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Detección de envolventesAnálisis de vibraciones para detectar y diagnosticar fallos en rodamientos y engranajes

La solución de análisis envolvente de Dewesoft combina unidades de adquisición de datos de primer nivel con un potente software, ofreciendo una interfaz fácil de usar y una configuración rápida. Incluye un registrador integrado, una completa base de datos de rodamientos, ajustes de envolvente personalizables y un ancho de banda de señal ajustable. Para mayor comodidad, también se dispone de ajustes de ancho de banda predefinidos (Envolvente 1-4), lo que proporciona una solución rentable y eficaz para el análisis de envolvente de rodamientos.

Detección de envolventes Destacados

Calidad Dewesoft y 7 años de garantía

Disfrute de nuestros 7 años de garantía. Nuestros sistemas de adquisición de datos se fabrican en Europa con los más altos estándares de calidad. Ofrecemos asistencia técnica gratuita y orientada al cliente. Su inversión en las soluciones Dewesoft está protegida durante años.

Software incluido

Todos los sistemas de adquisición de datos Dewesoft incluyen el galardonado software DewesoftX. El programa es fácil de usar pero muy completo y profundo en funcionalidades. Todas las actualizaciones del software son gratuitas para siempre, sin licencias ocultas ni cuotas anuales de mantenimiento.

Introducción al análisis de rodamientos

En las plantas de fabricación o procesamiento con equipos rotativos, los fallos en los rodamientos son la avería más común de las máquinas. El análisis de vibraciones es esencial para diagnosticar estos problemas, ya que ayuda a monitorizar el estado y detectar fallos en los rodamientos. El análisis de la envolvente de los rodamientos (BEA) identifica y diagnostica los fallos de los rodamientos extrayendo los impactos periódicos de las señales de vibración de una máquina.

El Análisis Envolvente de Dewesoft proporciona una solución rentable al combinar unidades de adquisición de datos de alta calidad con un potente software. Ofrece una interfaz fácil de usar, una configuración rápida e incluye funciones como un registrador, base de datos de rodamientos, ajustes de envolvente personalizables, ancho de banda de señal ajustable y opciones de ancho de banda predefinidas (Envolvente 1-4).

Detección de envolventes

Detección de envolventes es una técnica de procesamiento de señales utilizada principalmente en el análisis de vibraciones para detectar y diagnosticar fallos en maquinaria rotativa, como rodamientos y engranajes. También se utiliza para detectar y diagnosticar fallos en rodamientos de rodillos.

Funciona extrayendo la señal moduladora (o envolvente) de los datos de vibraciones de alta frecuencia. Esto ayuda a aislar e identificar eventos repetitivos similares a impactos, como los causados por un defecto en un rodamiento o engranaje.

Cuando los elementos del rodamiento golpean una falla local, se genera un impacto. Estos impactos se producen a diferentes frecuencias de repetición, en función de la geometría y la velocidad de rotación del rodamiento. Las tasas de repetición, o frecuencias de rodamiento, son exclusivas de cada tipo de rodamiento y se calculan mediante fórmulas matemáticas específicas.⬤

Los impactos modulan la señal a determinadas frecuencias de paso de los rodamientos, entre ellas:

Frecuencia de paso de jaula (CPF)
Frecuencia de paso de bolas de la pista exterior (BPFO)
Bola de Frecuencia de Paso (BPFI)
Frecuencia de fallo de la bola (BFF)

Estas frecuencias están asociadas a las características propias del funcionamiento del rodamiento.

El análisis envolvente se basa en el FFT (transformada rápida de Fourier) espectro de frecuencias de la señal moduladora. Cuando la señal original está modulada en amplitud, el análisis envolvente extrae la señal moduladora mediante demodulación de amplitud. El resultado es el historia del tiempo de la señal moduladora, que puede ser:

Estudiarse directamente en el dominio del tiempo
Analizarse en el dominio de la frecuencia

Este proceso permite conocer en detalle el comportamiento de la señal. Dewesoft ofrece una solución avanzada para la detección de envolventes. Consulte nuestro manual SW de detección de envolventes para más detalles.

