Apostila de Análise e Vibração NSK

Prévia do material em texto

<p>ANÁLISE DE VIBRAÇÕES</p><p>CONCEITOS DE MANUTENÇÃO</p><p>TIPOS DE MANUTENÇÕES</p><p>Manutenção Corretiva - É o serviço de manutenção realizado após a falha, como o próprio</p><p>nome sugere é o trabalho de corrigir. Equivale a uma atitude de defesa enquanto se espera</p><p>uma próxima falha acidental. É chamada “manutenção catastrófica” ou “manutenção tipo</p><p>bombeiro”. Ou seja, é norteada pela idéia: “nada se faz enquanto não houver fumaça (defeito</p><p>ou falha)”.</p><p>Este ainda é o método tradicional de se fazer manutenção e sempre gera altos custos de</p><p>material, mão de obra e tempo elevado de equipamento parado, devido a dificuldade de se</p><p>planejar as intervenções.</p><p>Manutenção Preventiva – Define-se como sendo um conjunto de procedimentos que visam</p><p>manter a máquina em funcionamento, executando rotinas que previnam paradas imprevistas.</p><p>É o método onde as intervenções têm previsão, preparação, programação e controle. Ou seja,</p><p>as intervenções são planejadas.</p><p>As rotinas de manutenção preventiva compreendem:</p><p>- Lubrificação.</p><p>- Inspeção com máquina parada.</p><p>- Inspeção com máquina em operação.</p><p>- Ajuste ou troca de componentes em períodos predeterminados.</p><p>- Revisão de garantia.</p><p>- Cuidados com transporte e armazenamento.</p><p>- Reparos de defeitos detectados pela inspeção.</p><p>CONCEITOS DE MANUTENÇÃO</p><p>Manutenção Preditiva – É um aperfeiçoamento da manutenção preventiva, baseado no real</p><p>conhecimento das condições da máquina, equipamento ou componente.</p><p>A manutenção preditiva nasceu de uma constatação: muitos componentes ainda em bom</p><p>estado são trocados nas intervenções de preventiva.Devido a isso, buscou-se modos de rever</p><p>o momento da falha para intervir pouco antes da ocorrência.</p><p>Seu objetivo é prevenir falhas nos equipamentos ou sistemas através de acompanhamento de</p><p>parâmetros diversos, permitindo a operação continua do equipamento pelo maior tempo</p><p>possível. Ou seja a manutenção preditiva privilegia a disponibilidade à medida que não</p><p>promove a intervenção nos equipamentos ou sistemas, pois as medições e verificações são</p><p>efetuadas com o equipamento produzindo.</p><p>Manutenção Pró-ativa - Tem como objetivo fazer com que as instalações e/ou equipamentos</p><p>atinjam, com “start-up vertical”, o desempenho das funções requeridas nos processos,</p><p>promovendo as condições necessárias para que esse desempenho padrão seja mantido ao</p><p>longo do seu ciclo de vida. Início das ações ainda na fase de projeto.</p><p>Manutenção Detectiva – É a atuação efetuada em sistemas de proteção buscando detectar</p><p>falhas ocultas ou não perceptíveis ao pessoal de operação e manutenção. Um exemplo</p><p>simples e objetivo é o Botão de teste de lâmpadas de sinalização e alarme em painéis.</p><p>Na manutenção Detectiva, especialistas fazem verificações no sistema, sem tirá-lo de</p><p>operação, são capazes de detectar falhas ocultas, e preferencialmente podem corrigir a</p><p>situação, mantendo o sistema operando.</p><p>Análise Termográfica</p><p>Definição – A termografia é a técnica preditiva que permite o acompanhamento de</p><p>temperaturas e a formação de imagens térmicas, conhecidas por termogramas.</p><p>Tipo de Análise – Termogramas.