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MATERIAL DE ACOMPANHAMENTO DAS AULAS DE MANUTENÇAO II 2009-1 Prof. Marco A. CAMILLO Todo material aqui apresentado foi compilado e adaptado dos manuais de nossa bancada de manutenção, dos artigos digitais disponibilizados para vocês alunos, inclusive as imagens. 1

Material Didatico - 2009 v4 Word 97-2000

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MANUTENO DE MANCAIS

MATERIAL DE ACOMPANHAMENTO

DAS AULAS DE

MANUTENAO II

2009-1

Prof. Marco A. CAMILLO

Todo material aqui apresentado foi compilado e adaptado dos manuais de nossa bancada de manuteno, dos artigos digitais disponibilizados para vocs alunos, inclusive as imagens.

Orientaes Gerais para Estudo

Antes de resolver qualquer problema, leia atentamente questo. Caso no entenda alguma palavra, procure no dicionrio. O no entendimento de uma palavra poder lev-lo a soluo errada ou dificultar a soluo do problema.

Para estudo das aulas, mantenha o hbito de fazer um resumo delas de preferncia logo aps sua apresentao ou em casa. Em aula, anote as palavras chave sobre o assunto apresentado ou marque nestas notas de acompanhamento e orientao aos estudos.

Deve ficar claro que este no deve ser o nico material para estudo e aprendizado e sim uma referencia. A busca por complemento dos assuntos na biblioteca, nos materiais digitais disponibilizados pelo professor e na Internet, seu uso e estudo, devem ser uma constante.

Orientaes Gerais para Avaliaes

Em avaliaes formais e atividades avaliativas, rasuras no so aceitas em questes de mltipla escolha e devem ser evitadas a todo custo em clculos e discursivas. Use um rascunho se necessrio, fornecido pelo professor, que dever ser entregue junto com a avaliao. Nenhuma pergunta sobre a avaliao ser respondida pelo professor durante a avaliao. A interpretao do problema, a organizao e identificao correta das respostas, fazem parte das questes e podem ser avaliadas. Clculos devem ser apresentados para as questes que o exigirem. Identificando-os precisamente, pois a falta desta identificao poder dificultar o entendimento do professor e a avaliao da questo.

Questionamentos sobre as questes, independente do tipo, devero ser feitas por escrito, na prpria avaliao, fundamentada e/ou argumentada tecnicamente. Questionamentos sem fundamento tcnico no sero aceitos.

Responda s questes somente caneta. Questes podero ser baseadas em situaes modelo ou estudo de caso, como no exemplo abaixo:

As figuras nortearo as questes de 01 a 10 tenha ateno.

Figura 1 posicionamento do calibre de lmina sob o nvel de bolha

INFORMAES RELEVANTES PARA OS CLCULOS

Rotao do Motor - 1750rpm

Rotao de sada do redutor 870rpm

Rotao da Bomba centrfuga 600rpm

Desnivelamento longitudinal da base 0,28 mm (medido)

Desnivelamento transversal da base 0,42 mm (medido).

Base de montagem: 1680mm de comprimento e 750mm de largura.

Coroa Motora Ao (7,8 g/m3) aprox. 2,5Kg

Coroa Movida Ao (7,8 g/m3) aprox. 2,0Kg

Correes de massa s podem ser feitas numa distancia mxima de 80% do dimetro das coroas.

Volante Motor Fofo (7,2 gm3) aprox 9,0Kg

Volante Bomba Fofo (7,2 g/m3) aprox 9,0 Kg

Dimetro dos volantes 250mm

Dimetro do acoplamento 148 mm

Raios de correo do desbalanceamento dos volantes entre 75mm e 125mm

Qualidade de balanceamento G6,3

BANCO DE FRMULAS

Fora Centrfuga Fc = m x n2 x r (Fc N; massa desbalanceadora Kg; rotao do corpo n rps; raio de correo r metros)

Desbalanceamento Residual Admissvel U = e x M (U mm.g; desbalanceamento especfico e mm.g/Kg; massa do corpo M Kg)

Desbalanceamento especfico (e mm.g/Kg; Grau de qualidade do balanceamento ISO 1940 G mm/s; rotao n rpm; valores de ajuste e converso 10 e 1000 adimensionais) Clculo mais preciso que a leitura no baco

Massa residual admissvel m = Up / r (m Kg; Desbalanceamento Residual Admissvel por plano Up mm.g; raio de correo r mm)

CAIXA DE FERRAMENTAS:

Nvel de bolha com 250mm de comprimento (bolha para horizontal e bolha para vertical);

Nvel de bolha com 75mm de comprimento (bolha para horizontal);

Calibre de lmina de 10mm de largura (fig 1);

Calos inox padro de 0,075mm, 0,125mm, 0,250mm, 0,500mm e 1,00mm (10 de cada);

Paqumetro padro mm / pol com 0,05mm / 1/128 de preciso;

MANUTENO DE MANCAIS

Segundo a norma tcnica da ABNT NBR-5462 de 1994, manuteno definida como ao efetuada aps uma pane ou falha, destinada a recolocar um item ou uma maquina em condies de executar uma funo requerida.

Mancais de deslizamento

So conjuntos destinados a suportar as solicitaes de peso e rotao de eixos e rvores. Os mancais esto submetidos ao atrito de deslizamento que o principal fator a considerar para sua utilizao.

Quadro 1: Vantagens e desvantagens que os mancais de rolamentos possuem em relao aos mancais de deslizamento.

A tarefa da manuteno de mancais eliminar os fatores que implicam em desgaste prematuro.

Os perigos de estrago distribuem-se como segue:

Sujeira 43 a 45%;

Falhas de lubrificao 10 a 15%;

Desalinhamento 10 a 13%;

Sobrecarga 8 a 9%;

Corroso 4 a 5%;

Outros 4,5 a 5,5%.

Procedimento para limpeza

Os mancais desmontados devem ser lavados com querosene para dissolver o lubrificante usado e eliminar as impurezas.

Aps a lavagem dos mancais, eles devero ser lubrificados com o mesmo tipo de lubrificante anteriormente usado, desde que esse tipo no seja o causador de algum provvel dano.

No local de funcionamento dos mancais, a limpeza deve ser contnua nas proximidades para eliminar os elementos estranhos que poderiam contaminar o lubrificante, tais como: gua, partculas metlicas, p, abrasivos, cidos etc.

Na figura 1 abaixo esto indicados alguns cuidados que se devem tomar quando da montagem de mancais.

Mancais Bipartidos - Cuidados na montagem

Evitar o rasqueteamento ou lixamento interno para no prejudicar o acabamento e a forma, e evitar a incrustao de partculas estranhas;

Evitar a inverso da posio do casquilho ou a troca do superior pelo inferior, pois pode obstruir a passagem de leo (figura 2);

O aperto excessivo ou dimensionamento incorreto pode provocar uma deformao ou folga no casquilho (figura 3);

Folgas excessivas entre os pinos de guia e os furos ou mesmo a inverso da tampa podem provocar uma descentralizao (figura 4);

O alojamento do mancal pode estar fora da tolerncia (dimenses ovalizadas ,etc...) (figura 5)

Cuidados para a montagem de buchas sob presso com interferencia

As buchas, que possuem como caracterstica a pouca espessura da parede em relao ao dimetro, devem ter um ajuste r6 e montadas em um furo H7, para obter um ajuste forado. O furo da bucha deve ter ajuste E6 ou F7 que, ao ser comprimido na montagem, diminui para H6. (figura 6)

Para facilitar a compresso, a bucha deve ser chanfrada com um ngulo de 5 e lubrificada. (figura 6)Figura 6

Alm disso, as buchas devem ser introduzidas nos mancais bem alinhadas, com o auxlio do dispositivo de arraste ou mandril auxiliar na prensa. Deve-se evitar o uso do martelo. (figura 7)

Figura 7

As buchas de metal sinterizados, como as de bronze fosforoso, so comprimidas adequadamente com um mandril suporte para evitar empeno e rompimento da bucha e para manter a medida do furo. (figura 8)

Figura 8

Principais danos nos mancais de deslizamento

DANOSCAUSAS

Giro do casquilho dentro do alojamentoExcesso de folga no alojamento;

Falta de trava;

Aperto insuficiente ou incorreto;

Troca de posio do casquilho entre vrios mancais;

Tampa do mancal desapertado.

Superaquecimento ou queima do casquilho ou bucha (causada por falta de lubrificao ou lubrificao insuficiente )Bomba de leo gasta;

Nvel de leo baixo ou falta de leo;

Canais de lubrificao obstrudos;

Vazamento nas juntas ou gaxetas;

Contaminao do lubrificante (gua, slidos, etc.);

Lubrificante inadequado (viscosidade inadequada carga);

Tolerncia (folga) entre eixos e buchas inadequadas.

