MONITORAÇÃO DE EQUIPAMENTOS VIA ANÁLISE DE SINAIS DE VIBRAÇÃO INTRODUÇÃO À MANUTENÇÃO PREDITIVA

Documentos relacionados
MONITORAÇÃO DE EQUIPAMENTOS VIA ANÁLISE DE SINAIS DE VIBRAÇÃO INTRODUÇÃO À MANUTENÇÃO PREDITIVA

IMPORTANTE PARA O EXAME DE ANALISTA I - * IMPORTANTES PARA OS EXAMES DE ANALISTAS I E II IMPORTANTE PARA O EXAME DE ANALISTA II - #

Curso de Análise de Vibração Módulo I. FUPAI / MTA COMPATÍVEL COM NÍVEIS I II E III

PRESTAÇÃO DE SERVIÇOS EM MANUTENÇÃO PREDITIVA ELETROMECÂNICA

TESTE 20 COMPATÍVEL COM NÍVEL III

TESTE 19 COMPATÍVEL COM NÍVEL III

Análise de Vibração RELATÓRIO TÉCNICO 0714

Análise de Vibração Relatório Técnico

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

Análise de Vibração RELATÓRIO TÉCNICO 0714

Você sabe o que é Manutenção Preditiva?

Análise de Vibração RELATÓRIO TÉCNICO 1014

PREVISÃO DE FALHAS EM ROLAMENTOS UTILIZANDO A DEMODULAÇÃO DE SINAIS DE VIBRAÇÃO

Análise de Vibração Relatório Técnico

Medidor de Vibrações NK 300 MANUAL DE OPERAÇÃO TEKNIKAO Indústria e Comércio Ltda.

Análise de Vibração Relatório Técnico 1217

Manutenções Corretiva Preventiva Preditiva MANUTENÇÃO CORRETIVA

Análise de Vibração RELATÓRIO TÉCNICO

Parametrização de vibração em equipamentos alternativos

Análise de Vibração RELATÓRIO TÉCNICO 0714

Análise de Vibração Relatório Técnico 1217

ANÁLISE POR DEMODULAÇÃO APLICADA AO MONITORAMENTO DE FALHAS EM ENGRENAGENS

Análise de Vibração Relatório Técnico 0119

PROGRAMAÇÃO DOS CURSOS DE ANÁLISE DE VIBRAÇÃO FUPAI/IVMTA PARA 2018 Instrutores: Márcio Tadeu de Almeida Fabiano Ribeiro do Vale Almeida.

Curso de Manutenção Industrial (Mecânica)

Análise de Vibração Relatório Técnico

Como funciona a Inspeção Ultrassónica de Rolamentos

OTIMIZANDO A PRODUTIVIDADE DE MÁQUINAS DE PAPEL ATRAVÉS DA ANÁLISE DE VIBRAÇÕES ENG O REMO ALBERTO PIERRI Diretor Técnico da Aditeq

MONITORAMENTO E ANÁLISE DE MÁQUINAS E COMPONENTES

Medida de. vibração. Uma ferramenta para a manutenção TEKNIKAO

5º Seminário de Trefilação

SEGURANÇA EM SISTEMAS DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO. Prof. Eng. Esp. Antonio Carlos Lemos Júnior

Análise de vibrações - Desgaste de rolamentos.

PROGRAMAÇÃO DOS CURSOS DE ANÁLISE DE VIBRAÇÃO FUPAI/IVMTA PARA 2016 Instrutores: Márcio Tadeu de Almeida Fabiano Ribeiro do Vale Almeida.

Transmissor de Vibrações NK400. MANUAL DE OPERAÇÃO TEKNIKAO Indústria e Comércio Ltda.

TESTE 16 COMPATÍVEL COM NÍVEL III

Manutenção Preditiva em Equipamentos Rotativos CRYLOR INDÚSTRIA E COMÉRCIO DE FIBRAS TÊXTEIS LTDA.