</p><p>Instrumentos Utilizados – Termovisores compostos por câmera e unidade de vídeo.</p><p>MANUTENÇÃO PREDITIVA</p><p>TÉCNICAS UTILIZADAS E BASE TECNOLÓGICA</p><p>MANUTENÇÃO PREDITIVA</p><p>TÉCNICAS UTILIZADAS E BASE TECNOLÓGICA</p><p>Análise de Óleo</p><p>Definição – As análises de óleo tradicionais implicam na retirada de amostras, a intervalos</p><p>regulares, de modo que o acompanhamento das características do lubrificante possa ser feito</p><p>ao longo do tempo.</p><p>Tipo de Análises – Análise espectrográfica, ferrografia, viscosidade e cromatografia.</p><p>Instrumentos Utilizados – Espectrógrafo, Espectrômetro de absorção, Cromatógrafo Gasoso,</p><p>Ferrógrafo e Viscosímetro.</p><p>MANUTENÇÃO PREDITIVA</p><p>TÉCNICAS UTILIZADAS E BASE TECNOLÓGICA</p><p>Análise Acústica</p><p>Definição – É a técnica utilizada para detectar ruídos de alta freqüência produzidos por</p><p>vazamentos, particularmente de ar comprimidos gases e vapor. O sensor é um microfone</p><p>apropriado e o ruído é convertido para uma freqüência audível ou mostrado em um indicador.</p><p>Tipo de Análise – Análise de Freqüência Ultra-sônica.</p><p>Instrumentos Utilizados – Detector Ultra-sônico e fone de ouvido.</p><p>Inspeção Estacionária</p><p>Definição – É utilizada para detectar defeitos como: trincas, desgastes internos ou externos,</p><p>porosidades, defeitos em soldas ou dupla laminação em estruturas mecânicas de máquinas</p><p>ou componentes estacionários.</p><p>Tipo de Análise – Partícula Magnética, Ultra Som (espessura), Raios-X e Liquido Penetrante.</p><p>Instrumentos Utilizados – Medidor de espessura Ultra-Sônico, Luz Ultravioleta, Líquidos</p><p>Penetrantes e Reveladores, Magna Flux e Aparelho para Raio X.</p><p>Análise de Vibração</p><p>Definição – Através da monitoração dos parâmetros de vibração, tais como, aceleração,</p><p>velocidade e deslocamento, é possível detectar prematuramente os defeitos e assim manter a</p><p>saúde dinâmica dos equipamentos, de modo a inibir a evolução de “não conformidades”.</p><p>Tipo de Análise – Análise de Onda no Tempo, FFT, ODS, Modal, Medição Síncrona, Análise de</p><p>Corrente Elétrica, Análise de Órbita, Ensaio de ressonância Estático e Dinâmico.</p><p>Instrumentos Utilizados – Coletor de Dados, Analisadores, Caneta de vibração, Osciloscópio,</p><p>Transdutores, Acelerômetros, Alinhadores Laser ou Mecânicos, Balanceadores, Alicate</p><p>Amperímetro e Lâmpada Estroboscópica.</p><p>MANUTENÇÃO PREDITIVA</p><p>TÉCNICAS UTILIZADAS E BASE TECNOLÓGICA</p><p>Equipamentos / SoftwareEquipamentos / SoftwareEquipamentos / SoftwareEquipamentos / Software</p><p>Coletor CSI 2120</p><p>Bobina de Fluxo</p><p>Magnético</p><p>Pinça Amperimétrica</p><p>Megômetro</p><p>Como veremos, a análise de vibração proporcionará uma valiosa ajuda na identificação de</p><p>causas. Quanto mais você conhece sobre o defeito, maior a confiança com a qual você pode</p><p>diagnosticar.</p><p>Em análise de vibração, isto deve ser adquirido passo a passo. Um pouco de teoria é</p><p>necessário para o entendimento de procedimentos. O grande sucesso é influenciado pela</p><p>qualidade dos instrumentos e técnica utilizada, mas sobretudo, pela habilidade do executante</p><p>em lidar com as informações geradas pelos instrumentos, e o seu domínio sobre a máquina a</p><p>CONHECIMENTO DE MÁQUINAS</p><p>em lidar com as informações geradas pelos instrumentos, e o seu domínio sobre a máquina a</p><p>qual será realizada a monitoração, desde seu funcionamento até conhecer todos os seus</p><p>componentes e para isso é muito importante elaborar um dossiê com o croqui do equipamento</p><p>e os dados importantes para identificar a causa da vibração.