Desalinhamento prematuroMaterial da bucha ou casquilho inadequado;

Lubrificao insuficiente;

Desalinhamento entre dois mancais;

Limpeza incorreta das peas durante a montagem;

Incluso de partculas abrasivas;

Estado superficial inadequado (rugosidade).

CorrosoFalta de aerao do crter;

Operao em ambiente muito quente;

Operao em ambiente muito frio com aquecimento rpido;

leos incompatveis com os metais usados;

Excesso de blow by (escape de gases para o crter);

Combustvel cido ou com excesso de enxofre;

Ao eletroltica.

Mancal de Rolamento

Identificao e especificao de mancais de rolamento segundo a ABMA (American Bearing Manufactoring Association - Associao Americana de Fabricantes de Mancais)

(Quadros acima tirado dos manuais da bancada de manuteno instalada no laboratrio de Manuteno do CEFETES-UnED So Mateus)

Exemplos de Falhas em Mancais de Rolamentos

Rolamento auto-compensador de rolos 23030 (Figura 9).

Aplicao: Mancal oposto ao redutor do dromo de ponte rolante de capacidade 240 toneladas.

Vida terica do rolamento: 188.452 horas (~21 anos).

Vida real do rolamento: ~87.600 horas (~10 anos).

Figura 9: Rolamento aplicado em um dromo de ponte rolante parada em emergncia

Situao da Falha: A causa original est relacionada com a deficincia de lubrificao. O rolamento foi trocado em emergncia devido ao travamento, sendo ocasionado dano na ponta de eixo do dromo, com a necessidade de usinagem de campo para a recuperao.

Ao de bloqueio recomendada: Inspeo visual do rolamento a cada 06 meses e inspeo semanal do sistema centralizado de lubrificao

Rolamento autocompensador de rolos 22216 (Figura 10).

Aplicao: Mancal oposto ao redutor do dromo de ponte rolante de capacidade 60 toneladas.

Vida terica do rolamento: 16.000 horas (~2 anos).

Vida real do rolamento: ~6.000 horas (~1 ano).

Situao da Falha: A causa original da falha esta relacionada com a deficincia no dimensionamento do rolamento. O rolamento foi trocado preventivamente, em troca programada aps a deteco de rudos e vibrao. Apesar da vida real ser inferior vida terica as caractersticas apresentadas na falha demonstram que a carga atuante no rolamento foi determinante na acelerao do processo de falha.

Ao de bloqueio recomendada: Deve ser redimensionado o rolamento para uma vida terica mnima de 40.000 horas.

Figura 10: Rolamento aplicado em um dromo de ponte rolante troca programada

Rolamento rgido de esferas 6330 (Figura 11).

Aplicao: Motor eltrico de exaustor de sistema de despoeiramento.

Vida terica do rolamento: 8.000 horas

Vida real do rolamento: ~8.000 horas (~1 ano).

Situao da falha: O motor apresentou duas falhas consecutivas em intervalos aproximados de 12 meses. Nos dois casos a troca foi programada, sendo o defeito detectado atravs da anlise de vibrao. Os clculos demonstraram que a vida real foi prxima da vida terica nos dois casos. Portanto, a falha esta relacionada com a deficincia no dimensionamento do rolamento original. Neste caso a vida mnima requerida para a aplicao de 60.000 horas.

Figura 11: Rolamento aplicado em um motor eltrico troca programada

Ao de bloqueio recomendada: Na primeira ocorrncia foi recomendado o uso de rolamentos de rolos cilndricos, NU 330 no lado livre e NUP 330 no lado fixo. Aps a segunda ocorrncia foram instalados os rolamentos conforme a recomendao. A nova vida terica de ~160.000 horas (~18 anos).

Eixo de rodeiro ferrovirio (Figura 12)

Aplicao: Eixo de rodeiro ferrovirio para carro torpedo.

Situao da falha: A anlise macrogrfica e microgrfica do material do eixo no identificou nenhuma anormalidade na composio qumica do material e no tratamento trmico. O tipo de fratura apresentado na foto demonstra que o mecanismo de falha foi determinado pelo processo de fadiga a partir de uma elevada solicitao por flexo devido a um erro de montagem.

Ao de bloqueio: Verificao do alinhamento na montagem do eixo e do sistema de transmisso.

Figura 12: Eixo de rodeiro ferrovirio

EXERCCIOS (Circule a resposta correta)

1. A fundao de uma mquina deve ser projetada para suportar o peso da mquina, manter o alinhamento de componentes acoplados e...

a. Ser facilmente movida.

b. Ser leve.

c. Encaixar-se a outras fundaes.

d. Absorver qualquer vibrao criada pela mquina.

2. Uma fundao de mquina industrial usualmente feita de...

a. Asfalto.

b. Vigas de madeira.

c. Concreto slido.

d. Qualquer material existente para piso.

3. Um nvel de bolha pode ser utilizado...

a. Nas posies horizontal e vertical.

b. Somente na posio vertical.

c. Somente na posio horizontal.

d. Em qualquer posio.

4. A base ajustvel de montagem de um motor utilizada...

a. Quando rotineiramente necessrio mudar a tenso em um acionamento por correia ou corrente.

b. Para varia a velocidade do motor.

c. Quando necessrio mudar o tamanho do motor.

d. Para compensar o desgaste dos mancais do motor.

5. O tipo de fixao mais freqentemente utilizado para fixar um motor a uma base de montagem um parafuso sextavado...

a. Uma arruela de travamento e uma porca.

b. Uma arruela plana, uma arruela de travamento e uma porca.

c. Duas arruelas planas, uma arruela de travamento e uma porca.

d. Duas arruelas planas, duas arruelas de travamento e uma porca.

6. Uma condio de falta de apoio na montagem de um motor deve ser corrigida por..

a. Um calo em um nico p.

b. Calo nos quatros ps.

c. Compensado a falta de apoio na base de montagem.

d. Calo em dois ps diagonais opostos.

7. Em um motor de velocidade constante, a flutuao da extremidade ...

a. A distncia que o eixo do motor se move quando empurrado e puxado no sentido longitudinal.

b. No deve exceder a 0,100.

c. Deve ser medida enquanto o motor est funcionando sem carga.

d. A medida do batimento do eixo do motor.

8. A razo de calo utilizada para nivelar a montagem de um motor ...

a. A razo entre o comprimento efetivo do nvel do eixo do motor e a espessura de calo necessria para nivelar o motor.

b. A distncia entre os parafusos de montagem, dividido pelo comprimento efetivo do motor.

c. A razo entre o calo mais fino com relao ao calo mais fino utilizado no nivelamento do motor.

d. A razo entre o calo utilizado para nivelar o eixo movido com relao aos calos utilizados para nivelar o eixo motor.

9. Os trs tipos de cargas colocadas sobre os mancais so

a. Radial, coaxial e transaxial.

b. Radial, axial e combinado.

c. Radial, helicoidal e transversal.

d. Radial, reverso e axial.

(Exerccios retirados dos manuais da bancada de Manuteno)

TRANSMISSO POR CORREIAS

O tamanho da superfcie de atrito determinado pela largura da correia e pelo ngulo de abraamento ou contato () (figura 13) que deve ser o maior possvel, e calcula-se pela utilizando a seguinte frmula:

para a polia menor

D2 = polia maior

D1 = polia menor

Quando a velocidade da correia supera 25m/s necessrio equilibrar esttica e dinamicamente as polias (balanceamento).

(nas polias planas D1 e D2 so os dimetros externos; nas polias V so os dimetros primitivos)

Transmisso por Correias Planas

Figura 13

Transmisso por Correias Planas

Para obter um bom ngulo de abraamento com correias planas necessrio que:

A relao de transmisso i no ultrapasse 6:1;

A distncia entre eixos L no seja menor que 1,2 (D1 + D2).

Transmisso por Correias em V ou Trapezoidais

A correia em V inteiria (sem-fim) fabricada com seco transversal em forma de trapzio. feita de borracha revestida por lona e formada no seu interior por cordonis vulcanizados para absorver as foras. O emprego da correia em V prefervel ao da correia plana e possui as seguintes caractersticas:

Praticamente no tem deslizamento;

A relao de transmisso vai at 10:1.

Permite uma boa proximidade entre eixos. O limite mnimo dado por L = D + ((3/2) x h) (D = dimetro da polia maior e h = altura da correia dado em tabelas ou aferido na prpria correia);

A presso nos flancos, em conseqncia do efeito de cunha, triplica o atrito em relao correia plana;

Tem partida com menor tenso prvia que a correia plana;

Induz menor carga sobre os mancais que a correia plana;

Elimina os rudos.

