ATIVIDADE 1 MIND - VIBRAÇÕES MECÂNICAS E ACÚSTICAS - 54_2025

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ATIVIDADE 1 – MIND - VIBRAÇÕES MECÂNICAS E ACÚSTICAS - 54_2025
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Na manutenção industrial, a análise de vibrações é uma ferramenta fundamental para o monitoramento da condição de máquinas rotativas (motores, compressores, redutores, bombas etc.).
Muitos problemas de falhas em rolamentos, folgas excessivas ou desalinhamentos são diagnosticados a partir do comportamento vibratório.
Dois conceitos básicos são:
Vibração livre não amortecida → ocorre quando um sistema oscila após receber uma perturbação inicial, sem a presença de mecanismos que dissipem energia (idealização teórica).
Vibração livre amortecida → ocorre quando, além da oscilação, existem mecanismos de dissipação de energia (atrito, resistência do ar, amortecedores mecânicos etc.), que fazem a amplitude diminuir com o tempo.
Na prática, nenhuma máquina real vibra sem amortecimento, mas o estudo da vibração não amortecida é útil como base para entender fenômenos reais.
Situação-problema:
Uma equipe de manutenção está realizando a análise de vibração em um conjunto motor-bomba centrífuga. Durante o desligamento do sistema, o engenheiro percebe que o eixo da bomba continua oscilando por alguns segundos. Ele decide comparar duas situações teóricas:
Sem amortecimento (ideal): o sistema oscila livremente sem perda de energia.
Com amortecimento (real): o sistema oscila livremente, mas com redução da amplitude a cada ciclo devido a perdas mecânicas.
Os dados simplificados do eixo são:
Massa equivalente do conjunto eixo-rotor: 10 kg
Rigidez equivalente do sistema: 4000 N/m
Amortecimento viscoso estimado: 40 Ns/m
Questões:
1. Calcule a frequência natural não amortecida do sistema (em Hz).
2. Determine o fator de amortecimento adimensional (ζ) do sistema e a frequência amortecida do sistema (em Hz).
3. A partir do valor obtido em (2), classifique o tipo de amortecimento: subamortecido, criticamente amortecido ou superamortecido.
4. Se o sistema tivesse um fator de amortecimento muito baixo, o que isso poderia indicar sobre o risco de falhas por fadiga nos componentes da bomba?
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