Análisis Y Caracterización  Holista De Un Sistema  Rotativo Complejo 

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID  DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA 

DOCTORADO EN INGENIERÍA MECÁNICA Y  ORGANIZACIÓN INDUSTRIAL 

TESIS DOCTORAL 

ANÁLISIS Y CARACTERIZACIÓN  HOLISTA DE UN SISTEMA  ROTATIVO COMPLEJO 

AUTOR: 

JOSÉ MARÍA MARÍN LÓPEZ 
DIRECTORES: 

Dr. JUAN CARLOS GARCÍA PRADA  Dr. HIGINIO RUBIO ALONSO 

LEGANÉS, MAYO DE 2009

TESIS DOCTORAL ANÁLISIS Y CARACTERIZACIÓN HOLISTA  DE UN SISTEMA ROTATIVO COMPLEJ O 

Autor:  Directores: 

José María Marín López  Dr. Juan Carlos García Prada  Dr. Higinio Rubio Alonso 

Tribunal Calificador: 

Presidente: 

Vocales: 

Vocal Secretario: 

Calificación: 

Leganés,        de                          de

AGRADECIMIENTOS

Deseo expresar mi agradecimiento a todas aquellas personas quedirecta o indirectamente, en cualquier tiempo o lugar, me han ayudado a culminar la realización de esta Tesis Doctoral. A mis Directores de Tesis, Dr. Juan Carlos García Prada, Catedrático del Departamento de Ingeniería Mecánica y al Dr. Higinio Rubio Alonso, profesor también de este departamento, por sus valiosas ideas, sus acertados consejos y su inestimable colaboración a la hora de analizar loshechos. He de mencionar de una forma muy especial a Higinio por su hospitalidad, generosidad y dedicación, cualidades que han conseguido, en determinadas ocasiones, que llegue a lamentar el nalizar este trabajo. Por último, agradecer el apoyo de toda mi familia, especialmente a mi esposa María, quien pacientemente ha soportado todo el tiempo que he dedicado a esta tarea.

Índice generalLISTA DE SÍMBOLOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ÍNDICE DE FIGURAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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ÍNDICE DE TABLAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxv

1. INTRODUCCIÓN
1.1. ÁMBITO DE LA TESIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. OBJETIVOS DE LA TESIS . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. FASES DEL DESARROLLO DE LA TESIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4. ESTADO DE LA TÉCNICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5. ESTRUCTURA DEL DOCUMENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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2. VIBRACIONES MECÁNICAS EN MÁQUINAS ROTATIVAS
2.1. EL FENÓMENO VIBRATORIO EN MÁQUINAS . . . . .. . . . . . . . . . 2.2. TRATAMIENTO DE LA SEÑAL VIBRATORIA . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1. La transformada de Fourier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2. PSD y potencia espectral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3. Envolvente y espectro de la envolvente . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.4. Spike-Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 2.2.5. Análisis Wavelet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. COMPORTAMIENTO VIBRATORIO DE LOS RODAMIENTOS CON DEFECTOS LOCALIZADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1. Frecuencias rotacionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2. Zonas del espectro de defectos . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 2.3.3. Evolución espectral del desarrollo de los defectos . . . . . . . . . . . . 2.3.4. Factores que modican las frecuencias de defecto . . . . . . . . . . . .

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3. MODELO DINÁMICO DEL RODAMIENTO
3.1. CINEMÁTICA Y DINÁMICA DE LOS RODAMIENTOS . . . . . . . . . . .

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ÍNDICE GENERAL

3.2. MODELO CON 2 G.D.L. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1. Ecuaciones cartesianas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2. Ecuaciones diferenciales del movimiento del modelo con 2 G.D.L. . . . 3.3. MODELO 2 + Z G.D.L. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.1. Modelado del sistema. Ecuaciones de Newton . . . . . . . . . . . . . . 3.3.2. Modelado del sistema....