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[ES] El trabajo consistirá en diseñar y calcular un reductor de velocidad (transmisión de dos etapas de engranajes cilíndricos helicoidales) con la relación de transmisión indicada para poder transmitir el par máximo a la salida indicado en el título del TFG cuando el eje de entrada gira a 1400 rpm. Se deberá diseñar el reductor (disposición de los árboles, engranajes y otros componentes del reductor, dimensiones de los árboles y geometría de la carcasa), hacer la selección de materiales, seleccionar los engranajes adecuados en cada etapa de transmisión, realizar el cálculo resistente de todos los componentes del reductor (engranajes, árboles, chavetas, rodamientos... ) y confeccionar los planos., [EN] The work consist on designing and calculating a speed reducer gearbox ( two stage transmission with cylinder helical gear) with the relation of transmission indicated to be able to transmit the maximum torque at the exit indicated at the title of the ease when the initial shaft turns at 1400rpm. The speed reductor should be designed (setup and dimensions on shafts, gears, case and other components), make selection of materials, select adequate gears for each stage of the transmission, calculate that all components on the speed reducer can hold on the forces( gears, shafts, bearings¿) and produce drawings.

[ES] El presente Proyecto “Trabajo Final de Grado” consiste en la adquisición de los conocimientos y competencias necesarias para el manejo y dominio de los diferentes programas de diseño asistido por ordenador, o Computational Aided Design (CAD), y de simulación de ingeniería, o Computer Aided Engineering (CAE), todo ello con el principal objetivo de diseñar “mecanismos autoalineados” de forma profesional. Se ha trabajado con el “SolidWorks® 2007 SP5.0”, el cual incluye el add-in de “COSMOSMotion”, con el “SolidWorks® 2020” y con “RecurDyn”. A partir de estudiar los mecanismos que los vehículos industriales y automóviles incorporan, así como de los fundamentos y los elementos que posibilitan y explican el movimiento de los mecanismos, se pretende realizar el diseño de todas las “restricciones cinemáticas” (rodamientos, …) que participan en cada uno de los modelos, principalmente desde el punto de vista de la cinemática. Cuando dicho diseño se realiza de forma que la “movilidad aparente”, o la capacidad de movimiento que se desea que tenga un cierto mecanismo (o sistema móvil), coincide con la “movilidad calculada”, o la capacidad de que se mueva según la disposición y selección de las restricciones, se dice que el mecanismo está “autoalineado”. En el espacio, un cuerpo tiene 6 grados de libertad (gdl): el movimiento rotacional alrededor de cada uno de los tres ejes (x-y-z), y el translacional por dichos ejes. Cada ‘tipo’ de restricción permite y restringe un cierto número de grados de libertad. Siempre que entre cada dos piezas haya un movimiento relativo, se debe contemplar la incorporación de algún tipo de restricción cinemática. Y es precisamente por este motivo que realizar un correcto estudio y diseño de los mecanismos y rodamientos de un sistema es fundamental. Por ejemplo, se reduce la probabilidad de fallo del sistema, se alarga la vida útil de los mecanismos, se reduce el coste de mantenimiento, y se consigue que el sistema sea tan útil como se diseñe. Para la consecución de todo ello se ha utilizado una herramienta: los modelos de “LEGO® Technic Model” (LTM) con su correspondiente código comercial. Una vez virtualizados, se les ha denominado como “vLTm”., [EN] This Bachelor’s Thesis consists of the acquisition of the necessary knowledge and skills for the management and mastery of different programs of Computer-Aided Design, CAD, and Computer Aided Engineering, CAE. The use of these tools is to achieve the main objective: to design “selfaligning mechanisms” in a professional way. All work has been done by using “SolidWorks® 2007 SP5.0”, which includes the “COSMOSMotion” add-in, “SolidWorks® 2020”, and “RecurDyn”. After studying the mechanisms that industrial vehicles and automobiles incorporate, as well as the basis and elements that enable and explain the movement of the mechanisms, it is intended to design all the “constraints” that participate in each of the models, mainly from a kinematic point of view (bearings, …). When said design is made in such a way that the “apparent mobility”, or the capacity of movement that a certain mechanism (or mobile system) is intended to display, coincides with the “calculated mobility”, or the mechanism’s capacity to move according to the arrangement and selection of the constraints, the mechanism is said to be "self-aligning". In space, a body has 6 degrees of freedom (DOF): the rotational movement around each of the three (x-y-z) axes, and the translational movement along these axes. Each 'type' of constraint allows and restricts a certain number of degrees of freedom. Whenever there be a relative movement between two pieces, the incorporation of some type of constraint should be considered. This is the reason why developing a correct study and design of the mechanisms and bearings of a system is essential. For example, the probability of system failure is reduced, the service life of the mechanisms is lengthened, maintenance cost is reduced, and the system is made as useful as it be designed. To achieve all this, a tool has been used: the “LEGO® Technic Models” (LTM) with their corresponding commercial code. Once virtualized, they have been called as “vLTm”.

