MAPA - EMEC - VIBRAÇÕES MECÂNICAS E ACÚSTICAS - 51_2026

Prévia do material em texto

MAPA - EMEC - VIBRAÇÕES MECÂNICAS E ACÚSTICAS - 51_2026 
 MAPA – Vibrações Mecânicas e Acústicas Contextualização 
 Em uma indústria de grande porte especializada na fabricação de máquinas 
 agrícolas e na conformação de chapas metálicas, foram registrados dois problemas 
 distintos, mas relacionados ao mesmo fenômeno: vibrações mecânicas. 
 No setor de usinagem, a quebra de dentes em engrenagens de um sistema de 
 transmissão gerou vibração forçada não amortecida, comprometendo a eficiência 
 do conjunto e aumentando o risco de falhas catastrófica s. Já no setor de prensas 
 excêntricas para conformação de chapas, os operadores relataram desconforto 
 causado por ruído e vibração excessiva , afetando não apenas a saúde 
 ocupacional, mas também a qualidade dimensional das peças produzidas. 
 Diante desse cenário, a equipe de engenharia foi acionada para investigar o 
 problema. Como parte do time de manutenção e confiabilidade, você foi designado 
 para analisar o comportamento vibracional dos sistemas, utilizando simulação no 
 Laboratório Virtual . Seu objetivo é compreender a origem das vibrações, identificar 
 os efeitos no desempenho e propor estratégias de correção e prevenção . 
 ETAPA 1 – Análise Espectral (Laboratório Virtual) 
 Antes de iniciar a análise de vibração no sistema, ao acessar os dados das 
 engrenagens, você decidiu esboçar como seria o comportamento do espectro 
 vibracional se as engrenagens estivessem em perfeito estado. 
 Considere que o conjunto em análise representado na Figura 1 e Tabela 1. 
 Figura 1 - Arranjo do sistema 
 Fonte: ALgetec, 2025. 
 Tabela 1 – Informações do sistema 
 Rotação do motor 
 (Hz) 
 Engrenagem 
 Motora 
 Engrenagem 
 Movida 
 Esquemáti 
 co 
 18,4 Hz 23 dentes entes 1 
 1.1) Complete a tabela com os valores aproximados das frequências de 
 engrenamento do seu sistema. Indique todas as etapas e justificativas de cálculo 
 claramente. Demonstre como você obteve os valores da Tabela 2, a partir dos 
 dados fornecidos. Valores não acompanhados de justificativas serão excluídos. 
 Assegure-se de utilizar números inteiros na resposta final (Tabela 2). 
 Tabela 2 – Frequências do espectro SEM DEFEITOS. 
 Pic 
 o 
 Frequência 
 (Hz) 
 1 
 2 
 3 
 1.2) Elabore o esboço do espectro vibracional sem defeitos, indicando os picos nos 
 valores calculados. 
 1.3) No Laboratório Virtual , simule o espectro do sistema de transmissão com 
 defeito (quebra de dente na engrenagem). 
 a) Registre uma captura de tela do espectro obtido. 
 b) Complete a Tabela 3 com os valores aproximados das frequências. 
 Tabela 3 – Frequências do espectro COM DEFEITO. 
 Pic 
 o 
 Frequência 
 (Hz) 
 1 
 2 
 3 
 1.4) Compare os dois espectros (sem defeito × com defeito), destacando as 
 diferenças e explicando como a análise espectral auxilia na detecção de falhas. 
 1.5) Comente outras falhas que podem ser diagnosticadas por análise espectral, 
 como desgaste dos dentes, folga insuficiente ou desalinhamento. 
 ETAPA 2 – Fundamentos Teóricos 
 2.1) Classifique os principais tipos de vibração encontrados em sistemas mecânicos 
 (livre, forçada, amortecida etc.) e dê um exemplo de cada um. 
 2.2) Explique como o amortecimento influencia na resposta de um sistema 
 vibratório. 
 2.3) Descreva como a vibração mecânica pode gerar ruído (vibroacústica). 
 2.4) Cite os efeitos da exposição prolongada a vibrações sobre o corpo humano. 
 2.5) Explique como a manutenção preditiva baseada em análise de vibração ajuda a 
 evitar falhas.