</p><p>Uma realimentação sobre acertos e erros auxilia o desenvolvimento pessoal, desbloqueando</p><p>o raciocínio e promovendo a empatia com o assunto.</p><p>Através da monitoração dos parâmetros de vibração, tais como, aceleração, velocidade e</p><p>deslocamento, é possível detectar prematuramente os defeitos e assim manter a saúde</p><p>dinâmica dos equipamentos, de modo a inibir a evolução de “não conformidades”.</p><p>Para tanto, utiliza-se de dois tipos de medição que permitem planejar correções seguras com</p><p>base na tendência de desvios:</p><p>A VIBRAÇÃO</p><p>base na tendência de desvios:</p><p>Off-line – refere-se a medições intermitentes, cuja periodicidade é estabelecida de acordo</p><p>com a criticidade de cada equipamento.</p><p>On-line – refere-se a medições contínuas, possibilitando um acompanhamento das condições</p><p>do equipamento em tempo real.</p><p>A VIBRAÇÃO</p><p>Um corpo está vibrando, quando descreve um movimento de oscilação em torno de uma</p><p>posição de referência e seus parâmetros de projetos são alterados.</p><p>Mancal</p><p>Eixo</p><p>Posição</p><p>central</p><p>Exemplo: Oscilação de</p><p>um eixo ao redor de</p><p>uma posição central</p><p>em um mancal</p><p>qualquer</p><p>Ex: Se uma lâmina for segurada e sua</p><p>outra extremidade for puxada até o limite</p><p>máximo, ao soltá-la oscilará positiva e</p><p>negativamente até voltar ao seu ponto de</p><p>referência.</p><p>A VIBRAÇÃO</p><p>Porém, o que se encontram nos equipamentos industriais, são vários componentes vibrando em</p><p>freqüências diferentes, ao mesmo tempo, de modo que estas vibrações se somam e se</p><p>subtraem formando um espectro em função do tempo, no qual não se distingue a quantidade de</p><p>componentes</p><p>existentes, tampouco as freqüências em que ocorrem.</p><p>As principais grandezas são FREQÜÊNCIA, AMPLITUDE e FASE.</p><p>FREQUÊNCIA</p><p>Freqüência é o numero de ciclos por segundo, medidos na unidade Hz (Hertz).</p><p>GRANDEZAS FÍSICAS DA VIBRAÇÃO</p><p>F = Freqüência</p><p>1 = nº de ciclos</p><p>T = Tempo</p><p>F = 1/ T</p><p>AMPLITUDE</p><p>A amplitude relaciona-se com a quantidade de energia contida no sinal vibratório mostrando a</p><p>criticidade e destrutividade dos eventos presentes.criticidade e destrutividade dos eventos presentes.</p><p>É plotada no “EIXO Y” cartesiano.</p><p>É o tamanho da onda, variando conforme a energia emitida no sinal de vibração, determinando</p><p>sua criticidade e seu grau destrutivo.</p><p>Tamanho da amplitude, maior energia</p><p>Tamanho da amplitude, menor energia</p><p>FASE</p><p>Informa a interação cinética entre os esforços atuantes e a reação física da máquina ou</p><p>componente.</p><p>Em máquinas rotativas tem-se o seguinte evento: Em um ponto de referência da máquina</p><p>existe a atuação da força num determinado instante “t” e, para toda AÇÃO existe uma REAÇÃO</p><p>igual e contrária.</p><p>A força de ação é rotacional e quando ocorrer a reação, o ponto forçante não estará no ponto de</p><p>referência. Esta diferença de fase é chamada de fase do movimento.</p><p>GRANDEZAS FÍSICAS DA VIBRAÇÃO</p><p>NÍVEL DE VIBRAÇÃO</p><p>0 nível de vibração de um espectro, em função do tempo, pode ser medido em valor pico a</p><p>pico, valor de pico e valor RMS (Root Mean-Square).