[ES] El trabajo consistirá en diseñar y calcular un reductor de velocidad (transmisión de dos etapas de engranajes cilíndricos helicoidales) con la relación de transmisión indicada para poder transmitir el par máximo a la salida indicado en el título del TFG cuando el eje de entrada gira a 1400 rpm. Se deberá diseñar el reductor (disposición de los árboles, engranajes y otros componentes del reductor, dimensiones de los árboles y geometría de la carcasa), hacer la selección de materiales, seleccionar los engranajes adecuados en cada etapa de transmisión, realizar el cálculo resistente de todos los componentes del reductor (engranajes, árboles, chavetas, rodamientos... ) y confeccionar los planos.

Este proyecto se basa principalmente en la inspección de la temperatura de los rodamientos que hay en las bandas transportadoras de las minas, encargadas de transportar el material extraído en el interior de la mina al exterior. Es por ello por lo que mediante este proyecto se va a diseñar un prototipo encargado de realizar tal función, que constará de una serie de elementos necesarios para analizar los tramos subterráneos de la mina, que estarán protegidos por una caja exterior que se acoplará a un sistema de guiado lineal. Esta caja incluirá todo lo necesario para poder producir dicho movimiento, así como las cámaras termográficas que captarán las temperaturas de los rodamientos. Estos resultados se monitorizarán, de tal manera que un encargado de la mina pueda controlar todo el mapa térmico de la instalación. Además, este trabajo se ha realizado en colaboración con una empresa de drones, que se encargará de monitorizar las temperaturas de los tramos que estén al aire libre. Proiektu hau batez ere meategietako zinta garraiatzaileetan dauden errodamenduen temperatura ikuskatzean oinarritzen da. Zinta hauek meategian ateratako materiala kanpora garraiatzeaz arduratzen dira. Horregatik, proiektu honen bidez prototipo bat diseinatuko da funtzio hau betetzeaz arduratuko dena. Prototipo hau meategiaren lurpeko atalak aztertzeko beharrezkoak diren zenbait elementuz osatuta egongo da, eta hauek gidatze sistema lineal batekin lotuko den kanpoko kutxa batez babestuko dira. Kutxa honetan aipatutako mugimendua sortu ahal izateko beharrezko guztia sartuko da, baita errodamenduen tenperaturak jasoko dituzten irudi termikoko kamerak ere. Emaitza horiek monitorizatuko dira, meategietako langile batek instalazioaren bero mapa osoa kontrolatu ahal izateko. Gainera, lan hau drone konpainia batekin lankidetzan burutu da, bera arduratuko baita kanpoaldean dauden sekzioetako tenperaturak kontrolatzeaz. This project is mainly based on the inspection of the temperature of the bearings that are in the conveyor belts of the mines, in charge of transporting the material extracted from the interior of the mine to the outside. That is why through this project a prototype will be designed to carry out this function, which will consist of a series of elements necessary to analyze the underground sections of the mine, which will be protected by an outer box that will be coupled to a linear guidance system. This box will include everything that is needed to be able to produce this movement, as well as the thermal imaging cameras that will capture the temperatures of the bearings. These results will be monitored so that a mine worker can control the entire heat map of the facility. Furthermore, this assignment has been carried out in collaboration with a drone company, which will be in charge of monitoring the temperatures of the sections that are outdoors. Proiektu hau batez ere meategietako zinta garraiatzaileetan dauden errodamenduen temperatura ikuskatzean oinarritzen da. Zinta hauek meategian ateratako materiala kanpora garraiatzeaz arduratzen dira. Horregatik, proiektu honen bidez prototipo bat diseinatuko da funtzio hau betetzeaz arduratuko dena. Prototipo hau meategiaren lurpeko atalak aztertzeko beharrezkoak diren zenbait elementuz osatuta egongo da, eta hauek gidatze sistema lineal batekin lotuko den kanpoko kutxa batez babestuko dira. Kutxa honetan aipatutako mugimendua sortu ahal izateko beharrezko guztia sartuko da, baita errodamenduen tenperaturak jasoko dituzten irudi termikoko kamerak ere. Emaitza horiek monitorizatuko dira, meategietako langile batek instalazioaren bero mapa osoa kontrolatu ahal izateko. Gainera, lan hau drone konpainia batekin lankidetzan burutu da, bera arduratuko baita kanpoaldean dauden sekzioetako tenperaturak kontrolatzeaz. This project is mainly based on the inspection of the temperature of the bearings that are in the conveyor belts of the mines, in charge of transporting the material extracted from the interior of the mine to the outside. That is why through this project a prototype will be designed to carry out this function, which will consist of a series of elements necessary to analyze the underground sections of the mine, which will be protected by an outer box that will be coupled to a linear guidance system. This box will include everything that is needed to be able to produce this movement, as well as the thermal imaging cameras that will capture the temperatures of the bearings. These results will be III monitored so that a mine worker can control the entire heat map of the facility. Furthermore, this assignment has been carried out in collaboration with a drone company, which will be in charge of monitoring the temperatures of the sections that are outdoors.

