ESTUDO PARA O EXAME DE QUALIFICAÇÃO PARA ANALISTAS DE VIBRAÇÃO NÍVEIS I E II COPYRIGHT

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ESTUDO PARA O EXAME DE QUALIFICAÇÃO PARA ANALISTAS DE VIBRAÇÃO NÍVEIS I E II COPYRIGHT – IVMTA. SUGESTÕES DE TÓPICOS PARA ESTUDAR.. 
1 – Saber definir vibração mecânica. 
R.:  VIBRAÇÃO MECÂNICA...
Vibração é o movimento de um ponto oscilando em torno de um ponto de referência. A amplitude do movimento é indicada em milímetros ou polegadas. O número de vezes que ocorre o movimento completo em determinado tempo é chamado de Frequência, geralmente indicada em Hertz. As vibrações podem ser medidas geralmente por uma variável mecânica como aceleração (unidade SI: metros por segundo ao quadrado), velocidade (unidade SI: metros por segundo) ou deslocamento (unidade SI: metros). O movimento pode consistir num único componente com uma única frequência, como ocorre com o diapasão, ou em vários componentes que ocorrem em diversas frequências, como no caso de um pistão de combustão interna.
A constante gravitacional g também pode ser usada nos níveis de aceleração, tomado como 9,81 m/s².
O modelo vibratório é caracterizado pelo deslocamento ao longo do tempo, com o intercâmbio de energia potencial por cinética e vice-versa, resultando em movimento oscilatório. Tal movimento pode ser visualizado através de um pêndulo, corda de instrumento musical, corpo em movimento e até mesmo do átomo. Na indústria, a vibração é encontrada nas máquinas girantes.
O sistema básico para medição de vibrações é composto por sensor de vibração (transdutor), amplificador e um integrador ou diferenciador que permite a conversão de um sinal mecânico em um sinal elétrico e o sistema ainda pode ser dotado de filtro de bandas para selecionar frequências específicas. Após armazenados, os dados estão disponíveis para a análise.
De um modo geral, as vibrações classificam-se em:
- Sinusoidais ou Periódicas - Produzem-se quando os pontos de um corpo oscilante passam por posições regularmente dispostas (frequência e deslocamento de amplitude constante) (Análise Fourier). Subdividem-se em: simples e compostas.
- Aleatórios ou Não Periódicas - Sem ritmo de oscilações determinadas, denominam- se livres quando um corpo elástico é colocado fora da sua posição de equilíbrio e se deixam
cessar completamente os movimentos oscilatórios (só podem ser definidas em termos estatísticos) - Análise de amplitude e densidade espectral.
A amplitude da vibração, que caracteriza e descreve a severidade da vibração, pode ser classificada de várias formas:
• os valores de pico, que indicam os valores máximos, sem a duração ou tempo de movimento. É indicado para níveis de impacto de curta duração;
• os valores médios, que indicam apenas a média da exposição sem qualquer relação
com a realidade do movimento. É usado quando releva-se um valor da quantidade física da amplitude em um determinado tempo;
• o valor da raiz média quadrática (RMS – Root Mean Square) ou valor eficaz, que é a
raiz quadrada dos valores quadrados médios dos movimentos e mostra a média da energia contida no movimento vibratório.
• o fator de forma e o fator de crista permitem conhecer a homogeneidade do
fenômeno em estudo ao longo do período. Grandes valores para o fator de crista indicam a presença de fenômenos repetitivos a intervalos regulares;
• o valor pico a pico indica a máxima amplitude da onda e é usado, por exemplo, onde
o deslocamento vibratório da máquina é parte crítica na tensão máxima de elementos de máquina.
A vibração consiste em movimento inerente aos corpos dotados de massa e elasticidade. O corpo humano possui uma vibração natural. Se uma frequência externa coincide com a frequência natural do sistema, ocorre a ressonância, que implica em amplificação do movimento. A energia vibratória é absorvida pelo corpo, como consequência da atenuação promovida pelos tecidos e órgãos. O corpo humano possui diferentes frequências de ressonância.
O ser humano é sensível às vibrações numa gama de frequências que varia de 0,1 até 1000 Hz, predominantemente entre 4 a 8 Hz, que é a faixa em que se encontram as frequências de ressonância da maioria dos órgãos humanos.
Das técnicas de medição de vibração, as mais difundidas são os métodos no domínio do tempo; como por exemplo, o Nível Global RMS e o Fator de Crista. São observados também os seguintes parâmetros: a média absoluta (Xmed), nível global rms (Xrms), o valor de pico (Xpico) e fator de crista (Fcr). O valor RMS é a mais importante medida da amplitude porque ele mostra a média da energia contida no movimento vibratório (FERNANDES, 2000).