Sensores compatibles

La adquisición de datos de Dewesoft es compatible con una amplia gama de acelerómetros estándar de la industria, incluidos aquellos con salidas de tensión diferencial, IEPE y de carga. Nuestro sistema patentado Tecnología DualCoreADC permite medir una amplia gama de amplitudes de señal sin necesidad de cambiar de gama. Además, con un contador adicional por canal (ACC+), puede medir tanto vibración y RPM en plena sincronización, todo ello en un formato compacto.

Características principales:

Tipo de conector: Conectores BNC, DB9 o LEMO
Opciones de entrada: Tensión, IEPE, Carga
Sensores compatibles: Acelerómetros monoaxiales o multiaxiales
Opciones de adquisición de velocidad y RPM: Tacómetro, sensor de cinta, codificador, diente de engranaje o cualquier sensor de RPM con una salida de señal TTL de 5 V.
Entradas de adquisición de velocidad y RPM: Contador, Analógico en con Matemática Angular

Esta configuración garantiza mediciones versátiles y precisas para una gran variedad de aplicaciones.

Además, nuestros sistemas DAQ son compatibles con los sensores TEDS, lo que facilita la conexión y configuración de los sensores.

Aplicaciones del análisis envolvente

El análisis envolvente se utiliza mucho en industrias que dependen de maquinaria rotativa, como:

Fabricación de papel
Tratamiento químico
Producción textil
Generación de energía
Minería
Producción de acero

Entre sus principales usos se incluyen:

Vigilancia no intrusiva de la salud de los rodamientos de rodillos
Identificación de grietas en las pistas interior y exterior de los rodamientos
Detección de defectos de los rodillosdesgaste y lubricación deficiente

Esta técnica proporciona información crucial para mantener y diagnosticar el estado de los equipos rotativos.

Análisis de rodamientos y engranajes

La aceleración envolvente es una potente técnica utilizada para demodular picos de aceleración de alta frecuencia en frecuencias características asociadas a fallos de rodamientos y patrones de engranaje de engranajes. Esto permite detectar fallos como grietas, desgaste y desalineaciones en componentes de maquinaria rotativa.

El software de Dewesoft incluye un completo base de datos de rodamientos que contiene una amplia gama de modelos de rodamientos, lo que facilita el análisis de rodamientos específicos. La base de datos es totalmente personalizable, lo que permite a los usuarios añadir nuevos rodamientos según sea necesario, garantizando la flexibilidad para diferentes aplicaciones.

El software identifica automáticamente las frecuencias críticas del espectro, como los defectos de los anillos de rodadura interior y exterior, las frecuencias de paso de la jaula y las frecuencias de engrane de los engranajes. Estas frecuencias se resaltan para cada parte del rodamiento o sistema de engranajes, lo que facilita la detección de posibles problemas y garantiza un mantenimiento oportuno.

Esta avanzada capacidad de diagnóstico ayuda a mejorar la fiabilidad de las máquinas, reducir los tiempos de inactividad y prolongar la vida útil de los componentes giratorios.

Detección de fallas de cojinetes con detección de envolvente

La detección de envolvente es un procedimiento estándar para la detección temprana de fallas en los rodamientos de bolas.vvvvCuando ocurre una falla del rodamiento de bolas, producirá un timbre con una frecuencia que corresponde a su frecuencia natural. Este repique se repetirá cada vez que una parte dañada de la pelota golpee el aro o viceversa. Además, el aro interior, el aro exterior, la jaula y las bolas tienen diferentes frecuencias de repetición típicas según la geometría del rodamiento y la frecuencia de rotación.

Con DewesoftX, los datos de los componentes de los rodamientos se gestionan automáticamente mediante una base de datos de rodamientos. El uso de la detección de envolvente y la base de datos de cojinetes simplifica la localización de componentes de frecuencia críticos relacionados con componentes de cojinetes específicos y permite utilizar cursores cinemáticos.

Descargue el folleto Análisis de la envolvente de los rodamientos.