</p><p>NÍVEL DE VIBRAÇÃO</p><p>Nível Pico a Pico</p><p>Nível de Pico</p><p>Nível RMS</p><p>Nível</p><p>de</p><p>Vibraç</p><p>ão</p><p>Tempo</p><p>NÍVEL DE VIBRAÇÃO</p><p>O valor pico-a-pico indica o percurso máximo da onda, e pode ser útil quando o deslocamento</p><p>vibratório da parte da máquina é crítico para a tensão máxima ou a folga mecânica é limitante.</p><p>É aplicada tanto para indicar o início prematuro do defeito e também para seu estágio</p><p>avançado.</p><p>O valor de pico é válido para indicação de choques de curta duração, porém, indica somente</p><p>a ocorrência do pico, não levando em consideração o histórico no tempo da onda.</p><p>O valor RMS (Root Mean Square) é a medida de nível mais relevante, porque leva em</p><p>consideração o histórico da onda no tempo e registra um valor de nível que é diretamente</p><p>relacionado à energia contida no sinal, e portanto, à capacidade destrutiva da vibração.relacionado à energia contida no sinal, e portanto, à capacidade destrutiva da vibração.</p><p>Nível Pico a Pico (2,0) Nível de Pico (1,0)</p><p>Nível RMS</p><p>(0,707)</p><p>T</p><p>TIPOS DE MOVIMENTO</p><p>Movimento Periódico</p><p>O movimento periódico é o intervalo de tempo, chamado de período de vibração, designado pelo</p><p>símbolo T (tempo)</p><p>TIPOS DE MOVIMENTO</p><p>Movimento Harmônico</p><p>Movimento harmônico é o movimento que se repete, dentro de um mesmo ciclo, chamado de</p><p>período de vibração, de acordo com a figura abaixo.</p><p>TIPOS DE MOVIMENTO</p><p>Movimento Randômico</p><p>O movimento randômico ocorre de uma maneira aleatória, não repetitiva. Contém todas as</p><p>freqüências de uma banda específica de freqüência, podendo ser também chamando ruído.</p><p>Exemplo: o estourar de pipocas dentro de uma panela.Exemplo: o estourar de pipocas dentro de uma panela.</p><p>Os parâmetros de medição de vibração são: deslocamento, velocidade ou aceleração.</p><p>Observando a vibração de um componente simples, como uma lâmina fina, considera-se a</p><p>amplitude da onda, como sendo o deslocamento físico da extremidade da lâmina, para ambos</p><p>os lados da posição de repouso. Pode-se também descrever o movimento da ponta da lâmina,</p><p>em termos de sua velocidade e sua aceleração. Qualquer que seja o parâmetro considerado,</p><p>deslocamento, velocidade ou aceleração, a forma e o período da vibração permanecem</p><p>similares. A divergência principal é que existe uma diferença de fase entre os três parâmetros.</p><p>PARÂMETROS DE VIBRAÇÃO</p><p>ESCOLHA DO PARÂMETRO DE VIBRAÇÃO</p><p>Cada parâmetro tem um comportamento característico em função da freqüência, conforme</p><p>demonstra figura abaixo:</p><p>DE</p><p>SL</p><p>OC</p><p>AM</p><p>EN</p><p>TO</p><p>VE</p><p>LO</p><p>CI</p><p>DA</p><p>DE</p><p>AC</p><p>EL</p><p>ER</p><p>AÇ</p><p>ÃO</p><p>FREQÜÊNCIA FREQÜÊNCIA FREQÜÊNCIA</p><p>O deslocamento realça componentes de baixa freqüência, sendo recomendado para medições</p><p>abaixo de 10 Hz (600 rpm). abaixo de 10 Hz (600 rpm).</p><p>Deslocamento é usado como uma indicação de desbalanceamento em partes de máquinas</p><p>rotativas, pois amplitudes relativamente grandes ocorrem na freqüência de rotação de um eixo</p><p>com rotor desbalanceado. Devido a isto, em balanceamento de campo apresenta boa</p><p>performance até 20 Hz (1200 rpm) e eventualmente até 30 Hz (1800 rpm), dependendo da</p><p>rigidez do sistema.