Novos Caminhos para a Monitoração e o Diagnóstico de Máquinas Rotativas

Monitoramento Online de Máquinas e Equipamentos Tel. +55 (15)

1 Catálogo de Serviços

MANUTENÇÃO PREDITIVA

CONTEÚDOS PROGRAMADOS (Acústica Ambiental - EEK603) TOTAL 45

GESTÃO DA MANUTENÇÃO

SmartBalancer A maneira inteligente de balancear em campo simples rápido preciso

23ª Semana de Tecnologia Metroferroviária

A EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO

Técnicas de Manutenção Eletrônica

USO DA TDA MÉDIA NO DOMÍNIO DO TEMPO COMO FERRAMENTA DE IDENTIFICAÇÃO DE FALHAS EM CÂMBIOS AUTOMOTIVOS

Análise Dinâmica de uma plataforma mista aço-concreto de uma estação de carregamento de materiais

8 ANÁLISE EXPERIMENTAL

Monitoramento de Escavadeiras

Monitoramento Online de Máquinas e Equipamentos Tel. +55 (15)

A análise de vibrações utilizada como técnica de Manutenção Preditiva tem condições de diagnosticar e avaliar as condições de conjuntos motor/bomba.

5 Concepção e Projeto da Bancada

CSI 9330 Transmissor de Vibração

Palavras-chave: Frequência característica, Banda de alta frequência, Envelope

ROTORES, PASSAGEM PELA RESSONÂNCIA E IMPACTOS

PRÁTICA EDUCATIVA DE APRENDIZADO VIRTUAL COMO FERRAMENTA DE APOIO AO ENSINO DE TÉCNICAS DE MANUTENÇÃO PREDITIVA 1 RESUMO

DESENVOLVIMENTO DE VEICULOS AUTONOMOS EM ESCALA EM AMBIENTE DE SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL

ANÁLISE DE VIBRAÇÃO EM EQUIPAMENTOS DE MINERAÇÃO: MONITORAMENTO ON-LINE DE VIBRAÇÃO

Mecânismos A05. Prof. Nilton Ferruzzi. Prof. Nilton Ferruzzi 1

Transmissor Machinery Health CSI 9210

Métodos Experimentais para Vibrações Mecânicas

CIDADE PASSO FUNDO INSTRUÇÕES GERAIS. a c d

Manutenção preditiva

Catálogo de Serviços 2012

Detecção de falha num rolamento com recurso a técnica de envelope em um alternador da fragata NRP Vasco da Gama

Aula de Processamento de Sinais I.B De Paula. Tipos de sinal:

- MANCAIS - Mancal é um suporte que serve de apoio para eixos e rolamentos que são elementos girantes em máquinas.

WORKSHOP DA COORD. DE CÂMARAS ESPECIALIZADAS DE ENGENHARIA INDUSTRIAL - CCEEI

Caracterização estática de sistemas de medição

Medidor de Vibrações e Balanceador Dinâmico NK 600 MANUAL DE OPERAÇÃO TEKNIKAO Indústria e Comércio Ltda.

CONJUNTOS DIDÁTICOS PARA TREINAMENTOS EM MANUTENÇÃO INDUSTRIAL, SIMULAÇÕES DE FALHAS E MONITORAMENTO DE EQUIPAMENTOS ROTATIVOS

AS MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS (MMC)

Monitoramento Online de Máquinas e Equipamentos Tel. +55 (15)

Sumário. 1 Introdução, princípios de compressão e labirintos internos Critérios de seleção para compressores de processo...

Relatório de Análise e Diagnóstico: Folga em Redutor

Análise de Vibração Relatório Técnico 0814

UN, Population Division, 2011)

1 INTRODUÇÃO. Relação TDP x rotor constante Elevada desagregação do solo Quebra de órgãos ativos e das transmissões

IDENTIFICAÇÃO DE FALHAS EM ENGRENAGENS DE CÂMBIOS

Parâmetros importantes de um Analisador de Espectros: Faixa de frequência. Exatidão (frequência e amplitude) Sensibilidade. Resolução.

BANCADA DIDÁTICA PARA MANUTENÇÃO PREDITIVA UTILIZANDO ANÁLISE DE VIBRAÇÕES

Noções de Exatidão, Precisão e Resolução

Proposição de um Procedimento de Aplicação da Técnica de Análise da Corrente Elétrica para Manutenção Preditiva de Motores de Indução

DEFINIÇÃO DE PARÂMETROS DE VIBRAÇÃO E RUÍDO PARA ACEITAÇÃO DE CÂMBIOS AUTOMOTIVOS EM LINHAS DE MONTAGEM

Rolamentos Bipartidos de Rolos Cilíndricos

Universidade de Brasília - UnB Faculdade UnB Gama - FGA Curso de Engenharia Automotiva

