Faculdade Ietec. Pós-Graduação. Engenharia de Manutenção - ETEG1602 T04. Monitoramento de Equipamentos Através de Shock Pulse.

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1 Faculdade Ietec Pós-Graduação Engenharia de Manutenção - ETEG1602 T04 Monitoramento de Equipamentos Através de Shock Pulse Janeiro / 2017 Geovane Carlos da Silva Abreu Engenheiro de Manutenção geovane.csa@gmail.com Claudio Odair Rodrigues Engenheiro de Manutenção claudio_odair@yahoo.com.br

2 2 SUMÁRIO RESUMO INTRODUÇÃO Revisão de Literatura Técnica de SPM DESENVOLVIMENTO Material e métodos (metodologia) Apresentação dos Dados e Resultados Relatório Geral Equipamento Monitorado - Compressor FRICK Resultados e Discussão CONCLUSÃO...7 REFERÊNCIAS...8

3 3 RESUMO A análise de preditiva é uma ferramenta importante para garantir a confiabilidade dos equipamentos, com intuito de buscar o uso dos componentes até o limite, mas sem correr o risco de parar a produção ou processos. Umas das técnicas para análise é a SPM, que efetua medições com a patenteada técnica de Shock Pulse Method e as melhores ferramentas de condições de monitoramento pela empresa, SPM Instrument utilizando um acelerômetro piezoelétrico para medir o impacto mecânico ou pulso de choque sem ter influência de outros fatores, como vibração de fundo e ruído no equipamento do Compressore FRICK -10, na empresa Forno de Minas, de modo avaliar o real estado operacional dos rolamentos e mancais do motor, proporcionando confiabilidade e planejamento quanto as atividades realizadas nestes componentes bem a tempo para manutenção e reparos planejados, causando nenhuma ou mínima interrupção do processo produtivo. Metodologia. Inspeção. Previsibilidade. Confiabilidade. Rentabilidade 1 INTRODUÇÃO 1.1 Revisão de literatura Os rolamentos de esferas e rolos estão entre os elementos mais comuns e importantes em máquinas rotativas. Cada elemento rolante ou rolamento anti-fricção tem uma vida útil limitada, que é fortemente influenciada pela instalação, condição de operação e manutenção que recebe. Eventualmente, a fadiga do metal faz com que cada rolamento desgaste até falhar. Os rolamentos falham prematuramente devido a problemas de funcionamento, lubrificação e uso. Quando um rolamento falha, o dano secundário a peças de máquina associadas e a perda de produção excede extremamente o custo de substituir o rolamento. Substituir os rolamentos após um número de horas definido também é arriscado, pois os rolamentos bons são jogados fora desnecessariamente. Em muitos casos, a detecção de falhas é realizada na faixa de freqüência de 20Hz a 20KHz. No entanto, muitas vezes o rolamento pode atingir um estágio avançado de dano antes da assinatura de vibração nas freqüências relacionadas com a velocidade de rotação. No momento em que o sinal de vibração do rolamento é

4 4 grande o suficiente para ser detectado de forma confiável, em muitos casos o rolamento está próximo da falha, fornecendo muito pouco tempo de aviso. Em 1969 a SPM Instrument através de seu desenvolvedor Eivind Søhoel patenteia o primeiro equipamento de Shock Pulse Method cuja finalidade é garantir que os rolamentos das máquinas não entrem em colapso de forma inesperada e inoportuna. Desde então a SPM Instrument vem inovando ao longo dos anos desenvolvendo instrumentação de acompanhamento e controle com foco na análise de rolamentos e lubrificantes. Diante disto, sua expertise de desenvolvimento é garantir mais e melhor previsibilidade de quebras, monitorar equipamentos de baixas, médias e altas rotações, fazer a integração com a automação envolta da máquina e oferecer a melhor técnica de monitoramento de rolamentos do mundo, o Shock Pulse Method. Um método baseado no monitoramento dos impactos mecânicos causados por dano dos rolamentos e problemas de condição de operação permite que a condição dos rolamentos seja testada ao longo de toda à suas vidas. Não é influenciado pelo design, tamanho ou vibração de fundo da máquina A TÉCNICA DE SHOCK PULSE METHOD Esta técnica Shock Pulse Method (SPM), originada na Suécia, é patenteada na maioria dos países e agora é amplamente utilizado em muitas indústrias. O Método SPM Teoria Básica em termos simples, o Método SPM detecta o desenvolvimento de uma onda de choque mecânica causada pelo impacto entre duas massas. No momento instantâneo do impacto, ocorre o contato molecular e desenvolve-se uma onda de compressão (choque) em cada massa. O método baseia-se nos eventos ocorridos na massa durante o período de tempo extremamente curto após as primeiras partículas dos corpos de colisão entrar em contato. Este período de tempo é tão curto que ainda não ocorre deformação detectável do material. O método SPM detecta e mede a magnitude de um impacto mecânico através da detecção e medição da onda de compressão resultante (pulsos de choque). O instrumento utiliza um acelerômetro piezoelétrico para medir o impacto mecânico ou o pulso de choque, sem ser influenciado por outros fatores, como vibração de fundo e ruído. Este transdutor é sintonizado mecanicamente e eletricamente a uma freqüência ressonante de 32KHz. A onda de compressão (impulso de choque) causada por um impacto mecânico configura uma oscilação amortecida no transdutor na sua freqüência de ressonância.