Figura 14 Quadro de valores para dimensionamento de polias e correias V

Utilizando o software livre VBELT2000 Correias, disponvel para cpia no laboratrio de manuteno, possvel avaliar transmisses com vrios tipos de correias, polias e equipamentos, em vrios nveis de carga. O software valida a transmisso e apresenta todos os componentes com suas caractersticas.

Para conferncia do perfil das correias V so usados gabaritos como mostrado na figura 29 (manual B502-XC-P-E1-L04) tambm utilizados para avaliao do desgaste.

O alinhamento das polias de uma transmisso por correias V feito de forma anloga ao efetuado para as correntes (ver tpico), tambm mostrado na figura 32 e 34 abaixo (manual B502-XC-P-E1-L04). A avaliao da verticalidade da polia importante para o alinhamento pois evita toro da correia (anlogo s correntes).

O tensionamento efeito com o auxlio de um dinammetro de bolso ou calculando o esforo mximo necessrio para defleti-la uma certa distncia, tendo como referencia a distancia entre centros e o dimetro das polias, e o perfil da correia. Em tabelas (como a apresentada abaixo) possvel encontrar este valor mnimo da fora para correias com a parte interna lisa ou dentada. O valor real estar entre o mnimo dado na tabela e o valor 1,5 vezes esse.

EXERCCIOS - Montar e Tensionar Correias

1- Uma caracterstica importante de uma correia sincronizada que...

a. Ela requer mais tenso do que uma correia em V.

b. Ela no desliza durante a operao.

c. Ela faz mais barulho do que uma correia plana.

d. Ela mais fcil de substituir do que uma correia em V.

2- Uma correia em V fracional FHP usada para...

a. Baixa potencia e operao intermitente.

b. Instalaes com operao constante.

c. Transportadores.

d. Aplicaes acima de 100HP.

3- Um ________ deve ser utilizado para verificar o desgaste da ranhura da polia.

a. Calibrador de folga.

b. Micrometro.

c. Calibrador de polia.

d. Medidor de tenso da correia.

4- Uma correia usada requer ____ fora de deflexo da correia do que uma correia nova.

a. Um pouco mais.

b. Menos.

c. 50% a mais.

d. A mesma.

5- Em um acionamento por correia em V, uma correia que esteja muito esticada ir...

a. Requerer menos torque do motor.

b. Requerer mais torque do motor.

c. Deslizar quando estiver molhada.

d. Vibrar com uma carga leve.

6- A fora mxima de deflexo permitida em uma correia _____ do que a fora mnima de deflexo.

a. 5% maior

b. 50% menor

c. 50% maior

d. 100% maior

7- Um outro nome para um disco de correia _________.

8- A __________ entre a polia movida e a polia motora determina a velocidade e o torque transmitido ao eixo movido.

9- Um acionamento por correia possui trs caractersticas derivadas do conceito de passo: dimetro primitivo, crculo primitivo e _________.

10- A _________ determinada dividindo-se o dimetro primitivo da polia movida pelo dimetro primitivo da polia motora.

11- A razo de transmisso determinada dividindo-se a velocidade rotacional da polia ________ pela velocidade rotacional da polia _________.

12- Uma correia comum utilizada em transportadores a correia __________.

13- A correia __________ projetada para prender-se s paredes de uma polia com ranhura.

14- Correias __________ possuem salincias que encaixam em outras salincias das polias, para prevenir o escorregamento.

15- Uma correia em V __________ uma correia em V para servio leve projetada para aplicaes de baixa potncia e funcionamento intermitente.

16- Uma correia em V __________ (deve / no deve) tocar o fundo da polia.

17- Um __________ utilizado para verificar o desgaste da polia.

18- O mtodo utilizado para medir a tenso da correia chamado de _______________.

19- A fora especfica para uma correia determinada utilizando-se o tamanho da correia, o tamanho da polia ___________, e se ela nova ou velha.

20- A tenso aplicada em uma correia movendo-se o __________ para longe do __________.

21- Um mtodo de ajuste da tenso da correia utilizando-se uma base de motor __________.

22- O mtodo de pressionar com a mo para tensionar uma correia requer que voc aperte a correia com __________.

23- O mtodo de pressionar a correia com a mo pode ser usado tanto para correias fracionais quanto para correias __________.

24- O mtodo de fora de __________ utiliza um medidor de tenso para medir a tenso da correia.

25- Uma escala de mola pode ser usada com uma __________ para medir a tenso da correia.

26- O __________ a distancia entre os pontos nas polias onde a correia toca cada polia.

27- Uma caracterstica importante de uma correia sincronizada que...

a. Ela requer mais tenso do que uma correia em V.

b. Ela no desliza durante a operao.

c. Ela faz mais barulho do que uma correia plana.

d. Ela mais fcil de substituir do que uma correia em V.

28- Uma correia em V fracional FHP usada para...

a. Baixa potencia e operao intermitente.

b. Instalaes com operao constante.

c. Transportadores.

d. Aplicaes acima de 100HP

29- Um ________ deve ser utilizado para verificar o desgaste da ranhura da polia.

a. Calibrador de folga.

b. Micrometro.

c. Calibrador de polia.

d. Medidor de tenso da correia.

30- Uma correia usada requer ____ fora de deflexo da correia do que uma correia nova.

a. Um pouco mais.

b. Menos.

c. 50% a mais.

d. A mesma.

31- Em um acionamento por correia em V, uma correia que esteja muito esticada ir...

a. Requerer menos torque do motor.

b. Requerer mais torque do motor.

c. Deslizar quando estiver molhada.

d. Vibrar com uma carga leve.

32- A fora mxima de deflexo permitida em uma correia _____ do que a fora mnima de deflexo.

a. 5% maior

b. 50% menor

c. 50% maior

d. 100% maior

Transmisso por Correntes

A transmisso de potncia feita atravs do engrenamento entre os dentes da coroa e os elos da corrente; no ocorrendo deslizamento. necessrio para o funcionamento desse conjunto de transmisso que as coroas estejam em um mesmo plano e os eixos paralelos entre si.

A transmisso por corrente normalmente utilizada quando no se podem usar correias por causa da umidade, vapores, leos, etc. , ainda, de muita utilidade para transmisses entre eixos prximos, substituindo trens de engrenagens intermedirias.

Utilizando o software livre ASA2000 Correntes; disponvel para cpia no laboratrio de manuteno, possvel avaliar transmisses com vrios tipos de correntes, coroas e equipamentos, em vrios nveis de carga. O software valida a transmisso e apresenta todos os componentes com suas caractersticas.

Na transmisso, assim como nas correias, o dimetro das coroas promove uma variao na velocidade e no torque transmitido, dependendo dos tamanhos das coroas motora e movida.

Com isso possvel calcular a velocidade e o torque existente na polia movida.

O tipo de corrente mais comum em transmisses mecnicas o de rolos, com ou sem vedao no elemento rolante. A figura 9 (manual B502-XC-P-L05), apresenta uma corrente de rolos simples (uma carreira) sem vedao do elemento rolante.

Como em todo sistema de transmisso entre eixos independentes, o alinhamento de vital importncia para o bom funcionamento da transmisso. Na figura 24 (manual B502-XC-P-L05), so apresentados os desalinhamentos possveis neste tipo de transmisso, e que devem ser corrigidos pois provocam tenses excessivas na corrente.

Para execuo da operao de alinhamento, deve ser executado o procedimento apresentado na figura 30 (manual B502-XC-P-L05) abaixo. A escala metlica ou uma rgua metlica deve ser posicionada nas faces das coroas, tendo contato nos pontos apresentados na figura 25 (manual B502-XC-P-L05).

Outro procedimento de manuteno de extrema importncia para a vida das transmisses por correntes, assim como nas por correias V, seu correto tensionamento. Uma tenso maior que a necessria provocar desgaste prematuro e problemas nos mancais e nas pontas de eixo (empenamento). Se a tenso for pequena, a corrente poder escapar e provocar quebras e acidentes. A forma correta de proceder medio da tenso como demonstrado na figura 41 (manual B502-XC-P-L05), abaixo.

Acionamentos por corrente posicionados fora da horizontal (0 a 45) no deve ultrapassar a 3% nem ser menor que 2% da distncia entre os centros das coroas. Na posio horizontal, esta tolerncia sobe sobe para at 6%, sendo o mnimo de 4%.

A medio da distncia entre centros deve ser feita em linha reta, seguindo o ngulo da montagem, como na figura 38 abaixo (manual B502-XC-P-L05.

