MONITORAMENTO BÁSICO DA CONDIÇÃO DE FUNCIONAMENTO DE MÁQUINAS ROTATIVAS ATRAVÉS DA "CANETA DE VIBRAÇÃO"

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1 MONITORAMENTO BÁSICO DA CONDIÇÃO DE FUNCIONAMENTO DE MÁQUINAS ROTATIVAS ATRAVÉS DA "CANETA DE VIBRAÇÃO" João Victor Trajano Alves - jv_trajano@hotmail.com Lucas Costa Brito - brito.lcb@ gmail.com Paulo César Monteiro Lamim Filho - plamim@ yahoo.com Jorge Nei Brito - brito@ufsj.edu.br Universidade Federal de São João del-rei, Praça Frei Orlando 170, São João del-rei-mg - CEP Resumo. O estudo de técnicas preditivas envolve a utilização de diversos recursos de captação de dados. Sempre com o objetivo de transformar sinais analógicos em digitais essas ferramentas auxiliam no diagnóstico de diferentes tipos de falhas que podem ocorrer em uma máquina rotativa. Alguns parâmetros são de grande importância para diagnosticar o estado da máquina. Dentre eles destacam-se a análise de vibração e análise de temperatura. Neste trabalho apresenta-se o monitoramento básico da condição de funcionamento de máquinas rotativas através da "Caneta de Vibração" (SKF Machine Condition Advisor). Essa ferramenta simples e de baixo custo apresenta duas importantes leituras de vibração (velocidade global e aceleração de envelope) e uma medição de temperatura. Também fornece automaticamente informações de alarme quando as leituras de vibração da máquina excedem os limites de alarmes prédefinidos de acordo com a Norma Técnica ISO A eficiência dessa ferramenta preditiva foi comprovada através de uma série de testes realizados numa bancada didática montada no Laboratório de Sistemas Dinâmicos onde foram inseridos diversos tipos de problemas tais como desbalanceamento, desalinhamento, folga mecânica e falhas em rolamento. Palavras-chave: Caneta de Vibração, Análise de Vibração, Análise de Temperatura, Técnicas Preditivas. 1. INTRODUÇÃO A manutenção de uma planta industrial é uma importante atividade que visa sempre o ótimo estado de conservação das máquinas. Visando otimizar a produção total, altos investimentos vêm sendo feitos no setor de manutenção e consequentemente novas tecnologias são desenvolvidas para facilitar o trabalho dos técnicos e operários no cotidiano empresarial, Melo (2008). Uma forte tendência é o investimento na manutenção preditiva, primeira grande quebra de paradigma da manutenção. Antes as empresas preferiam adotar como política de manutenção a manutenção preventiva e corretiva do que usufruir dos benefícios da preditiva. Os prós da preditiva mostram o quanto é viável investir neste conceito de manutenção permitindo que a manutenção passe a ser feita de forma planejada. Assim, é evidente a redução dos custos de manutenção e de falhas nas máquinas seguido de aumento da produtividade e aumento dos lucros, Kardec e Nacif (2009) e Silva (2006). Os investimentos em técnicas preditivas de monitoramento ainda são considerados elevados e muitas vezes acabam sendo viáveis para as grandes empresas. Com a evolução tecnológica a manutenção preditiva passa a ter opções de ferramentas simples e mais acessíveis, como por exemplo, o SKF Machine Condition Advisor (Consultor SKF de Condição da Máquina) ou simplesmente "Caneta de Vibração". Dessa forma o monitoramento básico da condição de funcionamento das máquinas em pequenas e médias empresas tem crescido, possibilitando que estas se tornem mais competitivas frente à disputa acirrada e o mercado globalizado. Neste trabalho apresenta-se o monitoramento básico da condição de funcionamento de máquinas rotativas através da "Caneta de Vibração". O SKF Machine Condition Advisor (Consultor SKF de Condição da Máquina) apresenta duas importantes leituras de vibração da integridade da máquina e uma medição de temperatura, além de oferecer automaticamente informações de alarme quando as leituras de vibração da máquina excederem orientações aceitas. As medições de vibração incluem: - Uma leitura de vibração de velocidade global, que indica a condição geral da máquina. Essa leitura "global" mostra um valor total de todos os sinais de vibração que emanam de todos os componentes da máquina dentro do intervalo de sensor do instrumento. O instrumento compara o valor de vibração total com limites estabelecidos pelas orientações ISO (2009). Valores de medição que excedam os limitem são indicados automaticamente.

