Vibrações Aula 01 Conceitos básicos de vibração

Transcrição

1 Vibrações Conceitos básicos de vibração Prof. Dr. Thiago Andrade de Toledo

2 Vibração A vibração é um movimento oscilatório de corpos sólidos devido a perturbações externas em relação a uma posição de referência denominada posição de equilíbrio. Em outras palavras, forças desequilibradas de componentes rotativos e movimentos alternados de uma máquina ou equipamento. Figura 1: Vibrações transmitidas por máquinas. 2

3 Vibração As vibrações mecânicas quando transmitidas ao homem são responsáveis por muitos problemas de saúde como, por exemplo, artroses, dores nas articulações. Figura 1: Vibrações transmitidas por máquinas. 3

4 Alguns fatores que causam as vibrações Envelhecimento das máquinas e partes móveis; Desequilíbrios Pancadas de objetos; Choques 4

5 Vibração quanto à frequência 5

6 Conceitos básicos de vibração Vibração Periódica - Vibração cujos valores se repetem em certos incrementos iguais da variável independente. Y f ( t) f ( t n ) Onde n é um número inteiro, é uma constante e t é uma variável de tempo, Y grandeza harmônica simples. NBR Vibrações mecânicas e choques 6

7 Conceitos básicos de vibração Vibração aleatória - Vibração cujo valor não pode ser precisamente previsto para qualquer instante de tempo dado. Ruído - Definições. a) Qualquer som desagradável ou indesejável; b) Som geralmente de natureza aleatória. Vibração ambiental - Vibração total associada a um ambiente dado, sendo habitualmente uma composição de vibrações de numerosas fontes próximas e distantes. NBR Vibrações mecânicas e choques 7

8 Conceitos básicos de vibração Vibração livre É aquela produzida por uma perturbação inicial que não persiste durante o movimento vibratório. 8

9 Conceitos básicos de vibração Vibração forçada É provocada por um efeito externo que persiste durante o tempo em que o movimento vibratório existir. Se a frequência da força externa coincidir com uma das frequências naturais do sistema, ocorre uma condição conhecida como ressonância e o sistema sofre oscilações perigosas. Exemplos: Falhas estruturais. 9

10 Conceitos básicos de vibração Ponte de Tacoma Narrows durante uma vibração induzida pelo vento. 10

11 Conceitos básicos de vibração 11

12 Conceitos básicos de vibração Vibração não amortecida e amortecida Se nenhuma energia for perdida ou dissipada por atrito ou outra resistência durante a oscilação, a vibração é conhecida como vibração não amortecida. No entanto, se qualquer energia for perdida dessa maneira ela é denomina vibração amortecida. 12

13 Análise de vibração Um sistema vibratório inclui um meio para armazenar energia potencial (mola ou elasticidade), um meio para armazenar energia cinética (massa ou inércia) e um meio de perda gradual de energia (amortecedor). Sistema de amortecimento. 13

14 Análise de vibração A vibração, em geral, é analisada através do registro de determinados parâmetros como, por exemplo, amplitude (A), frequência (F), velocidade (v), aceleração (a), usando equipamentos de medição constituídos por um captador (acelerómetro), um dispositivo de amplificação e um registrador. Atividade de Pós-Aula. Leitura complementar: ISO 2631/1:1985 (Método de medição); ISO 5349:1986 (vibrações transmitidas às mãos) 14

15 Conceitos básicos de vibração 15

16 Bibliografia Básica 1. HIBBELER, R. C. Dinâmica: mecânica para engenharia. Pearson Education do Brasil, p. ISBN MCLEAN, W. G. et. al. Engenharia Mecânica - Dinâmica. BOOKMAN, SHAMES, Irving Herman. Dinâmica: mecânica para engenharia Rao, S. Vibrações Mecânicas. Pearson Education do Brasil,

17 Bibliografia Complementar 1. HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. PLT Fundamentos da Física: volume 2, gravitação, ondas e termodinâmica. 9º ed. Rio de Janeiro LTC Valinhos Anhanguera Educacional v. 2. TIMOSHENKO, Stephen; YOUNG, D.H; CARVALHO, J.R. de, trad. Mecânica técnica: dinâmica. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, SEARS, F., Zemansky, M.W., Young, H. D.,, 2003, Física, Ed. ABDR, - v.1. 10º.Ed. São Paulo. Brasil. 4. SOTELO JR., José; FRANÇA, Luís Novaes Ferreira. Introdução às vibrações mecânicas. São Paulo, SP: Edgard Blücher, p. 17