FACULDADE ANHANGUERA DE CUIAB

CURSO DE ENGENHARIA MECNICA

rhunder laysson pires macedora: 6814000655pedro polettoRA: 5208960317elder de oliveiraRA: 5827170331samir el hajeRA: 5208958770MATHEUS DIAS SAMPAIO RA:3727713070felipe cesarRA: 6684392719

1SEMINRIO DE VIBRAES MECNICAS7 e 8. SrieVibraes Mecnicas

Cuiab2015

rhunder laysson pires macedora: 6814000655pedro polettoRA: 5208960317elder de oliveiraRA: 5827170331samir el hajeRA: 5208958770MATHEUS DIAS SAMPAIO RA: 3727713070felipe cesarRA: 6684392719

ANLISE DE VIBRAES EM SISTEMAS MECNICOS

Espectros de Desbalanceamento, Desalinhamento e Excentricidade7 e 8 . SrieVibraes Mecnicas

Artigo apresentado Universidade Anhanguera de Cuiab, como requisito parcial para a obteno de mdia bimestral e conhecimento na disciplina Vibraes Mecnicas.

Orientador: Prof. Carlos Israilev

Cuiab2015

RESUMO

A manuteno preditiva baseada na monitorao da vibrao tem sido empregada com sucesso em indstrias de processamento contnuo desde o incio dos anos 70. As plantas de refinaria e petroqumicas adotaram esta tcnica e obtiveram economia considervel com o aumento de disponibilidade de equipamento produtivo e correspondente aumento de produtividade. Desde ento, a monitorao da condio tem sido implantada com sucesso em indstrias que empregam mquinas rotativas em geral.No evento de que um ou mais componentes comecem a falhar, a frequncia e amplitude da vibrao comearo a mudar. O monitoramento de vibrao o processo de descobrir e analisar essas mudanas. Atravs do processo de anlise de espectro aplicado ao sistema inteiro, possvel identificar as caractersticas de vibrao de cada componente individual para monitorar sua condio. A deteriorao da "ASSINATURA ESPECTRAL" um sinal de que o equipamento perdeu sua integridade.Dentre as diversas fontes de vibrao aquelas mais comuns e que, portanto, podem ser responsabilizadas por grande parte das vibraes mecnicas indesejveis so: Desalinhamentos Desbalanceamentos ExcentricidadeDaremos nfase a esses trs e analisaremos os padres que suas assinaturas espectrais apresentam. Sendo todo esse processo realizado atravs dos equipamentos de anlise (sensores, registradores e analisadores).

INTRODUO

A manuteno preditiva (do ingls, predictive maintenance) aquela que realizada a qualquer tempo, visando corrigir uma fragilidade percebida antecipadamente ocorrncia de um problema. Difere da manuteno preventiva por se realizar em virtude da constatao de uma tendncia. A manuteno preventiva, por exemplo, ocorre a intervalos regulares, independente do desempenho do equipamento ou mecanismo, mas sim de acordo com um planejamento, como a troca de leo do carro que realizada a cada 3, 5 ou 10 mil quilmetros independentemente de como est se comportando o veculo. Na manuteno preditiva so registrados e analisados, em tempo real, vrios fenmenos, tais como: Vibraes das mquinas; Emisso acstica; Presso; Temperatura; Desempenho; Acelerao. Neste trabalho, sero apenas as Vibraes. A Anlise de Vibrao o processo pelo qual as falhas em componentes mveis de um equipamento, so descobertas pela taxa de variao das foras dinmicas geradas. Tais foras afetam o nvel de vibrao, que pode ser avaliado em pontos acessveis das mquinas, sem interromper o funcionamento dos equipamentos. As atividades de Manuteno Preditiva permitem ganhos financeiros para a empresa resultantes dos seguintes benefcios para a manuteno.

1 VIBRAO MECNICA

Para compreender os fundamentos do princpio da anlise de vibraes, ser preciso compreender o que vibrao mecnica. Leia atentamente o que se segue, orientando-se pela figura abaixo, que mostra um equipamento sujeito a vibraes.

