Avaliação Final (Discursiva) - Individual (Cod 889715)

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Avaliação Final (Discursiva) - Individual (Cod.:889715) Vibrações (EMC115)
Prova: 73072274 / Período para responder: 23/10/2023 - 07/11/2023
1- A transmissibilidade é um parâmetro utilizado para analisar a propagação de vibrações de uma máquina para o meio ao seu redor; quanto maior a transmissibilidade, mais força de vibração será transmitida para o solo e máquinas próximas. A transmissibilidade de um sistema depende principalmente do fator de amortecimento e da razão das frequências (frequência da força sobre frequência natural), conforme na figura anexa. Com base nisso, explique como a transmissibilidade se comporta com relação a essas duas variáveis e qual seria a configuração recomendada para controlar essa transmissão da forma mais segura possível. 
FONTE DA IMAGEM: https://link.springer.com/article/10.1007/s11071-019-04983-x. Acesso em: 20 ago. 2020.
Minha resposta:
Inicialmente, temos dois aspectos a considerar nesta questão sobre o sistema mecânico representado na imagem. O primeiro é o comportamento da transmissibilidade em relação às duas variáveis expressas, e o segundo é a configuração do controle de transmissão dividido em alternativas (A e B). Vou descrever a resposta em duas etapas para demonstrar a construção do meu conhecimento sobre os tópicos estudados usando minhas próprias palavras.
Analisando o comportamento da transmissibilidade em relação às duas variáveis, a imagem fornecida pela questão ilustra um sistema mecânico e seus graus de liberdade. Ao analisar a imagem, pode-se observar a variação da transmissibilidade, que aumenta e depois tem uma queda repentina em relação ao fator de amortecimento do sistema. Na região de baixo fator de amortecimento, o comportamento da frequência da força expressa e a frequência natural do sistema são semelhantes ao da ressonância, aumentando extraordinariamente.
A baixa transmissibilidade resulta da combinação de um baixo fator de amortecimento com frequências de força expressas significativamente maiores que as frequências naturais do sistema, ou seja, altas relações de frequência. Quando se aplicam altos fatores de amortecimento, obtêm-se níveis de transmissibilidade próximos a 1, independentemente da frequência aplicada ao sistema.
Com base no conhecimento adquirido ao longo deste curso, os fatores de amortecimento ideais são os intermediários, nem muito altos nem muito baixos. Fatores de amortecimento altos impedem uma transmissibilidade inferior a 1 e fatores de amortecimento muito baixos causam ressonância no sistema.
Analisando a configuração mais segura possível para o controle de transmissão do sistema ilustrado na figura da questão, a imagem do sistema mostra alterações no coeficiente de amortecimento, área de ressonância, frequência natural e área de isolamento, que é a área ideal para o sistema se manter durante seu funcionamento, que é o período em que estará exposto às forças mecânicas de vibração.
Conforme o conhecimento adquirido ao longo deste curso, levamos como premissa de análise dois elementos variáveis para o cálculo do limite admissível de isolamento de vibração do sistema durante seu funcionamento sem prejudicar sua integridade, o fator de amortecimento versus as exposições (razões) de frequência.
Para minimizar a transmissibilidade do sistema em questão, o fator de amortecimento deve visar que a frequência natural (do sistema expresso) seja significativamente menor (menos elevada) que a frequência da força expressa pelo trabalho (força vibrante), configurando assim um controle de vibrações seguro para o sistema.
2- Um dos equipamentos que podem causar uma grande quantidade de ruído são os dutos, onde passa água ou outras substâncias, que com esse movimento causam vibrações no tubo que se tornam ruidosas. Um método para atenuar essas vibrações é o revestimento externo. Descreva como é realizado esse método detalhadamente.
A questão destaca que os dutos podem gerar uma quantidade significativa de ruído devido ao movimento das substâncias que os utilizam como meio, e solicita uma descrição detalhada do processo de revestimento externo para minimizar esses ruídos. Para demonstrar a construção do meu conhecimento sobre os tópicos estudados, vou discutir o motivo pelo qual o movimento das substâncias causa ruído e o princípio construtivo do revestimento externo, usando minhas próprias palavras.
O ruído gerado pelos dutos é proveniente do contato da vibração da tubulação com o ar, que as dissipa por meio de ondas sonoras. Para atenuar essa vibração, que resulta em ruído, deve-se aplicar um revestimento externo à tubulação (duto), seguindo o conceito de massa-mola.
O revestimento externo é composto por duas partes: uma camada intermediária que fica em contato direto com a tubulação (duto) e tem como objetivo absorver as vibrações expressas pela tubulação (duto), desempenhando o "papel" de mola no conceito. A outra parte do revestimento é disposta sobre esta camada, desempenhando o "papel" estrutural de massa externa da tubulação (duto).
Portanto, nosso sistema de tubulação (duto) isolado é composto por três partes: o duto (meio pelo qual as substâncias são transportadas), a camada intermediária (camada que desempenha o papel de mola, absorvendo as vibrações do duto) e a camada externa (camada que desempenha o papel estrutural de massa externa e garante sua inércia). A resultante deste sistema de tubulação (duto) isolado é uma redução expressiva do nível de ruído.
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