Técnicas de análisis de tendencias en mediciones espectrales y de nivel total de parámetros de diagnóstico

Transcripción

1 Igría Mcáca (000) Téccas d aálss d tdcas mdcos spctrals d vl total d parámtros d dagóstco L. Paad Saz, E. Palomo Marí, I. Pérz Malla Facultad d Igría Mcáca. Isttuto Supror Poltécco José A. Echvrría (ISPJAE) Call 7 s/, CUJAE, Maraao 5, Cudad Haaa, Cua. Tléfoo: , Fa: E-mal: laksm@mcaca.spja.du.cu (Rcdo l 3 d sptmr d 999, acptado l 4 d ro dl 000) Rsum E l prst artículo s mustra la mplmtacó dl aálss d tdca, como tcología prdctva, a través d la stadístca matmátca su utlzacó mdcos d parámtros d dagóstco tato spctral como d vl total. El mplo d sta tcología rsulta d gra mportaca ddo a qu prmt proostcar l momto d fallo, sgú l comportamto d los vls d los parámtros mddos, lo cual faclta la gstó dl matmto. Palaras clavs: matmto, aálss d tdca, mdcó spctral, mdcó d vl total, proóstco d fallo, vracos.. Itroduccó Dsd fals d los años 40 prcpo d la década dl 50, s ha stado dsarrollado traajos l campo d la vstgacó ctífca, camados a studar la volucó d los vls d crtos parámtros como las vracos máquas rotatoras d acurdo co l tmpo d plotacó d éstas co la carga d traajo d las msmas. Dsd sa época, los rsultados más sgfcatvos aputaa a la stca d ua corrspodca tr los vls d stos parámtros l tmpo d plotacó d la máqua, d mara qu los maors vls corrspodía co las máquas qu hía u maor tmpo d plotacó. S margo, otros casos, dod l tmpo d plotacó o ra sufctmt alto como para qu la máqua sufrra l dtroro propo d su plotacó, s prstaa crmtos otals stos vls, por lo qu fu csaro profudzar más l comportamto d la máqua. Como rsultado dl studo s otuvo qu cuado los vls d stos parámtros téccos aumta más allá d crtos valors durat la plotacó d los qupos, ormalmt la causa s u prolma mcáco. Dl msmo modo, a cada dfcto mcáco s l pud asocar u dtrmado comportamto d dchos parámtros partcular. Esto s covrtó pus, ua d las prmsas fudamtals dl matmto prdctvo: coocr co profuddad la rlacó stt tr la causa l dfcto, a qu prmt dtfcar l prolma prst co u lvado grado d crtdumr, a partr d la mdcó aálss d los vls d los parámtros d dagóstco. El matmto prdctvo como forma d plafcar orgazar l matmto d ua mprsa (dtro d la stratga d matmto gral) fucó d la volucó dl comportamto técco d la maquara dustral, prmt lograr u ahorro d rcursos al plafcar las trrupcos csdads d pzas d rpusto, tdo cuta l stado d las máquas partdo dl coocmto d la causa d los dfctos, aprovchado al mámo la vda útl d sus lmtos, admás d ua dsmucó d los volúms d traajo. Las tcologías prdctvas, dfdas por los coocmtos csaros para proostcar l comportamto mcáco d la maquara dustral, s utr d las téccas d dagóstco, qu cosst u cojuto d procdmtos camados a dtfcar la causa dl prolma, asádos la proada rlacó stt tr l stado técco d ua máqua los vls d uo o varos d los parámtros 000 Edcos ISPJAE.