Figura 1 -Equipamento sujeito a vibraes

Pois bem, vibrao mecnica um tipo de movimento, no qual se considera uma massa reduzida a um ponto ou partcula submetida a uma fora. A ao de uma fora sobre o ponto obriga-o a executar um movimento vibratrio.

No detalhe da figura anterior, o ponto P, quando em repouso ou no estimulado pela fora, localiza-se sobre o eixo x Sendo estimulado por uma fora, ele se mover na direo do eixo y, entre duas posies limites, equidistantes de x, percorrendo a distncia 2D, isto , o ponto P realiza um movimento oscilatrio sobre o eixo x.

Para que o movimento oscilatrio do ponto P se constitua numa vibrao, ele dever percorrer a trajetria 2D, denominada trajetria completa ou ciclo, conhecida pelo nome de perodo de oscilao.

Com base no detalhe da ilustrao, podemos definir um deslocamento do ponto P no espao. Esse deslocamento pode ser medido pelo grau de distanciamento do ponto P em relao sua posio de repouso sobre o eixo x.

O deslocamento do ponto P implica a existncia de uma que poder ser varivel. Se a velocidade for varivel, existir uma certa acelerao no movimento.

1.1 Deslocamento

De acordo com o detalhe mostrado na ilustrao, podemos definir o deslocamento como a medida do grau de distanciamento instantneo que experimenta o ponto P no espao, em relao sua posio de repouso sobre o eixo x.

O ponto P alcana seu valor mximo D, de um e do outro lado do eixo x. Esse valor mximo de deslocamento chamado de amplitude de deslocamento, sendo medida em micrometros (m).

Por outro lado, o ponto P realiza uma trajetria completa em um ciclo, denominado perodo de movimento, porm no usual se falar em perodo e sim em frequncia de vibrao.

Frequncia a quantidade de vezes, por unidade de tempo, em que um fenmeno se repete. No caso do ponto P, a frequncia a quantidade de ciclos que ela realiza na unidade de tempo. No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de frequncia recebe o nome de hertz (Hz), que equivale a um ciclo por segundo.

Na literatura mecnica comum encontrarmos rotaes por minuto (rpm) e ciclos por minuto (cpm) como unidades de frequncia. Essas unidades podem ser aceitas, considerando-se que o movimento de rotao do eixo a causa, em ltima instncia, da existncia de vibraes em uma mquina, e aceitar que quando o eixo completa uma rotao, o ponto P descrever um nmero inteiro de trajetrias completas ou ciclos.

Este parmetro utilizado principalmente para identificar as seguintes causas de vibraes:

Desbalanceamento

Desalinhamento

1.2 Velocidade

O ponto P tem sua velocidade nula nas posies da amplitude mxima de deslocamento e velocidade mxima quando passa pelo eixo x, que a posio intermediria de sua trajetria. No SI, a unidade de velocidade metros/segundo (m/s). No caso particular do ponto P, a velocidade expressa em mm/s.

Este parmetro utilizado principalmente para identificar as seguintes causas de vibraes:

Desbalanceamento;

Desalinhamento;

Folgas;

Falta de Rigidez;

Excentricidade;

Problemas Eltricos;

Vibraes Hidrulica;

Vibraes Hidrodinmicas;

Correias Defeituosas;

Rolamentos Defeituosos;

Engrenagens Defeituosas.

1.3 Acelerao

Como a velocidade do ponto P varia no decorrer do tempo, fica definida uma certa acelerao para ele.

A variao mxima da velocidade alcanada pelo ponto P em um dos pontos extremos de sua trajetria, isto , ao chegar sua elongao mxima D.

Nessas posies extremas, a velocidade no somente muda de valor absoluto, como tambm de sentido, j que neste ponto ocorre inverso do movimento.

A acelerao do ponto P ser nula sobre o eixo x, pois sobre ele o ponto P estar com velocidade mxima.

