El mayor activo de CITEF lo compone el equipo humano, y una buena muestra de ello es la Tesis Doctoral de D Cesar Soto Ocampo “Desarrollo de un sistema de monitoreo de condición de maquinaria rotativa – Aplicación a rodamientos de apoyo de ejes ferroviarios”, que le permitió la obtención del título de Doctor en Ingeniería Industrial, con la máxima calificación (Sobresaliente Cum Laude), y que fue desarrollada en CITEF bajo la dirección del Prof José Manuel Mera Sánchez de Pedro.
La investigación de esta Tesis se dirige a la implementación de estrategias de monitoreo de condición, para evaluar el estado de rodamientos de cajas de grasa ferroviarias. El principal objetivo es emplear parámetros de pronta aparición, como son las señales de vibración, a partir de las cuales sea posible identificar la presencia de anomalías con la suficiente anticipación. Ello permite desarrollar un plan de mantenimiento adaptado al estado de cada elemento, y reducir tiempos y costes de actuación, así como de paradas inesperadas y riesgos y costes asociados a fallos.
La revisión inicial de la literatura mostró que las principales barreras que limitan la implementación de las estrategias de monitoreo de condición (basadas en señales de vibración) recaen sobre el coste que representa los diferentes equipos de registro y la complejidad de las diferentes metodologías de diagnóstico. Frente a esto, la Tesis se centra en eliminar esas dificultades desarrollando, por un lado, un sistema de adquisición de datos basado en componentes de bajo coste y con altas prestaciones y, por otro lado, una metodología de diagnóstico intuitiva y de fácil implementación basada en mapas de contorno.
De esta forma, la investigación desarrollada en esta tesis ha dado lugar a las siguientes publicaciones:
Artículos
- Soto-Ocampo, C. R., Mera, J. M., Cano-Moreno, J. D., & Garcia-Bernardo, J. L. (2020). Low-Cost, High-Frequency, Data Acquisition System for Condition Monitoring of Rotating Machinery through Vibration Analysis-Case Study. Sensors, 20(12), Article 12. https://doi.org/10.3390/s20123493. SJR 0.8 (Q1)
- Soto-Ocampo, C. R., Cano-Moreno, J. D., Mera, J. M., & Maroto, J. (2021a). Bearing Severity Fault Evaluation Using Contour Maps—Case Study. Applied Sciences, 11(14), Article 14. https://doi.org/10.3390/app11146452. SJR 0.51 (Q2)
Congresos Internacionales
- Soto-Ocampo, C. R., Cano Moreno, J. D., & Mera, J. M. (2022). Construction of fault evolution maps for railway bearing damage level assessment. 213, 67-79. https://doi.org/10.2495/CR140351
- Soto-Ocampo, C. R., Cano-Moreno, J. D., Mera, J. M., & Gil González, R. (2022). Método de diagnóstico de fallas de rodamientos basado en mapas de contorno. 2, 172-183. https://doi.org/10.5944/bicim2022.333
Bases de Datos:
- Soto-Ocampo, C., Mera, J., Cano-Moreno, J., & Garcia, José. (2020). Bearing Database, Induced Failure Test Data on Rolling Elements of a Spherical Roller Bearing (FAG 22205E1KC3) [Data set]. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.3898942
- Soto-Ocampo, C. R., Cano-Moreno, J. D., Mera, J. M., & Maroto, J. (2021b). Bearing Database—Combined Failure, Failure-induced vibration recordings on outer race and rolling elements of a spherical roller bearing (FAG 22205E1KC3) [Data set]. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.5084405
A continuación, se presenta el trabajo desarrollado en esta Tesis:
Sistema de Adquisición de Datos (DaQ)
En el desarrollo del DaQ se han considerado los requerimientos indispensables para analizar el estado de rodamientos mediante el análisis de vibración. Uno de los principales objetivos es la instrumentación de las cuatro cajas de grasa de un bogie, por lo que se requiere de al menos cuatro canales de registro. De igual manera, se considera que posea una resolución de 16 Bits, comparable con equipos comerciales. Así mismo, es necesario considerar la frecuencia de muestreo que debe cumplir el equipo para la adquisición de señales de vibración de rodamientos es de 50kHz en cada uno de sus canales. Finalmente, que sea un módulo completo de DaQ, conformada por una Unidad CPU y tarjeta de conversión.
Para cumplir con estas prestaciones, en este trabajo se ha utilizado como unidad CPU un ordenador de placa única Raspberry Pi 3 B+ (RPi), dado las ventajas que presenta, posee un sistema operativo independiente, es compatible con varios leguajes de programación, el almacenamiento de datos se realiza en la memoria interna de la RPi, y la característica más representativa, es que permite una conexión remota.