</p><p>A velocidade de vibração é o parâmetro menos influenciado por ruídos de baixa ou alta</p><p>freqüência, se mostrando num espectro a mais aplainada das curvas, sendo, por isso, o</p><p>parâmetro normalmente escolhido para avaliação da severidade de vibração entre 10 Hz e</p><p>1000 Hz.</p><p>A aceleração de vibração é o parâmetro que representa melhor os componentes de alta</p><p>freqüência, sua aplicação é recomendada na monitoração de rolamentos, engrenamentos,</p><p>problemas elétricos entre 1000 Hz e 10000 Hz de faixa de freqüência.</p><p>Os transdutores de vibração são dispositivos que fazem a codificação de um sinal mecânico em</p><p>um sinal elétrico representativo. Existem basicamente dois tipos de transdutores: absoluto e</p><p>relativo.</p><p>Transdutor relativo</p><p>É montado no mancal de forma a medir a vibração no eixo somente, ou seja, o deslocamento</p><p>entre o eixo e seu alojamento. “Transdutores sem contato” são utilizados, na maioria dos casos,</p><p>em mancais de deslizamento de máquinas, cujos rotores atuam em altas velocidades e</p><p>possuem pequena massa relativa, contra uma carcaça de massa considerável. Os outros</p><p>transdutores em geral não teriam respostas satisfatórias aos impulsos vibratórios do eixo, pois</p><p>as vibrações seriam bem atenuadas devido a grande diferença de massa existente entre rotor e</p><p>TRANSDUTORES DE VIBRAÇÃO</p><p>as vibrações seriam bem atenuadas devido a grande diferença de massa existente entre rotor e</p><p>carcaça, o que restringe suas utilizações.</p><p>Sensor</p><p>Oscilador /</p><p>demodulador</p><p>Sinal de vibração</p><p>modulado em alta</p><p>freqüência</p><p>Sinal de saída</p><p>Vibração</p><p>TRANSDUTORES DE VIBRAÇÃO</p><p>Transdutor absoluto</p><p>É comumente utilizado em medição de vibração, montado, por exemplo, em mancais de</p><p>sustentação do eixo com seu rotor e mede a vibração total existente no mancal. É preparado</p><p>para medir um dos três parâmetros: deslocamento, velocidade e aceleração.</p><p>Mola</p><p>Massa</p><p>Cristal piezelétrico</p><p>Conector</p><p>Sensor de aceleração (tipo compressão)</p><p>FIXAÇÃO DOS TRANSDUTORES</p><p>A forma que o transdutor é fixado no ponto de medição, altera sua freqüência de ressonância e</p><p>conseqüentemente o alcance de freqüência.</p><p>Uma prática conceituada é ter o limite superior da faixa de freqüência de interesse da medição</p><p>a 1/3 da faixa de freqüência a qual tem como limite superior de ressonância do transdutor.</p><p>Um acelerômetro piezelétrico, por exemplo, tem sua freqüência de ressonância em torno de 32</p><p>Khz, obtida na calibração, na qual a superfície de montagem é completamente plana e lisa.</p><p>Quando o acelerômetro é montado e rosqueado por um parafuso prisioneiro, fixo na carcaça</p><p>da máquina, há pouca alteração da freqüência de ressonância: 31 Khz, sendo este método o</p><p>mais recomendado para execução de medição para alcance para até – 10 Khz.</p><p>Onde os pontos de medição permanentes em máquinas estão para ser estabelecidos, e não é</p><p>desejado furar e fazer rosca de fixação, pode ser utilizado prisioneiro colado, usando cola dura, desejado furar e fazer rosca de fixação, pode ser utilizado prisioneiro colado, usando cola dura,</p><p>tipo epóxi ou cianoacilato. Outras colas macias reduzem consideravelmente a faixa de</p><p>freqüência do acelerômetro.