43984869985 - ETAPA 2 Agora, você terá a oportunidade de utilizar um simulador para avaliar o espectro gerado pelo sistema detransmissão com defeito

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9/02/2024, 22:27
Unicesumar - Ensino a Distância
MAPA - VIBRAÇÕES MECÂNICAS E ACÚSTICAS - 51/2024
Período:19/02/2024 08:00 a 21/04/2024 23:59 (Horário de Brasília)
Status:ABERTO
Nota máxima:3,50
Gabarito:Gabarito não está liberado!
Nota obtida:
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ª QUESTÃO
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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.
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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.
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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.
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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.
ALTERNATIVAS
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