Aula 6 Manutenção Mecanica e Montagem de Maquinas

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MANUTENÇÃO MECÂNICA 
E MONTAGEM DE 
MAQUINAS
MANUTENÇÃO INDUSTRIAL
Professor: Elton Fabro – Março/09
CONTEÚDO:
1. MÁQUINAS ROTATIVAS
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
3. BALANCEAMENTO
1. MÁQUINAS ROTATIVAS
Definição: São um dos principais componentes dos sistemas eletro-
mecânicos. As maquinas rotativas consistem de um elemento que gira em 
torno de seu centro e com posição relativa a um outro elemento fixo. Na 
maioria dos casos tem como objetivo transformar ou transferir energia de 
forma a gerar movimento e/ou força (torque).
Existem diferentes tipos de máquinas rotativas, mas a grande maioria pode 
ser classificada dentro de três grupos básicos:
- Máquinas motoras;
- Sistemas de transmissão;
- Máquinas movidas;
Máquinas motoras:
Este grupo inclui todas máquinas que são construídas com a proposta de 
mover outras máquinas.
Exemplos:
- Motores elétricos;
- Turbinas a vapor;
- Motores a combustão a diesel;
- Motores a combustão a gasolina/etanol;
A característica comum destas maquinas é que elas convertem uma energia 
de entrada de diversos tipos em energia mecânica na saída, em forma de um 
eixo em rotação.
1. MÁQUINAS ROTATIVAS
Sistemas de Transmissão:
Estes são sistemas que tem como proposta transmitir energia mecânica de 
uma máquina motora para uma máquina movida.
Exemplos:
- Caixas de engrenagens (redutores de velocidade);
- Variadores de velocidades;
- Diferenciais;
- Acoplamentos;
- Correias.
Além da energia mecânica transmitida, normalmente realiza uma 
transformação de velocidade e força e pode também atuar como uma 
embreagem.
1. MÁQUINAS ROTATIVAS
Máquinas Movidas:
Estas máquinas não podem operar por conta própria e precisam estar 
acopladas a uma máquina motora, para gerar movimento e força. 
Exemplos:
- Bombas;
- Compressores;
- Ventiladores;
- Geradores;
- Misturadores;
- Máquinas ferramentas;
Este grupo é o mais numeroso, e possuí uma infinidade de tipos de máquinas. 
A característica comum é que a energia de entrada é normalmente em forma 
de rotação através de um eixo, enquanto a saída pode ser uma variedade de 
formas incluindo energia cinética ou pressão de um fluido, energia elétrica, 
energia cinética ou potencial de materiais sólidos, etc.
1. MÁQUINAS ROTATIVAS
MOTORAMOVIDA
TRANSMISSÃO
1. MÁQUINAS ROTATIVAS
Ponto de vista de manutenção:
É importante que a função e os elementos de uma máquina, sejam claramente 
entendidos. 
Problemas e falhas na correção dependem da habilidade de detectar desvios 
da operação normal, e a avaliação das condições de operação demandam um 
conhecimento da função de maquina tão bem como os princípios de operação.
É recomendado que as maquinas que os técnicos façam certo da primeira vez 
e estejam completamente familiarizados com a função de uma máquina 
específica que está sob sua responsabilidade.
1. MÁQUINAS ROTATIVAS
Princípios de Operação :
Um pré-requisito de um boa prática de manutenção é o entendimento crítico 
dos princípios sobre a qual a operação satisfatória das máquinas rotativas é
baseado.
Este entendimento fornece os fundamentos da habilidade dos técnicos de 
manutenção para diagnóstico e correção de falhas.
Embora cada máquina seja diferente de alguma forma, e cada situação de 
engenharia tem requisitos particulares, existe alguns fatores que são críticos 
para a operação de todas máquinas. São elas:
- Performance;
- Downtime (tempo de parada);
- Ciclo de vida;
- Eficiência;
- Impacto ambiental;
- Custo de manutenção;
1. MÁQUINAS ROTATIVAS
Se uma máquina tem performance satisfatória de acordo com os critérios 
citados acima, então as seguintes condições devem estar satisfatórias:
- Montagem;
- Mecanismos;
- Balanceamento;
- Lubrificação;
- Rolamentos;
- Transmissão;
- Alinhamento;
- Vedações;
- Proteções.
1. MÁQUINAS ROTATIVAS
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
Objetivos da montagem:
• A montagem tem por objetivo maior a construção de um todo, 
constituído por uma série de elementos que são fabricados 
separadamente.
• Esses elementos devem ser colocados em uma seqüência correta, 
isto é, montados segundo normas preestabelecidas, para que o todo 
seja alcançado e venha a funcionar adequadamente.