Resumindo, o movimento vibratrio fica definido pelas seguintes grandezas:

deslocamento, velocidade, acelerao, amplitude e frequncia.

Este parmetro utilizado principalmente para identificar as seguintes causas de vibraes:

Desbalanceamento;

Desalinhamento;

Folgas;

Problemas Eltricos,

Problemas em Rolamentos (Principalmente).

A Acelerao pode ser medida em dois nveis de vibrao:

1.3.1 Acelerao (rms)

Nesse nvel, medido at um a frequncia de 10000 (hz).Podendo ser detectado:

Desgaste do rolamento;

Problemas de falha de lubrificao;

Frequncia de engrenamento;

Problemas de desbalanceamento;

Contato alto de Metal com Metal.

1.3.2 Acelerao (pico a pico)

A medio feita em funo do tempo, esse espectro(grfico) muito importante para analisar impactos anormais de qualquer natureza. Identificando; falhas localizadas relevantes que ainda no esto generalizadas e no sendo percebidas nas medies com valor em RMS.

Existe uma tcnica que utilizamos tambm nesse nvel, a tcnica de envelope, que aplicada em fenmenos repetitivos tais como aqueles gerados em rolamentos, engrenagens e quaisquer outros eventos que se repetem. Portanto teremos:

1.3.2.1 Envelope de acelerao de pico a pico:

Nessa tcnica, podemos utilizar:

Frequncias limites, mnimas e mximas atravs de filtros, nesse caso utilizamos filtros que variam entre 500(hz) a 10000(hz). Onde esse reala falha em rolamentos ou de origem magntica ou ainda alterao do GAP (Componentes de 120 hz e mltiplos).Define o problema quando h folga entre anel externo de um rolamento e seu adjacente.Frequncias limites, mnimas e mximas atravs de filtros, nesse caso utilizamos filtros que variam entre 50(hz) a 1000(hz). Onde esse reala falha

em rolamentos, principalmente gaiola. Define tambm o problema de desbalanceamento e desalinhamento.

2 POSSIBILIDADES DA ANLISE DE VIBRAES

Por meio da medio e anlise das vibraes existentes numa mquina em operao, possvel detectar com antecipao a presena de falhas que podem comprometer a continuidade do servio, ou mesmo colocar em risco sua integridade fsica ou a segurana do pessoal da rea.A aplicao do sistema de anlise de vibraes permite detectar e acompanhar o desenvolvimento de falhas nos componentes das mquinas. Por exemplo, pela anlise de vibraes constatam-se as seguintes falhas:

Rolamentos deteriorados;

Engrenagens defeituosas;

Acoplamentos desalinhados;

Rotores desbalanceados;

Vnculos desajustados;

Eixos deformados;

Lubrificao deficiente;

Folgas excessivas em buchas;

Falta de rigidez;

Problemas aerodinmicos ou hidrulicos;

Cavitao;

Desbalanceamento de rotores de motores eltricos.

O registro das vibraes das estruturas efetuado por meio de sensores ou captadores colocados em pontos estratgicos das mquinas. Esses sensores transformam a energia mecnica de vibrao em sinais eltricos. Esses sinais eltricos so, a seguir, encaminhados para os aparelhos registradores de vibraes ou para os aparelhos analisadores de vibraes.

Os dados armazenados nos registradores e nos analisadores so, em seguida, interpretados por especialistas, e desse modo obtm-se uma verdadeira radiografia dos componentes de uma mquina, seja ela nova ou velha.

A anlise das vibraes tambm permite, por meio de comparao, identificar o aparecimento de esforos dinmicos novos, consecutivos a uma degradao em processo de desenvolvimento.