[ES] El trabajo consistirá en diseñar y calcular un reductor de velocidad (transmisión de dos etapas de engranajes cilíndricos helicoidales) con la relación de transmisión indicada para poder transmitir el par máximo a la salida indicado en el título del TFG cuando el eje de entrada gira a 1500 rpm. Se deberá diseñar el reductor (disposición de los árboles, engranajes y otros componentes del reductor, dimensiones de los árboles y geometría de la carcasa), hacer la selección de materiales, seleccionar los engranajes adecuados en cada etapa de transmisión, realizar el cálculo resistente de todos los componentes del reductor (engranajes, árboles, chavetas, rodamientos... ) y confeccionar los planos., [EN] The work will consist of designing and calculating a speed reducer (two stages transmission of helical cylindrical gears) with the indicated transmission ratio to be able to transmit the maximum torque at the output indicated in the title of the TFG when the input shaft rotates at 1500 rpm. The reducer must be designed (arrangement of the shafts, gears and other components of the reducer, dimensions of the shafts and geometry of the casing), make the selection of materials, select the appropriate gears in each transmission stage, perform the resistance calculation of all the components of the reducer (gears, shafts, keys, bearings ...) and prepare the drawings.

[ES] El trabajo consistirá en diseñar y calcular un reductor de velocidad (transmisión de dos etapas de engranajes cilíndricos helicoidales) con la relación de transmisión indicada para poder transmitir el par máximo a la salida indicado en el título del TFG cuando el eje de entrada gira a 1400 rpm. Se deberá diseñar el reductor (disposición de los árboles, engranajes y otros componentes del reductor, dimensiones de los árboles y geometría de la carcasa), hacer la selección de materiales, seleccionar los engranajes adecuados en cada etapa de transmisión, realizar el cálculo resistente de todos los componentes del reductor (engranajes, árboles, chavetas, rodamientos... ) y confeccionar los planos.

Trabajo fin de Máster defendido en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Cantabria, el 25 de junio de 2021 - Curso 2020-2021 - Máster Interuniversitario en Ciencia de Datos / Master in Data Science (UIMP-UC-CSIC), [EN] Predictive maintenance is a set of techniques that analyzes physical parameters to prevent equipment failure. The present study explores state-of-the-art techniques to address the main problems involved in predictive maintenance, namely the detection and classification of failures, and the time-to-failure prediction. These techniques are applied to time series obtained from sensors placed on bearings. First, the classical techniques for fault detection are reviewed, based on spectral analysis techniques using the Fourier and the Hilbert-Huang transforms. A review is performed of contemporary machine-learning techniques for failure detection, and experimental results are presented on time series obtained from several open-source databases of bearing data. Next, an overview is given of the time-to-failure prediction problem, which is approached through the context of anomaly detection. Several machine-learning techniques are presented to tackle this problem, and a comparison of the obtained classifiers is included based on a wide range of experimental results. The present study lays the research groundwork for an industrial project that aims to operate on live data. All developed code was written in Python and distributed through an open-source repository., [ES] El mantenimiento predictivo es un conjunto de técnicas que analizan parámetros físicos para prevenir fallos en los equipos. El presente estudio explora las técnicas más avanzadas para abordar los principales problemas que plantea el mantenimiento predictivo, a saber, la detección y clasificación de los fallos, y la predicción del tiempo hasta el fallo. Estas técnicas se aplican a series temporales obtenidas a partir de sensores colocados en los rodamientos En primer lugar, se revisan las técnicas clásicas de detección de fallos, basadas en técnicas de análisis espectral mediante las transformadas de Fourier y de Hilbert-Huang. Se realiza una revisión de las técnicas contemporáneas de aprendizaje automático para la detección de fallos, y se presentan resultados experimentales sobre series temporales obtenidas a partir de varias bases de datos de código abierto de rodamientos. A continuación, se ofrece una visión general del problema de la predicción del tiempo hasta el fallo, que se aborda a través del contexto de la detección de anomalías. Se presentan varias técnicas de aprendizaje automático para abordar este problema, y se incluye una comparación de los clasificadores obtenidos basada en una amplia gama de resultados experimentales. El presente estudio sienta las bases de investigación para un proyecto industrial que pretende operar con datos reales. Todo el código desarrollado se ha escrito en Python y se ha distribuido a través de un repositorio de código abierto.