2 - Uma medição de vibração "aceleração de envelope" (rolamento) que filtra todos os sinais de vibração, exceto aqueles que emanam de rolamentos e caixas de engrenagem de elementos. Leituras de vibração de rolamento são automaticamente comparadas com limites estabelecidos pela SKF com base em anos de análise estatística de bancos de dados existentes. Essa leitura ajuda a detectar falhas de rolamento nos estágios iniciais. Quando usadas juntamente, essas duas medições de vibração e suas comparações de alarme podem oferecer detecção da maioria de falhas de máquinas e, muito importante, detecção de falhas de rolamento de elemento de rolagem. Embora comparações de alarme não sejam fornecidas para leituras de caixa de engrenagem, a tendência global de aceleração de envelope pode oferecer detecção de falhas da engrenagem. Além disso, uma medição infravermelha de temperatura é fornecida para indicar aumentos de temperatura não característicos, que geralmente ocorrem conforme pioram as falhas da máquina e dos rolamentos, e para ajudar a detectar problemas da máquina que talvez não afetem os respectivos sinais de vibração, Barclay (2009). A eficiência dessa ferramenta preditiva foi comprovada através de uma série de testes realizados numa bancada didática, montada no LASID - Laboratório de Sistemas Dinâmicos, onde foram inseridos diversos tipos de problemas tais como desbalanceamento, desalinhamento, folga mecânica e falhas em rolamento. O aumento do nível global comprova que esta ferramenta é de extrema utilidade indicando a presença de problemas comumente observados em âmbito industrial. Dessa forma possibilita à Equipe de Manutenção realizar uma manutenção corretiva planejada, fruto da implantação da manutenção preditiva, reduzindo o tempo de parada e, consequentemente, otimizando a produção. 2. MEDIÇÃO DE NIVEL GLOBAL - VELOCIDADE O nível global de vibrações é considerado um parâmetro aceitável quando se quer diagnosticar a condição geral de uma máquina rotativa e é largamente utilizado para se ter uma primeira impressão do estado em que o equipamento se encontra. A "Caneta de Vibração" (SKF Machine Condition Advisor) coleta esses sinais provenientes de todos os componentes da máquina dentro de um intervalo de frequência de 10Hz a 1000Hz. Definindo um intervalo de velocidade de 0,7 a 65mm/s (RMS, do inglês Root Mean Square) essa ferramenta gera um valor de leitura. O processo de obtenção do valor se dá através da transformação de um sinal mecânico em um sinal elétrico equivalente, caracterizando a medição do nível global. Em se tratando da obtenção de níveis globais de vibração é interessante obter a "assinatura de vibração" do equipamento. Essa "assinatura de vibração" ou "base line" será a referência para as futuras medições e será comparado com os limites de vibrações impostos pelo fabricante ou pela norma ISO , Tab. 1. Tabela.1 - ISO

3 O Grupo de velocidades de alarme (G2 e G4 ou G1 e G3) determina os limites de alarme de vibração global do instrumento. Portanto, o usuário deverá selecionar o grupo que melhor descreva tamanho, tipo e velocidade gerais da máquina que está sendo inspecionada. Observe que essas classificações de grupo de máquina seguem o padrão ISO , que classifica níveis de vibração de velocidade totais para classificações padronizadas de máquinas. As opções são mostradas a seguir. - GRUPOS 2 e 4 (padrão): As classificações 2 e 4 do Grupo da norma ISO definem o seguinte tipo de máquina: Máquinas de tamanho médio e máquinas elétricas com altura de eixo medindo entre 160 e 315 mm. Essas máquinas são normalmente equipadas com rolamentos de elementos, mas podem utilizar