Os nveis de vibraes de uma mquina podem ser representados de vrias maneiras, porm a maneira mais usual de representao a espectral ou frequencial, em que a amplitude da vibrao dada de acordo com a frequncia. Graficamente temos:

Figura 2 Representao espectral

No ponto A0 temos a amplitude de uma certa vibrao, e no ponto A1 a amplitude de uma outra vibrao. Desse modo, em um espectro todos os componentes de um nvel vibratrio so representados sob a forma de picos que nos permitem seguir, individualmente, a variao da amplitude de cada vibrao e discriminar, sem mascaramentos, os defeitos em desenvolvimento nos componentes das mquinas.

Figura 3 - Grfico em uma anlise espectral

A figura anterior mostra um grfico real de uma anlise espectral. Esse grfico foi gerado por um analisador de vibraes completo. 3 PRINCIPAIS CAUSAS DE VIBRAO EM MQUINAS E SEUS ESPECTROS

Dentre as diversas fontes de vibrao aquelas mais comuns e que, portanto, podem ser responsabilizadas por grande parte das vibraes mecnicas indesejveis so:

3.1 Desbalanceamento

O desbalanceamento uma das causas mais comuns de vibraes em mquinas. Na maioria das vezes as principais caractersticas da vibrao medida so:

A frequncia da vibrao coincide com a rotao do elemento desbalanceado.

A amplitude proporcional quantidade do desbalanceamento (tende sempre a crescer com o passar do tempo). A amplitude de vibrao normalmente maior nas direes radiais

(transversais ao eixo de rotao).

As leituras de fase permanecem estveis.

A fase muda 90 quando o sensor deslocado 90.

Estes cinco sinais de desbalanceamento so boas pistas que devem ser consideradas com cuidado e bom senso. O balanceamento no a nica causa de vibraes que ocorrem na frequncia de rotao. Um outro ponto a considerar que o desbalanceamento em rotores verticais (turbinas hidrulicas, por exemplo) frequentemente apresenta grandes amplitudes tambm na direo axial. Outras mquinas (turbinas a vapor e a gs, compressores rotativos, por exemplo) tambm podem apresentar grandes amplitudes axiais quando desbalanceamento devido a reaes por impulsos. Portanto no se pode eliminar o desbalanceamento como uma possvel causa de vibraes quando ocorre vibrao axial.

Figura 4 - Espectro caracterstico de um desbalanceamento

3.2 Desalinhamento

O desalinhamento quase to comum como o desbalanceamento. Apesar do uso de mancais auto-compesadores ou acoplamentos flexveis muito difcil alinhar dois eixos e seus mancais de forma que no atuem foras que causem vibraes. Existem trs tipos bsicos de desalinhamento: paralelo, angular e combinado. O eixo empenado (fletido) vibra com caractersticas semelhantes ao desalinhamento angular, de forma que tambm est includo nesta seo.

Na maioria das vezes, a anlise de vibrao originada por desalinhamento ou empenamento apresenta:

A frequncia da vibrao normalmente 1X RPM. Se o desalinhamento for severo surgem tambm em 2XRPM e 3X RPM. A amplitude proporcional quantidade de desalinhamento

A amplitude de vibrao pode ser alta na direo axial bem como na radial. O desalinhamento, mesmo com acoplamentos flexveis, produz foras axiais e radiais que, por sua vez produzem vibraes radiais e axiais. Sempre que a amplitude da vibrao axial for maior que a metade da maior amplitude radial, deve-se suspeitar de desalinhamento ou empenamento. As leituras de fase so instveis.

Figura 5 - Espectro caracterstico de um desalinhamento

Desalinhamento Angular - o desalinhamento angular, indicado na Figura abaixo, submete os eixos a vibrao axial na frequncia 1X RPM.

Figura 6 - Desalinhamento angular

Desalinhamento Paralelo - o desalinhamento paralelo, ilustrado na figura abaixo, produz uma vibrao radial em uma frequncia de 2X RPM.

Figura 7 - Desalinhamento paralelo

Desalinhamento Combinado - no desalinhamento combinado, apresentado na figura abaixo, alm da vibrao predominante acontecer na direo axial em 1X RPM, ocorre uma vibrao significativa em 2X RPM nesta direo.