[ES] El trabajo consistirá en diseñar y calcular un reductor de velocidad (transmisión de dos etapas de engranajes cilíndricos helicoidales) con la relación de transmisión indicada para poder transmitir el par máximo a la salida indicado en el título del TFG cuando el eje de entrada gira a 1400 rpm. Se deberá diseñar el reductor (disposición de los árboles, engranajes y otros componentes del reductor, dimensiones de los árboles y geometría de la carcasa), hacer la selección de materiales, seleccionar los engranajes adecuados en cada etapa de transmisión, realizar el cálculo resistente de todos los componentes del reductor (engranajes, árboles, chavetas, rodamientos... ) y confeccionar los planos., [EN] The work will consist of doing the design and calculation of a speed reducer (two-stage transmission of helical cylindrical gears) with the indicated transmission ratio to be able to transmit the maximum torque at the output, which is indicated in the title of this TFG when the input shaft spins at 1400 rpm. The reducer must be designed (with the placing of the shafts, gears and other components of the reducer, measurements of the shafts and geometry of the casing), making the selection of materials, selecting the appropriate gears in each transmission stage, making the resistance calculation of all the components of the reducer (gears, shafts, keys, bearings... ) and prepare the blueprints.

[ES] En el presente Trabajo Final de Máster (TFM) se pretende desarrollar un sistema de diagnóstico de rodamientos mediante el análisis del ruido que producen en condiciones de funcionamiento estacionarias. Para ello, se hará una revisión sobre el estado actual del mantenimiento predictivo en rodamientos. Seguidamente, se desarrollará el código del sistema de diagnóstico en lenguaje de programación Python junto con su aplicación a ciertos casos concretos. Una vez desarrollado y aplicado el sistema de diagnóstico de rodamientos mediante el análisis del ruido se realizará un estudio de la repetitividad del sistema. Finalmente, se deberán proponer una serie de trabajos futuros que puedan surgir de la base del presente TFM.

[ES] El trabajo consistirá en diseñar y calcular un reductor de velocidad (transmisión de dos etapas de engranajes cilíndricos helicoidales) con la relación de transmisión indicada para poder transmitir el par máximo a la salida indicado en el título del TFG cuando el eje de entrada gira a 1400 rpm. Se deberá diseñar el reductor (disposición de los árboles, engranajes y otros componentes del reductor, dimensiones de los árboles y geometría de la carcasa), hacer la selección de materiales, seleccionar los engranajes adecuados en cada etapa de transmisión, realizar el cálculo resistente de todos los componentes del reductor (engranajes, árboles, chavetas, rodamientos... ) y confeccionar los planos., [EN] The work will consist of designing and calculating a speed reducer (two-stage transmission of helical cylindrical gears) with the indicated transmission ratio to be able to transmit the maximum torque at the output indicated in the title of the TFG when the input shaft rotates at 1400 rpm. The reducer must be designed (arrangement of the shafts, gears and other components of the reducer, dimensions of the shafts and geometry of the housing), make the selection of materials, select the appropriate gears in each transmission stage, perform the resistance calculation of all the components of the reducer (gears, shafts, keys, bearings ...) and prepare the drawings.

[ES] El Trabajo de Final de Grado consiste en el cálculo de los distintos componentes que forman parte de un reductor de velocidad de dos etapas de engranajes cilíndricos de dientes helicoidales de perfil de evolvente. Además del cálculo de los engranajes se aborda el cálculo a fatiga de los distintos ejes, la selección de los rodamientos y el diseño apropiado de la carcasa del conjunto. El alumno elaborará la colección de planos constructivos del diseño propuesto así como el pliego de condiciones requerido.

