Otimização de representações tempo-frequência na análise de falhas em sistemas engrenados

Abstract

A inclusão de sistemas capazes de monitorar o desenvolvimento de falhas em componentes como engrenagens tem sido uma importante tarefa nas fases de projetos e manutenção. Freqüentemente, os sinais de vibração gerados por estes sistemas são do tipo multicomponentes e não estacionários, gerados  por forças do tipo transientes que aparecem do contato da superfície do dente com alguma imperfeição, desenvolvido na forma de vibrações que excitam varias freqüências de ressonância do sistema. A analise espectral clássica aplicada na detecção de falhas, apesar de ser a mais difundida e permitir diagnósticos importantes, tem apresentado limitações, especialmente com respeito a componentes espúrias que aparecem e que contaminam o espectro, dificultando a interpretação para o analista. A fim de minimizar estes problemas este trabalho investiga uma  representação conjunta tempo freqüência denominada distribuição Pseudo WignerVille (PWV), com o objetivo de oferecer um novo discernimento sobre a interpretação destes sinais, evidenciando mais o fenômeno físico causado por vibrações transientes e permitindo separar as componentes do sinal causadas por diferentes fontes. As representações dos mapas tempofreqüência foram analisados a partir de dois tipos de sinais: o sinal convencional e um sinal que usa o conceito de transformações homomórficas, aqui denominado de sinal residual. Como resultado desta investigação pôdese concluir que as distribuições PWV obtidas a partir do sinal residual mostraramse mais adequadas à analise que a distribuição PWV calculada a partir do sinal convencional, contendo informações mais precisas sobre falhas simuladas e obtidas de uma bancada experimental, o que sugere sua implementação em condições reais de falhas nestes sistemas.