Figura 8 - Desalinhamento combinado

No apenas quando existe acoplamento que ocorre desalinhamento. Um mancal de rolamento pode estar desalinhado, causando uma significativa vibrao axial. Este problema deve ser corrigido com a montagem correta do mancal.

Figura 9 - Desalinhamento de mancais

Um mancal de deslizamento tambm pode apresentar desalinhamento. Neste caso no ocorrem vibraes significativas, a no ser que tambm exista desbalanceamento. O desbalanceamento provoca grande vibrao radial que, por sua vez, com o empenamento produz componentes axiais significativas.

Outra condio de desalinhamento que produz vibrao axial alta o desalinhamento de polias (ou sistema coroa-pinho) em transmisso por correias ou correntes. A figura abaixo ilustra este caso. Estas condies no apenas resultaro em vibraes destrutivas como tambm provocam desgaste acelerado de polias, coroas, correias e correntes.

Figura 10 - Desalinhamento de polias

3.3 Excentricidade

A excentricidade outra causa comum de vibraes em mquinas rotativas. O significado de excentricidade aqui diferente do desbalanceamento. Aqui o centro de rotao difere do centro geomtrico, mesmo com a pea balanceada.

Figura 11 - Tipos comuns de excentricidade

A Fig. 11 ilustra alguns tipos comuns de excentricidade.

Os sintomas da excentricidade so idnticos aos do desbalanceamento. Em alguns casos a excentricidade pode ser reduzida atravs de balanceamento mas, em geral, os resultados no so bons. Normalmente o problema s corrigido atravs da montagem correta dos elementos envolvidos.

A excentricidade pode produzir foras de reao de natureza no centrfuga. Na correia em V, da Fig. 11(a) a excentricidade provoca variao nas direes das tenses na correia. Neste caso, a maior amplitude de vibrao ocorre na direo do ramo tensionado da correia em frequncia igual a 1X RPM da polia excntrica. Na Fig. 11(c) a excentricidade varia com a interao magntica entre a armadura e os plos do motor eltrico, criando uma vibrao na frequncia 1X RPM entre armadura e estator. O aumento da carga pode resultar em um aumento da amplitude de vibrao. Nas engrenagens excntricas da Fig. 7.12(d) a maior amplitude de vibrao ocorre na direo da linha de centros das engrenagens na frequncia 1X RPM da engrenagem excntrica. Em todos os casos os sintomas so os mesmos do desbalanceamento. Uma forma de diferenciar desbalanceamento de excentricidade neste tipo de motor medir a amplitude de vibrao do motor quando em funcionamento normal. A seguir desliga-se o mesmo e observa-se a mudana daamplitude de vibrao: se a amplitude decresce gradualmente o problema deve ser desbalanceamento; se a amplitude desaparece imediatamente, o problema causado pela armadura excntrica.

Rotores excntricos de ventiladores, bombas e compressores tambm podem gerar foras vibratrias. Nesses casos, as foras resultam da atuao desigual de fora aerodinmicas e hidrulicas sobre o rotor. Os sintomas tambm so os mesmos do desbalanceamento. No h forma de distinguir. O procedimento realizar o balanceamento e, se as amplitudes no forem reduzidas significativamente, inspecionar a mquina na busca de desgastes, danos ou excentricidade nos mancais.

Figura 12 - Espectro caracterstico de excentricidade

4 EFEITOS DA VIBRAO EM EQUIPAMENTOS MECNICOS

A vibrao causada pelo desbalanceamento aumenta a carga dinmica nos mancais de suas mquinas, aumentando seu desgaste e resultando numa menor vida til. Causa ainda fraturas por fadiga, podendo quebrar peas girantes, especialmente se sua mquina passa por frequncias ressonantes.