[ES] Este Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo mejorar parte de las instalaciones en la planta de renovado de neumáticos de Michelin, en Valladolid, con referencia a los sistemas de transmisión de las distintas máquinas aprovechando la realización de las prácticas en esta empresa. El trabajo se centra en el estudio de una célula de almacenaje compuesta por varios robots donde se produce un fallo prematuro del sistema de transmisión. El problema que se produce en la planta hace referencia al sistema de transmisión de traslación por correa dentada. En este sistema se produce una rotura de la correa al colisionar entre sí. La tensión excesiva para evitar la colisión también provoca la rotura en los rodamientos de los árboles. Para comprender el funcionamiento de la célula de almacenaje se pasará a describir los diferentes robots. La entrada del neumático al almacén se realiza con un robot que suministra la rueda a otros seis robots, situados a lo largo del recorrido del primero. Cada uno de los seis robots es capaz de almacenar ruedas en unas perchas a ambos lados de su recorrido y en dos niveles. Los desplazamientos transversales y de elevación del carro se producen por el accionamiento de tres cilindros neumáticos. La rotación de la mesa se consigue por una mesa de indexado de leva globoidal de 4 estaciones y la transmisión encargada de trasladar la mesa a lo largo del recorrido del almacén es mediante correa dentada. Cuando el sistema solicita un neumático del almacén, estos robots seleccionan la rueda del almacén y la entregan a otro robot de las mismas características que el robot de entrada que se encargará de introducir el neumático en la cadena de producción. El TFG se centra en el estudio del sistema de transmisión de traslación de la mesa por correa dentada para asegurar la fiabilidad y durabilidad del sistema. En primer lugar, se modeliza el sistema actual para tener las características y analizar las prestaciones y problemas de las transmisiones actuales. En segundo lugar, se van a plantear diferentes soluciones, así como sus ventajas e inconvenientes y un estudio económico para ver cuál es la alternativa más viable a implantar. Por último, tras plantear al departamento de mantenimiento de la planta de renovado de neumáticos y oficinas técnicas las diferentes soluciones, se va a desarrollar el resultado y cálculo de la opción escogida., [EN] The objective of this Final Degree Project is to improve part of the facilities at the Michelin tire renewal plant in Valladolid, with reference to the transmission systems of the different machines, taking advantage of the internships at this company. The work focuses on the study of a storage cell composed of several robots where a premature failure of the transmission system occurs. The problem that occurs in the plant refers to the toothed belt drive transmission system. In this system there is a break in the belt when they collide with each other. Excessive stress to avoid collision also causes breakage in axle bearings. To understand how the storage cell works, we will go on to describe the different robots. The entry of the tire to the warehouse is carried out with a robot that supplies the wheel to six other robots, located along the path of the first one. Each of the six robots is capable of storing wheels on hangers on both sides of its path and on two levels. The transverse and lifting movements of the carriage are produced by the actuation of three pneumatic pistons. The rotation of the table is achieved by a gear transmission system and the transmission in charge of moving the table along the path of the warehouse is by means of a toothed belt. When the system requests a tire from the warehouse, these robots select the wheel from the warehouse and deliver it to another robot with the same characteristics as the input robot that will be in charge of introducing the tire into the production chain. The TFG focuses on the study of the transmission system for moving the table by toothed belt to ensure the reliability and durability of the system. First, a study is carried out of the transmissions used and the possible causes that make our system stop working correctly. Second, the warehouse space is modeled to have a dimensioning of the study geometry. Finally, alternatives and improvements in transmission are proposed with their corresponding economic study to see the feasibility of implantation in the aforementioned plant., [CA] Aquest Treball de Fi de Grau té com a objectiu millorar part de les instal·lacions en la planta de renovat de pneumàtics de Michelin, a Valladolid, amb referencia als sistemas de trasnmissió de les distintes màquines aprofitant la realització de les pràctiques en esta empresa. El treball se centra en l’estudi d’una cèl·lula de magatzematge composta per diversos robots on es produïx una fallada prematura del sistema de trasnmissió. El problema que es produïx en la planta fa referencia al sistema de transmissió de translació per corretja dentada. En aquest sistema es produïx una ruptura de la corretja al col·lidir entre sí. La tensió excessiva per a evitar la col·lisió també provoca la ruptura en els rodaments dels eixos. Per a comprendre el funcionament de la cèl·lula de magatzematge passarem a descriure els diferents robots. L'entrada del pneumàtic al magatzem es realitza amb un robot que subministra la roda a altres sis robots, situats al llarg del recorregut del primer. Cada un dels sis robots és capaç d'emmagatzemar rodes en unes perxes a un costat i a l'altre del seu recorregut i en dos nivells. Els desplaçaments transversals i d'elevació del carro es produïxen per l'accionament de tres cilindres pneumàtics. La rotació de la taula s'aconseguix per una taula d'indexat de partida globoidal de 4 estacions i la transmissió encarregada de traslladar la taula al llarg del recorregut del magatzem és per mitjà de corretja dentada. Quan el sistema sol·licita un pneumàtic del magatzem, estos robots seleccionen la roda del magatzem i l'entreguen a un altre robot de les mateixes característiques que el robot d'entrada que s'encarregarà d'introduir el pneumàtic en la cadena de producció. El TFG se centra en l'estudi del sistema de transmissió de translació de la taula per corretja dentada per a assegurar la fiabilitat i durabilitat del sistema. En primer lloc, es modeliza el sistema actual per a tindre les característiques i analitzar les prestacions i problemes de les transmissions actuals. En segon lloc, es van a plantejar diferents solucions, així com els seus avantatges i inconvenients i un estudi econòmic per a veure quina és l'alternativa més viable a implantar. Finalment, després de plantejar al departament de manteniment de la planta de renovat de pneumàtics i oficines tècniques les diferents solucions, es va a desenrotllar el resultat i càlcul de l'opció triada.