rolamentos de luva, além de operar em velocidades acima de 600 RPM. Essas máquinas incluem bombas com impulsores de palhetas múltiplas e acionadores integrados. - GRUPOS 1 e 3: As classificações 1 e 3 do Grupo da norma ISO definem o seguinte tipo de máquina: Máquinas grandes e máquinas elétricas com uma altura de eixo medindo mais do que 315 mm. Essas máquinas são geralmente equipadas com rolamentos de luva, mas podem utilizar rolamentos de elementos. Essas máquinas incluem bombas com impulsores de palhetas múltiplas e acionadores integrados. Um fator adicional nas classificações ISO para máquinas é o fato de a máquina ser montada em fundações rígidas ou flexíveis. Portanto, uma configuração adicional que ajuda a definir os níveis de alarme de vibração total do grupo de alarmes de velocidade é se a máquina que está sendo inspecionada tem fundação Rígida (padrão) ou Flexível. Essa configuração deve ser feita antes de iniciar a medição. O sucesso do diagnóstico baseado no valor do nível global de vibração consiste na análise de tendências que implica na coleta de dados periodicamente com o intuito de observar a evolução dos níveis e vibração. O monitoramento da análise de tendência e suas variações permitem planejar a parada do equipamento. É importante destacar que o nível global de vibração não permite identificar a (s) fonte (s) de excitação (ões). Apesar dessa limitação a "Caneta de Vibração" é muito útil no ambiente industrial. A medição pode ser feita de forma simples e rápida, tornando-a uma ferramenta importante na predição de anormalidades do equipamento inspecionado mostrando seu nível de severidade. 3. MEDIÇÃO DE NIVEL GLOBAL - ACELERAÇÃO DE ENVELOPE Defeitos em rolamentos são um dos principais problemas presentes nas máquinas rotativas. O diagnóstico de falhas em rolamentos nos estágios iniciais evita o comprometimento do equipamento de maneira geral. A aceleração global de envelope é um parâmetro utilizado para demonstrar a condição geral dos rolamentos, por possuir frequências características mais elevadas os sinais são filtrados para que somente altas frequências possam ser identificadas. A "Caneta de Vibração" possui o mecanismo que fornece uma leitura global da aceleração de envelope em uma faixa de 0,2 ge a 50 ge, definindo as especificações do rolamento presente no equipamento esse parâmetro pode ser monitorado em conjunto com as medições de nível global, oferecendo assim a detecção da maioria das falhas que ocorrem em máquinas rotativas. A classificação de aceleração de envelope (CL1, CL2 ou CL3) determina os níveis de alarme de "vibração do rolamento" da "Caneta de Vibração". Portanto, o usuário deverá selecionar a classe de aceleração de envelope que melhor descreva tipo e velocidade gerais dos rolamentos que está sendo inspecionado. As opções são: CL1: Rolamentos com um diâmetro interno entre 200 mm e 500 mm e velocidade do eixo abaixo de 500 RPM. CL2 (padrão): Rolamentos com um diâmetro interno entre 200 mm e 300 mm e velocidade do eixo entre 500 RPM e 1800 RPM. CL3: Rolamentos com um diâmetro interno entre 20 mm e 150 mm e velocidade do eixo de 1800 RPM a 3600 RPM. A importância de se monitorar periodicamente a aceleração de envelope permite fazer a análise de tendências onde é possível identificar o estado geral do rolamento, entretanto não detecta qual o tipo de problema que o rolamento apresenta. Os dados da Tab. 2 informam os níveis de severidade de acordo o valor da aceleração de envelope. Esta tabela foi baseada no banco de dados da SKF, o qual classifica o equipamento de acordo com o tipo de rolamento e nível de rotação, (SKF Machine Condition Advisor, 2009).