Parafusos, pinos e chavetas podem ir se soltando aos poucos em funo da vibrao excessiva. Quebras catastrficas podem acontecer caso estes componentes venham a se soltar. A vibrao excessiva em mquinas e ferramentas pode ainda causar leses por esforos repetitivos e aumento de fadiga dos operadores, submetidos a um estresse operacional maior. Eixos desalinhados, que excedam os limites tolerveis, resultam em danos aos mancais, deformao e at fratura do eixo.

Muitas vezes, essas vibraes ocorrem em nveis imperceptveis sensibilidade humana (p. ex., no caso de altas frequncias). Em outros casos, percebemos a vibrao somente ao atingir nveis muito altos, estando a mquina em condio j to deteriorada, que pode ser tarde demais para uma ao corretiva.

Estes problemas decorrentes da vibrao possuem fcil soluo - o balanceamento - uma palavra que est relacionada a "balana" e "pesagem". Balancear alcanarum estado de equilbrio, como colocar o mesmo peso em ambos os lados de uma balana.

Podemos considerar a mesma similaridade em relao distribuio de massas de um corpo em relao ao seu eixo de rotao. Se a massa de um corpo rotativo no estiver distribuda uniformemente, este estado conhecido como desbalanceado. Neste estado o desbalanceamento gera foras centrfugas, vibraes e rudos durante a rotao, que sero cada vez mais percebidos e mais srios medida que aumentamos a velocidade.

O desbalanceamento e suas consequncias fazem parte de nosso dia-a-dia, no apenas em seu exemplo mais conhecido, o da roda de seu veculo, mas tambm no seu cho-de-fbrica, em seu cabeote de usinagem, acionamento do seu torno, eixos, fusos, polias, correias, motores, engrenagens, etc. E ele facilmente percebido pelas vibraes e rudos excessivos produzidos durante o funcionamento da mquina.

Ocorre, porm, que estes rudos e vibraes no so apenas incmodos, mas sim um srio risco. Devido s foras centrfugas geradas, so tambm uma ameaa integridade de pessoas, a mquinas e meio ambiente. E quando elas excedem os limites tolerveis, acabam sendo responsveis diretas por significativas perdas de:

4.1 Durabilidade

Vibraes causadas pelo desbalanceamento geram cargas excessivas nos rolamentos, nos mancais e na fundao das mquinas. Como resultado, aumentam seu desgaste. Mquinas com componentes inadequadamente balanceados tm, em geral, uma vida til menor. Um rotor bem balanceado permite melhor formao do fi lme de leo dos mancais e um projeto mais leve de mancais.

4.2 Segurana

Vibraes podem reduzir o torque de aperto de elementos de fixao e resultar em componentes trabalhando com folgas. Estas podem causar mal funcionamento de componentes eltricos ou danificar cabos e conexes. O desbalanceamento pode afetar seriamente a segurana de uma mquina e constitui um perigo a outras mquinas e segurana dos operadores. Alm disso, ele pode resultar na quebra de componentes rotativos e peas associadas.

4.3 Qualidade

No se pode exigir alta preciso de uma ferramenta com vibrao. Ela exige maior esforo fsico do operador e assim causa maior fadiga e estresse. Um rebolo ou uma mquina de processamento de madeira de alta velocidade no vai trabalhar de forma precisa e produzir mais peas rejeitadas, caso seus fusos e ferramentas no tenham sido balanceados com a preciso necessria.

4.4 Competitividade

Operaes mais suaves e diminuio do rudo de um produto so consideradas indicadores de qualidade. Da mesma maneira, vibraes excessivas podem impactar seriamente a competitividade de um produto. Um equipamento que apresenta fortes vibraes certamente ser mais difcil de vender.

Felizmente as foras e rudos excessivos provocados pelo desbalanceamento (e causadores de vibrao) podem ser eliminados pelo balanceamento.

Balancear um processo pelo qual a distribuio de massa de um rotor melhorada, de tal maneira que este ir girar em seus mancais sem gerar foras centrfugas significativas, uma vez que estas seriam reduzidas a um mnimo.

