Analizador de vibraciones mecánicas mediante plataforma Arduino y MATLAB

Resumen

1. Resumen. En la Introducción, se establece la importancia del monitoreo de la salud estructural para la predicción de fallas en maquinaria industrial, presentando el objetivo de elaborar un sistema de diagnóstico utilizando plataformas accesibles. La sección de Materiales y Métodos detalla la implementación de un prototipo masa-resorte de un grado de libertad, instrumentado mediante una placa Arduino UNO y un sensor acelerómetro MPU6050. Se utiliza el software TeraTerm para la adquisición de datos y MATLAB para el procesamiento numérico, permitiendo calcular la Transformada Rápida de Fourier (FFT) y generar diagramas de Bode. Los Resultados exponen las gráficas de respuesta en el tiempo y frecuencia, logrando identificar con precisión la frecuencia natural y el factor de amortiguamiento del sistema real en comparación con el modelo teórico. Finalmente, las Conclusiones validan la fiabilidad del dispositivo desarrollado, demostrando que la integración de tecnologías como Arduino y MATLAB ofrece una solución robusta y económica para fines didácticos y para el diagnóstico vibratorio preliminar.

Descripción

Índice páginas Índice de imágenes. 4 1. Resumen. 7 2. Introducción. 7 2.1 Estado del arte 9 2.2 Las Vibraciones. 10 2.2.1 Clasificación de las vibraciones 11 2.2.2 Vibraciones Libres sin amortiguamiento 12 2.2.3 Vibraciones Libres de un grado de Libertad con amortiguación viscosa 14 2.2.4 Efecto de las vibraciones 16 2.2.5 Control de las vibraciones. 18 2.2.6 Vibraciones en Maquinarias Industriales: Vibraciones Complejas (compuestas) 19 2.2.7 Transformada Rápida de Fourier 20 2.2.8 Diagrama de Bode 22 2.3 Importancia del proyecto en los proyectos de ingeniería 23 2.4 Norma Reguladora (Norma ISO 20816-1:2016) 24 2.5 Aspecto económico del proyecto planteado 24 3. Materiales y Metodologías 25 3.1 Arduino 25 3 3.2 Arduino UNO. 27 3.3 Sensor MPU 6050 27 3.4 MATLAB 29 3.5. Esquema de Instalación y confección del prototipo 31 3.6 Listado de componentes 33 3.6.1 Físicos 33 3.6.2 Software 33 3.7 Código Arduino: Desarrollo 33 3.8 Configuración de TeraTerm. 37 3.8.1 Código para TeraTerm en MATLAB: Desarrollo 39 3.8.1.1 Código para TeraTerm en MATLAB en tiempo Real 39 3.8.1.2 Código para TeraTerm en MATLAB para muestreo de valores discretos 40 3.9 Código MatLab: Desarrollo 41 3.10 Diagrama de Bode 49 3.11 Tablas de Charlotte para análisis de vibraciones 51 3.12 Ampliación optativa del proyecto 52 3.12.1 Código necesario para graficar en tiempo real el comportamiento del sistema 52 4. Análisis de resultados 53 5. Conclusiones 61 4 6.1 Referencias Bibliográficas 62 6.2 Bibliografía y Foros Consultados: 63 6.3 Anexo 64

Materias

Cita recomendada

Campus, A. (2025). Analizador de vibraciones mecánicas mediante plataforma Arduino y MATLAB [Trabajo de grado, Universidad Nacional de Tucumán]. Repositorio Institucional UNT.