</p><p>O posicionamento do acelerômetro piezelétrico com imã permanente, altera a freqüência de</p><p>ressonância para aproximadamente 7 Khz, conseqüentemente com este modo de fixação, não</p><p>se recomenda medições acima de 2 Khz.</p><p>O transdutor transforma um sinal de vibração mecânica em um sinal elétrico que é transmitido</p><p>ao instrumento de medição, através do cabo que liga o transdutor ao instrumento. O cabo para</p><p>uso com acelerômetro não deve ficar tracionado ou flexionado, para evitar</p><p>ruído triboelétrico</p><p>(eletrização por atrito). Não há problema com o cabo arrumado linearmente e bem apoiado.</p><p>PONTOS DE MEDIÇÃO</p><p>Os pontos de medições para se realizar a coleta nos equipamentos são diretamente nos</p><p>mancais, pois este é o local onde se concentra toda a força de desequilíbrio causadora das</p><p>vibrações.</p><p>A recomendação básica para um equipamento horizontal é que sejam feitas medições na radial</p><p>horizontal, vertical e na axial. No caso de bombas instaladas verticalmente deve-se adotar</p><p>coleta radialmente em cada rolamento deslocando-se 90°um do outro.</p><p>Para enumerar os pontos da máquina é importante seguir o fluxo de energia através do</p><p>sistema, partindo da unidade acionadora para a unidade acionada.</p><p>4</p><p>Motor</p><p>redutor</p><p>Bomba</p><p>1 2</p><p>109</p><p>3</p><p>65</p><p>87</p><p>CURVAS DE TENDÊNCIA</p><p>O gráfico que registra os níveis globais ao longo do tempo, chama-se CURVA DE TENDÊNCIA.</p><p>Através dessa curva, pode-se extrapolar com os resultados obtidos, realizando uma previsão</p><p>da data de ocorrência de níveis de falha programando-se assim as intervenções com</p><p>antecedência.</p><p>As plotagens de tendência permitem que você compare facilmente uma leitura mais recente do</p><p>PONTO de medição com as leituras anteriores e os pontos de ajuste de alarme, permitindo</p><p>que você veja qual a “tendência” do PONTO com o decorrer do tempo.</p><p>AVALIAÇÃO DAS VIBRAÇÕES</p><p>Para todos os pontos de medição, é registrado o nível global de vibração, que representa a</p><p>composição de várias fontes de vibração. Estes níveis avaliados, devendo permanecer dentro</p><p>de faixas admissíveis. Os critérios de avaliação das condições de um equipamento estão</p><p>baseados em normas como ISO 2372, tabela a seguir, que especificam limites que dependem</p><p>somente da potência da máquina e do tipo de fundação.</p><p>AVALIAÇÃO DAS VIBRAÇÕES</p><p>VALORES DE VIBRAÇÃO</p><p>Parâmetro Velocidade ( RMS ), Segundo VDI 2056</p><p>Máquinas grupo K ( Pequenas máquinas, partes fixas de motores até 15 KW )</p><p>Bom Estado Alarme 1 Alarme 2</p><p>0,7 mm/s 1,8 mm/s 4,5 mm/s</p><p>Máquinas grupo M ( Máquinas médias, em particular motores de 15 à 75 KW ou máquinas com</p><p>bases especiais até 300 KW )</p><p>Bom Estado Alarme 1 Alarme 2</p><p>1,1 mm/s 2,8 mm/s 7,1 mm/s</p><p>Máquinas grupo G ( Máquinas maiores acima de 300 KW, sobre fundações especiais )</p><p>Bom Estado Alarme 1 Alarme 2</p><p>1,8 mm/s 4,5 mm/s 11,0 mm/s</p><p>Máquinas grupo T ( Grandes máquinas sobre fundações de baixa freqüência própria )</p><p>Bom Estado Alarme 1 Alarme 2</p><p>2,8 mm/s 7,0 mm/s 18,0 mm/s</p><p>PROBLEMAS CAUSADORES DE VIBRAÇÃO</p><p>Desbalanceamento</p><p>Ocorre em 1x RPM e é um dos grandes problemas causadores de vibração em equipamentos</p><p>rotativos nas indústrias.