EXERCCIOS - Montar e Tensionar correntes

2- Uma corrente pode ser substituda quando seu comprimento se torna _____ maior do que o comprimento original.

a. 1 polegada

b. 3 polegadas

c. 3%

d. 10%

3- Correntes de vias mltiplas so usadas...

a. Para baixa potencia em operao intermitente.

b. Para acionar mltiplos eixos.

c. Para operao silenciosa.

d. Para transmitir uma grande potncia.

4- Comparada um acionamento por correia em V, um acionamento por corrente...

a. Requer mais tenso.

b. mais eficiente.

c. menos eficiente.

d. Necessita de menos lubrificao.

5- Duas __________ e uma __________ so os trs componentes bsicos de um sistema de acionamento por correntes.

6- A Ao __________ causada pelos elos retos da corrente se movendo em torno de uma coroa circular.

7- Em um acionamento por correia a razo de _____________ no pode ser determinada pelos passos diametrais das coroas.

8- A razo de __________ determinada dividindo-se o nmero de dentes da coroa __________ pelo nmero de dentes da coroa __________ .

9- A velocidade e o _________ de uma coroa movida podem ser determinadas a partir desses mesmos valores da coroa motora e a razo de _________.

10- Correntes __________ so similares construo de correntes de rolos exceto que elas no possuem __________.

11- Correntes __________ geram menos barulho do que as correntes padro por causa do desenho dos seus dentes.

12- Correntes que so feitas de uma srie de placas unidas por pinos so chamadas de correntes _________.

13- Correntes __________ so similares a correntes padro, mas elas possuem duas ou mais larguras.

14- O intertravamento entre a corrente e as coroas previnem a corrente quanto a __________ quando uma carga aplicada na coroa.

15- A potncia __________ de um eixo para outro atravs de __________.

16- Os dois mtodos comumente utilizados para ajustar o centro das coroas so os centros _________ e pela utilizao de um _________.

17- O movimento permitido no meio do vo para um acionamento por corrente orientado horizontalmente de _________ at ________ por cento.

18- O movimento permitido no meio do vo para um acionamento por corrente orientado verticalmente de ________ at _______ por cento.

19- Dividindo-se o movimento no meio do vo por ________ ir resultar na _________ da corrente.

20- Se a tenso da corrente muito _________ a corrente ir pular para fora das coroas durante a operao.

21- A folga de uma corrente pode ser medida utilizando-se uma __________ e uma __________.

22- Em um acionamento por corrente orientado horizontalmente, muito importante que a folga esteja __________.

23- A velocidade do eixo medida utilizando-se um __________.

24- O torque do eixo pode ser determinada utilizando-se um __________ e uma __________.

25- Uma correia que possua uma folga muito pequena pode __________ a eficincia do sistema de acionamento e pode causar __________ excessivo.

26- O sistema de acionamento mais fcil de se instalar uma corrente aquele com centros __________.

27- Uma corrente pode ser desmontada e novamente conectada em ponto atravs da utilizao de uma __________.

28- Um _________ utilizado para puxar as extremidades soltas de uma corrente para prximas uma da outra.

29- O alinhamento das __________ pode ser verificado com uma barra plana.

ANALISE DE VIBRAES E BALANCEAMENTO

Definio do Desbalanceamento:

Todos os equipamentos rotativos apresentam um deslocamento do centro de gravidade em relao ao eixo de simetria de rotao da mquina, mesmo com os mais precisos processos de fabricao. Durante a rotao da mquina, o deslocamento do centro de gravidade ir provocar o aparecimento de foras de inrcia que causam a vibrao da mquina. Para garantir que estas foras no provoquem danos ao equipamento so estabelecidos nveis de vibrao admissveis que esto relacionados ao grau de desbalanceamento residual da mquina. A correo do nvel de vibrao causado pelo deslocamento do centro de gravidade do rotor efetuado atravs do balanceamento da mquina.

O desbalanceamento pode ser definido como sendo a m distribuio de massa de um rotor.

O balanceamento de mquinas importante para evitar avarias causadas por fadiga em estruturas associadas, carga excessiva nos rolamentos de apoio, transmisso de vibrao, rudo externo excessivo e ainda para melhorar a durao e a vida til do equipamento em servio.

Balanceamento o processo que melhora a distribuio de massa de um rotor, de modo que ele gire em torno de seu eixo sem que surjam foras centrfugas desbalanceadas.

claro que este objetivo s pode ser conseguido at certo grau: mesmo depois de balanceado, o rotor pode possuir um certo desbalanceamento residual. Estas recomendaes esto de acordo com o desbalanceamento residual permissvel.

Todo equipamento admite um determinado valor de desbalanceamento, que denominado desbalanceamento residual.

O desbalanceamento pode ser percebido da seguinte maneira:

Grandes amplitudes de vibrao, sncronas com a velocidade de rotao;

Direo preponderante da vibrao, normalmente radial;

Vibrao em equipamento o resultado de foras desequilibradas.

As foras desequilibradas so transmitidas para o equipamento e a sua estrutura.

Tipos de Desbalanceamentos:

O desbalanceamento esttico ocorre quando o eixo de rotao da mquina est paralelo ao eixo de distribuio de massa. Neste caso o balanceamento pode ser corrigido em um nico plano.

No desbalanceamento dinmico o eixo de distribuio de massa cruza com o eixo de rotao. O balanceamento deve ser corrigido em dois planos, para compensar as foras e momentos gerados pela rotao da mquina.

Para rotores especiais, normalmente com mltiplos estgios, normalmente so utilizadas tcnicas especiais de balanceamento. Neste caso efetuado o balanceamento em vrios planos, de acordo com a construo do rotor. Este balanceamento aplicado para bombas multiestgio, turbinas a vapor, compressores e outras mquinas rotativas com alta rotao.

Normalmente o balanceamento de oficina das mquinas efetuado em rotaes inferiores rotao da mquina, podendo ser aplicado com sucesso para os rotores rgidos. Aplicaes especiais podem necessitar o balanceamento na rotao da mquina. Neste caso so utilizadas mquinas de balanceamento especiais, com cmaras de vcuo e alta potncia para permitir a realizao de balanceamento na rotao.

Principais Causas do Desbalanceamento:

As principais causas do desbalanceamento so:

Acmulo de material no rotor;

Desgaste do rotor do equipamento;

Corroso acentuada de componentes do rotor;

Empenamento do eixo;

Deficincia de fixao do rotor;

Deformaes por temperatura.

Qualidade do Balanceamento:

As Normas ISO 1940 e NBR 8008 estabelecem os critrios de qualidade e procedimentos para o balanceamento dos rotores. Este critrio normalmente aplicado em oficinas, com a utilizao de mquina de balanceamento.

A qualidade de balanceamento pode variar de G0,4 a G4000, sendo que este valor define o deslocamento do centro de gravidade em relao ao centro de rotao (e) em m.

Para o clculo do desbalanceamento residual admissvel devemos definir os seguintes dados:

Balanceamento em um ou dois planos;

Qualidade de balanceamento escolhida;

Rotao de trabalho do rotor;

Raio de correo;

Forma de correo;

Massa do rotor.

Desbalanceamento em 1 Plano (Rotor em forma de disco Figura 15)

Geralmente em forma de disco onde o dimetro representativo em relao a altura do rotor.

Figura 15 - Desbalanceamento em 1 plano ou desbalanceamento esttico.

Desbalanceamento em 2 planos

Geralmente em forma de cilindro onde o dimetro muito menor que a altura do rotor (Figuras 16 e 17).

O desbalanceamento do plano da esquerda no esta em fase com o desbalanceamento do lado da direita.

Figura 16 Desbalanceamento em 2 planos ou desbalanceamento dinmico

Figura 17 Deslocamento do Centro de Gravidade em peas cilndricas

O desbalanceamento uma das causas mais comuns de vibrao em equipamentos rotativos, especialmente em: rotores de motores eltricos, rotores de ventiladores, rotores de sopradores, turbinas, bombas centrfugas, unies elsticas, etc.

Fora centrifuga gerada pela massa desbalanceadora

Fc = M x W x R

Fc = massa x rotao x raio (massa em Kg; rotao em rps; raio em metros)

Na formula acima podemos observar que a massa residual deve ser o mais prxima possvel de zero para um desbalanceamento residual prximo de zero.

Como podemos observar o balanceamento o processo pelo qual ocorre a reduo da massa desbalanceadora (M) de modo que a Fora Centrifuga reduzida proporcionalmente.