2 – como é os testes de campo usados para medir freqüências naturais de uma estrutura simples. 
R.: 
3 –Entender como uma freqüência natural de uma estrutura depende da rigidez, massa e amortecimento desta estrutura. 
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4-Saber relacionar as freqüências de uma força de excitação com as freqüências da resposta vibratória de uma máquina rotativa . 
R.:
5 –Explicar o que representa ressonância de uma estrutura e rotação crítica de um eixo. 
R.:
6 - Se uma máquina possui vários elementos, tais como: Motor – Polias – Correia- Mancais de Rolamentos – Eixo – Rotor e Carcaça, saber explicar como será o espectro de freqüência de uma vibração medida em um mancal desta máquina.
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 7 – Saber representar uma vibração senoidal no tempo e em freqüência, calculando período e freqüência. 
R.:
8- Relacionar Hz com rad/s e CPM.
R.:
 9 –Explicar o que significa Batimento Simples – saber representar este sinal no tempo e na freqüência.
R.:
 10 - @ Explicar o que representa uma vibração em Amplitude Modulada – saber representar este sinal no tempo e na freqüência – dar exemplos práticos.
 11- @ Explicar o que representa uma vibração em Freqüência Modulada – saber representar este sinal no tempo e na freqüência – dar exemplos práticos
 12- @ Identificar em um espectro contendo freqüência de engrenamento suas bandas laterais, dar os possíveis significados físicos destas bandas.
 13- @ Identificar em um sinal no tempo e no espectro de freqüência : freqüências portadoras e freqüências moduladoras.
 14 – @ Saber o significado físico de harmônicas de uma freqüência fundamental em um espectro de vibração. Dar exemplo de defeitos em uma máquina rotativa que geram sinais harmônicos no espectro. 2 ESTUDO PARA O EXAME DE QUALIFICAÇÃO PARA ANALISTAS DE VIBRAÇÃO NÍVEIS I E II COPYRIGHT – IVMTA. 
15 – @ Saber o significado físico de componentes subharmônicas de uma freqüência fundamental em um espectro de vibração. Dar exemplos de defeitos em uma máquina rotativa que geram sinais subharmônicos no espectro. 
16 – @ Saber o significado físico de componentes interharmônicos de uma freqüência fundamental em um espectro de vibração. Dar exemplo de defeitos em uma máquina rotativa que geram sinais interharmônicos no espectro. 
17 – * Entender bem os conceitos relacionados com as amplitudes em PICO, PICO A PICO, RMS – Saber como eles se relacionam em uma onda senoidal. 
18 – * Estudar porque uma medida de vibração em velocidade RMS está relacionada com a energia de vibração de uma estrutura.
 19 – * Estudar porque uma medida de vibração em aceleração em G´s está relacionada com força de inércia aplicada a estrutura. 
20 – * Estudar porque uma medida de vibração em deslocamento em μm está relacionada com a energia de deformação de uma estrutura.
 21- * Estudar os principais defeitos em uma máquina rotativa que se manifestam mais nas direções : horizontal, vertical e axial 
22- * Estudar o gráfico de resposta em freqüência de um acelerômetro comum e verificar a freqüência de ressonância deste acelerômetro. 
23 – * Estudar o significa do ângulo de fase entre dois sinais de vibração.
 24- * Para uma vibração em forma senoidal, estudar os ângulo de fases existentes entre deslocamento, velocidade e aceleração.
 25- @ Em processo hidro ou aerodinâmicos (máquinas de fluxo : bombas, ventiladores, turbinas, etc...). Como se calcula a freqüência de passagem de pás. O que representa uma vibração estrutural nesta freqüência. Acompanhado as amplitudes nesta freqüência , quais os defeitos que podemos diagnosticar. 
26- # Em um desenho de um redutor,contendo vários eixos e engrenagens, saber calcular as freqüências de engrenamento do conjunto. Quais seriam as principais freqüências portadoras e quais as moduladoras em espectro de vibração deste redutor. 3 ESTUDO PARA O EXAME DE QUALIFICAÇÃO PARA ANALISTAS DE VIBRAÇÃO NÍVEIS I E II COPYRIGHT – IVMTA. 
27- @ Estudar sobre as freqüências de vibrações induzidas por defeitos em rolamentos : BPFO – BPFI – BSF – FTF. Verificar quais os parâmetros do rolamento que entram nas equações destas freqüências. 