• Em manutenção mecânica, esse todo é representado pelos 
conjuntos mecânicos que darão origem às máquinas e equipamentos. 
Recomendações para montagem:
• 1. Verificar se todos os elementos a serem montados 
encontram-se perfeitamente limpos, bem como o ferramental.
• 2. Examinar os conjuntos a serem montados para se ter uma 
idéia exata a respeito das operações a serem executadas.
• 3. Consultar planos, manuais ou normas de montagem, caso 
existam.
• 4. Examinar em primeiro lugar a ordem de colocação das 
diferentes peças antes de começar a montagem, desde que não 
haja planos e normas relativas à montagem.
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
• 5. Verificar se nos diferentes elementos mecânicos há pontos de referência. Se 
houver, efetuar a montagem segundo as referências existentes.
• 6. Realizar o nivelamento do equipamento e fixação sobre sua fundação, usar 
preferencialmente um sistema de isolamento de vibrações.
• 7. Evitar a penetração de impurezas nos conjuntos montados, protegendo-os 
adequadamente.
• 8. Fazer testes de funcionamento dos elementos, conforme a montagem for 
sendo realizada, para comprovar o funcionamento perfeito das partes. E realizar 
regulagens e ajustes se necessário.
Por exemplo, verificar se as engrenagens estão se acoplando sem dificuldade. 
Por meio de testes de funcionamento dos elementos, é possível verificar se há
folgas e se os elementos estão com o dimensional adequados e colocados nas 
posições corretas.
• 9. Lubrificar as peças que se movimentam para evitar desgastes precoces 
causados pelo atrito dos elementos mecânicos. 
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
Nivelamento:
Calços:
1.Cunha
2.Plano (melhor)
1)
2)
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
Nivelamento: Instrumento 
de nível
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
Acoplamento e alinhamento:
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
Isolamento de Vibrações:
Por que usar amortecedores (isoladores)????
1.Toda máquina rotativa produz vibração;
2. Melhor assentamento do equipamento;
Reduz a tensão 
gerada pela 
mudança de 
temperatura
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
Isolamento de Vibrações:
Por que usar amortecedores (isoladores)????
3. Dinamicamente a máquina sofre menos:
4. Não interferência entre equipamentos:
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
Isolamento de Vibrações:
Por que usar amortecedores (isoladores)????
5. Diminuição da fadiga humana:
6. Economia:
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
Isoladores de Vibração:
Exemplo do automóvel:
Coxins de borracha – isolação ativa;
Suspensão – isolação passiva;
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
RecuperaRecuperaçção de elementos mecânicos:ão de elementos mecânicos:
� Compare a robustez e o dimensionamento de uma 
máquina antiga com uma moderna.
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
RecuperaRecuperaçção de elementos mecânicos:ão de elementos mecânicos:
� A recuperação de um determinado equipamento ou conjunto 
mecânico tem como fase preliminar, a decisão de desmontá-lo. 
Nesse momento, alguns fatores vão direcionar o mecânico de 
manutenção nas tarefas de recuperar, efetivamente, o 
equipamento. Os principais direcionadores são os seguintes:
◦ análise do conjunto;
◦ análise de cada um dos componentes em termos de 
desgaste;
◦ qual a gravidade da avaria;
◦ quais elementos podem ser aproveitados.
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
RecuperaRecuperaçção de subconjuntos com movimentos:ão de subconjuntos com movimentos:
� Na recuperação de subconjuntos que possuem movimentos, devem-se 
levar em consideração dois aspectos: a resistênciaestática e as 
condições dinâmicas do conjunto.
� Em termos de solicitações dinâmicas, as seguintes características 
devem ser consideradas:
◦ resistência às vibrações, choques, rupturas etc.;
◦ desbalanceamento
◦ desgastes provocados pelo atrito, de acordo com as condições 
operacionais de trabalho.
� Além dessas características, passam a ser importantes, além da 
escolha do material que as atendam os tratamentos térmicos, a 
geometria das peças, o acabamento superficial e a exatidão 
dimensional nas regiões onde se verifica o movimento relativo entre os 
componentes do conjunto.
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
� Em geral, uma máquina ou equipamento industrial 
instalado corretamente, funcionando nas condições 
especificadas pelo fabricante e recebendo cuidados 
periódicos do serviço de manutenção preventiva é
capaz de trabalhar, sem problemas, por muitos anos.
� Entretanto, quando algum dos componentes falha, 
seja por descuido na operação, seja por deficiência 
na manutenção, é necessário identificar o defeito e 
eliminar suas causas.
