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Sistemas de Sistemas de Diagnóstico de Diagnóstico de Máquinas Máquinas AMBIENTE MULTIMÍDIA DE SUPORTE À DISCIPLINA DE AMBIENTE MULTIMÍDIA DE SUPORTE À DISCIPLINA DE PÓS-GRADUAÇÃO PÓS-GRADUAÇÃO FERRAMENTAS DE DIAGNÓSTICO DE MÁQUINAS Mauro Hugo Mathias Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá Programa de Pós-graduação em Mecânica Área de Projetos

Aula 12 - Diagnostico de Falhas - Parte 2

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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

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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

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Capítulo 4.4 – Desalinhamento de correias

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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

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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

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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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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

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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