28 – * Entender porque de uma maneira geral as medida de vibração em deslocamento [μm] evidencia em seu espectro maiores níveis em baixas freqüências.
 29 – * Entender porque de uma maneira geral as medidas de vibração em aceleração [m/s2 ou G´s] evidenciam em seu espectro maiores níveis em altas freqüências. 
30 – @ Estudar como calcular uma resolução no espectro. 
31- # Estudar o significado das linhas no espectro em freqüência. 
32 - # Saber a diferença entre janelas Hanning e Uniforme. 
33 - @ Ter noção da ordem de grandeza de níveis de vibração em velocidade mm/s –RMS para máquinas com defeitos. 
34- @ Ter noção da ordem de grandeza de níveis de vibração em aceleração G´s para um rolamento com defeito. 
35- @ Saber diferenciar bem um diagnóstico de desalinhamento e de desbalanceamento através da análise de vibração.
 36- @ Saber diferenciar bem um diagnóstico de desalinhamento angular de um desalinhamento paralelo.
 37- @ Saber diferenciar bem um diagnóstico de eixo empenado de eixo desalinhamento.
 38 - @ Em motores de indução trifásicos saber quais são as possíveis causas de nível de vibração alto em 120 Hz. 
39 – # Saber diagnosticar quando um motor de indução trifásico tem várias barras quebradas na gaiola (rotor) – Usando espectro de vibração e de corrente.
 40 – * Calcular e identificar vibrações induzidas por sistemas acionados por correias . Freqüência de giro da correia e freqüência natural da correia.
 41 – * Saber diferencial bem as vibrações induzidas por um desbalanceamento das vibrações induzidas por uma excentricidade. 4 ESTUDO PARA O EXAME DE QUALIFICAÇÃO PARA ANALISTAS DE VIBRAÇÃO NÍVEIS I E II COPYRIGHT – IVMTA. 
42 - * Estudar as características de vibrações em máquinas montadas sobre bases fracas ou flexíveis. 
43 - # Estudar a utilização de sensores sem contado, tipo Bently Nevada. Entender o significado da análise de vibração usando órbitas.
 44 - # Se em um par de engrenagens o pinhão for excêntrico, explicar o que acontece no sinal no tempo e no espectro de freqüência. 
45 - @ Quando um rolamento começa a apresentar defeitos, como a vibração começa a aparecer no espectro. 
46- @ Estudar as mudanças que ocorrem em um espectro de vibração em aceleração quando um defeito no rolamento começa pequeno e cresce até perto da falha.
 47- @ Estudar as mudanças que ocorrem em espectro de vibração em envelope de aceleração quando um defeito no rolamento começa pequeno e cresce até perto da falha. 
48 – * Estudar diagnósticos de folgas, roçamento e whirl oil em mancais de deslizamento. 
49 – * Se uma correia em V apresentar um defeito em sua superfície, qual será o espectro característico de vibração em velocidade. 
50- * Estudar os parâmetros que mudam a freqüência natural de uma correia. 
51 – # Se em redutor os eixos forem montados sobre eixos não paralelos, que tipo de componentes de vibração podem aparecer no espectro. 
52 – # Quando um motor de indução está girando com várias barras quebradas na gaiola de esquilo (rotor) o que aparece no espectro de vibração em torno da freqüência de rotação do motor. 
53 - # Estudar o significado físico da freqüência de passagem de barras de um rotor em gaiola de esquilo. 
54- # Estudar as possíveis modulações que ocorrem nos espectros de vibração de um motor de indução com defeito. 
55- @ Estudar as possíveis ressonâncias que podem ocorrer excitadas pela freqüência de passagem de pás de uma bomba centrífuga. 
56 –@ Identificar em um espectro de vibração de uma bomba as vibrações induzidas pela cavitação . 5 ESTUDO PARA O EXAME DE QUALIFICAÇÃO PARA ANALISTAS DE VIBRAÇÃO NÍVEIS I E II COPYRIGHT – IVMTA. 
57 - # Estudar as características principais de um espetro de vibração de um compressor a pistão e de um compressor de parafusos. 
58 – # Procurar na literatura o que significam : HFD, ENVELOPE, SPIKE ENERGY, PEAK VUE (parâmetros que são usados para detectar defeitos em rolamentos quando os defeitos são microscópicos) 
60 – @ Estudar bem o significado de bandas laterais em AM e FM.
 61– # Estudar porque um dente quebrado de uma engrenagem ou um grande defeito localizado, é identificado como pulsos na forma de onda no tempo.