Vibrao

Vibrao definida como: o movimento pulsante de uma mquina em torno de sua posio de descanso e, de um modo geral, nos diz o seguinte:

A amplitude de vibrao de uma massa ser maior quando a fora que age sobre ela for maior ou quando a rigidez do sistema for menor ou uma infeliz combinao dos dois casos.

Caractersticas chaves do desbalanceamento:

Senoidal MHS (movimento harmnico simples) na freqncia de 1 x por revoluo.

Amplitude varia com a rotao.

FFT (envelopamento por Fast Fourier Transform mtodo de diagnstico do sinal captado ser visto no 4 mdulo) com indicao de desbalanceamento.

Balanceamento de Rotores Rgidos e Rotores Flexveis (NBR 8008):

Rotor rgido aquele em que o desbalanceamento pode ser corrigido em dois planos quaisquer de tal forma que aps esta correo, seu desbalanceamento no ultrapasse significativamente as tolerncias de balanceamento para qualquer velocidade, at a mxima velocidade de operao, e quando gira nas condies que se aproximam daquelas do sistema definitivo de apoio.

Nos rotores flexveis as rotaes elevadas podem causar deformaes elsticas gerando foras adicionais que somente desaparecem nas rotaes mais baixas. Portanto, o balanceamento influenciado pela rotao da mquina.

A norma a seguir tem como funo avaliar a necessidade de Balanceamento e indicar o grau de desbalanceamento de um rotor.

Exemplo de clculo da massa residual:

Determinar a massa residual admissvel para o balanceamento de um rotor em dois planos, para qualidade de balanceamento G6,3. A rotao mxima de trabalho deve ser de 3000 rpm, o raio de correo de 500 mm e a massa de rotao de 400 kg.

O primeiro passo consiste em definir na ISO 1940 o valor do deslocamento do centro de massa em relao ao centro de rotao (tambm conhecido como Desbalanceamento Especfico), e (g.mm/kg) ou (m) (ver baco pagina 33): (e = (G x 10)/n) *1000 sendo n rpm; G da tabela PADRO INTERNACIONAL ISO 1940.

O valor do desbalanceamento residual admissvel U obtido pelo produto de e pela massa do rotor:

U = e x M = 20 (g.mm/kg) x 400 (Kg) = 8000 (g.mm)

O valor por plano, conforme ISO 1940, obtido dividindo U por dois:

Up = 8000/2 = 4000 (gr.mm)

O desbalanceamento residual admissvel dado por:

m = Up / r = 4000 (g.mm) / 500 (mm) = 8 g (oito gramas)

Este valor indica que: a massa de desbalanceamento residual admissvel no raio de correo 500mm de 8 gramas.

Norma ISO 2372 para Balanceamento

NVELCLASSIFICAO DOS EQUIPAMENTOS

CLASSE I

At 15 KW(20 CV).CLASSE II

15 A 75 KW(20 - 100 CV)CLASSE III

Acima de 75 KWbase rgidaCLASSE IV

Acima de 75 KW base flexvel

VALOR RMS DA VELOCIDADE DE VIBRAO (mm/s).

A Bomat 0,71at 1,12at 1,8 at 2,8

B Satisfatrio0,71 a 1,81,12 a 2,81,8 a 4,52,8 a 7,1

C Insatisfatrio1,8 a 4,52,8 a 7,14,5 a 11,27,1 a 18,0

D InaceitvelAcima de 4,5acima de 7,1acima de 11,2acima de 18,0

Qualidade do balanceamento de corpos rgidos rotativos - PADRO INTERNACIONAL ISO 1940 (Resumo) valor G

Grau dequalidadede do balanceamento - Gmm/sTipos de rotores - Exemplos Gerais

G 40004000Motores-virabrequins3) de motores marinhos lentos a diesel com nmero mpar de cilindros, montados rigidamente4).

G 16001600Motores-virabrequim de motores grandes de dois tempos, montados rigidamente.

G 630630Motores-virabrequim de motores grandes de quatro tempos, montados rigidamente.

Motores-virabrequim de motores marinhos a diesel, montados elasticamente.

G 250250Motores-virabrequim de motores rpidos a diesel com quatro cilindros, montados rigidamente4).

G 100100Motores-virabrequim de motores rpidos diesel com seis ou mais cilindros4).

Motores completos ( diesel ou gasolina) para carros, caminhes e locomotivas5).

G 4040Rodas de carros, aros de rodas, conjuntos de rodas, eixos de trao.

Motores-virabrequim de motores rpidos de quatro tempos (diesel ou gasolina), com seis ou mais cilindros, montados elasticamente4).

Motores-virabrequim para motores de carros, caminhes e locomotivas.

G 1616Eixos de trao (eixos de propulso, eixos cardam) com requisitos especiais.

Partes do maquinrio de compressores.

Partes de maquinrio agrcola.

Componentes individuais de motores (diesel ou gasolina) para carros, caminhes e locomotivas.

Motores-virabrequim de motores com seis ou mais cilindros sob condies especiais.

G 6,36,3Partes ou mquinas de plantas de processamento.

Engrenagens de turbinas principais marinhas (servio mercante).

Tambores centrfugos.

Ventiladores.

Rotores montados de turbinas de avies, gs.

Volantes.

Bombas impelidoras.

Mquinas-ferramenta e partes genricas de maquinaria.

Armaduras eltricas normais.

Componentes individuais de motores sob condies especiais.

G 2,52,5Turbinas gs e vapor, incluindo turbinas principais marinhas (servio mercante).

Rotores de turbo-geradores rgidos.

Rotores.

Turbo-compressores.

Tracionadores de mquinas-ferramenta.

Armaduras eltricas mdias e grandes com requisitos especiais.

Armaduras eltricas pequenas.

Bombas tracionadas por turbina.

G 11,0Gravadores e motores de toca-discos.

Motores de mquinas afiadoras de ferramentas.

Armaduras eltricas pequenas com requisitos especiais.

G 0,40,4Eixos, discos e armaduras de amoladores de preciso.

Giroscpios

Quadro II www.mhfpreditiva.com.br | [email protected] de Campo:

O balanceamento de campo utilizado para efetuar o refino do balanceamento de oficina ou para corrigir o desbalanceamento do equipamento em operao, sem a necessidade de desmontar o rotor da mquina.

Os nveis de vibrao definidos na tabela 1 so utilizados para definir o grau de balanceamento necessrio para o equipamento.

Atualmente existem instrumentos que podem fazer o balanceamento em um ou dois planos de forma bastante rpida e precisa. A figura 13 apresenta um aparelho tpico para o balanceamento de campo.

Para execuo do balanceamento efetuada a leitura inicial. Posteriormente adicionada a massa de teste no rotor, efetuando-se uma segunda leitura. Nestes instrumentos os transdutores medem os nveis de vibrao, o tacmetro identifica os ngulos de fase e o analisador efetua o clculo das massas de correo. Aps a adio da massa de correo efetuada uma nova leitura, para verificar a necessidade de uma massa de refino.

1.Mquina

2.Pontos de Correo

3.Transdutor de Vibrao

4.Tacmetro (Estroboscpio)

5.Instrumento de Medio

Figura 13: Instrumento para Balanceamento de Campo

Figura 14 Maquina para Ensaio de Balanceamento

EXERCCIO

Um disco de raio = 200mm possui uma massa desbalanceadora de 3g posicionada a 282 contado no sentido horrio a partir da posio 12:00 horas, distante 140mm do centro. Pede-se para balancear o conjunto retirando massa da periferia do disco utilizando uma broca de 8mm de dimetro. Considerar a densidade do ao = 7860 Kg/m3. Determine tambm o local e a profundidade do furo. Frmula: Fc = m x rot2 x r

Obs.: crie variaes do problema. Chame um colega para determinar novos valores. Mude a densidade do material ou o dimetro da broca. Adicione massa.

ACOPLAMENTOS

(Reviso do Elemento de Mquina e Manuteno)

Quando necessitamos transmitir movimento entre eixos independentes, preciso fazer isso atravs de um acoplamento elemento de mquina. Vrios so os acoplamentos disponveis no mercado, cada um com determinada caracterstica. Existem os rgidos e os flexveis, e esses metlicos e no-metlicos, alm dos hidrulicos.

Podemos sintetizar a funo dos acoplamentos com as seguintes finalidades:

Unir dois eixos axialmente;

Absorver choques;

Acomodar desalinhamentos (quando elsticos);

Transmitir torque;

Como elemento fusvel.

Manuteno montagem e desmontagem

Antes de instalar elementos em um eixo necessrio avaliar seu empeno batimento, e sua folga axial flutuao, geralmente provocada por folgas nos mancais.

Para o batimento, deve ser posicionado o relgio comparador na posio radial do eixo, como mostrado na figura 49 (manual B502-XC-P-E1-L01).