Desmontagem:Desmontagem:
2. MONTAGEM DE MÁQUINAS
SeqSeqüüência de procedimentos a serem ência de procedimentos a serem 
observados:observados:
� fotografar todo o sistema em detalhes;
� desligar os circuitos elétricos;
� remover as peças externas, feitas de plástico, 
borracha ou couro;
� limpar a máquina;
� drenar os fluidos;
� remover os circuitos elétricos;
� remover alavancas, mangueiras, tubulações, cabos;
� calçar os componentes pesados. 
3. BALANCEAMENTO
Se o centro de gravidade de um elemento de máquina giratório não coincidir 
com seu centro de rotação, então é dito que a máquina está desequilibrada ou 
desbalanceada. 
Ou simplesmente “distribuição desigual de massas 
em um determinado corpo”.
3. BALANCEAMENTO
Com uma máquina com elementos de rotação, forças centrífugas 
associadas com a massa fora de centro desenvolvem e impõem uma 
flutuação da carga.
O tamanho desta força não só depende a massa de elemento de rotação, mas 
também em até que ponto a massa é fora de centro e a sua velocidade de 
rotação. 
3. BALANCEAMENTO
Equilibrar ou balancear 
é o termo recorrido ao 
processo de melhorar a 
distribuição de massa de 
um elemento de máquina 
giratório, de forma que isto 
gira em seus mancais sem 
dar origem a forças 
centrífugas 
desequilibradas.
Existem dois tipos de 
balanceamento:
- Estático
- Dinâmico
3. BALANCEAMENTO
BALANCEAMENTO ESTÁTICO:
O método mais simples e mais fácil de balanceamento é o de usar condições 
estáticas para determinar a posição relativa do centro de gravidade e o centro de 
rotação. Este método é relativamente direto, mas é limitado estritamente aos 
elementos de máquinas com somente um plano de atuação tais como lâminas 
circulares e outros rotores simples.
3. BALANCEAMENTO
BALANCEAMENTO DINÂMICO:
Sabemos que o Centro de Gravidade (CG) de um Rotor é o ponto onde, em torno 
do qual, toda massa se distribui igualmente, ou seja, onde estaria concentrada 
toda massa do Rotor. 
Porém quando um rotor esta sujeito a mais de um plano de atuação, tem sua 
massa distribuída ao longo de uma distância axial, tornando mais complicado 
determinar a correta posição para compensação desta massa. 
3. BALANCEAMENTO
BALANCEAMENTO DINÂMICO:
Vamos supor que cortássemos o Rotor em várias fatias finas, tendo desta 
forma cada uma de suas fatias seu próprio Centro de Gravidade localizado 
em pontos diferentes. Traçando uma linha pelos diferentes Centros de 
Gravidade, formamos o Eixo Principal de Inércia (EPI) do Rotor. 
Obs.: O Centro de Gravidade do Rotor está sempre sobre o Eixo Principal 
de Inércia.
3. BALANCEAMENTO
BALANCEAMENTO DINÂMICO:
Podemos dizer que o Eixo Principal de Inércia (EPI) é o eixo em torno do qual o 
Rotor tende a girar. Desta maneira podemos estabelecer várias condições de 
desbalanceamento, comparando-se o EPI com o eixo de rotação:
1 – Quando o EPI cruza com o eixo de rotação no CG, teremos o que se 
chama “Desbalanceamento Dinâmico”.
3. BALANCEAMENTO
BALANCEAMENTO DINÂMICO:
2 – Quando o EPI for paralelo ao eixo de rotação, acontece o 
“Desbalanceamento Estático”.
3 – Quando o EPI não for paralelo e não cruzar com o eixo de rotação no Centro 
de Gravidade, teremos “Desbalanceamento Estático e Dinâmico”.
Obs.: O Desbalanceamento Dinâmico não pode ser detectado colocando-
se o Rotor sobre suportes. A detecção do mesmo se fará através das 
análises de vibrações realizadas com Coletores de Dados.
3. BALANCEAMENTO
BALANCEAMENTO DINÂMICO:
Vejamos as seguintes situações:
a) Dois discos finos, montados em eixo, afastados um do outro:
Neste caso teremos um desbalanceamento dinâmico, o qual deve 
ser corrigido através do Balanceamento em Dois Planos.
3. BALANCEAMENTO
BALANCEAMENTO DINÂMICO:
Vejamos as seguintes situações:
b) Dois discos finos, montados em um eixo, próximos um do outro:
Neste caso os valores de m1 e m2 forem iguais, os 
desbalanceamentos se cancelam. Porém, se forem diferentes, 
teremos um desbalanceamento estático, o qual pode ser corrigido 
em um único plano.