2 8 Téccas d aálss d tdcas mdcos spctrals d vl total d parámtros d dagóstco. d dagóstco qu lla gr. Etr las téccas d dagóstco más mpladas actualmt s cutra:. Dagóstco por vracos: Las vracos ha sdo a través d los años d forma cosct, l método más utlzado para dtrmar s ua máqua fucoa ormalmt o o, mplado l stdo audtvo o dl tacto. Ho día s ha covrtdo l fómo más rprstatvo dl stado técco d ua máqua. Su studo prmt dtctar dtfcar fallos tapas tmpraas d su dsarrollo.. Aálss d lurcats: Es mplado para dtrmar l grado d cotamacó d dgradacó d los lurcats, co l ojtvo d aprovcharlos al mámo. El stado d dtroro d los lurcats o smpr s coscuca d su uso, tamé s rfljo d otros dfctos qu pud prstars, por lo qu su aálss s admás utlzado l dagóstco d otros dfctos. 3. Dagóstco por tmpratura: E la msa maoría d los casos, la tmpratura d dfrts putos d las máquas, partcular dl alojamto d los cojts d rodamtos o d las chumacras, costtu u parámtro d dagóstco d suma utldad qu pud sr mplado como parámtro sítoma o como parámtro d dagóstco complmtaro. E st stdo l aálss trmográfco s d las téccas más actuals dtro dl dagóstco por tmpratura prmt d ua vz dtrmar los putos mas calts u ára dtrmada, s tr qu ralzar tatas mdcos. Tmpraturas suprors a crtos valors prdfdos, o sólo so stomátcas d prolmas d frccó los cojts, so qu tamé costtu la causa d la pérdda d vscosdad d los lurcats, co la cosgut pérdda d la capacdad d traajo dl propo lurcat. 4. Aálss d corrt parámtros léctrcos: La tsdad d corrt s l parámtro d dagóstco d las máquas léctrcas por clca. El cálculo d los spctros d corrt s ásco para la dtrmacó dl stado técco d las msmas. 5. Aálss d tdca: S asa la mdcó sstmátca d los parámtros sítomas tato d caráctr státco (vl total) como dámcos (spctros). Imprscdl para caractrzar l comportamto d las stalacos dustrals proostcar l tmpo d opracó sgura hasta l fallo. Dl aálss d tdcas, qu s l caso qu os ocupa, s tratará su mplmtacó tato mdcos d vl total como spctral mplado para llo métodos stadístcos, los cuals prmtrá stmar l tmpo d opracó sgura tdo cuta l comportamto d dchas mdcos.. Aálss d tdcas proóstcos d fallo Para dtrmar la tdca dl comportamto d u parámtro d dagóstco s mprscdl l uso dl método stadístco coocdo como aálss d rgrsó [5,6,]. Est método s utlzado para hallar la rlacó fucoal d dos o más varals. Los datos so osrvacos ralzadas durat la plotacó d las máquas. La varal dpdt s l tmpo prsado tmpo caldaro o horas d traajo d la máqua la varal dpdt s l vl dl parámtro sítoma vstgado. Al aalzar la tdca d ua sr d valors s csaro coocr cuáls so los modlos d rgrsó a mplar. S ha poddo dmostrar qu las máquas, los modlos qu mjor dscr su comportamto so los d tpo lal pocal (fgura ), por lo tato srá stos los modlos a mplar l aálss d rgrsó. E las fguras 3 s mustra mdcos d dos parámtros d dagóstco qu prsta stos dos tpos d comportamto La curva d rgrsó adopta la sgut forma: Para la rgrsó lal ˆ a + () Para la rgrsó pocal ˆ a + () dod: a, : cofcts d rgrsó. : varal dpdt: tmpo. ŷ: valor sprado d la varal dpdt: vl d los parámtros sítomas. : úmro d Eulr. Aplcado l método d los mímos cuadrados rsolvdo l sstma d cuacos por l método d Gauss s ot los valors stmados d los cofcts d rgrsó. para l modlo lal: a (3) (4)

3 L. Paad Saz, E. Palomo Marí, I. Pérz Malla 9 para l modlo pocal: (5) a (6) Fgura. Comportamto gral d ua máqua Tmpo caldaro Alarma (Matmto) Prcaucó (Idtfcacó) Astamto Comportamto Estacoaro (lal) Icrmto vlocdad dtroro (pocal) Fallo Fgura. Mdcos co comportamto lal Fgura 3. Mdcos co comportamto pocal