 62 – @ Procurar entender porque quando houver obstrução no tubo de sucção de uma bomba centrífuga o nível de vibração na freqüência de passagem de pás altera
. 63 – @ Entender porque medidas de vibração nas 3 direções H,V, e A ajudam a diferenciar desbalanceamento de desalinhamento.
 64 - @ Estudar porque o tipo de fixação do acelerômetro na estrutura da máquina pode influir no resultado final do espectro de medida. 
65 – # Estudar sobre os filtros usados para obter o espectro de envelope de aceleração usado na detecção de defeitos em rolamentos. 
66 – # Pesquisar como a lubrificação pode influenciar no nível de vibração do mancal de rolamento. 6 ESTUDO PARA O EXAME DE QUALIFICAÇÃO PARA ANALISTAS DE VIBRAÇÃO NÍVEIS I E II COPYRIGHT – IVMTA. 
67 – * A figura abaixo representa um gráfico para avaliar a severidade de vibrações em redutores. Saber utilizar este gráfico. 7 ESTUDO PARA O EXAME DE QUALIFICAÇÃO PARA ANALISTAS DE VIBRAÇÃO NÍVEIS I E II COPYRIGHT – IVMTA.
 68 – * A figura abaixo representa um gráfico para avaliar a severidade de vibrações em ventiladores com desbalanceamento. Saber utilizar este gráfico. 1 10 100 1000 0,1 1 10 100 E D C B A NÍVEL DE VIBRAÇÃO VELOCIDADE [ MM/S ] - RMS FREQUÊNCIA DE VIBRAÇÃO EM [ HZ ] 1 10 100 1000 0,1 1 10 100 ÓTIMO BOM REGULAR TOLERÁVEL PERIGO 8 ESTUDO PARA O EXAME DE QUALIFICAÇÃO PARA ANALISTAS DE VIBRAÇÃO NÍVEIS I E II COPYRIGHT – IVMTA. 
69 – @ Saber distinguir os seguintes gráficos : nda no tempo. spectro de freqüência. ráficos em cascata. ráficos de Tendência. 0- @ Saber as unidades usadas para : ibração em deslocamento. ibração em velocidade. ibração em aceleração. ibração em envelope de aceleração. ibração em SPIKE ENERGY ibração em PEAK VUE ibração em HFD reqüência de vibração.
 *** 1- # Saber identificar uma configuração espectral e onda no tempo de uma
 *** 2 - # Estudar a utilização de uma média sincronizada no tempo. 
 ***3 - # Estudar a utilização de uma média sincronizada na freqüência. 
 ***4- # Estudar a utilização de medidas de vibração e fase para identificar o 
 ***5- # O que significa uma análise em ordem? 
 ***6- # Explicar porque a utilização de técnicas como Envelope de O E G G
7 7 vibração em batimento truncado – vibrações não lineares. 
7 7 movimento dinâmico de uma estrutura (ODS).
7 7 aceleração, Peak VUE, Spike Energy, etc.. são aplicadas com sucesso em análise de vibração em mancais de rolamentos que giram em baixa rotação. Entender bem a utilização dos filtros. 9 ESTUDO PARA O EXAME DE QUALIFICAÇÃO PARA ANALISTAS DE VIBRAÇÃO NÍVEIS I E II COPYRIGHT – IVMTA. 
77- # Qual a utilização de uma medida com Cepstro para análise em sistemas com engrenagens. 
78 - Em motores de corrente contínua o que significa freqüência de disparo de tiristores? 
 79 - Em motores de corrente contínua – quais as freqüências que aparecem no espectro de vibração se o circuito de disparo estiver com algum elemento defeituoso?
 80- Em motores de corrente contínua – quais as freqüências que aparecem no espectro de vibração se o circuito que controla a velocidade do motor estiver com algum elemento defeituoso ?
 81 Em motores de indução trifásicos – estudar a aplicação da análise espectral da corrente do estator – quais os diagnósticos de defeitos do motor que conseguimos obter com esta análise.
 82 Em máquinas alternativas – quais as principais vantagens de utilizarmosa média sincronizada para diagnosticar defeitos ?
Falhas em mancais...
Análise de vibrações
Em geral, as seguintes medições e atividades são executadas: 
· Inspeção visual da máquina e da estrutura
· Coleta de dados inicial (espectro, tempo e fase)
· Análise de dados de vibração
· Em certos casos, coleta de dados de vibração transiente
· Avaliação do projeto e da estrutura da máquina
· Desenvolvimento de modelos de simulação numérico
· Coleta de dados de vibração ODS
· Animação de dados ODS
· Medições e análises complementares 
· Apresentação e descrição das conclusões da análise da vibração estrutural e recomendações