Detección de envolventes - Energía y picos disponibles

El algoritmo de detección de envolventes es muy configurable y ofrece varias funciones clave:

Sin límite en la frecuencia del filtro de paso alto: Ideal para maquinaria rotativa de baja velocidad, especialmente cuando se utiliza con el sensor de aceleración Dewesoft ASI-1xVIB, que tiene una respuesta en frecuencia plana de 0 Hz a 10 kHz.
Detección de energía y picos: Ambos RMS y PICO con RMS representando la energía de los picos, y PEAK capturando el valor máximo del pico.

La señal envolvente puede visualizarse en varios tipos de gráficos, entre ellos:

Forma de onda temporal
Espectro de frecuencias (con Hz o RPM en el eje horizontal)
Espectro de pedidos

Esta versión mejora la legibilidad con una estructura clara y destaca eficazmente los puntos clave.

Análisis FFT (transformada rápida de Fourier)

Módulo analizador FFT ofrece todas las funciones para el análisis espectral con promediado ampliado, resolución seleccionable (hasta 64000 líneas) o indicación directa del ancho de banda (0,01 Hz). Se pueden visualizar varios canales en la misma pantalla FFT para facilitar la comparación. Funciones FFT:

Múltiples cursores y marcadores: permiten acceder fácilmente a los valores de frecuencia marcados. Se dispone de marcadores Libre, RMS, Máx, Banda lateral, Armónicos y Atenuación.
Guarda el cursor: utilizado para determinar las frecuencias de rodamiento
Tapa: La detección envolvente es un método de detección precoz de fallos en los rodamientos de bolas
Autocorrelación y correlación cruzada
Cepstrum
FFT a corto plazo

Cursores y marcadores funciones de cursor de frecuencia multipropósito

El analizador Dewesoft FFT permite configurar múltiples marcadores de procesamiento para la detección automática de diferentes parámetros. Nuestro analizador de frecuencia ofrece los siguientes marcadores:

Marcador gratuito: los marcadores gratuitos se pueden añadir libremente. El marcador nos muestra la posición del eje y la amplitud de la ubicación del gráfico seleccionado.
Marcador máximo: el marcador máximo encuentra la amplitud más alta en el espectro.
Marcador RMS: los marcadores RMS sumarán todas las líneas FFT en la banda seleccionada y calcularán el valor RMS.
Marcador de banda lateral: el marcador de banda lateral supervisa las frecuencias moduladas a la izquierda y a la derecha desde la línea central seleccionada.
Marcador de armónicos: muestra los armónicos de la frecuencia fundamental y se puede utilizar para investigar la distorsión de la señal y las no linealidades.
Marcador de amortiguación: los marcadores de amortiguación son mejores para usar en pruebas modales cuando queremos saber cómo se amortigua nuestra curva de transferencia. Lo seleccionamos cuando estamos interesados en el factor de calidad, la relación de amortiguación o la tasa de atenuación de un pico seleccionado.
Marcador delta: muestra la diferencia en los valores del canal entre dos posiciones del marcador.
Marcador cinemático: la detección de envolvente avanzada se utiliza para identificar las frecuencias de los cojinetes y las fallas de los cojinetes. Los marcadores cinemáticos simplifican la detección de fallas durante la medición. Cree sus propios juegos de rodamientos en la base de datos.
Marcador de zoom: amplíe fácilmente la región seleccionada de los canales.
Marcador de corte vectorial: genera una región definida por el usuario de un espectro como un nuevo canal.
Marcador de disparo: salidas 0 o 1 dependiendo de si la señal relacionada supera el nivel de disparo definido por el usuario.

Todos los marcadores de procesamiento funcionan como canales matemáticos derivados y crearán nuevos canales que se pueden almacenar y utilizar para análisis adicionales.

Marcador cinemático

Los marcadores cinemáticos se utilizan para identificar las frecuencias y los fallos de los rodamientos. El software DewesoftX ofrece una forma cómoda de añadir un nuevo rodamiento ir a la Editor del cursor cinemático.

Cada base de datos de rodamientos incluye los datos del rodamiento (cuál es la base del componente (jaula, elemento rodante, pista exterior y pista interior) a 1 Hz y a qué frecuencia tiene el componente un pico en el dominio de la frecuencia).

