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Sistemas de Diagnóstico Sistemas de Diagnóstico de Máquinasde Máquinas
AMBIENTE MULTIMÍDIA DE SUPORTE À DISCIPLINA DE AMBIENTE MULTIMÍDIA DE SUPORTE À DISCIPLINA DE PÓS-GRADUAÇÃOPÓS-GRADUAÇÃO
FERRAMENTAS DE DIAGNÓSTICO DE MÁQUINAS
Mauro Hugo Mathias Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá
Programa de Pós-graduação em Mecânica Área de Projetos
Sistemas de Diagnóstico Sistemas de Diagnóstico de Máquinasde Máquinas
Conteúdo do capítuloConteúdo do capítulo
Neste capítulo efetuaremos o estudo de:
4.1 – Diagnóstico de máquinas;
4.2 – Desbalanceamento de eixos;
4.3 – Desalinhamento de eixos;
4.4 – Desalinhamento de correias;
4.5 – Componentes soltos;
4.6 – Falhas em engrenagens;
4.7 – Roçamento;
4.8 – Falhas em motores elétricos.
4 – Métodos de Diagnósticos de Máquinas4 – Métodos de Diagnósticos de Máquinas
Sistemas de Diagnóstico Sistemas de Diagnóstico de Máquinasde Máquinas
AMBIENTE MULTIMÍDIA DE SUPORTE À DISCIPLINA DE AMBIENTE MULTIMÍDIA DE SUPORTE À DISCIPLINA DE PÓS-GRADUAÇÃOPÓS-GRADUAÇÃO
FERRAMENTAS DE DIAGNÓSTICO DE MÁQUINAS
Capítulo 4.4 – Desalinhamento de correias
Sistemas de Diagnóstico Sistemas de Diagnóstico de Máquinasde Máquinas
As correias tem boa capacidade de absorver choques e vibrações da transmissão, porém podem gerar ruídos e vibrações em toda a máquina.
A freqüência de vibração é fator chave para determinar a natureza da vibração da correia, Se a correia estiver reagindo a outras forças a vibração terá a freqüência da fonte e a correia atua como um amplificador destes distúrbios.
Em caso de correias múltiplas, todas precisam ter a mesma tensão, caso não tenham as que estiverem frouxas irão ter vibração excessiva e aumentar o desgaste das demais.
Diagnóstico de falhas através de análise de vibraçõesDiagnóstico de falhas através de análise de vibrações
Desalinhamento de correiasDesalinhamento de correias
Sistemas de Diagnóstico Sistemas de Diagnóstico de Máquinasde Máquinas
A freqüência de vibração causada pela correia ocorrerá em múltiplos da rotação da correia. A freqüência específica dependerá do diâmetro das polias e pode ser calculada a partir da equação:
Os modos de falha que ocorrem com correias normalmente são: rachaduras ou fendas, lóbulos, tensão não apropriada, desalinhamento, cargas excessivas.
Diagnóstico de falhas através de análise de vibraçõesDiagnóstico de falhas através de análise de vibrações
Desalinhamento de correiasDesalinhamento de correias
60
____*
__
__**
RPMempoliadarotação
correiadaoCompriment
poliadadiâmetronFcorreia
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O desalinhamento de correias e polias gera sinais no espectro que são múltiplos da rotação da correia:
Diagnóstico de falhas através de análise de vibraçõesDiagnóstico de falhas através de análise de vibrações
Desalinhamento de correiasDesalinhamento de correias
1x RPM 2x RPM
3x RPM
Sistemas de Diagnóstico Sistemas de Diagnóstico de Máquinasde Máquinas
Utilizando a bancada experimental nº 1 serão efetuadas coletas de dados demonstrando como se caracteriza o defeito desalinhamento de correias:
Diagnóstico de falhas através de análise de vibraçõesDiagnóstico de falhas através de análise de vibrações
Desalinhamento de correias – exemploDesalinhamento de correias – exemplo
A correia será colocada em posição deslocada nas polias de forma a não ficar a 90º em relação ao eixo motriz e movido. para a aquisição de dados.
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Sinal característico de desalinhamento de correia:
Diagnóstico de falhas através de análise de vibraçõesDiagnóstico de falhas através de análise de vibrações
Desalinhamento de correias - exemploDesalinhamento de correias - exemplo
Polia 1 (rotação: 38 Hz)
Polia 2 (rotação: 47 Hz)
Polia 1 Polia 2
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Visualização dos sinais coletados:
A aquisição de dados encontra-se na base Teleduc (aquisições de sinais):
• Desalinhamento de correia
Diagnóstico de falhas através de análise de vibraçõesDiagnóstico de falhas através de análise de vibrações
Desalinhamento de correias - exemploDesalinhamento de correias - exemplo
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AMBIENTE MULTIMÍDIA DE SUPORTE À DISCIPLINA DE AMBIENTE MULTIMÍDIA DE SUPORTE À DISCIPLINA DE PÓS-GRADUAÇÃOPÓS-GRADUAÇÃO
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Capítulo 4.5 – Componentes soltos
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Este tipo de falha caracteriza-se pela perda de um ou mais pontos de fixação dos mancais dos eixos, assim a cada giro do eixo a sua direção de carregamento pode causar movimentação dos mancais:
Diagnóstico de falhas através de análise de vibraçõesDiagnóstico de falhas através de análise de vibrações
Componentes soltos (máquina em relação a sua base) Componentes soltos (máquina em relação a sua base)
Impacto Impacto
Sistemas de Diagnóstico Sistemas de Diagnóstico de Máquinasde Máquinas
Este tipo de falha caracteriza-se por apresentar uma freqüência no sinal igual a 2x RPM e harmônicas.
Diagnóstico de falhas através de análise de vibraçõesDiagnóstico de falhas através de análise de vibrações
Componentes soltos (máquina em relação a sua base) Componentes soltos (máquina em relação a sua base)
1x RPM2x RPM
3x RPM4x RPM
5x RPM6x RPM
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Utilizando a bancada experimental serão efetuadas coletas de dados demonstrando como se caracteriza o defeito:
Diagnóstico de falhas através de análise de vibraçõesDiagnóstico de falhas através de análise de vibrações
Componentes soltos - exemploComponentes soltos - exemplo
Os mancais serão desparafusados e a estrutura irá vibrar sob efeito do carregamento
Alívio de torque
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Sinal característico de componentes soltos com rotação de eixo 15hz:
Diagnóstico de falhas através de análise de vibraçõesDiagnóstico de falhas através de análise de vibrações
Componentes soltos - exemploComponentes soltos - exemplo
Remoção de torque
Tempo Freqüência
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Visualização dos sinais coletados:
A aquisição de dados encontra-se na base Teleduc (aquisições de sinais):
• Componentes soltos (sinal no tempo, freqüência e tempo_freqüência)
• Vídeo da bancada em funcionamento mostrando a vibração do conjunto
Diagnóstico de falhas através de análise de vibraçõesDiagnóstico de falhas através de análise de vibrações
Componentes soltos - exemploComponentes soltos - exemplo