLS), baseado no filtro de Kalman. Tais sinais vibratÃrios sÃo considerados desconhecidos quanto ao comportamento das suas propriedades estatÃsticas. Inicialmente, tais mÃtodos foram aplicados a modelos matemÃticos de falhas corrompidos por ruÃdo nas pistas externa (estacionÃria) e interna, alÃm de nas esferas e gaiola, com diferentes intensidades de defeito. Posteriormente, a tÃcnica foi usada em sinais vibratÃrios oriundos de mancais de rolamentos de esferas de uma bancada experimental operando sob condiÃÃes adversas, como eixo flexionado e falta de lubrificaÃÃo, o que favoreceu o surgimento de defeito na gaiola do mancal de rolamentos autocompensadores axiais. O acompanhamento da evoluÃÃo dos defeitos para detecÃÃo e diagnÃstico se deu por conta de parÃmetros estatÃsticos como nÃvel RMS, fator de crista, fator âKâ, momento estatÃstico central de sexta ordem, alÃm do mÃtodo do envelope, para os dois casos de uso do mÃtodo. Os resultados obtidos mostraram que, tanto para o caso simulado, quanto para o real, a tÃcnica da filtragem adaptativa contribuiu para a melhora da performance dos mÃtodos de detecÃÃo e diagnÃstico de falhas usados, especialmente a tÃcnica do envelope, onde foram obtidas estimativas plausÃveis dos sinais de defeito do componente, sendo minimizada a influÃncia de outras fontes vibratÃrias.

ASSUNTO(S)

filtragem adaptativa envelope method of detection signal processing rolling bearing faults falhas em rolamentos mÃtodo do envelope statistical parameters engenharia mecanica adaptive filtering processamento de sinais parÃmetros estatÃsticos vibraÃÃo

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