4 Tabela 2. Classificação dos níveis de aceleração de envelope. 3. MEDIÇÃO INFRAVERMELHA DE TEMPERATURA A análise da variação de temperatura em equipamentos vem ganhando importância no meio industrial e no cenário preditivo. De acordo com os níveis de temperatura pode-se predizer que algum tipo de avaria está presente na máquina. Existem dois tipos de termometria: a convencional e a infravermelho. O método convencional utiliza termômetros os quais medem as temperaturas através do contato físico das partes, ou seja, o meio deve estar ligado fisicamente ao termômetro para que ocorra a condução térmica. Já o infravermelho, o qual está inserido como recurso na "Caneta de Vibração", possibilita uma medição através do fenômeno de radiação (radiação eletromagnética) em uma faixa de -20 C a +200 C, possibilitando a troca de energia sem contato entre as partes. Muitos fatores podem contribuir para o superaquecimento de um motor entre eles se destaca o motor estar trabalhando sobrecarregado, rolamento danificado ciclo de trabalho excessivo, densidade do ar, falhas no sistema de ventilação, variação na potência de alimentação, entre outras (Brito, 2002). Para configurar a termometria como parâmetro preditivo é importante fazer a coleta de dados referentes à temperatura periodicamente em locais pré-definidos e posteriormente promover a análise de tendências para averiguar a existência de algum dano no equipamento. Deve-se ter cuidado com as condições do ambiente na área de trabalho. Vapor, poeira, fumaça etc., podem impedir a medição exata, obstruindo o leitor ótico da "Caneta de Vibração". Se a "Caneta de Vibração" for exposta a diferenças abruptas de temperatura ambiente, de 11 C ou mais (20 F), deixe-a ajustar-se à nova temperatura ambiente por pelo menos 20 minutos antes de executar medições de temperatura. Um parâmetro que merece atenção especial é a emissividade que é a medida da capacidade de um objetivo de emitir energia infravermelha. A energia emitida indica a temperatura do objeto. A emissividade pode ter um valor de 0 (espelho brilhante) a 1.0 (corpo negro). A maioria das superfícies orgânicas, pintadas ou oxidadas tem valores de emissividade próximos a 0,95. A emissividade da "Caneta de Vibração" está definida para 0,95 por tratar da maioria das superfícies. 4. ANÁLISE EXPERIMENTAL Os testes com a "Caneta de Vibração" foram realizados em uma bancada experimental montada no Laboratório de Sistemas Dinâmicos (LASID) da Universidade Federal de São João del-rei (UFSJ), Fig Figura 1 - Bancada experimental.

5 A bancada é composta por um motor de indução trifásico Eberle{1}, 2 CV, 860 RPM, 60Hz, 1,68A, classe de isolamento térmico B, rolamentos dianteiro e traseiro 6204 ZZ acoplado a um gerador Kuper {2}. As medições foram feitas variando a carga em 0% (1,3A), 50%(1,49A) e 100%(1,68A) através de um variador de tensão {3}, duas lâmpadas de 500 W (30V) {7} e um multímetro {4} para acompanhamento dos níveis de corrente. O nível global de vibração e de aceleração de envelope foi coletado através da "Caneta de Vibração" {5} através de seu sensor externo (acelerômetro) {8}. Estes níveis globais também foram coletados através do coletor de dados Microlog GX {6} para comparação e validação dos dados coletados com a "Caneta de Vibração". Na Figura 2 tem-se os principais comandos da "Caneta de Vibração". Para medição da temperatura usou-se o sensor interno "Caneta de Vibração". Figura 2 - "Caneta de Vibração". O uso do sensor externo com sonda magnética aumentar a consistência e a qualidade das medições de vibração, Fig.3. Além disso, sensores magnéticos montados oferecem sensibilidade maior a sinais de vibração que ocorrem em frequências mais altas (ou seja, vibração de falha do rolamento) do que sensores de ponta de sonda. Assim, use o sensor magnético externo montado para facilitar a detecção prematura de problemas de rolamento ao invés do sensor interno "Caneta de Vibração". O sensor externo é um acelerômetro de 100 mv/g que é fixado a um cabo e uma base magnética. Sensor eterno Figura 3 - Sensor externo: acelerômetro de 100 mv/g com cabo integral e base magnética. Os pontos de medição no motor elétrico com a "Caneta de Vibração", e as respectivas nomenclaturas, são mostrados na Fig. 4. Figura 4 - Pontos de medição da vibração (velocidade e envelope de aceleração) e temperatura.

