Mechanical Looseness Diagnosis Using Wavelet Packet Energy Analysis and Supervised Feature Relevance Evaluation

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Abstract

La holgura mecánica es uno de los fallos más comunes que afectan a la maquinaria rotativa y puede provocar una degradación grave o un fallo catastrófico si no se detecta en las etapas iniciales. Este artículo presenta una metodología basada en vibraciones para el diagnóstico de holguras en ejes rotativos mediante análisis de energía con Transformada de Paquetes de Ondas (WPT) y evaluación supervisada de la relevancia de las características. Se realizaron experimentos en un banco de pruebas de maquinaria rotativa bajo condiciones sanas y defectuosas, con una holgura diametral introducida artificialmente de 0,5 mm. Las señales de vibración adquiridas a diferentes velocidades de rotación se procesaron mediante WPT para extraer características de energía de los paquetes en el dominio tiempo-frecuencia. Se empleó Análisis de Componentes Vecinas (NCA) para evaluar la capacidad discriminativa de las características extraídas e investigar la distribución de la información relacionada con la holgura a través de los paquetes WPT. Los resultados revelaron que la holgura mecánica genera patrones característicos de redistribución de energía concentrados en regiones de frecuencia específicas y que la velocidad de rotación influye significativamente en la localización y separabilidad de los componentes de vibración relacionados con el fallo. Además, se analizó la influencia de diferentes ondas madre, mostrando diferencias claras dependientes de las condiciones de operación en la relevancia discriminativa de las características de energía WPT extraídas. [Traducción automática al español; idioma original: inglés.]