SEL Processamento Digital de Imagens Médicas. Aula 4 Transformada de Fourier. Prof. Dr. Marcelo Andrade da Costa Vieira

8 - Influência do Movimento no Suporte Isolação de Vibração

ESPECIALIZAÇÃO EM MANUTENÇÃO PREDITIVA DE MÁQUINAS ROTATIVAS E ANÁLISE DE VIBRAÇÃO

π rad / s. NEWLAND (1989) LISTA DE FIGURAS

PROJETO DE UMA BANCADA DIDÁTICA COM SISTEMA MOTOR-EIXO-MANCAL PARA INTEGRAÇÃO DOS CONTEÚDOS REALIZADOS NO CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA.

PMI-3213 Escavação e Transporte na Mineração

AS MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS (MMC)

Vibrações e Dinâmica das Máquinas Aula Vibração excitada harmonicamente- 1GL. Professor: Gustavo Silva

Movimento harmônico. Prof. Juliano G. Iossaqui. Londrina, 2017

Transcrição:

MONITORAÇÃO DE EQUIPAMENTOS VIA ANÁLISE DE SINAIS DE VIBRAÇÃO INTRODUÇÃO À MANUTENÇÃO PREDITIVA

MONITORAÇÃO DE EQUIPAMENTOS VIA ANÁLISE DE SINAIS OBJETIVOS Avaliação do Estado de Funcionamento. Identificação, Caracterização e Evolução de DEFEITOS Diagnóstico de FALHAS. Manutenção PREVENTIVA/PREDITIVA METODOLOGIA Técnicas Experimentais: Instrumentação e Medição de sinais Técnicas de Análise de Sinais. Técnicas de Modelagem e Simulação Analítica - Computacional Técnicas de Detecção, Classificação e Avaliação de Eventos.

MONITORAÇÃO DE EQUIPAMENTOS VIA ANÁLISE DE SINAIS VIBRAÇÕES de MÁQUINA ROTATIVA Posição de medição Amplitude de Vibração SENSOR Amplitudes em cada FREQUÊNCIA do espectro podem ser relacionadas com o estado de funcionamento de COMPONENTES ESPECÍFICOS

MONITORAÇÃO DE EQUIPAMENTOS VIA ANÁLISE DE SINAIS Máquinas Rotativas: NÍVEIS de VIBRAÇÃO VALOR GLOBAL RMS na banda de 10 Hz a 1kHz Segundo as normas ISO2372/3945 e VDI2056 GRUPOS DE MÁQUINAS K: Máquinas PEQUENAS até 15kW M: Máquinas MÉDIAS de 15 a 75 kw ou até 300kW se montadas em fundações especiais G: Máquinas GRANDES em fundações RÍGIDAS (f n > Ω) com mais de 75 kw db 20log V Vr A Norma VDI usa V r = 10-6 mm/s V / V r = 2.5 8 db V RMS [mm/s] 45.0 28.0 18.0 11.2 7.10 4.50 2.80 1.80 1.12 0.71 0.45 0.28 0.18 PROIBIDO PROIBIDO PROIBIDO TOLERADO TOLERADO TOLERADO REGULAR REGULAR REGULAR BOM BOM BOM Grupo K Grupo M Grupo G 2.5x 2.5x

VIBRAÇÕES DO EQUIPAMENTO INTERPRETAÇÃO DOS SINAIS DE VIBRAÇÃO Vibração medida em uma Máquina Rotativa com intervalo de 1 ano: Valor RMS GLOBAL: Inicial: 0.53 mm/s Após 1 ano: 0.54 mm/s AUMENTO: 1.02 vezes AMPLITUDE em 600 Hz: Inicial: 0.63 mm/s Após 1 ano: 2.46 mm/s AUMENTO: 3.91 vezes CONCLUSÃO O valor RMS GLOBAL não é sensível para DIAGNOSTICAR a grande variação de amplitude ocorrida em 600 Hz o ESPECTRO de frequências é FERRAMENTA mais adequada!