Propiedades del marcador cinemático:

Valor actual: Muestra sólo el valor actual del marcador y se puede interactuar con él mientras se almacena.
Historial completo: Almacena los valores calculados en los canales de salida y puede utilizarse como entrada en otros módulos.
Ajustar a puntos de datos: Si se selecciona, la posición del marcador se ajustará a la casilla FFT; de lo contrario, el marcador puede colocarse en cualquier frecuencia, con el valor interpolado en esa frecuencia exacta.
Buscar el pico en la región: Si se selecciona, el marcador buscará automáticamente el pico dentro de la banda de frecuencia seleccionada centrada en la posición del marcador.
Mejorar la precisión de los picos: Si se selecciona, la posición y el valor del pico se interpolan a partir de los datos de la FFT.
Cursor cinemático: Asigna el marcador apropiado desde el Editor de Cursores Cinemáticos.
Fuente de la posición: La fuente de posición tiene dos modosWidget marcador y Canal. Si se selecciona el marcador de widget, la posición se define manualmente. En Modo canalla posición viene definida por el valor actual del canal seleccionado.
Frecuencia de rotación: Determina la posición de los marcadores cinemáticos. La frecuencia debe introducirse manualmente y puede definirse en Hz o RPM.

Tras la configuración, el usuario puede ver los marcadores cinemáticos en las frecuencias definidas en la base de datos del cursor cinemático. La tabla también mostrará con qué parte mecánica está relacionada cada frecuencia.

Los marcadores cinemáticos también pueden ser visibles en el gráfico 3D de DewesoftX.

Espectro cruzado y espectro automático

Los resultados típicamente utilizados del análisis FFT son los espectros de potencia (Autospectra) determinados a partir de canales de entrada individuales individuales. Si se requieren características a través de múltiples canales para el análisis de correlación y relaciones de fase, entonces se utilizan espectros de potencia cruzada.

Con espectros cruzados se selecciona un canal de referencia y se calculan espectros cruzados para todos los canales en relación con ese canal de referencia.

Análisis de seguimiento de pedidos

El módulo de seguimiento de órdenes facilita enormemente la transformación de datos del dominio temporal al dominio angular (orden). Puede extraer Cualquier número de armónicos (ángulos de amplitud y de fase), que pueden visualizarse en los siguientes campos Bode, Nyquist, FFT 3D, diagrama x-y y órbita en tiempo real. La FFT en planta muestra claramente las fuerzas de excitación, las frecuencias naturales y todas las resonancias para ofrecer una imagen clara del comportamiento dinámico de la máquina.

Se puede utilizar cualquier entrada: Micrófono, acelerómetro, e incluso la salida del módulo de vibración torsional (véase más adelante). La tecnología de contador digital patentada (Supercounter®) permite realizar mediciones muy precisas y repetibles. Los resultados se muestran en un espectrograma en color en 3D y en un diagrama en 2D para la extracción del orden y la fase seleccionados sobre la velocidad.

Más información sobre el análisis de seguimiento de pedidos:

Página de soluciones para el análisis del seguimiento de los pedidos
Pedir la formación online Tracking PRO
Manual de seguimiento de pedidos en línea
Webinar de seguimiento de pedidos
Seminario web sobre el análisis de la maquinaria rotativa

Características principales

Características del módulo de seguimiento de pedidos:

Simple y fácil de configurar
Método de remuestreo específico para la separación de orden agudo
Medición en el dominio del tiempo para obtener todas las ventajas
Cascada 2D, 3D en el dominio del orden o de la frecuencia
Extracción de amplitud y fase
Recálculo en el postproceso
Entrada de velocidad sincrónica de fase con una resolución de 12,5 ns

Para obtener más información, visite el curso en línea Order Tracking PRO.

Cepstrum

El cálculo cepstrum (también utilizado para determinar las características en el análisis del habla) ayuda a identificar las firmas de vibración, como las frecuencias en la caja de cambios y el análisis de rumbo. Dewesoft proporciona espectro de espejo, salida de baja y alta frecuencia.

tamaño de bloque seleccionable
ventanas
levantamiento
superposición y promedio

El video en el lado derecho muestra las matemáticas de Cepstrum que se utilizan en una señal de entrada de micrófono para determinar el nombre del orador.