</p><p>Rotor desbalanceado devido a abrasão.</p><p>Vibração em 1x RPM.</p><p>PROBLEMAS CAUSADORES DE VIBRAÇÃO</p><p>Desalinhamento</p><p>Desalinhamentos ocorrem nas empresas como o maior índice de problemas detectados</p><p>através da manutenção monitorada.</p><p>Um desalinhamento angular apresenta vibrações elevadas na direção axial, portanto, sendo de</p><p>fácil identificação nas medições. Um valor elevado na direção axial em 1x RPM indicará um</p><p>desalinhamento angular.</p><p>Uma vibração em 2x RPM também indicará um desalinhamento (paralelo).</p><p>Vibração em 2x RPM, causada por</p><p>desalinhamento. Este tipo de espectro</p><p>também é gerado quando se trata de um</p><p>eixo empenado, pois ele gera o mesmo</p><p>sintoma.</p><p>PROBLEMAS CAUSADORES DE VIBRAÇÃO</p><p>Falta de rigidez mecânica ou folga</p><p>Sintomas de falta de rigidez não estão ligados somente a uma base solta, mas também a uma</p><p>deficiência de projeto em muitos casos.</p><p>Falta de rigidez mecânica.</p><p>Harmônicos de 1x RPM.</p><p>Ex: 1. Corrosão na chapa da base onde é fixado o parafuso do pedestal de um ventilador;</p><p>2. Base mal projetada.</p><p>PROBLEMAS CAUSADORES DE VIBRAÇÃO</p><p>Correia de transmissão defeituosa</p><p>As vibrações provenientes da correia são em geral de baixas freqüências, podendo ser</p><p>detectadas em velocidade, porém, sua energia de vibração é pequena. Uma vibração</p><p>proveniente de correia defeituosa é esperada acompanhada de um desalinhamento das polias,</p><p>geralmente, o que não acontecerá se apenas a correia estiver defeituosa.</p><p>Um exemplo de desalinhamento atacado da forma</p><p>incorreta. Para suportar a vibração, foi fixados o</p><p>mancal monobloco com uma chapa. A causa não foi</p><p>atacada: desalinhamento e correia defeituosa.</p><p>PROBLEMAS CAUSADORES DE VIBRAÇÃO</p><p>Movimento Alternativo</p><p>Equipamentos que possuem movimento alternativo apresentam vibrações em harmônicos de</p><p>1x RPM em níveis maiores que aqueles que não possuem estas características.</p><p>Compressores, motores diesel são os mais comumente encontrados.</p><p>Movimento alternativo (motor</p><p>diesel). Harmônicos de 1x RPM.</p><p>PROBLEMAS CAUSADORES DE VIBRAÇÃO</p><p>Turbilhonamento do Filme de Óleo</p><p>É um problema de projeto e bastante incomum de ser encontrado como fonte de problema.</p><p>Espera-se o aparecimento desta vibração tão logo o equipamento entre em funcionamento.</p><p>Importante analisar com boa definição para diferenciar entre 0.48 x RPM e 0.50 x RPM.</p><p>0.5x</p><p>RPM</p><p>0.48x</p><p>RPM</p><p>1 X</p><p>RPM</p><p>Turbilhonamento do filme de óleo.</p><p>Boa resolução para a análise.</p><p>PROBLEMAS CAUSADORES DE VIBRAÇÃO</p><p>Engrenamento Defeituoso</p><p>Sintomas e Problemas</p><p>É sabido que vibrações no engrenamento proporcionam vibrações na freqüência calculada por</p><p>número de dentes vezes a rotação do eixo e harmônicos.</p><p>Fe = Z x rpm</p><p>Para saber-se qual eixo contém a engrenagem defeito (pinhão ou engrenagem), observa-se a</p><p>presença de bandas laterais em torno desta freqüência de engrenamento, conforme figura</p><p>abaixo.abaixo.</p><p>bandas laterais de 1x rpm bandas laterais de 1x rpm</p><p>PROBLEMAS CAUSADORES DE VIBRAÇÃO</p><p>Falhas em Motores Elétricos de Indução</p><p>É necessário, primeiramente, conhecermos algumas freqüências fundamentais inerentes a este</p><p>tipo de equipamento, são elas:</p><p>Rotação nominal do motor (Nm):</p><p>Rotação que normalmente aparece como dado de placa, 1185 Rpm por exemplo.