6 - LOV: Ponto de medição da vibração no rolamento, lado oposto ao acoplamento, posição vertical. - LOH: Ponto de medição da vibração no rolamento, lado oposto ao acoplamento, posição horizontal. - LOA: Ponto de medição da vibração no rolamento, lado do acoplamento, posição axial - LAV: Ponto de medição da vibração no rolamento, lado do acoplamento, posição vertical. - LAH: Ponto de medição da vibração no rolamento, lado do acoplamento, posição horizontal. - LAA: Ponto de medição da vibração no rolamento, lado do acoplamento, posição axial - TOV: Ponto de medição da temperatura do rolamento, lado oposto ao acoplamento, posição vertical. - TOH: Ponto de medição da temperatura do rolamento, lado oposto ao acoplamento, posição horizontal. - TAV: Ponto de medição da temperatura do rolamento, lado do acoplamento, posição vertical. - TAH: Ponto de medição da temperatura do rolamento, lado do acoplamento, posição horizontal. - TAA: Ponto de medição da temperatura do rolamento, lado do acoplamento, posição axial. Na Tabela 3 tem-se o nível global (mm/s) para a condição sem defeito ("assinatura do motor elétrico") e com a introdução de uma massa de 16 g no rotor, caracterizando o desbalanceamento. Tabela 3. Nível global: "assinatura do motor elétrico" x desbalanceamento. Nível Global (mm/s) Desbalanceamento de 16g LOV 1,70 2,40 2,08 5,06 5,36 5,58 LOH 0,90 1,28 1,08 5,56 5,50 5,34 LOA 4,10 7,04 5,64 4,36 7,16 6,54 LAV 1,00 1,36 1,04 3,14 3,32 3,02 LAH 1,12 1,96 1,40 3,76 3,70 3,58 LAA 3,98 7,54 5,56 7,88 6,46 5,68 Na Figura 5 tem-se o gráfico referente à condição sem defeito ("assinatura do motor elétrico") para diferentes condições de carga (10%, 50% e 100%), sinais coletados no lado oposto ao acoplamento (LOA) e lado do acoplamento (LA), para as posições vertical, horizontal e axial, Figura 5 - Gráfico referente à condição sem defeito ("assinatura do motor elétrico"). Na Figura 6 tem-se o gráfico referente à condição de desbalanceamento (introdução de uma massa de 16 g no rotor) para diferentes condições de carga (10%, 50% e 100%), sinais coletados no lado oposto ao acoplamento (LOA) e lado do acoplamento (LA), para as posições vertical, horizontal e axial. Na Tabela 4 tem-se os valores da temperatura para a condição sem defeito ("assinatura do motor elétrico") e com a introdução de uma massa de 16 g no rotor, caracterizando o desbalanceamento. Observa-se o desbalanceamento proporciona aumento da temperatura.