Pensando em termos de mquinas de produo, graas a uma competio internacional cada vez mais acirrada, espera-se que estas produzam com a mais alta qualidade, na maior velocidade, durante o maior tempo possvel, com o mais alto grau de segurana e confiabilidade. Ainda que o desenvolvimento destas mquinas se aproxime cada vez mais da perfeio e apresente vibraes cada vez menores, estes equipamentos, mesmo com as mais modernas tecnologias e melhores componentes disponveis, tendem a se desgastar, em funo de sua prpria utilizao, devido ao atrito de componentes, falta de manuteno adequada,desalinhamento, acomodao em suas fundaes e mesmo certo aumento em suas folgas.

Tudo isso acaba se transformando novamente na indesejada vibrao, capaz de diminuir a vida til e de paralisar a produo - o que pode significar tanto um desastre econmico para a sua empresa como um risco de acidente ou mesmo morte.

natural que as mquinas apresentem vibraes, mesmo em condies ideais de operao, seja devido ao desbalanceamento residual de seus componentes ou devido sua montagem mecnica. Porm, o aumento das vibraes sugere fortemente uma falha em potencial ou problema mecnico.

Estudos mostram que pelo menos 50% dos problemas de vibraes detectados em mquinas nos levam a uma causa comum: o desbalanceamento. Dessa maneira, ao detectarmos e, rapidamente, corrigirmos este problema (ou pelo menos lev-lo a nveis aceitveis) conseguimos, na grande maioria dos casos, que as mquinas voltem a funcionar suavemente, eliminando o risco de falhas.

Utilizando mtodos modernos de diagnstico, muitos danos severos s mquinas e seus altos custos de reparo podem ser evitados. Adicionalmente, a incidncia de falhas e paradas de mquinas com perda de produo tambm ser minimizada.

Dentre os diversos mtodos existentes de diagnstico, a anlise de vibrao adquiriu extrema importncia, uma vez que consegue fornecer vasta quantidade de informao com baixo custo de investimento. Ao detectar a origem da vibrao, que, conforme dissemos, causada pelo desbalanceamento na maioria dos casos, possvel eliminar a vibrao.

Sabendo que todos os componentes que giram apresentam melhoras significativas em seu funcionamento ao serem balanceados e que, no mercado global de hoje, os consumidores procuram os melhores produtos para investir seu dinheiro, o balanceamento se torna cada vez mais uma operao chave.Ele permite o desenvolvimento de produtos de mais alta qualidade, com a mais alta produtividade, com maior durabilidade e a um custo cada vez menor. E isto o que seus clientes exigem.

5 CONTROLE

O controle dos fenmenos vibratrios podem ser conseguidos por 3 (trs)

procedimentos diferenciados.

Eliminao das fontes: Balanceamento, Alinhamento, Troca de peas defeituosas aperto de bases soltas, etc.Isolamento das partes: Colocao de um modo elstico amortecedor de modo a reduzir a transmisso da vibrao a nveis tolerveis.Atenuao da resposta: Alterao da estrutura (Reforos, Massas Auxiliares, Mudanas de Frequncia Natural, Etc. ).

6 NVEL DE VIBRAO

O nvel de vibrao de um espectro (grfico),em funo do tempo pode ser medido em : Valor de Pico a Pico;

Valor de Pico;

Valor RMS (Root Mean Square)(Amplitude Mdia Quadrtica).

6.1 Valor de pico a pico

Essa medio de nvel de vibrao ,indica o percurso mximo da onda e pode ser til onde o deslocamento vibratrio da parte da mquina crtico para a tenso mxima ou a folga mecnica limitante.

6.2 Valor de pico

Essa medio de nvel de vibrao, vlida para indicao de choques de curta durao. Porm indicam somente a ocorrncia de pico.

6.3 RMS (Root Mean Square)

Essa medio de nvel de vibrao, a medida mais importante porque leva em considerao o histrico da onda no tempo e de um valor de nvel o qual relacionada a energia contida.

