RT Dissertation/Thesis
T1 Metodología para la mejora del diseño de sistemas mecánicos de responsabilidad para el uso de tecnologías avanzadas de mantenimiento DM&M
A1 Bustos Caballero, Alejandro
AB El ferrocarril es uno de los medios de transporte más utilizados y seguros en la actualidad,jugando un papel muy importante en la movilidad de las personas entre territorios. Además, enlos últimos años está experimentando un crecimiento significativo, impulsado por la AltaVelocidad, con trenes capaces de superar los 300 km/h que reducen ostensiblemente laduración de viajes en trayectos de largo recorrido.El mantenimiento del parque ferroviario en un estado de funcionamiento óptimo esprioritario para la operatividad y la seguridad de los servicios. Esto requiere un conocimiento delestado de la vía y de los vehículos ferroviarios, lo cual suele hacerse vía técnicas de auscultacióny análisis de parámetros vibratorios.En la presente Tesis Doctoral se ha desarrollado una metodología original encaminada alestablecimiento de un procedimiento de diagnóstico del estado de los elementos mecánicos deun sistema ferroviario de alta velocidad mediante el análisis de vibraciones. Esta metodologíaengloba todos los procesos necesarios para realizar la diagnosis del estado operativo: definicióndel sistema mecánico analizado, establecimiento de las condiciones de medida, definición delsistema de medida y del sistema de adquisición y registro de datos, acceso y gestión de la basede datos de vibración, selección y consolidación de los datos, tratamiento de los datos mediantetécnicas de análisis de señal, en el dominio del tiempo, de la frecuencia y del tiempo-frecuenciay selección de indicadores del estado operativo del sistema.La metodología se aplica a un Tren de Alta Velocidad durante su operación comercial,registrando medidas de las señales de vibración en diferentes condiciones de velocidad,trayecto, tramo y estado operativo. Las medidas vibratorias se han analizado utilizando diversastécnicas de tratamiento de señales en los dominios del tiempo, de la frecuencia y del tiempofrecuencia,algunas tomadas de la literatura técnica y otras originales, desarrolladasexpresamente para esta investigación. La interpretación de los resultados obtenidos hapermitido la selección de indicadores del estado operativo del vehículo ferroviario.Para facilitar las tareas de selección y análisis de los datos de vibraciones, se ha concebidouna herramienta informática que implementa todas las técnicas de tratamiento de la señalutilizadas. La aplicación software desarrollada dispone de una interfaz gráfica que permiteacotar las señales vibratorias a procesar y acceder a todas las técnicas de análisis. Además,permite generar automáticamente informes de los resultados gráficos obtenidos e ir generandoun histórico de resultados.Tanto la metodología propuesta como la herramienta software desarrollada tienen un caráctergeneralista, serían aplicables a cualquier otro sistema mecánico de similares características.
AB Railway is one of the most used and safest modes of transportation today, playing a keyrole in the mobility of people between territories. In addition, it is undergoing a significantgrowth driven by High Speed Rail in recent years. High Speed Trains are able to exceed 300 km/hand reduce significantly the duration of travel on long journeys.The maintenance of rolling stock in a good working order is a priority for the operationand safety of the commercial services. This requires the knowledge of the condition of the trackand the rail vehicles, which is usually done via auscultation techniques and analysis of vibratoryparameters.In this Doctoral Thesis, it has been developed an original methodology aimed at thedevelopment of a procedure for diagnosing the state of the mechanical elements of a high-speedrail system through the analysis of vibrations. This methodology encompasses all the processesnecessary to perform the operating state diagnosis: definition of the analysed mechanicalsystem, definition of measurement conditions, definition of the measurement system and of thedata acquisition and registration system, access and management of the vibration datadatabase, selection and consolidation of data, data processing through signal analysistechniques, in time, frequency and time-frequency domains, and selection of indicators of theoperating state of the system.The methodology is applied to a High Speed Train in commercial operation, recording themeasurements of the vibration signals in different conditions of speed, path, section andoperating state. Vibratory measurements have been analysed using different signal processingtechniques in time, frequency and time-frequency domains; some techniques have been takenfrom the literature and other are original techniques, developed specifically for this research.The interpretation of the obtained results has led to the selection of indicators of the operatingstate of the railway vehicle.To facilitate the tasks of selection and analysis of vibration data, it has been designed acomputer tool that implements all the used signal processing techniques. The developedapplication software has a graphical interface that allows to set the vibratory signals to processand to access to all the analysis techniques. In addition, it allows to automatically generatereports of the graphic results and to create a history of results.Both the proposed methodology and the developed software tool have a general nature,they would be applicable to any other mechanical system of similar characteristics.
YR 2017
FD 2017-10
LK https://hdl.handle.net/10016/26298
UL https://hdl.handle.net/10016/26298
LA spa
NO Mención Internacional en el título de doctor
DS e-Archivo
RD 17 may. 2024