Uno de los principales problemas a los que se enfrentan las industrias en general, es la predicción del error o la falla de los activos más sensibles o críticos de sus equipos. Es por ello, que surgen técnicas basadas en el mantenimiento predictivo, en busca de la detección precoz de las posibles grietas, imperfecciones o defectos que son susceptibles de provocar un accidente o la parada de parte de una planta o su totalidad. El objetivo principal es adelantarse en el tiempo a la rotura, para mejorar la planificación y la programación de operaciones de mantenimiento y control. Esto no sólo aumenta la seguridad, sino que mejora la rentabilidad. No olvidemos el elevadísimo coste que implica un paro por mantenimiento correctivo y las implicaciones en los distintos equipos provocando en ocasiones su propia inutilización. El rodamiento es precisamente uno de los elementos más importantes dentro de los equipos y sistemas de producción. Este estudio aborda las distintas situaciones sufridas por un conjunto de rodamientos de un sistema mecánico a lo largo de 15 años, en condiciones reales de funcionamiento, analizando para ello su mapa espectral en busca de las variables de mayor peso y, por tanto, de mayor influencia en la vida útil del conjunto. No sólo se intentará dar respuesta a los elementos más determinantes, sino que se intentará determinar en qué puntos de medida se acentúan sus perturbaciones, con el propósito de disminuir puntos de muestreo sin perder fiabilidad. Para ello, se obtienen los valores de cada una de las frecuencias características de los rodamientos y del propio equipo a lo largo de los años, tanto en las dos posiciones de muestreo como en sus ejes característicos, con la intención de procesarlos a través de una red neuronal. Para la obtención de datos se han seguido las especificaciones de la ISO 10816, en términos de RMS, con la intención de evitar el enmascaramiento de las señales, además de ser una norma de reconocido prestigio a nivel internacional. La primera parte de la investigación fue el análisis de la amplitud máxima arrojada por el equipo de medida en los dos ejes y posiciones. En la segunda fase se obtuvo el valor de densidad de potencia de cada una de las frecuencias características de los rodamientos, la de giro del equipo y la de los álabes. La tercera fase fue el análisis, a través de una red neuronal, para determinar qué variable tiene más peso. Para ello, se analizan todos los valores en cada uno de los años y se comparan con el procesamiento de años pares y años impares. También se procesaron los datos siguiendo el mismo patrón, pero eliminando la variable de más peso, obtenida con el primer procesamiento por red neuronal. La cuarta fase del estudio fue el análisis espectral arrojado durante todo el periodo de toma de datos, en busca de los valores energéticos de cada frecuencia de cada rodamiento, y así determinar la variable más expuesta y sensible al funcionamiento del equipo. En una quinta fase se determinó las frecuencias más importantes, la posición y el eje acción en valores de RMS. El estudio determina que los valores de amplitud máxima más importantes se dan en la posición 4, y es el eje vertical el más sensible a las acciones mecánicas del equipo, tanto para los estudios por RNA, como por valor de RMS. Según las variables, se puede decir que la frecuencia de giro del equipo, SPEED, es la más determinante en todos los estudios. También se encuentra unanimidad en el análisis de la frecuencia de los álabes, determinando que la posición más importante es la 3 en el eje axial, siendo la única variable que genera más empuje en el eje axial, esto es debido a la acción de empuje que generan los álabes y el fluido sobre el propio eje. Sobre los rodamientos existe linealidad entre ambos estudios, dando como rodamiento más determinante el SKF6322., One of the main problems industries in general are facing is the prediction of errors or failures of the most sensitive or critical assets of their equipment. For this reason, techniques based on predictive maintenance are emerging, searching for the early detection of possible cracks, imperfections or defects that are likely to cause an accident or the partial or complete shutdown of a plant. This not only increases safety, but also improves the industry's profitability. Bearings are one of the most important mechanical elements in industrial production equipment and systems. This study characterizes the 15-year operating scheme of a set of bearings in a real mechanical system (a blower) by means of spectral analysis of the vibrations generated. We obtained the values over the years of every characteristic frequency of the bearings and the equipment itself in two sampling positions and in their typical axes. For data collection and we have followed the ISO 10816 standards, thus using the values of speed in RMS, aiming to reduce the masking of these signals that occurs depending on whether they are high or low frequencies. The study will respond to one of the most important requirements found in the predictive and preventive control of industrial sites. The problem of the predictive systems of maintenance of equipment with bearings lies in the number of monitoring and analysis points that generate a high cost in time and human resources. The result will be to determine which of all the study frequencies is the most significant and in which position and measurement axis has the biggest impact. To do this, we will analyses the rotation frequency of the blowing machine, the resulting frequency of all the frequencies, the frequency of the impulsion blades and finally the frequency of the bearing. With Artificial Neural Networks (ANNs) models, we estimated the most significant bearings, measurement points and variables in the changes of the maximum amplitude of the frequency spectra, a parameter that determines the feasibility and safety of the equipment. A sensitivity analysis concludes that the most significant frequency has been the one generated by rotation of the machine itself, followed by the second harmonics of the bearing ball frequencies and the frequency generated by the blades of the equipment. The study also shows that vertical position 4 is the most critical one, followed by axial position 4 caused by the action of the blades, and the bearing most important is the SKF6322 one.