7 Figura 6 - Gráfico referente à condição de desbalanceamento (introdução de uma massa de 16 g no rotor). Tabela 4. Temperatura: "assinatura do motor elétrico" x desbalanceamento. Temperatura ( C) Desbalanceamento de 16g TOV 43,80 53,70 62,48 57,96 59,30 66,00 TOH 41,52 52,34 61,62 50,46 51,32 60,54 TAV 44,40 54,12 64,40 57,90 60,38 67,40 TAH 41,02 49,72 59,84 54,76 56,06 62,60 TCE 52,36 62,50 74,54 64,60 68,30 77,46 Com o objetivo de simular as condições de operação das máquinas industriais, além do desbalanceamento outro defeito de origem mecânica foi introduzido. Os parafusos de sustentação da base do motor foram afrouxados caracterizando a folga mecânica. O objetivo é verificar a sensibilidade da "Caneta de Vibração" em detectar o aumento do nível global de vibração. Com a introdução do desbalanceamento e folga mecânica, automaticamente tem-se também o desalinhamento. Na Tabela 5 tem-se o nível global (mm/s) para a condição sem defeito ("assinatura do motor elétrico") e com a introdução de uma massa de 16 g no rotor (desbalanceamento) acrescido da folga mecânica. Tabela 5. Níveis globais: "assinatura do motor elétrico" x desbalanceamento + folga mecânica. Nível Global (mm/s) Desbalanceamento de 16g +Folga Mecânica LOV 1,70 2,40 2,08 4,76 5,84 5,42 LOH 0,90 1,28 1,08 5,66 5,46 5,32 LOA 4,10 7,04 5,64 4,44 7,40 6,46 LAV 1,00 1,36 1,04 3,54 3,26 3,00 LAH 1,12 1,96 1,40 3,74 4,50 3,52 LAA 3,98 7,54 5,56 4,68 6,16 5,60 Na Figura 8 tem-se o gráfico referente à condição de desbalanceamento (introdução de uma massa de 16 g no rotor), acrescido da folga mecânica, para diferentes condições de carga (10%, 50% e 100%), sinais coletados no lado oposto ao acoplamento (LOA) e lado do acoplamento (LA), para as posições vertical, horizontal e axial.

8 Figura 8 - Gráfico referente à condição de desbalanceamento acrescido de folga mecânica Na Tabela 6 tem-se os valores da temperatura para a condição sem defeito ("assinatura do motor elétrico") e com a introdução de uma massa de 16 g no rotor (desbalanceamento) acrescido da folga mecânica. Observa-se os defeitos de origem mecânica, desbalanceamento e folga mecânica, proporciona aumento da temperatura. Tabela 6. Temperatura: "assinatura do motor elétrico" x desbalanceamento + folga mecânica. Temperatura ( C) Desbalanceamento de 16g + Folga Mecânica TOV 43,80 53,70 62,48 55,78 59,20 65,08 TOH 41,52 52,34 61,62 50,30 53,54 64,92 TAV 44,40 54,12 64,40 56,62 57,64 66,72 TAH 41,02 49,72 59,84 53,08 56,24 62,92 TCE 52,36 62,50 74,54 63,90 68,38 76,98 Com o objetivo de verificar o comportamento da "Caneta de Vibração" na identificação de falhas em rolamentos (aceleração global de envelope) foram introduzidos defeitos na pista interna, Fig. 9, e na pista externa, Fig. 10, no rolamento CBR 6204 ZZ do lado oposto do acoplamento (LOA). Também retirou-se a proteção de ambos os lados do rolamento (ZZ), e a lubrificação que vem de fábrica, para verificar a aceleração global de envelope. Figura 9 - Defeito na pista interna. Figura 10 - Defeito na pista externa.