SISTEMAS de MEDIÇÃO de VIBRAÇÕES MOVIMENTO POSIÇÃO ou DESLOCAMENTO VELOCIDADE ACELERAÇÃO ABSOLUTO ou RELATIVO SENSORES ABSOLUTOS ou INERCIAIS SENSORES RELATIVOS ou DIFERENCIAIS TRANSLAÇÃO ou ROTAÇÃO ( xyz,, ) ( xyz,, ) ( xyz,, ) 2 [ m] [ m/ s] [ m/ s ] (,, ) (,, ) (,, ) x y z x y z x y z 2 [ rd] [ rd / s] [ rd / s ]

VIBRAÇÕES DO EQUIPAMENTO ESCOLHA DOS PONTOS DE MEDIÇÃO ENTRADAS 1 2.. n FT (FRI e FRF) 1 2 k SAÍDAS Excitações DESCONHECIDAS geradas pelos componentes da máquina Vibrações MEDIDAS pelos sensores instalados em POSIÇÕES específicas Cada ENTRADA é transferida para a SAÍDA por uma FRF específica (caminhos de propagação diferentes) saídas são AMPLIFICADAS ou ATENUADAS ENTRADA 1 FRF 15 SAÍDA 5 f 1 f 2 f 3 f 4 f f 1 f 2 f 3 f 4 f f 1 f 2 f 3 f 4 f SAÍDA 5 = FRF 15 x ENTRADA 1

SISTEMAS DE ENGENHARIA DETERMINAÇÃO DA FUNÇÃO RESPOSTA EM FREQUÊNCIA EXCITAÇÃO DE BANDA LARGA (MEDIDA) 1 FRF H j1 (f) 2 3 k SAÍDAS MEDIDAS G ( ) j1 f G 11 G j1 ( f) G ( ) 11 f H j1 ( f ) H21 H31 O PONTO de MEDIÇÃO mais ADEQUADO é o da FRF (H 21 ) com AMPLIFICAÇÃO na frequência RELACIONADA ao COMPONENTE monitorado Hk1

PROPRIEDADES DOS SINAIS DE VIBRAÇÃO CEPSTRUM DE POTÊNCIA O ESTIMADOR do CEPSTRUM de um sinal DISCRETO: É OBTIDA a partir do: 1. Cálculo da função densidade espectral G xx (f) 2. Cálculo do logaritmo de G xx LG = ln [G xx ] 3. Cálculo da Transformada INVERSA de Fourier de LG n 1 a G ( f) X ( f) X ( f) C ( ) ln G ( f) e d C ( ) xx * j2 f xx k k xx xx n a k 1 C xx é função COMPLEXA definida para 0 PERIODICIDADES NO ESPECTRO E TEMPOS DE ATRASO APLICAÇÃO: Análise de Defeitos em REDUTORES

PROPRIEDADES DOS SINAIS DE VIBRAÇÃO PROPRIEDADES DO CEPSTRUM Exemplo: Sinal Harmônico de 20 Hz, Exponencialmente Decrescente, com eco de ganho Ao = 0.2, localizado a partir de to = 0.25 segundos Ao to ESPECTRO: só identifica a frequência do sinal: 20 Hz. CEPSTRUM: identifica o TEMPO de ocorrência e o GANHO do eco.

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS FREQUÊNCIAS CARACTERÍSTICAS Banda de BAIXAS FREQUÊNCIAS (ALTA ENERGIA) TIPO DE FALHA FREQUÊNCIAS a. DESBALANCEAMENTO 1x Ω b. DESALINHAMENTO (1, 2, 3..)x Ω c. DEFLEXÃO DO EIXO (1, 2, 3..)x Ω d. MANCAIS HIDRODINÂMICOS (0.40 0.49)x Ω e. FOLGAS EM MANCAIS E ARTICULAÇÕES (0.5, 1.5, 2.5..)x Ω Ω é a rotação do eixo onde está localizado o DEFEITO a c b d e

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS Banda de BAIXAS FREQUÊNCIAS (ALTA ENERGIA) DESBALANCEAMENTO: PONTOS de MEDIÇÃO MANCAIS F d e d 2 j t 1 2 FREQUÊNCIA = Ω AMPLITUDES : são proporcionais ao desbalanceamento Só desbalanceamento ESTÁTICO: DEFASAGEM Φ 12 = 0 Só desbalanceamento DINÂMICO: DEFASAGEM Φ 12 = 180

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS Banda de BAIXAS FREQUÊNCIAS (ALTA ENERGIA) DESALINHAMENTO e DEFLEXÃO: PONTOS de MEDIÇÃO MANCAIS ou EIXO 1xΩ 2xΩ 3xΩ 0.5Ω Ω 1.5Ω 2.5Ω