4 30 Téccas d aálss d tdcas mdcos spctrals d vl total d parámtros d dagóstco. sdo: : tamaño d la mustra. : cada uo d los valors d la varal dpdt. : cada uo d los valors d la varal dpdt. Las dsvacos mímas cuadrátcas d las curvas d rgrsó (7) d forma sclla da ua da d cuato s acrca l modlo al comportamto ral d los parámtros mddos. Por lo tato rsulta u u dcador a la hora d dtrmar cual d los modlos s l más apropado para dscrr l comportamto dl parámtro custó. SCR ( ) ˆ (7) dod: SCR: suma d cuadrado d los rsduos. Al comparar los valors d las dsvacos mímas cuadradas para cada modlo s ot qu s cumpl qu SCR lal < SCR p tocs la tdca s lal, so, pocal. Ua vz coocda cuál s la tdca dl parámtro, tocs s posl proostcar l tmpo hasta l fallo. Alarma Alrta f Fgura 4. Proóstco d fallo. El proóstco d fallo o s más qu l tmpo qu quda para qu sgú la tdca qu mustra las mdcos, los parámtros alcac vls o tolrals (alarma). Estos vls pud har sdo sumstrados por los farcats, stmados por métodos falístcos o smplmt l rsultado d la prca dl spcalsta matmto (fgura 4). Cuado los cofcts d rgrsó so coocdos tocs s posl dtrmar l tmpo hasta l fallo, a partr d la últma mdcó, sgú la sgut prsó: ( 0 a) f (8) 3. Aálss d tdcas proóstcos d fallo mdcos d vl total Co l ojtvo d valuar algua mdda l stado técco opracoal d las máquas, la mdcó d vl total d uo o varos parámtros d dagóstco s utlza como u clt dcador dl stado gral d la máqua. D modo qu, co l aálss d tdcas vl total s logra jcutar la tapa d dtccó d prolmas, como part d la stratga d plafcacó dl matmto a través d las tcologías prdctvas. Es mportat sñalar qu co l aálss d tdcas vl total, sólo s pud dtctar qu algo o ada, pro o s posl