[ES] El trabajo consistirá en diseñar y calcular un reductor de velocidad (transmisión de dos etapas de engranajes cilíndricos helicoidales) con la relación de transmisión indicada para poder transmitir el par máximo a la salida indicado en el título del TFG cuando el eje de entrada gira a 1400 rpm. Se deberá diseñar el reductor (disposición de los árboles, engranajes y otros componentes del reductor, dimensiones de los árboles y geometría de la carcasa), hacer la selección de materiales, seleccionar los engranajes adecuados en cada etapa de transmisión, realizar el cálculo resistente de todos los componentes del reductor (engranajes, árboles, chavetas, rodamientos... ) y confeccionar los planos.

Predictive maintenance is a set of techniques that analyzes physical parameters to prevent equipment failure. The present study explores state-of-the-art techniques to address the main problems involved in predictive maintenance, namely the detection and classification of failures, and the timeto-failure prediction. These techniques are applied to time series obtained from sensors placed on bearings. First, the classical techniques for fault detection are reviewed, based on spectral analysis techniques using the Fourier and the Hilbert-Huang transforms. A review is performed of contemporary machine-learning techniques for failure detection, and experimental results are presented on time series obtained from several open-source databases of bearing data. Next, an overview is given of the time-to-failure prediction problem, which is approached through the context of anomaly detection. Several machine-learning techniques are presented to tackle this problem, and a comparison of the obtained classifiers is included based on a wide range of experimental results. The present study lays the research groundwork for an industrial project that aims to operate on live data. All developed code was written in Python and distributed through an open-source repository. RESUMEN: El mantenimiento predictivo es un conjunto de técnicas que analizan parámetros físicos para prevenir fallos en los equipos. El presente estudio explora las técnicas más avanzadas para abordar los principales problemas que plantea el mantenimiento predictivo, a saber, la detección y clasificación de los fallos, y la predicción del tiempo hasta el fallo. Estas técnicas se aplican a series temporales obtenidas a partir de sensores colocados en los rodamientos. En primer lugar, se revisan las técnicas clásicas de detección de fallos, basadas en técnicas de análisis espectral mediante las transformadas de Fourier y de Hilbert-Huang. Se realiza una revisión de las técnicas contemporáneas de aprendizaje automático para la detección de fallos, y se presentan resultados experimentales sobre series temporales obtenidas a partir de varias bases de datos de código abierto de rodamientos. A continuación, se ofrece una visión general del problema de la predicción del tiempo hasta el fallo, que se aborda a través del contexto de la detección de anomalías. Se presentan varias técnicas de aprendizaje automático para abordar este problema, y se incluye una comparación de los clasificadores obtenidos basada en una amplia gama de resultados experimentales. El presente estudio sienta las bases de investigación para un proyecto industrial que pretende operar con datos reales. Todo el código desarrollado se ha escrito en Python y se ha distribuido a través de un repositorio de código abierto Máster en Ciencia de Datos

[ES] El Trabajo de Final de Grado consiste en el cálculo de los distintos componentes que forman parte de un reductor de velocidad de dos etapas de engranajes cilíndricos de dientes helicoidales de perfil de evolvente. Además del cálculo de los engranajes se aborda el cálculo a fatiga de los distintos ejes, la selección de los rodamientos y el diseño apropiado de la carcasa del conjunto. La alumna elaborará la colección de planos constructivos del diseño propuesto así como el presupuesto y el pliego de condiciones requerido.