9 Na Tabela 7 tem-se o nível global (mm/s) para a condição sem defeito ("assinatura do motor elétrico") e com a introdução de defeito no rolamento (na pista interna + na pista externa + falta de lubrificação). Tabela 7. Aceleração de envelope: x defeito no rolamento CBR 6204 ZZ. Aceleração de envelope (ge) Defeito no rolamento LOV 0,276 0,276 0,282 0,660 1,102 0,856 LOH 0,370 0,406 0,444 1,414 2,192 1,588 LAV 0,270 0,440 0,527 0,778 1,318 1,090 LAH 0,254 0,386 0,528 0,778 0,916 0,928 Na Figura 11 tem-se o gráfico referente à assinatura de envelope do rolamento CBR 6204 ZZ, para diferentes condições de carga (10%, 50% e 100%), sinais coletados no lado oposto ao acoplamento (LOA) e lado do acoplamento (LA), para as posições vertical, horizontal e axial. Figura 11 - Assinatura de envelope do rolamento CBR 6204 ZZ. Na Figura 12 tem-se o gráfico referente aos defeitos introduzidos no rolamento (na pista interna + na pista externa + falta de lubrificação) do rolamento CBR 6204 ZZ, para diferentes condições de carga (10%, 50% e 100%), sinais coletados no lado oposto ao acoplamento (LOA) e lado do acoplamento (LA), para as posições vertical, horizontal e axial. Figura 12 - Defeito no rolamento (na pista interna + na pista externa + falta de lubrificação). Na Tabela 8 tem-se os valores da temperatura referente aos defeitos introduzidos no rolamento (na pista interna + na pista externa + falta de lubrificação) do rolamento CBR 6204 ZZ. Observa-se que para estes tipos de feitos não há aumento significativo da temperatura.

10 Tabela 8 - Temperatura: x defeito no rolamento CBR 6204 ZZ. Temperatura ( C) Defeito no rolamento TOV 43,80 53,70 62,48 55,78 59,20 65,08 TOH 41,52 52,34 61,62 50,30 53,54 64,92 TAV 44,40 54,12 64,40 56,62 57,64 66,72 TAH 41,02 49,72 59,84 53,08 56,24 62,92 TCE 52,36 62,50 74,54 63,9 68,38 76,98 6. CONCLUSÃO De acordo com a Tab. 1 e dados de placa do motor elétrico, o grupo de velocidades de alarme enquadra-se no Grupo G2 e G4, sendo a base é flexível. Comparando a Tab. 3 (Níveis globais: "assinatura do motor elétrico" x desbalanceamento) e Tab. 5 (Níveis globais: "assinatura do motor elétrico" x desbalanceamento + folga mecânica) com a Tab. 1 (Severidade segundo norma ISSO ) observa-se que a "Caneta de Vibração" foi capaz de identificar a evolução do aumento do nível global de velocidade. Ao comparar os valores das temperaturas obtidos com o sensor interno da "Caneta de Vibração", Tab. 4 (Temperatura: "assinatura do motor elétrico" x desbalanceamento) e Tab. 6 (Temperatura: "assinatura do motor elétrico" x desbalanceamento + folga mecânica), observa-se que a temperatura aumenta com o aumento da carga. Por isso é importante que as temperaturas sejam tomadas sempre com o equipamento funcionando, preferencial, em plena carga. Como geralmente nem sempre é possível inspecionar o equipamento funcionando em plena carga então sugere-se que seja anotado o valor da carga no instante da medição. Para o nível global, definido pela rotação do motor elétrico (860 RPM), a classificação de aceleração de envelope é CL2, ainda que o diâmetro interno do rolamento inspecionado (6204 ZZ) é igual a 20 mm. Para a classe CL2, se o nível de aceleração do envelope estiver entre 0-2 ge o rolamento está em perfeitas condições. Comparando os valores da Tab. 7 (Aceleração de envelope: x defeito no rolamento CBR 6204 ZZ), para o caso da "assinatura do motor elétrico" todos os valores estão abaixo de 2 ge, independente do aumento da carga. Após a introdução dos defeitos no rolamento (pista interna + na pista externa + falta de lubrificação) houve uma variação de até mais de 100% na aceleração de envelope comprovando que a "Caneta de Vibração" é realmente sensível às falhas em altas frequências. Analisando a Tab. 8 (Temperatura: x defeito no rolamento CBR 6204 ZZ) observa-se que as temperaturas apresentaram pouca variação não sendo um bom detecção de defeitos incipientes nos