O sinal harmnico possui caractersticas prprias, so elas:

Amplitude: Valor medido do nvel zero at o pico;

Frequncia: o nmero de ciclos por segundo, onde a unidade o hertz (Hz). Onde temos; 1 hz = 60 rpm.

Perodo: a durao do ciclo em segundo. Onde o mesmo que o inverso da frequncia, ( T=1/f ).

Defasagem: Indica o avano ou atraso de um sinal. A vibrao sempre atrasada em relao oscilao.

7 EQUIPAMENTOS PARA A ANLISE

7.1 Sensores ou captadores

Existem trs tipos de sensores, baseados em trs diferentes sistemas de transduo mecnico-eltricos:

Sensores eletrodinmicos: detectam vibraes absolutas de frequncias superiores a 3 Hz (180 cpm).

Sensores piezoelctricos: detectam vibraes absolutas de frequncias superiores a 1 Hz (60 cpm).Sensores indutivos (sem contato ou de proximidade): detectam vibraes relativas desde 0 Hz, podendo ser utilizados tanto para medir deslocamentos estticos quanto dinmicos.

7.2 Registradores

Medem a amplitude das vibraes, permitindo avaliar a sua magnitude. Medem, tambm, a sua frequncia, possibilitando identificar a fonte causadora das vibraes. Os registradores podem ser analgicos ou digitais, e estes ltimos tendem a ocupar todo o espao dos primeiros.

7.3 Analisadores

Existem vrios tipos e, entre eles, destacam-se: analisadores de medio global; analisadores com filtros conciliadores (fornecem medidas filtradas para uma gama de frequncia escolhida, sendo que existem os filtros de porcentagem constante e os de largura da banda espectral constante) e os analisadores do espectro em tempo real.

Os analisadores de espectro e os softwares associados a eles, com a presena de um computador, permitem efetuar:

O zoom, que uma funo que possibilita a ampliao de bandas de frequncia; A diferenciao e integrao de dados;

A comparao de espectros;

A comparao de espectros com correo da velocidade de rotao.

8 CONCLUSO

A Anlise de Vibrao o processo pelo qual as falhas em componentes mveis de um equipamento, so descobertas pela taxa de variao das foras dinmicas geradas. Tais foras afetam o nvel de vibrao, que pode ser avaliado em pontos acessveis das mquinas, sem interromper o funcionamento dos equipamentos. Dentre as diversas fontes de vibrao aquelas mais comuns e que, portanto, podem ser responsabilizada pela quase totalidade das vibraes mecnicas indesejveis so: desbalanceamento, desalinhamento, folgas generalizadas, campo eltrico desequilibrado, entre outros.Os efeitos em consequncia de um equipamento vibrando podero ser: altos riscos de acidentes, desgaste prematuro dos componentes, aumento dos custos de manuteno, etc.

A Manuteno Preditiva por anlise de vibraes est baseada no conhecimento do estado da m estado da mquina atravs de medies peridicas e continuas de um ou mais parmetros significativos, evitando paradas inesperadas e substituio de peas desnecessrias.

9 REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS

A ressonncia. Sear. Disponvel em: . Acesso em: 27 setembro 2015.

MTODOS DE TESTES DE VIBRAO. Disponvel em: http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10010266.pdf>.Acesso em 27 de setembro de 2015

SOARES, M. Vibraes Mecnicas. Disponvel em: . Acesso em: 18 setembro 2015.

SOEIRO, N. S. Curso de fundamentos de vibraes e balanceamento de rotores. Universidade Federal do Par. Par, 2008 Disponvel em: http://www.ufpa.br/gva/Apostilas/Fundamentos%20de%20%20Vibracao.pdf>. Acesso em: 12 setembro 2015.

SOUZA,C. A. W. Frequncias naturais, harmnicos e sobretons, 2009. Disponvel em: < http://www.das.inpe.br/~alex/FisicadaMusica/fismus_freqnat.htm>. Acesso em: 28 setembro 2015.