ATIVIDADE 4 Mecanica Vibratoria UAM

Prévia do material em texto

Sistemas NGL são aqueles que precisam de duas ou mais coordenadas para descrever seu 
movimento. Eles podem ser encontrados em diversas máquinas e equipamentos. Considere 
um determinado sistema mecânico em vibração modelado como sistema linear de dois graus 
de liberdade (2GL), um de rotação e outro de translação. 
Nesse referido sistema, considerando desprezíveis os efeitos dissipativos, suas duas 
frequências naturais: 
 
m sistema vibratório que requer duas ou mais coordenadas independentes para descrever seu 
comportamento é denominado “sistema de vários graus de liberdade”. O número real de graus 
de liberdade para um sistema vibratório depende do número de elementos inerciais (massas ou 
corpos rígidos) e do número de restrições impostas ao movimento. 
Analise as afirmativas a seguir acerca dos sistemas com 2 (dois) ou mais graus de liberdade e 
assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
I. ( ) Em sistemas mecânicos só é possível verificar a existência da frequência natural se eles 
tiverem apenas 1 (um) grau de liberdade. 
II. ( ) Quando um sistema possui absorvedor de vibração, ele passa a ter apenas 1 (um) grau 
de liberdade, mesmo que tenha 2 (dois) graus de liberdade, pois ele eliminará vibrações 
quando a máquina estiver em estado estacionário. 
III. ( ) A maior frequência natural é obtida na fase inicial das vibrações que ocorrem dentro 
dos sistemas mecânicos de equipamentos. 
IV. ( ) Sistemas vibratórios mecânicos que tenham 2 (dois) graus de liberdade possuem 2 
(dois) parâmetros para a definição das características das vibrações. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
Ao realizar um projeto de determinado equipamento mecânico, o engenheiro projetista sabe 
que tal equipamento estará sujeito a cargas cíclicas. Essas cargas podem levar as máquinas, 
estruturas ou equipamentos materiais à falha mecânica pelo mecanismo denominado fadiga. 
Assim, o projeto do engenheiro deve contemplar uma forma de se evitar a falha por fadiga. 
 
A prevenção dessa falha depende de vários fatores. Assinale a alternativa que relaciona dois 
desses fatores. 
 
Alguns sistemas mecânicos requerem duas coordenadas independentes, ou graus de 
liberdade, para descrever seu movimento. Para um sistema de dois graus de liberdade, 
existem duas equações de movimento, cada uma descrevendo o movimento de um dos graus 
de liberdade. 
Em relação aos diferentes modos de vibrar, podemos afirmar que: 
 
Um engenheiro precisa monitorar uma condição de determinada máquina e, para isso, ele 
utiliza transdutores do tipo piezoelétricos instalados nos mancais de apoio do eixo dessa 
máquina. O efeito piezoelétrico é a capacidade de certos materiais de gerar uma carga elétrica 
em resposta ao estresse mecânico aplicado, sendo o inverso também aplicável. 
 
Qual medida o engenheiro poderá obter através desse transdutor? 
 
Uma empresa responsável por análises de vibrações em máquinas, equipamentos e estruturas 
desenvolveu determinado modelo para estudo do efeito das vibrações em uma turbina. Esse 
modelo tem seis graus de liberdade, o que constitui um sistema do tipo NGL. Três desses 
graus de liberdade são de translação e os outros três são de rotação; todos estão acoplados 
entre si. 
Considerando a situação descrita, assinale a alternativa que traz a quantidade correta de 
frequências naturais dessa turbina. 
 
