Aplicación de las tecnologías 4.0 para la mejora del mantenimiento industrial en rodamientos de bolas a través de un sistema de monitoreo con una máquina de simulación de fallos

Abstract

La motivación de este trabajo de titulación está orientada a la búsqueda de la mejora del mantenimiento por medio del uso de las tecnologías de la industria 4.0. El objetivo es plantear una propuesta de sistema de monitorización que contribuya positivamente a las tareas de mantenimiento. La propuesta corresponde a un sistema de monitorización el cual consta de; una forma para el tratamiento de la información, una para la visualización de información para operarios y finalmente, lineamientos sobre rangos empíricos de frecuencias fundamentales para detectar fallos en rodamientos. Para esto se emplearon señales vibratorias de rodamientos con diferentes condiciones y velocidades. El valor de este trabajo, además de servir como un apoyo académico para comprender el uso y la comprensión de estos sistemas, es que es posible ser utilizado en cualquier equipo rotativo el cual emplee rodamientos de bolas, a su vez entrega lineamientos para ser extrapolados a otras pruebas NDT como metodología para comenzar en las tareas de monitorización de la condición en sistemas mecánicos, amparado en el mantenimiento predictivo, apuntando a un desarrollo en el mantenimiento mejorado, lo cual permite reducir los costos de mantenimiento a través del tiempo. Se concluyó, en primer lugar, que los rodamientos utilizados durante las pruebas presentaban multidefectos, lo cual es más cercano a un caso real en la industria, pero a una baja velocidad de operación dificulta la tarea de determinar el grado de influencia de cada tipo de defecto en las señales colectadas. En segundo lugar, se decidió que la forma de presentar la información gráficamente más óptima, es la densidad de potencia espectral de la envolvente de la señal, pues acusa claramente tanto la frecuencia como la energía a la que esto sucede, siendo, por tanto, la mejor de las formas estudiadas para contribuir a la detección de fallos, aportando en el mantenimiento. Se determinó que se debía seguir explorando en el estudio, ampliando el rango de velocidades, a su vez que se debían emplear rodamientos que presentaran un solo tipo de defecto, para acusar más claramente las frecuencias fundamentales y como estas actúan a distintos tipos de velocidades de operación.