5 5 2 DESENVOLVIMENTO 2.1 Material e Métodos (metodologia) Leonova Diamond é um instrumento robusto e de operação amigável para os mais variados ambientes industriais. Ele fornece uma poderosa combinação de técnicas de medição como SPM HD para análise de rolamentos e técnicas avançadas de análise de vibrações para uma completa avaliação da condição geral da máquina. Ele também inclui módulos para balanceamento, alinhamento a laser, análise de órbita, além de outras técnicas em um único instrumento. LineLazer é o kit de alinhamento a laser de eixos para a coleta de informações, contendo inovações tecnológicas que aumentam a precisão e facilidade de uso. Equipamentos: Leonova Diamond Sensor Shock Pulse Method modelo TRA79 Sensor Acelerômetro de 100mmV/g de 10KHz O software utilizado é o CondmasterRubyfull versão 2016, com todos os recursos gráficos disponíveis para a série, incluindo análise de Plotagem Circular e SPM Symptons Relatório Geral MÁQUINA PONTO ÚTLIMA jul/1 ago/1 DIAGNOSTICO RECOMENDAÇÃO COMPRESSOR MANCAL 11/10/2016 MEDIÇÃO 6 6 Em estado normal de Operação AcompanharEvolução FRICK -10 MANCAL LOA LA 11/10/2016 Em estado normal de Operação AcompanharEvolução

6 EQUIPAMENTO MONITORADO -COMPRESSOR FRICK-10 MÁQUINA PARÂMETROS MANCAL LOA MANCAL LA Rotação (rpm) Velocidade (mm/s) 1,55 0,75 VIBRAÇÃO Aceleração (m/s²) 2,12 3,4 FRICK -10 HDenv (db) HDm SPM HDc 4 7 LR HR MOTOR MANCAL - LOA Abaixo temos os espectros extraídos das medições realizadas por ShockPulseMethod no Motor de acionamento Frick -10 no ponto LOA onde podemos ver a excitação da frequência correspondente a Pista Externa do Rolamento (BPFO) em fase inicial, podendo ser acompanhado preditivamente ao longo do tempo.níveis de intensidade de choques no rolamento em condições satisfatórias de operação, nível de choques com máxima de11hdm: MOTOR MANCAL - LA Espectro de Shock Pulse Method BPFO No mancal LA do Motor de Acionamento por analise de Shock Pulse Methodtambém apresenta destaque para frequência de BPFO e suas harmônicas, porem níveis de intensidade de choque em fase inicial podendo permanecer em fase de acompanhamento, valor máximo de choque com14hdm.

7 7 Espectro de Shock Pulse Method BPFO 2.3 Resultados e Discussão Com a técnica de SPM, temos condição de garantir mais e melhor a previsibilidade de quebras, na análise dos mancais do motor do FRICK -10 apresenta amplitudes de choques em fase inicial e será mantido em acompanhamento preditivo, é recomendado manter o acompanhamento por Shock Pulse Method para poder avaliar com mais precisão as condições de vida operacional dos rolamentos. 3 CONCLUSÃO A diferença do resultado do SPM para outras tecnologias é garantir a confiabilidade dos resultados obtidos e quantificar danos nos rolamentos utilizando uma freqüência de ressonância de 32 khz (fm), onde o sinal resultante é mais forte. Isso nos dá um transdutor muito sensível apenas para choques, mas que não vai reagir às freqüências de vibração "normais" da máquina, tornando possível preparar e agendar a substituição do rolamento para o momento mais conveniente, sem correr o risco de fracasso e dano adicional em custo alto para a máquina.

8 8 REFERÊNCIAS

9 << 2017 >> Autorização de Divulgação de Artigo Técnico AUTORIZAÇÃO DE PUBLICAÇÃO x AUTORIZO A PUBLICAÇÃO DO ARTIGO TÉCNICO NA INTERNET, JORNAIS E REVISTAS TÉCNICAS EDITADAS PELO IETEC. NÃO AUTORIZO A PUBLICAÇÃO OU DIVULGAÇÃO DO ARTIGO TÉCNICO. BELO HORIZONTE, _27_/_01_/_2017 CURSO: Engenharia de Manutenção SEMESTRE/ANO:_1º / 2017 TURMA: ETEG1602 TA TÍTULO DO ARTIGO: Monitoramento de Equipamentos Através de Shock Pulse NOME DO AUTOR (LEGÍVEL) ASSINATURA Geovane Carlos da Silva Abreu _Claudio Odair Rodrigues

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