Alguns sistemas mecânicos dinâmicos, aplicados em várias indústrias, requerem duas 
coordenadas independentes para descrever seu movimento e são chamados de “sistemas de 
dois graus de liberdade”. Graus de liberdade podem ou não estar na mesma direção de 
coordenada. 
Analise as afirmativas a seguir a respeito das vibrações forçadas com dois graus de liberdade. 
I. As vibrações livres são aquelas que, diferentemente das vibrações forçadas, possuem 
momentos ou forças aplicadas para que se iniciem e continuem dentro de um sistema 
mecânico. 
II. As forças aplicadas em sistemas mecânicos podem alterar as características das vibrações. 
Elas podem ter dois ou mais graus de liberdade, de forma a corresponder a parâmetros que 
possibilitam suas determinações. 
III. As vibrações forçadas, no que desrespeito às fontes de vibração aplicadas, 
independentemente da vibração que já ocorre no sistema, são dependentes somente do tempo 
(t) e não dependem do deslocamento x1, tampouco do deslocamento x2 em sistemas que 
tenham dois graus de liberdade. 
IV. Vibração em sistemas com um grau de liberdade é um modelo aplicado para absorvedores 
dinâmicos de vibração. Com isso, é possível projetar um sistema passivo para isolar parcial ou 
totalmente a vibração ocorrente no sistema. 
 
A aquisição e processamento de sinais é um campo da engenharia que se concentra em medir, 
analisar, modificar e sintetizar sinais em termos de tensão, corrente, pressão, temperatura, som 
etc. Um sistema de aquisição e processamento de sinais inclui hardware de medição de 
aquisição de dados, dispositivos de entrada, como sensores, e um computador ou 
processador. 
Em relação à instrumentação e à aquisição e processamento de sinais, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
I. ( ) Os parâmetros de vibração, como velocidade, deslocamento e aceleração, podem ser 
verificados visualmente, sendo possível determinar os valores dessa forma. 
II. ( ) O sismógrafo é um tipo de transdutor que possui a finalidade de mensurar onde o corpo 
se encontra estacionado e se há vibração nessa condição. 
III. ( ) O ultrassom mensura a taxa de radiação infravermelha emitida pelo corpo analisado. 
Trata-se de uma técnica de manutenção preditiva, muito difundida na indústria, que possibilita 
a análise de problemas em componentes de máquinas. 
IV. ( ) O processamento de sinais de sistemas dinâmicos mecânicos é feito com o auxílio de 
equipamentos medidores de vibração, como a trena e o sonômetro. 
 
A análise modal representa uma série de técnicas experimentais e teóricas que possibilitam a 
elaboração de um modelo que representa o comportamento dinâmico de determinado sistema 
mecânico em análise com a finalidade de possibilitar a determinação de seus parâmetros 
modais. Em sistemas do tipo NGL, a dificuldade e complexidade de se analisar os efeitos das 
vibrações eleva-se com o aumento do número de graus de liberdade, pois isso levará a um 
sistema com várias frequências naturais e vários fatores de amortecimento. 
Em relação aos sistemas NGL, marque a alternativa correta. 
 
 
 
 
A prevenção e o controle de exposição à vibração aos quais os trabalhadores poderão ser expostos são 
muito importantes, sendo inclusive tratados em uma Norma Regulamentadora. Porém o controle de 
vibração não é apenas uma preocupação com a saúde dos trabalhadores mas também uma preocupação 
com a saúde das máquinas e equipamentos. Sendo assim, as empresas precisam sempre investir em 
manutenções preditivas a fim de evitar que essas vibrações aumentem o risco de falhas em máquinas e 
equipamentos. 
 
Acerca da prevenção e dos cuidados com as máquinas em relação a parâmetros relacionados à vibração, 
analise as afirmativas a seguir. 
 
I. A severidade indica a gravidade que a vibração poderá ter, causando problemas no sistema. Assim, ela 
é verificada por meio da velocidade da vibração dada em mm/segundo. Essa velocidade de vibração 
também é denominada RMS. 
II. Essa severidade pode ser medida para máquinas que possuem mancais relativamente rígidos e que 
tenham rolamentos, máquinas que possuem diversas fontes de ruído, como as engrenagens e os 
compressores, e máquinas que tenham peças que se movimentam de forma alternativa. 
III. Os transdutores de força são sensores que verificam o deslocamento, a aceleração ou a velocidade. 
Já os transdutores de movimento são sensores que verificam a carga ou o impacto. 
IV. A instrumentação é utilizada para a análise e realização de manutenção preditiva, que é feita para 
prever falhas e errosem equipamentos. 
 
Está correto o que se afirma em: