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Diagnosticador de severidad de fallos de rodamientos bajo velocidades variables utilizando la transformada de Fourier y Deep Learning

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dc.contributor Rodríguez Agurto, José Nibaldo
dc.creator López Norambuena, Sebastián Ignacio
Fecha Ingreso dc.date.accessioned 2021-10-21T12:01:07Z
Fecha Disponible dc.date.available 2021-10-21T12:01:07Z
Fecha en Repositorio dc.date.issued 2021-10-21
Resumen dc.description <p>El rodamiento es uno de los componentes m&aacute;s utilizados en la maquinaria rotativa. Las fallas en estos elementos son muy comunes y tienen un gran impacto en la cadena de producci&oacute;n de una planta. Por lo tanto, es importante estudiar la tecnolog&iacute;a de diagn&oacute;stico de fallas en rodamientos e incluirla en los planes de mantenimiento. Una se&ntilde;al de vibraci&oacute;n perteneciente a un rodamiento, transporta informaci&oacute;n din&aacute;mica sobre el estado de salud de este; as&iacute; que puede ser utilizada para identi- ficar y clasificar fallas en la estructura de los rodamientos. Para automatizar este proceso, investigadores han propuesto algoritmos de machine learning que, combinados con t&eacute;cnicas de extracci&oacute;n de caracter&iacute;sticas, entregan un diagn&oacute;stico preciso sobre el estado de los rodamientos. En este proyecto se propone la combinaci&oacute;n de una t&eacute;cnica de extracci&oacute;n de caracter&iacute;sticas y un algoritmo de deep learning para efectuar el diagnostico de fallas. En la etapa de extracci&oacute;n, se aplicar&iacute;a la transformada r&aacute;pida de Fourier a las senales de vibraci&oacute;n para obtener el espectro de potencia. Posteriormente, una red neuronal profunda compuesta por dos sparse autoencoders apilados ser&iacute;a empleada para diagnosticar la salud del rodamiento. Los resultados experimentales del m&eacute;todo propuesto alcanzan un 99,97 por ciento de exactitud en el diagn&oacute;stico correcto de fallas, bajo velocidad de eje variable y en 30 ensayos aleatorios</p>
Resumen dc.description <p>The rolling bearing is one of the most used components in rotary machinery. The failure of these elements are very common and have a big impact on the production systems. Hence, it is critical to study the bearing fault diagnosis technology and include it in maintenance plans. Vibration signals of rolling bearings carries dynamic information of its health condition; so it can be used to identify and classify faults in their mechanical structure. In order to automate this process, researchers have proposed machine learning algorithms, which combined with feature extraction techniques, provides an accurate fault diagnosis. In this project, a combination of a feature extraction technique and a deep learning algorithm is proposed for rotating machinery fault diagnosis. The fast Fourier transform will be applied to vibration signals as feature extraction technique to obtain the power spectrum. Subsequently, a deep neural network composed of two stacked sparse autoencoders will be employed to identify the fault condition of rolling bearing. Experimental results show that the proposed method reaches 99,97 per cent of successful fault detection at variable shaft speed in 30 random trials</p>
Resumen dc.description last modification
Resumen dc.description Ingeniero Civil en Informática
Resumen dc.description INGENIERIA CIVIL INFORMATICA
Resumen dc.description <p>El rodamiento es uno de los componentes m&aacute;s utilizados en la maquinaria rotativa. Las fallas en estos elementos son muy comunes y tienen un gran impacto en la cadena de producci&oacute;n de una planta. Por lo tanto, es importante estudiar la tecnolog&iacute;a de diagn&oacute;stico de fallas en rodamientos e incluirla en los planes de mantenimiento. Una se&ntilde;al de vibraci&oacute;n perteneciente a un rodamiento, transporta informaci&oacute;n din&aacute;mica sobre el estado de salud de este; as&iacute; que puede ser utilizada para identi- ficar y clasificar fallas en la estructura de los rodamientos. Para automatizar este proceso, investigadores han propuesto algoritmos de machine learning que, combinados con t&eacute;cnicas de extracci&oacute;n de caracter&iacute;sticas, entregan un diagn&oacute;stico preciso sobre el estado de los rodamientos. En este proyecto se propone la combinaci&oacute;n de una t&eacute;cnica de extracci&oacute;n de caracter&iacute;sticas y un algoritmo de deep learning para efectuar el diagnostico de fallas. En la etapa de extracci&oacute;n, se aplicar&iacute;a la transformada r&aacute;pida de Fourier a las senales de vibraci&oacute;n para obtener el espectro de potencia. Posteriormente, una red neuronal profunda compuesta por dos sparse autoencoders apilados ser&iacute;a empleada para diagnosticar la salud del rodamiento. Los resultados experimentales del m&eacute;todo propuesto alcanzan un 99,97 por ciento de exactitud en el diagn&oacute;stico correcto de fallas, bajo velocidad de eje variable y en 30 ensayos aleatorios</p>
Resumen dc.description <p>The rolling bearing is one of the most used components in rotary machinery. The failure of these elements are very common and have a big impact on the production systems. Hence, it is critical to study the bearing fault diagnosis technology and include it in maintenance plans. Vibration signals of rolling bearings carries dynamic information of its health condition; so it can be used to identify and classify faults in their mechanical structure. In order to automate this process, researchers have proposed machine learning algorithms, which combined with feature extraction techniques, provides an accurate fault diagnosis. In this project, a combination of a feature extraction technique and a deep learning algorithm is proposed for rotating machinery fault diagnosis. The fast Fourier transform will be applied to vibration signals as feature extraction technique to obtain the power spectrum. Subsequently, a deep neural network composed of two stacked sparse autoencoders will be employed to identify the fault condition of rolling bearing. Experimental results show that the proposed method reaches 99,97 per cent of successful fault detection at variable shaft speed in 30 random trials</p>
Formato dc.format PDF
Lenguaje dc.language spa
dc.rights autorizado despues 1 año
dc.source http://opac.pucv.cl/pucv_txt/txt-4500/UCC4805_01.pdf
Materia dc.subject FALLAS DE MATERIALES
Materia dc.subject RODAMIENTOS
Materia dc.subject ESTRUCTURA DE MATERIALES
Title dc.title Diagnosticador de severidad de fallos de rodamientos bajo velocidades variables utilizando la transformada de Fourier y Deep Learning
Tipo dc.type texto


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