MAPA - VIBRAÇÕES MECÂNICAS E ACÚSTICAS - 512024

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MAPA - VIBRAÇÕES MECÂNICAS E ACÚSTICAS - 51/2024
A análise de vibrações em máquinas rotativas é um assunto essencial na Engenharia 
Mecânica, desempenhando um papel fundamental na identificação e compreensão de 
fenômenos que impactam diretamente o desempenho e a integridade desses sistemas 
dinâmicos. No escopo da disciplina, observamos que diferentes tipos de vibrações 
mecânicas podem ocorrer. Contudo, no âmbito específico da manutenção, a vibração 
forçada não amortecida desponta como um modo indesejado de vibração, cujos efeitos 
podem ser catastróficos.
A vibração forçada, quando não amortecida, assume uma natureza preocupante, 
acarretando em desgaste acelerado de componentes e comprometendo a eficiência 
global do sistema. A possibilidade de ressonância, um fenômeno temido nesse contexto, 
aumenta significativamente. Em máquinas rotativas, especialmente aquelas que 
incorporam engrenagens, a vibração descontrolada pode desencadear desalinhamentos 
prejudiciais, fadiga prematura de materiais e, em última instância, falhas catastróficas.
Diante desse cenário, é imprescindível uma compreensão profunda dos princípios 
teóricos subjacentes à análise de vibração.
Suponha que você atue na área de manutenção de uma grande empresa especializada 
na fabricação de máquinas agrícolas. Em um determinado sistema de transmissão, 
ocorreu a quebra de um dente de uma das engrenagens.
Antes de iniciar uma análise de vibração no sistema, ao ter acesso aos dados das 
engrenagens, você optou por esboçar como seria o comportamento do espectro 
vibracional caso as engrenagens estivessem em perfeito estado.
 
ETAPA 1
Considerando que você optou por uma rotação do motor igual a 40,1 Hz, faça um esboço 
dos três picos que deveriam ser observados no espectro do sistema de transmissão sem 
defeitos. Utilize os dados da representação a seguir (Figura 1). Ao desenhar o espectro 
vibracional, não é necessário se preocupar com os valores do eixo Y (amplitude); 
simplesmente reproduza os possíveis picos em escala, representando o que deve ser 
maior, intermediário e menor. No entanto, calcule os valores do eixo X (frequência).
 
Fonte: Algetec.
a) Complete a tabela com os valores aproximados das frequências que você calculou. 
Indique todas as etapas e justificativas de cálculo de forma clara. Demonstre como você 
obteve os valores da Tabela 1, a partir dos dados fornecidos. Valores não acompanhados 
de justificativas serão excluídos. Assegure-se de utilizar números inteiros na resposta final 
(Tabela 1).
Fonte: A autora.
 
b) Elabore o esboço do espectro, posicionando os picos nos valores aproximados e com 
alturas proporcionais uns aos outros.
 
Fonte: A autora.
ETAPA 2
Agora, você terá a oportunidade de utilizar um simulador para avaliar o espectro gerado 
pelo sistema de transmissão com defeito. Para isso, empregue o Esquemático 1 do 
Laboratório Virtual.
- No Esquemático 1, o pinhão atua como engrenagem motora, com 23 dentes (sendo que 1 
está quebrado). Mantenha a velocidade de rotação do motor igual a 40,1 Hz.
Fonte: Algetec.
 
a) Após preparar a bancada e realizar o teste, você fornecerá uma captura de tela que 
apresente o espectro obtido com uma velocidade de rotação igual a 40,1 Hz. Nesse 
espectro, sua tarefa será identificar os três picos que surgem após o valor de 20 Hz 
(ignorando picos inferiores).
b) Registre os valores aproximados das frequências dos três picos na Tabela 2.
 
 
Fonte: A autora.
 
c) Compare o espectro obtido no simulador, assim como os valores das frequências, 
com o espectro que você delineou na Etapa 1. Identifique as diferenças entre eles.
 
ETAPA 3
Conclua a respeito do comportamento do espectro obtido na Etapa 2 e explique de 
maneira sucinta como a análise de espectro vibracional é conduzida para identificação de 
falhas em engrenagens. Além disso, comente sobre outras falhas que podem ser 
identificadas, como desgaste dos dentes ou folga insuficiente. Certifique-se de referenciar 
a fonte de suas pesquisas, tanto no texto quanto ao final do arquivo de resposta. Caso 
utilize material on-line, insira o link da fonte.
	ETAPA 1
	ETAPA 2
	ETAPA 3