[ES] El trabajo consistirá en diseñar y calcular un reductor de velocidad (transmisión de dos etapas de engranajes cilíndricos helicoidales) con la relación de transmisión indicada para poder transmitir el par máximo a la salida indicado en el título del TFG cuando el eje de entrada gira a 1400 rpm. Se deberá diseñar el reductor (disposición de los árboles, engranajes y otros componentes del reductor, dimensiones de los árboles y geometría de la carcasa), hacer la selección de materiales, seleccionar los engranajes adecuados en cada etapa de transmisión, realizar el cálculo resistente de todos los componentes del reductor (engranajes, árboles, chavetas, rodamientos... ) y confeccionar los planos.

Detect possible anomalies in rotating equipment bearings, minimize the risk of loss of lost profits, repair costs and process safety impairment as a consequence of a failure. Bearings are an essential component in any rotating equipment, their load capacity and reliability are important to the overall performance of the equipment. Most methods of detection and diagnosis of bearing failures support their models at a certain speed of rotation and do not have the ability to quantify damage in real time, but in reality rotating equipment operated at variable speed. In this operational scenario, the accuracy of these detection methods is low and complex parameter adjustments are required. This thesis develop a software for the detection and diagnosis of failures in rotating equipment bearings, applying Deep Learning based on a Convolutional Neural Network on a Continuous Wavelet Transform Scalogram and Decision Tree, which serves as support technical staff for timely decision making in operational situations. This innovative proposal highlights the combination of computational perception methods, artificial cognitive systems, and machine learning to detect faults and damage severity of a bearing, under different rotational speed variations, simulating real operating conditions, adding greater complexity to the characterization and classification of faults. The results of the evaluation and prediction of the model were satisfactorily meeting the stated objectives. The application of artificial cognitive systems techniques is relevant to solve these types of problems due to the high capacity for identifying characteristics and classification that they require, and it also opens the door for the use of learning transfer theories where the proposed solutions are extrapolated. with experimental data on similar problems present in industrial settings. Detectar potenciales anomalías en rodamientos de equipos rotativos, minimiza el riesgo de pérdidas de lucro cesante, costos de reparación y afectación de seguridad de procesos como consecuencia de una falla. Los rodamientos son un componente esencial en cualquier equipo rotativo, su capacidad de carga y confiabilidad son importantes para el desempeño general del equipo. La mayoría de métodos de detección y diagnóstico de fallas de rodamientos fundamentan sus modelos a una determinada velocidad de rotación y no tienen la capacidad de cuantificar el daño en tiempo real, sin embargo en la realidad los equipos rotativos trabajan a velocidad variable. En este escenario operativo, la precisión de estos métodos de detección es baja y se necesitan ajustes complejos de sus parámetros. El presente trabajo de fin de master se desarrolla un software para la detección y diagnóstico de fallas en rodamientos de equipos rotativos, aplicando Aprendizaje Profundo basado en una Red Neuronal Convolucional sobre un Escalograma de Transformada Wavelet Continua y Árbol de Decisión, el cual sirve de soporte al personal técnico para la toma de decisiones oportunas en escenarios operativos. En esta propuesta innovadora se resalta la combinación de métodos de percepción computacional, sistemas cognitivos artificiales y aprendizaje automático para detectar fallas y severidad de daño de un rodamiento, bajo diferentes escenarios de velocidad de rotación, simulando condiciones de operación real añadiendo una mayor complejidad en la caracterización y clasificación de las averías. Los resultados de la evaluación y predicción del modelo fueron satisfactorios cumpliendo con los objetivos planteados. La aplicación de técnicas de sistemas cognitivos artificiales es relevante para solucionar este tipo de problemas debido a la alta capacidad de identificación de características y clasificación que poseen, además abre la puerta para el uso de teorías de transferencia de aprendizaje en donde se extrapolan las soluciones propuestas con datos experimentales a problemas similares presentes en escenario industriales.