</p><p>Rotação síncrona do campo (Ns):</p><p>É utilizada para o cálculo da freqüência de escorregamento, é a rotação do campo magnético</p><p>girante pelas bobinas do estator.</p><p>Ns = 120. Freq. Linha (Hz)Ns = 120. Freq. Linha (Hz)</p><p>60 . número de pólos</p><p>Rotação real do motor no instante da coleta (Nr):</p><p>Deve ser confirmada a rotação exata do motor, via análise de vibração (Velocidade Rms até</p><p>35, 45 ou 75Hz).</p><p>Freqüência de escorregamento (Fe):</p><p>É dada pelo escorregamento unitário vezes a freqüência da rede.</p><p>Fe = Ns - Nr . freq. linha</p><p>Ns</p><p>Conhecidas estas freqüências, pode-se analisar as possíveis falhas mecânicas e</p><p>magnéticas que podem surgir.</p><p>PROBLEMAS CAUSADORES DE VIBRAÇÃO</p><p>Defeitos em Rolamentos</p><p>Os rolamentos são elementos de máquinas bastante estudados em termos de vibração e a</p><p>razão disto é que raramente se encontra uma máquina onde não os utilizem. Os defeitos de</p><p>rolamento podem gerar quatro freqüências fundamentais características: uma devido a defeito</p><p>na pista externa, outra na interna, outra nos separadores ou gaiolas e por fim outra devido a</p><p>defeito nos elementos rolantes (esferas ou roletes).</p><p>Para o cálculo das freqüências fundamentais de rolamentos usa-se a geometria do rolamento</p><p>(que é o que os softwares fazem automaticamente): Pd = diâmetro nominal; Bd = diâmetro do</p><p>elemento; n = número de elementos girantes; Ø = ângulo de contato.</p><p>PROBLEMAS CAUSADORES DE VIBRAÇÃO</p><p>Vibração Aero-hidrodinâmica</p><p>O fluxo do fluído que passa pelas pás dos rotores tanto de bombas quanto de turbinas,</p><p>provocam uma freqüência bem característica, que é equivalente ao número de pás multiplicado</p><p>pela freqüência de rotação do mesmo e, em alguns casos, seus harmônicos também</p><p>aparecem. O plano dominante quando se trata de bombas é o radial, na direção da tubulação</p><p>de descarga.</p><p>RMB - BOMBA</p><p>BB-04 -E4H MANCAL</p><p>Route Spectrum</p><p>14-APR-99 15:52</p><p>16</p><p>18</p><p>OVRALL= 14.54 V-DG</p><p>RMS = 14.39</p><p>CARGA = 100.0</p><p>RPM = 1750.</p><p>RPS = 29.16</p><p>0 10000 20000 30000 40000</p><p>0</p><p>2</p><p>4</p><p>6</p><p>8</p><p>10</p><p>12</p><p>14</p><p>16</p><p>Freqüência em CPM</p><p>R</p><p>M</p><p>S</p><p>V</p><p>el</p><p>oc</p><p>id</p><p>ad</p><p>e</p><p>em</p><p>m</p><p>m</p><p>/S</p><p>ec</p><p>Freq:</p><p>Ordr:</p><p>Spec:</p><p>10500</p><p>6.002</p><p>10.20</p><p>6x</p><p>1x</p><p>Espectro característico de</p><p>falha</p><p>devido ao fluxo hidro-</p><p>dinâmico, onde pode ser</p><p>constatado alto nível</p><p>exatamente a seis vezes a</p><p>rotação do rotor, que por sua</p><p>vez também possui seis pás.</p><p>Trabalha para</p><p>predizer quando a</p><p>falha ocorrerá.</p><p>Trabalha para</p><p>bloquear a falha no</p><p>nascimento do</p><p>defeito.</p><p>CONCEITO MULTIPARÂMETRO</p><p>Qual a diferença?</p><p>Pizza rica de</p><p>técnicas</p><p>Pizza pobre de técnicas: Técnica adequada para</p><p>CONCEITO MULTIPARÂMETRO</p><p>Pizza pobre de técnicas:</p><p>Faz apenas duas medições e</p><p>pretende diagnosticar sobre todos</p><p>os defeitos!</p><p>Técnica adequada para</p><p>identificar cada defeito.</p><p>Sua inspeção precisa decolar?</p><p>Ou você compra avião pra “dirigir” na rua?</p>