Para a flutuao, a posio do relgio deve ser axial, como mostrado na figura 50 (manual B502-XC-P-E1-L01).

Em geral, os acoplamentos so montados no eixo com chaveta. Para montagem e desmontagem das metades de um acoplamento preciso afastar as pontas dos eixos, instalar os dois lados e aproximar novamente a fim de serem alinhados (captulo seguinte).

Cada tipo de acoplamento exige uma manuteno. Os fixos devem ser avaliados quanto ao torque de aperto dos parafusos e desgaste de sua superfcie pois a corroso pode provocar desalinhamentos e desbalanceamentos.

J os flexveis, tanto o torque de aperto dos parafusos que prendem suas metades quanto o elemento elstico que os une devem ser avaliados de forma preventiva. Desgaste, fissuras por ressecamento, quebras ou partes soltas por processo abrasivo podem desencadear o rompimento do elemento e a quebra do conjunto. Nos acoplamentos flexveis metlicos como os de grade (tipo Falk) ou de engrenagens h a necessidade de lubrificao j que o atrito metlico de seus elementos ser prejudicial para a vida do conjunto.

Acoplamentos hidrulicos devem ter a ateno do manutendor voltada para o fluido hidrulico e desgaste das vedaes. Volume correto e troca no tempo especificado so vitais.

Acoplamento Hidrulico

J os acoplamentos mveis que operam por atrito embreagem e freios a manuteno est nos elementos de frico chamados plats e discos de frico, que no podem receber umidade e nenhum lubrificante.

importante para a manuteno correta de um sistema de transmisso usando acoplamentos que a folga entre as faces desse seja mantida de acordo com as especificaes dos fabricantes e/ou as exigncias do servio, como trabalho em rea aquecida.

Os principais cuidados a tomar durante a montagem de acoplamentos so:

Cuidar para que a folga existentes entre o furo e o eixo seja interferente, exigindo montagem a quente abaixo de 135 C;

Cuidar da chaveta e dos rasgos da chaveta no furo e no eixo para evitar sobrecarga ou folgas excessivas;

Nunca montar usando golpes. Devem ser usadas prensas e ferramentas adequadas;

Em encaixes cnicos, verificar se ambos furo e eixo possuem o mesmo ngulo;

O alinhamento dos eixos deve ser o melhor possvel, mesmo quando em uso os acoplamentos flexveis;

Cuidar da folga entre as faces para que absorva a possvel dilatao;

Verificar o dimensional das partes e a concentricidade do furo nas metades do acoplamento;

Certificar-se da correta instalao antes de acionar o equipamento.

ELEMENTOS DE VEDAAO

Juntas

So empregadas em partes estticas de mquinas ou equipamentos como, por exemplo, nas tampas de caixas de engrenagens. Esse tipo de junta pode ser encontrada pronta ou confeccionada conforme o formato da pea que vai utiliz-la. Podem ser confeccionadas em papelo hidrulico, em metal, em cortia ou em material sinttico como o teflon. As juntas com base em amianto esto em desuso em virtude do potencial cancergeno deste.

Gaxetas

Gaxetas so elementos mecnicos utilizados para vedar a passagem de um fluxo de fluido de um local para outro, de forma total ou parcial. Os materiais usados na fabricao de gaxetas so: algodo, juta, asbesto (amianto em desuso), nilon, teflon, borracha, alumnio, lato e cobre. A esses materiais so aglutinados outros, tais como: leo, sebo, graxa, silicone, grafite, mica etc.

A funo desses outros materiais que so aglutinados s gaxetas torn-las auto-lubrificadas.

Abaixo so mostradas gaxetas em forma de corda, anis e algumas de suas aplicaes.

Corda em espiral. O corte dos anis seguem as linhas traadasMontagem axial dos anis

Anel de corte nico.Montagem radial dos anis.

Anis com charneira.Montagem radial.

Retentores

Recomendaes para a aplicao dos retentores para que trabalhe de modo eficiente e tenha uma boa durabilidade:

O acabamento da superfcie do eixo deve ser obtido por retificao, seguindo os padres de qualidade exigidos pelo projeto;

A superfcie de trabalho do lbio do retentor dever ser isenta de sinais de batidas, sulcos, trincas, falhas de material, deformao e oxidao;

A dureza do eixo, no local de trabalho do lbio do retentor, dever estar acima de 28 HRC.

Recomenda-se pr-lubrificar os retentores na hora da montagem. A pr-lubrificao favorece uma instalao perfeita do retentor no alojamento e mantm uma lubrificao inicial no lbio durante os primeiros giros do eixo. O fluido a ser utilizado na pr-lubrificao dever ser o mesmo fluido a ser utilizado no sistema e preciso que esteja isento de contaminaes;

A montagem do retentor no alojamento dever ser efetuada com o auxlio de prensa mecnica, hidrulica e um dispositivo que garanta o perfeito esquadrejamento do retentor dentro do alojamento;

A superfcie de apoio do dispositivo e o retentor devero ter dimetros prximos para que o retentor no venha a sofrer danos durante a prensagem;

O dispositivo no poder, de forma alguma, danificar o lbio de vedao do retentor;

A ponta do eixo deve ter chanfro entre 15 e 25 para facilitar a entrada do retentor. No sendo possvel chanfrar ou arredondar a ponta ou tendo o retentor que passar obrigatoriamente por regies com roscas, ranhuras, entalhes ou outras irregularidades, recomenda-se o uso de uma luva de proteo para o lbio. O dimetro da luva dever ser compatvel para que o lbio no venha a sofrer deformaes;

Sempre que houver desmontagem do conjunto que implique desmontagem do retentor ou do seu eixo de trabalho, recomenda-se substituir o retentor por um novo;

Quando um retentor for trocado, mantendo-se o eixo, o lbio do novo retentor no dever trabalhar no sulco deixado pelo retentor velho;

Riscos, sulcos, rebarbas, oxidao e elementos estranhos devem ser evitados para no danificar o retentor ou acarretar vazamento;

Muitas vezes, por imperfeies no alojamento, usam-se adesivos (colas) para garantir a estanqueidade entre o alojamento e o retentor. Nessa situao, deve-se cuidar para que o adesivo no atinja o lbio do retentor, pois isso comprometeria seu desempenho;

Anlise de falhas e provveis causas de vazamentos em retentores:

FALHASPROVVEIS CAUSAS DE VAZAMENTO

Lbio do retentor apresenta-se cortado ou com arrancamento de material.Armazenagem descuidada; m preparao do eixo; falha na limpeza; falta de proteo do lbio na montagem.

Lbio apresenta-se com desgaste excessivo e uniforme.Superfcie do eixo mal-acabada; falta de pr-lubrificao antes da montagem; uso de lubrificante no recomendado; dimetro do eixo acima do especificado; rugosidade elevada.

Lbio com desgaste excessivo, concentrado em alguma parte do permetro.Montagem desalinhada ou excntrica (alojamento/eixo); deformao nas costas do retentor por uso de ferramenta inadequada na montagem; retentor inclinado no alojamento.

Eixo apresenta desgaste excessivo na pista de trabalho do lbio.Presena de partculas abrasivas; dureza do eixo armazenagem e manipulao do eixo.

Eixo apresenta-se com marcas de oxidao na rea de trabalho do retentor.Falta de boa proteo contra oxidao durante a armazenagem e manipulao do eixo.

Lbio endurecido e com rachaduras na rea de contato com o eixo.Superaquecimento por trabalhos em temperaturas acima dos limites normais; lubrificao inadequada (lubrificao no recomendada); nvel abaixo do recomendado.

Retentor apresenta-se com deformaes no dimetro, ou apresenta-se inclinado no alojamento.Dimetro do alojamento com medidas abaixo do especificado; chanfro de entrada irregular com rebarbas ou defeitos; instalao com ferramenta inadequada.

ALINHAMENTO

Como visto, quando necessitamos transmitir movimento entre eixos independentes, preciso conectar esses eixos atravs de um acoplamento elemento de mquina. Vrios so os acoplamentos disponveis no mercado, cada um com determinada caracterstica. Existem os rgidos com pequena ou nenhuma tolerncia ao desalinhamento, e os flexveis com maior tolerncia ao desalinhamento, e esses metlicos e no-metalicos.

Ao serem instalados, h a necessidade de executar o alinhamento axial dos eixos, sob pena de dano prematuro ao sistema se no for feito. O grfico abaixo (sobreposto ao baco) mostra como o desalinhamento, associado ao desbalanceamento, so as maiores causa de problemas causados pela vibrao.

