Curso de Manutenção Industrial (Mecânica)

Transcrição

1 Curso de Manutenção Industrial (Mecânica) VIBRAÇÕES MECÂNICAS Diagnóstico de avarias através da análise de Vibrações

2 Desalinhamento Existe desalinhamento sempre que as linhas de eixo dos veios e das chumaceiras não coincidam, ou então quando as linhas de eixo da máquina motora e movida não coincidam. É impossível atingir um alinhamento perfeito, por isso é sempre necessário contar com efeitos residuais provenientes deste fenómeno. Uma das soluções utilizada para compensar os problemas provenientes deste fenómeno é a utilização de acoplamentos elásticos. No entanto a utilização destes elementos não serve para eliminar a vibração resultante do desalinhamento. 2

3 Desalinhamento Caso a vibração seja excessiva, tenderá a existir desgaste rápido das chumaceiras, acoplamentos e retentores. Caso a substituição destas peças seja feita em períodos inferiores a 5 anos, constitui um sinal de que provavelmente existe um problema de desalinhamento. 3

4 Desalinhamento Equipamentos a vibrar por desalinhamento 4

5 Causas do desalinhamento As principais causas associadas ao desalinhamento são: Deficiente montagem do acoplamento; Chumaceiras desalinhadas; Fundação mal construída; Gradientes térmicos; 5

6 Causas do desalinhamento As principais causas associadas ao desalinhamento são: Montagens inadequadas; Alinhamentos imprecisos; Desgaste de apoios e rolamentos; Expansão térmica ignorada; Apoios com altura desadequada. 6

7 Desalinhamento Podem ser definidos três diferentes tipos de desalinhamento. Os três tipos de desalinhamento são: Desalinhamento paralelo; Desalinhamento angular; Desalinhamento combinado. 7

8 Desalinhamento paralelo O desalinhamento paralelo consiste numa translação de um dos eixos em relação ao outro. Neste tipo de desalinhamento os dois eixos em questão mantêm-se paralelos, no entanto não são coincidentes. Um espectro típico de frequência da vibração gerada por um desalinhamento paralelo na direcção radial destaca-se pelo facto da frequência preponderante ser correspondente a duas vezes a frequência de rotação. 8

9 Desalinhamento paralelo 9

10 Desalinhamento paralelo 1x RPM 2x RPM 2x RPM 3x RPM 1x RPM 3x RPM 10

11 Desalinhamento angular O desalinhamento angular consiste na falta de paralelismo entre os dois eixos acoplados. Este tipo de desalinhamento gera um momento flector em cada veio responsável pela maior amplitude de vibração na direcção axial. 11

12 Desalinhamento angular 12

13 Desalinhamento angular 1x RPM 2x RPM 3x RPM 1x RPM 2x RPM 3x RPM 13

14 Desalinhamento combinado Este tipo de desalinhamento configura uma sobreposição de efeitos dos dois tipos de desalinhamento anteriores (paralelo e angular), provoca momento flector em cada veio. 14

15 Desalinhamento de correias As correias tem boa capacidade de absorver choques e vibrações da transmissão, porém podem gerar ruídos e vibrações em toda a máquina. A frequência de vibração é factor chave para determinar a natureza da vibração da correia, se a correia estiver reagindo a outras forças a vibração terá a frequência da fonte e a correia actua como um amplificador destes distúrbios. Em caso de correias múltiplas, todas precisam ter a mesma tensão, caso não tenham as que estiverem frouxas irão ter vibração excessiva e aumentar o desgaste das demais. 15

16 Desalinhamento de correias A frequência de vibração causada pela correia ocorrerá em múltiplos da rotação da correia. A frequência específica dependerá do diâmetro das polias e pode ser calculada a partir da equação: Fcorreia * diâmetro _ da _ polia n* Comprimento _ da _ correia * rotação _ da _ polia 60 _ em _ RPM Os modos de falha que ocorrem com correias normalmente são: rachaduras ou fendas, lóbulos, tensão não apropriada, desalinhamento, cargas excessivas. 16

17 Desalinhamento de correias O desalinhamento de correias e polias gera sinais no espectro que são múltiplos da rotação da correia: 1x RPM 2x RPM 3x RPM 17

18 Empeno Um eixo empenado comporta-se como um eixo desalinhado, por essa razão a sintomatologia aplicável é a mesma que foi indicada para o desalinhamento. As principais causas que podem conduzir ao empeno dum veio são: Flexão Gravítica, originada por elevados períodos de inactividade; Empeno gerado por tensões originadas em gradientes térmicos; 18

19 Empeno Vibrações em veio empenado 19

20 FIM 20