5 L. Paad Saz, E. Palomo Marí, I. Pérz Malla 3 dtrmar cuál s la causa dl prolma, al mos la msa maoría d los casos. Por llo, l aálss d tdcas vl total cotru al rajust d los plazos para las accos prvtvas, toda vz qu s dscooc la causa dl prolma cluso l prolma sí. Bast dcr qu l crcmto dl vl d los parámtros sítomas (vracos vl total, prsó, tmpratura, tc.) Pud tr ua o más causas cuo dscoocmto mpd la accó corrctva. Para dtrmar la tdca dl comportamto d los parámtros sítomas mplados al valuar l stado técco d las máquas, ha d aplcars las prsos 3,4,5 6. E l caso d los proóstcos d fallo, ats d mplar la cuacó 7, s csaro spcfcar los vls d alrta alarma, lo cual o s tara fácl. Hacrlo rqur d u profudo coocmto d las caractrístcas d la máqua vstgada. 4. Aálss d tdcas proóstcos d fallo mdcos spctrals El aálss spctral rsulta d gra mportaca, a qu muchos dfctos, cluso tapas algo avazadas d su dsarrollo, provoca poca varacó o jrc poca fluca la mdcó d vl total. Es por tato l aálss d mdcos spctrals, a dfrca d las mdcos d vl total d parámtros d dagóstco, l úco qu pud dtctar la prsca d stos prolmas ats d qu sa cosdrals los daños [3]. Para l aálss d tdca mdcos spctrals s csaro prmr lugar dtrmar l método d studo dl spctro a utlzar: por frcucas spcífcas o por adas spctrals d alarma. Co la dvsó dl spctro pars frcuca ampltud o adas spctrals [] qu cotga las frcucas d dagóstco d los prolmas potcals co posl dsarrollo d acurdo al tpo d máqua ua adcuada slccó d los vls d alrta alarma s posl su sgumto la dtrmacó d la tdca d los vls l spctro, así como la laoracó d proóstcos d fallo más fals, ddo a qu s laora a vl d dfcto o a vl d máqua. Co la ampltud para cada armóca o la potca cada ada spctral, sgú l método mplado para l aálss dl spctro, s dtrma la tdca dl comportamto d las armócas o las adas aplcado las cuacos 3,4,5 6 para l cálculo d los cofcts d rgrsó sdo l tmpo caldaro o horas d traajo d la máqua la ampltud d la armóca o la potca d la ada para las mdcos spctrals ralzadas, mtédos proóstcos d fallo mplado para llo la cuacó Coclusos Al mplar l aálss d rgrsó como método para dtrmar la tdca dl comportamto d los parámtros sítomas tato a vl d máqua (Nvl Total) como a vl d dfcto (Badas Espctrals) s posl ralzar proóstcos d fallo co u lvado grado d crtdumr plafcar las trvcos d matmto d acurdo a las csdads rals d la maquara dustral, co l ahorro qu sto collva. Es crto qu l algortmo s compljo gorroso d traajar, por lo qu aulars d ua hrramta formátca al stlo dl softwar SAT.0, ralzado por l grupo Vrasoft, dl Ctro d Estudos d Iovacó Matmto (CEIM) dl ISPJAE, facltaría mucho la laor dl spcalsta la gstó dl matmto stdo gral. 6. Blografía. Brr, Jams E. A prov mthod for spcfg oth 6 spctral alarm ads as wll as arrowad alarm vlops usg toda s prdctv matac softwar, Tchcal Assocats of Charlott Ic., d Edto, EE. UU., 99.. Palomo, M. E. Téccas d aálss por vracos l Matmto, (follto), ISPJAE, Cua, Palomo, M. E. Idtfcacó d prolmas máquas rotatoras a través d sus vracos, (follto), ISPJAE, Cua, Palomo, M. E. Aálss dgtal d vracos máquas, Uvrsdad Nacoal Eprmtal Atoo José d Sucr, Vzula, Harrt, D. L. Itroducto to Statstcal Mthod, Addso Wsl Pulshg Compa, d Edto, EE.UU., Dolado, J.M. Nto O., M. C. Estadístca Tórca, Uvrsdad Nacoal d Educacó a dstaca, Madrd, 970.

6 3 Téccas d aálss d tdcas mdcos spctrals d vl total d parámtros d dagóstco. Trd aalss tchqus spctral ad total lvl msuratos Astract I ths artcl s show th mplmtato of th trd aalss, as prdctv tcholog, through th mathmatcal statstc ad ts us spctral ad total lvl msuratos of dagoss paramtrs. Th us of ths tcholog has a grat mportac caus t allows to prdct th falur momt, accordg to th havor of th lvls of masurd paramtrs, that whch facltats th admstrato of th matac. K words: matac, tdc aalss, spctral msurato, total lvl msurato, falur prsag, vratos, dagoss. II Cogrso Cuao d Igría Rgría dl Matmto Sptmr 5, 000, La Haaa, Cua TEMAS PRINCIPALES Gstó Itgral dl Matmto, Dagóstco Idustral, Igría d las Vracos, Lurcacó, Tcologías d Matmto, Flotas d Maquas Automotors, Gstó, Estadístca Faldad las Emprsas Idustrals d los Srvcos. Para var traajos o solctar formacó adcoal Comté Orgazador CCIM 000 Isttuto Supror Poltécco José Atoo Echvrría Facultad d Igría Mcáca Call 7 s/, CUJAE, Maraao 5, Cudad d La Haaa, Cua Tléfoo: (537) 0 67 Fa: (537) 7 08 E-mal: ccm@mcaca.spja.du.cu cm@mcaca.spja.du.cu