3. BALANCEAMENTO
BALANCEAMENTO DINÂMICO:
Vejamos as seguintes situações:
c) Dois discos finos, montados em um eixo, afastados um do outro:
Neste caso, deduzimos que se trata de um desbalanceamento estático, pois m1 e 
m2 estão do mesmo lado, tendo o EPI paralelo ao Eixo de Rotação (ER). Este
desbalanceamento pode ser corrigido em dois planos, ou em um único plano
dividindo as massas de correção para os dois discos (caso os ângulos de fase nos
dois planos sejam iguais).
3. BALANCEAMENTO
BALANCEAMENTO DINÂMICO:
Vejamos as seguintes situações:
d) Dois discos finos, montados em um eixo, afastados um do outro:
Neste caso, teremos um desbalanceamento estático e dinâmico simultaneamente, 
pois o EPI não cruza o ER no Centro de Gravidade. Neste caso somente podemos 
corrigir através do balanceamento em dois planos.
3. BALANCEAMENTO
CAUSAS COMUNS DE DESBALANCEAMENTO:
Existem diversos fatos que causam uma distribuição irregular de massas 
de um Rotor em torno de seu eixo de rotação.
Ex: Uma polia mal usinada.
Causas mais comuns, vistas no dia-a-dia:
- Corrosão / Abrasão;
- Incrustração;
- Reparos;
- Deformações Térmicas.
3. BALANCEAMENTO
O desbalanceamento é um problema sério para máquinas 
rotativas, podendo causar graves consequências as 
mesmas, quando seus índices chegam a níveis 
intoleráveis. Como exemplos podemos citar: entortar eixo, 
quebra de rolamentos, danos a estrutura metálica e 
acidentes por desprendimento de peças.
3. BALANCEAMENTO
Sendo assim, torna-se necessário detectá-lo e corrigi-lo.
Principais forma de realizar o balanceamento:
1.Balanceamento On-Site (no Local);
Consiste na utilização de equipamento próprio (analisador de vibrações) e no 
processo de colocação e retirada de pesos no rotor, a fim de corrigir o CG do 
mesmo.
Vantagens: 
- Rápido retorno da máquina a produção;
- Evita riscos envolvidos com transporte do rotor;
- Maior eficiência na correção, pois a máquina estará sujeita a todas as 
influências das condições de operação;
3. BALANCEAMENTO
2. Balanceamento Estático:
Solução mais simples e prática, com margem de acerto de até 60%, na redução da 
Vibração Global.
Procedimento simples, sem auxílio de instrumentos de qualquer natureza, bastando 
um pedaço de giz, massa de calafetar e um pouco de “bom senso”.
Consiste em:
- Desacoplar a transmissão de força (acoplamento ou correias);
- Desapertar a parte superior do mancal próximo do rotor, somente para aliviar a 
carga estática radial do rolamento;
- Dar leves impulsos ao rotor, com a mão, no sentido de giro, para localizar a 
parte “pesada” do rotor.
- Adicionarmassa de calafetar no “lado leve” aos poucos até que o rotor esteja 
equilibrado – ao girar o rotor, o mesmo deve parar em posições aleatórias.
- Substituir a massa de calafetar por um peso equivalente, o qual deve ser 
soldado na posição de equilibrio da mesma.
OBS: Este processo trata-se de um paleativo, colocando a maquina em 
funcioanamento até que possa ser dado a solução defintiva e de maior precisão.
3. BALANCEAMENTO
3 – Balanceamento Sem Medição de Ângulo de Fase;
4 – Balanceamento com Medição de ângulo de Fase;
5 – Balanceamento com Medição de ângulo de Fase, em Um Plano;
6 - Balanceamento com Medição de ângulo de Fase, em Dois Planos;
Nestes métodos de balanceamento é necessário maior conhecimento 
técnico e experiência dos executores. Se faz necessário o uso de um 
equipamento de análise de vibrações, lâmpada estroboscópica e alguns 
acessórios.
Em todos eles o princípio é o mesmo, localizar o ponto exato de 
colocação da massa para equilibrar o rotor e reduzir a vibração.
Outros métodos:
3. BALANCEAMENTO
Normas para Balanceamento:
ISO – 2372;
ISO – 2373;
ISO – 3945;
ISO – 1940;
VDI – 2056;
VDI – 2060;
DIN – 45665;
NBR – 8007 – Terminologia de balanceamento;
NBR – 8008 – Procedimento – Qualidade de balanceamento.
3. BALANCEAMENTO
3. BALANCEAMENTO