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Title: Comparação de representações conjuntas tempo-frequência aplicadas na análise de falhas em sistemas engrenados.
Other Titles: Comparison of joint time-frequency representations applied to failure analysis in meshed systems.
???metadata.dc.creator???: SILVA IRMÃO, Marcos Antonio da.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: SILVA, Antonio Almeida.
???metadata.dc.contributor.referee1???: CAVALCANTI, José Homero Feitosa.
???metadata.dc.contributor.referee2???: OLIVEIRA, Natanael Victor de.
???metadata.dc.contributor.referee3???: ARAÚJO, Carlos José de.
Issue Date: 26-Jul-2002
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SILVA IRMÃO, Marcos Antonio da. Comparação de representações conjuntas tempo-frequência aplicadas na análise de falhas em sistemas engrenados. 129 f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica), Curso de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba – Campus II - Campina Grande - PB - Brasil, 2002.
???metadata.dc.description.resumo???: Entender os fenômenos de surgimento e desenvolvimento de falhas em sistemas de engrenagens tem se tornado uma tarefa importante nas fases de projeto e manutenção, quanto ao aspecto de detecção de possíveis defeitos que podem ser monitorados através de técnicas de manutenção preditiva. Geralmente, os sinais de vibrações que estes sistemas emitem são bem representativas no processo físico de funcionamento, e podem ser investigados através de modelos computacionais ou mesmo a partir de medidas reais das assinaturas de vibração em varias situações ou estágios de falhas. Em geral estes sinais são multi-componentes e não estacionários devido as forcas de engrenamento serem do tipo transientes, que surgem a partir do contato superficial entre os dentes com algum tipo de imperfeição geométrica, desgastes, trincas, etc., e se propagam na forma de vibrações podendo excitar varias ressonâncias do sistema. A análise espectral clássica aplicada na detecção de falhas em engrenagens tem apresentado limitações, como os efeitos espúrios representados pelos lóbulos laterais, que nem sempre são bem interpretados pelos analistas. Visando minimizar estes problemas são investigadas neste trabalho algumas representações tempo-frequência, que podem fornecer um novo discernimento sobre a interpretação destes sinais, evidenciando os fenômenos físicos causados por vibrações transientes e permitindo separar as componentes do sinal causadas por diferentes fontes. Este trabalho tem por objetivo levantai- parâmetros que permitam comparar as representações tempo-frequência, Espectrograma e Pseudo Wigner-Ville aplicadas na analise de falhas em sistemas engrenados. Alguns testes são executados com sinais experimentais com engrenagem sujeita a três condições diferentes: engrenagem banguela, engrenagem careada e engrenagem normal e então aplicado os dois métodos e testado o seu desempenho. Apresenta-se ainda neste trabalho o uso de sinais residuais, que são obtidos a partir de transformadas homomórficas e verifica-se que estes podem ajudar na analise dos mapas tempo-frequência. Ao fim do trabalho verifica-se que a distribuição Pseudo Wigner- Ville se mostra mais robusta que o Espectrograma para analise de falhas em sistemas engrenados.
Abstract: The knowledgement of the faults development phenomenon in geared systems has been seen as an important task in the design and maintenance phases. Usually, the vibration signals originated are very representative of the physical operating system, and it can be investigated through the computational models or by real measurement of the signature vibrations in several situations or fault conditions. In general, these signals are multi-components and not stationary due to the transient gear forces that appeai-s starting from the superficial contact between the teeth with some type of imperfection (wear, fatigue crack, etc.) developed in the form of vibrations that excite several resonance frequencies of the system. The classic spectral analysis applied to the fault detection has show limitations, especially concerning the appearance of spurious components that can contaminate the spectrum, and difficult the interpretation of the analysts. To minimize these problems, this work to investigate some time-frequency representations, which can supply a new discernment about the interpretation of these signals, evidencing the physical phenomenon caused by transient vibrations and allowing to separate the components of the signal caused by different sources. The objective of this work is also to establish some parameters that allows to compare the time-frequency representations, Spectrogram and Pseudo Wigner-Ville applied for the faults analysis in gears systems. Some tests are performed with experimental signals of gears subject to three different conditions: toothless gear scratched gear and normal gear. The two methods above mentioned are applied to study these gears. It is show in this work the use of residual signals, and was verified that these our can help the analysis of the time-frequency maps. At the end of this work it is verified that the Pseudo Wigner-Ville distribution is more robust than the Spectrogram for analysis of geared system with faults.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11414
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