Existem quatro mtodos de ser realizado o alinhamento axial de eixos: usando uma escala e calibre de lmina ou paqumetro; usando apenas um relgio comparador (mtodo da face e do permetro); usando dois relgios comparadores ao mesmo tempo (mtodo da reverso) e usando sistemas a Laser.

Um alinhamento, assim como o balanceamento de mquinas, severamente influenciado pela rotao do eixo. Quanto maior for a rotao, maior ser a influencia do alinhamento na vida da mquina, principalmente para o acoplamento, os mancais e as vedaes. No baco Padro para Desalinhamento Mximo mostrado acima, possvel observar isso. Os limites admissveis para o desalinhamento caem rapidamente com o aumento da rotao. Tambm, em funo das foras fsicas atuantes em um movimento circulatrio, o dimetro do acoplamento influenciar fortemente os limites mximos permitidos para o desalinhamento.

O alinhamento preciso dos eixos ir contribuir para:

Aumentar a vida til dos rolamentos;

Reduzir as tenses nos acoplamentos e, portanto, o risco de superaquecimento e quebra;

Reduzir o desgaste em vedantes, ajudando a prevenir contaminao e vazamento de lubrificao;

Reduzir o atrito e, com isso, o consumo de energia;

Reduzir o rudo e a vibrao;

Aumentar a disponibilidade, a eficincia e a produtividade da maquinaria;

Reduzir custos de substituio de componentes e paralisao da maquinaria.

Mtodos de Alinhamento

Os desalinhamentos so os existentes no plano vertical - angular e paralelo; e no plano horizontal - angular e paralelo. Para mtodos de correo do alinhamento imprescindvel que um lado seja a referencia o fixo.

Para a execuo de alinhamentos, essencial que se faam os seguintes procedimentos:

1. Verificar e corrigir se necessrio o nivelamento da base e das mquinas fixa e mvel;

2. Verificar e corrigir se necessrio o batimento e a flutuao dos eixos das mquinas fixa e mvel.

Mtodo para nivelamento de uma superfcie:

1. Medir a distancia LE (comprimento do nvel menos o comprimento da lamina inserida sob ele) e a LB (distancia entre os apoios)

Outro detalhe importante no alinhamento axial de eixos a seqncia de correo:

1. Corrigir o desalinhamento angular vertical;

2. Corrigir o desalinhamento paralelo vertical;

3. Corrigir o desalinhamento angular horizontal;

4. Corrigir o desalinhamento angular horizontal;

Os desalinhamentos Torcional e Axial no sero vistos aqui apesar deles aparecerem durante o movimento dos eixos.

Os desalinhamentos angular nos planos vertical e horizontal e paralelo nos mesmos planos, so idnticos em sua avaliao mas diferentes no modo de correo, que ser visto a seguir.

A figura 52 (manual B502-XC-P-E1-L03) mostra o desalinhamento angular vertical e o mtodo de ajuste quando a folga maior est na posio 06:00 horas (inverso se a folga maior estivesse na posio 12:00 horas).

Na figura 53 (manual B502-XC-P-E1-L03) mostrado o desalinhamento paralelo vertical e o mtodo de ajuste quando a folga maior est na posio 12:00 horas Est uma condio essencial para a montagem de conjuntos motor-mquina. Caso o lado da mquina estivesse mais alto, o trabalho a ser executado para o alinhamento poderia necessitar de completa desmontagem do conjunto mquina, caro demais em alguns casos como o de bombas de grande porte acopladas a tubulaes.

Ento, na pr-montagem de conjuntos motor-mquina h a necessidade de se manter o lado da mquina ligeiramente mais alto que o lado do motor (mnimo de 0,002 ou 0,050mm).

No plano horizontal, as medies so idnticas, mas o acerto feito com o deslocamento lateral dos ps independentemente os frontais ou trazeiros para o angular e ao mesmo tempo para o paralelo.

Mtodo da Rgua, Calibre de lmina ou Paqumetro

Consiste em medir a folga entre as faces nas posies 12:00 e 06:00 horas para o plano vertical, correo angular, como mostrado na figura 58 (manual B502-XC-P-E1-L03), e calcular a diferena entre elas, anotando a posio da maior folga. O resultado o quanto est desalinhado angularmente os eixos. A correo consiste em calar os ps do motor dianteiros ou trazeiros conforme o caso de modo a trazer a folga para os valores permitidos (ver tabela Valores de Referencia).

O clculo a ser feito por semelhana de tringulos (como na figura ao lado) j que, caso exista diferena entre as medies 12:00 e 06:00 horas, estar formado um triangulo retngulo. A correo a ser efetuada com calos nos ps do motor tambm formar um tringulo retngulo. Assim, haver proporcionalidade entre eles.

Exemplo: caso tenhamos obtido uma folga resultante dada pela diferena das medidas efetuadas nas posies 12:00 e 06:00 horas do acoplamento, de 0,580mm na posio 12:00 horas, em um acoplamento com dimetro de 230mm, tendo a lamina do calibre sido inserida 8mm na folga, teramos que corrigir o desalinhamento angular colocando calos nos ps trazeiros do motor (mais afastados do acoplamento) no valor de:

Clculo do dimetro a ser considerado para o clculo (semelhante fig. 33)

Considerando que os acoplamentos devem ter uma folga entre as faces devido a dilatao dos corpos por aquecimento, o clculo final da folga a ser considerada deve levar em conta este valor e subtra-la do valor resultante. Neste caso, vamos considerar que esta folga deva ser de 0,300mm. Assim, o valor resultante ser de 0,208mm para o clculo do calo.

Por semelhana de tringulos (regra de 3) e considerando que os ps do motor esto a 580mm um do outro, teramos:

Caso seja possvel efetuar a medio da distancia entre as faces externas dos mancais, o paqumetro poder ser utilizado figuras 48 e 66 (manual B502-XC-P-E1-L03), de maneira anloga ao calibre de lamina. importante lembrar que o ponto de medio deve ser o mesmo. Para isso, basta efetuar uma marca no acoplamento e posicion-lo nas referencias de medio 12:00 06:00 horas para o plano vertical e 03:00 09:00 horas para o plano horizontal.

Com a colocao dos calos nos ps trazeiros e torqueado os parafusos, fica ajustado o desvio angular vertical. Mas a correo poder provocar desalinhamento paralelo no mesmo plano que dever ser corrigido em seguida, medindo o nvel de ambos os lados do acoplamento 12h e 06h, como mostrado na figura 70 (manual B502-XC-P-E1-L03).

Se a diferena for zero porque o valor medido exatamente o valor do calo exigido para a correo que deve ser colocado em todos os ps frontais e trazeiros. Caso o valor seja diferente de zero, calcule a mdia e calce com este valor. Assim o desalinhamento paralelo vertical estar corrigido.

Calos devem ser colocados na menor quantidade possvel. Se necessrio coloca-los de vrias espessuras, posicione os mais espessos por fora e os mais finos por dentro.

Mtodo da face e do permetro - usando um relgio comparador

Quando h necessidade de maior preciso no alinhamento, temos que utilizar o relgio comparador. Como conseqncia da necessidade de uma referencia o relgio deve estar fixado sempre no lado mvel.

A medio dever ser feita na face alinhamento angular nos planos vertical e horizontal, figura 30 (manual B503-XC-P-E1-L05); e no permetro alinhamento paralelo nos planos vertical e horizontal, figura 29 (manual B503-XC-P-E1-L05). Tambm necessrio que um alinhamento grosseiro no plano horizontal seja efetuado para minimizar uma possvel leitura fora da linha que passa pelo centro do eixo do lado movido (TIR falso).

No desalinhamento paralelo, o valor do calo ser a metade do valor encontrado diferena entre as leituras 12h 06h e 03h 09h. A razo porque o relgio l este desnvel ou desalinhamento duas vezes como mostra a figura 28 (manual B503-XC-P-E1-L05). Esta leitura chamada de TIR (Leitura Total do Relgio).

Quando for impossvel utilizar a face interna do acoplamento para obter os valores para avaliao do desalinhamento angular, poder ser utilizada a face externa, como mostra a figura 36 (manual B503-XC-P-E1-L05).

Tambm, caso tanto a face interna quanto a externa ou o permetro no puderem ser utilizados, possvel executar o alinhamento utilizando um alvo figura 47 (manual B503-XC-P-E1-L05).

O clculo e o acerto do desalinhamento angular e paralelo nos planos vertical e horizontal igual ao utilizado no mtodo por calibre de lminas. importante lembrar que o objetivo real do processo de alinhamento alinhar os eixos e no o acoplamento.

Outros mtodos utilizando relgio comparador existem mas no sero abordados aqui.