rolamentos. Possivelmente essa informação seria mais significativa se fosse inserida falhas de origem elétrica no motor elétrico, como por eemplo baixa isolação. Para fins de monitoramento básico de máquinas rotativas a SKF Machine Condition Advisor ("Caneta de Vibração"), mostrou-se eficaz. A integridade dos valores obtidos foi comprovada com a utilização do coletor de dados Microlog GX, tecnologia SKF. A "Caneta de Vibração" mostrou-se bastante versátil ao medir aceleração de envelope (altas frequências), velocidade de vibração global e até mesmo temperatura. Devido a sua simplicidade e custo mais acessível pode ser considerada como uma ferramenta interessante para se implantar a manutenção preditiva, principalmente em pequenas empresas. A implantação da manutenção preditiva através da "Caneta de Vibração" tem ainda a vantagem de não ser necessário conhecimento técnico apurado sobre análise de vibração. Configurada devidamente, basta o usuário ficar atento às leituras que essa ferramenta disponibiliza, mais especificamente com relação aos alertas. As leituras provenientes das inspeções, por exemplo mensais, podem ser inseridas no arquivo que vem com a "" ( a-EN Machine Condition Advisor Trend Assistant.xls) para se ter o gráfico de tendências proporcionando uma maior vida útil do equipamento.

11 AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a SKF do Brasil, especialmente ao Eng. Paulo Henrique Manoel pelo apoio e disponibilização da tecnologia SKF Machine Condition Advisor ("Caneta de Vibração"). Ao Setor de Apoio ao Estudante da UFSJ - Universidade Federal de São João del Rei por viabilizar a participação no XI CONEMI. Aos membros do Gep_LASID (Grupo de Estudos e Pesquisa do Laboratório de Sistemas Dinâmicos) pela colaboração. REFERÊNCIAS Brito, J. N., "Desenvolvimento de um Sistema Inteligente Híbrido para Diagnóstico de Falhas em Motores de Indução Trifásicos". Campinas: Universidade Estadual de Campinas, 214p. Tese (Doutorado). Barclay, J., "Condition Monitoring". Revolutions. Vol. 7, N 0 3. Kardec, A. e Nacif, J., "Manutenção Função Estratégica". Qualitymark Editora Ltda. 339 pag. ISO , Mechanical vibration -- Evaluation of machine vibration by measurements on nonrotating parts - Part 3: Industrial machines with nominal power above 15 kw and nominal speeds between 120 r/min and r/min. Melo, A. M., Identificação de falhas em sistemas rotativos empregando técnicas não lineares, Silva, D. A., "Diagnóstico de Equipamentos de Propulsão Naval Através de Análise de Vibração", Rio de Janeiro. SKF, 2009, SKF Machine Condition Advisor. P/N PO. Revisão A. BASIC CONDITION MONITORING OF ROTATING MACHINERY OPERATING THROUGH "VIBRATION PEN" Abstract. The study of predictive techniques involves the use of various resources to capture data. Always aiming to transform analog signals into digital these tools help in the diagnosis of different types of failures that can occur in a rotating machine. Some parameters are important to diagnose the state of the machine, among them stand out the analysis of vibration and analysis of temperature. This paper presents the basic monitoring the operating condition of rotating machinery through the "Pen Vibration" (SKF Machine Condition Advisor). This tool is simple and low cost are two important features of vibration readings (velocity and acceleration of global envelope) and a temperature measurement. It also provides alarm information automatically when the machine vibration readings exceed alarm limits pre-set according to the Technical Standard ISO The efficiency of this predictive tool has been proven through a series of tests in a workbench set up teaching at the Laboratory of Dynamical Systems which have been entered and identified various types of problems such as unbalance, misalignment, mechanical clearance and bearing failures. Key words: Pen Vibration Analysis, Vibration, Temperature Analysis, Predictive Techniques.