ALINHAMENTO A LASER

O sistema Fixturlaser XA possui duas unidades de medio (alvos) que so colocadas em cada um dos eixos. Depois de girar o eixo para corresponder a diversas posies de medio (planos), o sistema calcula a distncia relativa entre os dois eixos em dois planos.

As distncias entre os dois planos de medio, a distncia ao acoplamento e a distncia at os ps da mquina so fornecidas pelo operador ao sistema.

Como o sistema de alinhamento a laser executa seus clculos semelhante ao processo utilizado no mtodo por relgio comparador, com preciso muito maior, no detalharemos o mtodo e limitaremos a traduzir as telas principais.

Tela de entrada do sistema / Menu Principal Fig. 01

Fig. 02 Definio das condies do alinhamento dentro ou fora dos valores vlidos

Coleta de dados e formao do plano de leitura por 02 pontos posso passar uma reta e 03 retas formam um plano. Portanto, se tenho 03 pontos marcados num circulo preferencialmente eqidistantes, forma-se um plano utilizado pelo sistema para coletar as medidas necessrias ao alinhamento Fig. 03 a seguir.

Fig. 04 - Resultados das medies

No plano vertical vista frontal: a figura mostra que os eixos encontram-se desalinhado angularmente em 0,26/100mm (0,26mm de desvio a cada 100mm de dimetro do acoplamento) e com 0,61mm de desalinhamento paralelo. A cor apresentada a vermelha fora da tolerncia em ambos.

No plano horizontal vista superior: a figura mostra que os eixos encontram-se desalinhado angularmente em 0,60/100mm e com 1,46mm de desalinhamento paralelo.

As figuras ao lado dos valores indicam a posio da folga angular e o desnvel/deslocamento paralelo dos eixos, bem como os desenhos dos motores com o acoplamento frontal e superior.

Fig. 05 (tela ampliada de correo) Uma vez coletado os dados (Fig. 03), os clculos de desalinhamento angular e paralelo vertical so apresentados na tela (Fig. 05). No caso, h um desalinhamento angular de -0,10mm para cada 100mm de dimetro do acoplamento e um desalinhamento paralelo de +0,65mm. Tambm so apresentados os valores de correo a serem feitos nos ps do motor (lado mvel) e setas indicando a intensidade e a direo da correo. No caso da figura 05, h uma forte correo - para baixo nos ps frontais e uma correo menor para cima nos ps traseiros.

Fig. 06

Na figura 06 possvel observar os desalinhamentos no plano horizontal (vista superior) e as correes exigidas para deixar o conjunto alinhado dentro da tolerncia exigida: deslocar para a esquerda em 3,94mm os ps dianteiros e 6,19mm os ps trazeiros.

Para a leitura das correes necessrias nos planos vertical e horizontal h a necessidade de deslocar os sensores para a posio vertical ou horizontal.

O alinhador a laser permite corrigir os desalinhamentos angular e paralelo no mesmo plano ao mesmo tempo.

O desalinhamento excessivo provoca os seguintes problemas no equipamento:

Falha prematura do rolamento, vedaes, eixo e do prprio acoplamento.

Vibrao radial e axial excessivas (pode variar conforme o tipo de acoplamento).

Aumento da temperatura dos mancais.

Vazamento de leo nas vedaes do mancal.

Afrouxamento dos parafusos da base.

Afrouxamento ou quebra dos parafusos do acoplamento.

Aquecimento do acoplamento. Nos acoplamentos com elastmeros, verificar o efeito da temperatura.

Desgaste excessivo do acoplamento.

Ruptura do eixo na regio do mancal ou do acoplamento.

Perda de leo ou graxa pelo acoplamento.

EXERCCIOS

1- De acordo com o desenho acima, calcule o valor dos calos que iro corrigir os desalinhamentos apontados. Identifique-os corretamente, o valor, a direo e a posio dos calos.

2- A razo da altura inicial do eixo movido (lado fixo) ser em mdia 0,015 maior que o eixo motor (lado mvel) para...

a. Permitir o nivelamento correto do lado fixo.

b. Permitir alinhar o conjunto corretamente.

c. Permitir corrigir o lado mvel quando em falta de apoio em um dos ps (p manco).

d. Permitir calar os ps da frente do lado mvel para correo do desalinhamento.

3- Ordene as aes de forma correta quando da montagem de um motor eltrico.

1Montar o motor sobre a superfcieObservar o alinhamento do motor com a extremidade da base

2Verificar falta de apoio (p manco)Apertar os 4 parafusos do p do motor segundo numa seqncia cruzada

3Verificar o nvel,e nivelar se necessrioObservar os itens de proteo antes de acionar o motor

4Verificar a rotao do motor com um tacmetro digitalVerificar o batimento e flutuao do eixo do motor

4- Um alinhamento deve ser feito seguindo a seguinte ordem:

a. Nivelamento do eixo motor, alinhamento do plano horizontal e alinhamento do plano vertical.

b. Nivelamento do plano vertical e alinhamento do plano horizontal.

c. Correo do desnivelamento vertical paralelo e angular, correo do desnivelamento paralelo horizontal e angular.

d. Correo do desnivelamento vertical angular e paralelo, correo do desnivelamento horizontal angular e paralelo.

5- Um alinhamento deve ser feito pelo lado do motor por que...

a. possvel cala-lo e move-lo nos planos vertical e horizontal.

b. Permite acertar falhas de montagem do lado movido.

c. No seria possvel mexer pelo lado fixo.

d. mais fcil.

Relativo ao desenho ao lado: (q. 5, 6 e 7)

6- O calibrador de folgas utilizado para...

a. Aferir a folga do eixo.

b. Aferir o desnivelamento do eixo.

c. Aferir o alinhamento do eixo.

d. Verificar se o eixo est empenado.

7- As distncias LE e LB e a espessura da lamina do calibrador so importantes para...

a. Calcular o valor do calo a ser inserido sob o mancal da direita para acerto do desnivelamento.

b. Montar corretamente os mancais.

c. Calcular o valor do desalinhamento entre os mancais.

d. Calcular o valor do calo a ser inserido sob o mancal da esquerda para acerto do desnivelamento.

8- Caso a leitura feita na lamina do calibrador fosse de 0,30mm e as distancias LE e LB fossem respectivamente 75,00mm e 250,00mm, que valores de calo seriam utilizados no nivelamento?

a. 1,00mm

b. 62,50mm

c. 0,09mm

d. 0,10mm

Relativo ao desenho abaixo: (q. 8 e 9)

9- A atividade desenvolvida ...

a. Certificar-se de que o eixo fixo esteja entre 0,254mm (0,010) e 0,381mm (0,015) mais alto que o eixo motor.

b. Aferir a folga do eixo do motor.

c. Avaliar o nivelamento dos eixos.

d. Aferir o alinhamento dos eixos.

10- Ao se posicionar o esquadro sobre o eixo, deve ser observado...

a. Que ele no fique no rasgo de chaveta ou prximo dele e esteja apoiado perfeitamente sobre o eixo.

b. Que ele fique alinhado com o eixo, independente da posio do rasgo da chaveta.

c. O perfeito alinhamento entre os eixos movido e motor.

d. O lado onde ser apoiado o esquadro que no desenho est do lado errado.

11- Dado que as leituras das laminas do calibrador de folgas nas posies 0 e 180 graus foram respectivamente -0,052mm e +0,132mm (figura ao lado), qual o desalinhamento apresentado, quais sero os calos e em quais ps do motor devem ser colocados (desalinhamento, calos, ps)?

a. 0,080mm, 0,23mm, frontais;

b. 0,184mm, 0,23mm, frontais;

c. 0,184mm, 0,23mm, trazeiros;

d. 0,184mm, 0,23mm, frontais e trazeiros;

BIBLIOGRAFIA

1- CAMPOS, Vicente Falcone. Gerncia de Qualidade Total 1997.

2- AMARAL, Afonso Luiz Otvio Anlise de Falhas e Soluo de Problemas, Editora QualyMark 2002.

3- MONCHY, Franois - A Funo Manuteno

4- NERIS, Manoel Messias - Apostila de Manuteno de Mquinas e Equipamentos.9. NEPOMUCENO, L. X. Tcnicas de Manuteno Preditiva 1989 Vol 1 e 2 Edgard Blucher.

5- Publicaes da Associao Brasileira de Manuteno ABRAMAN.

6- Publicaes da Associao Brasileira de Ensaios No Destrutivos ABENDE

7- Texto - BALANCEAMENTO DE BOMBAS CENTRFUGAS 09062008.pdf8- AMATROL, Manuais da Bancada de Mannuteno - 2007 EMBED Microsoft Equation 3.0

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