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS Banda de BAIXAS FREQUÊNCIAS (ALTA ENERGIA) ESTUDO de CASO: COMPRESSOR RADIAL: Ω = 160 Hz Esquema de UM dos mecanismos alternativos de um COMPRESSOR Frequências IDENTIFICADAS no ESPECTRO 1 1 2 3 4 5 ANTES DO REPARO Com meio-harmônicos 5.000 1.000 0.500 A RMS [m/s 2 ] Desalinhamento: 160, 320, 480 Hz... (1, 2, 3, 4, 5) x Ω (1, 2, 3, 4, 5) x 0.5Ω 0.100 Folgas nos Mancais: 80, 240, 400 Hz... 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 f [Hz]

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS Banda de BAIXAS FREQUÊNCIAS (ALTA ENERGIA) ESTUDO de CASO: COMPRESSOR RADIAL: Ω = 160 Hz APÓS REPARO Sem meio-harmônicos 1.000 0.500 0.100 A RMS [m/s 2 ] 0.050 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 f [Hz] CORREÇÃO do DESALINHAMENTO A RMS [m/s 2 ] f [Hz] ANTES APÓS 160 4.80 0.45 320 1.20 0.35 480 0.25 0.10 CORREÇÃO das FOLGAS A RMS [m/s 2 ] f [Hz] ANTES APÓS 80 0.90 0.07 240 2.25 0.08 400 0.60 0.04

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS FREQUÊNCIAS CARACTERÍSTICAS Banda de MÉDIAS FREQUÊNCIAS (ALTA ENERGIA) TIPO DE FALHA - ENGENAGENS FREQUÊNCIAS DEFLEXÃO DOS DENTES (1, 2, 3..)x ZΩ DESGASTE DOS FLANCOS (1, 2, 3..)x ZΩ ERROS GEOMÉTRICOS (fantasmas) α(1, 2, 3..)x ZΩ TRINCAS, PITTING (LOCALIZADAS) MODULAÇÕES (Ω) Ω é a ROTAÇÃO do eixo onde está localizado o defeito Z é o NÚMERO DE DENTES da engrenagem f e = ZΩ é a FREQUÊNCIA de ENGRENAMENTO Ω 1 Z 1 Z Z f Z 2 Ω 2 1 1 2 2 e

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS FREQUÊNCIAS CARACTERÍSTICAS Banda de MÉDIAS FREQUÊNCIAS (ENGRENAGENS) Deflexão devida à CARGA PERFIL IDEAL do DENTE PERFIL GASTO PERFIL IDEAL AMPLITUDE Sem desgaste Com desgaste fe 2fe 3fe OS AUMENTOS das AMPLITUDES nas frequências MÚLTIPLAS de fe são MAIS SIGNIFICATIVOS

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS FREQUÊNCIAS CARACTERÍSTICAS Banda de MÉDIAS FREQUÊNCIAS (ENGRENAGENS) PERFIL IDEAL do DENTE TRINCA Deflexão devida à CARGA TRINCA em um ÚNICO DENTE: Uma excitação IMPULSIVA a cada rotação da engrenagem é modulada com o sinal gerado pela deformação do dente BANDAS LATERAIS em torno de fe e seus MÚLTIPLOS espaçadas de Ω 1/Ω Ω fe 2fe 3fe

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS FREQUÊNCIAS CARACTERÍSTICAS Banda de MÉDIAS FREQUÊNCIAS (ENGRENAGENS) FALHAS em VÁRIOS DENTES EVOLUÇÃO DA FALHA 1/Ω Ω fe 2fe 3fe As AMPLITUDES das bandas laterais AUMENTAM e se destacam em torno da FREQUÊNCIA de ENGRENAMENTO e de seus MÚLTIPLOS.

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS Banda de MÉDIAS FREQUÊNCIAS (ENGRENAGENS) Estudo de caso: REDUTOR com Z 1 = 40 dentes f 1 = 8.325 Hz Engrenamento f e : 333, 666, 999, 1332 Hz... Desalinhamento do eixo f d : 8.325, 16.65, 24.975 Hz... Modulações k*f e ±n * f d bandas laterais em torno de k*f e -db 10 20 358 641 974 691 1024 30 308 df = 1.25 Hz 40 50 60 0 200 400 600 800 1000 1400 1800 f [Hz] Frequências IDENTIFICADAS no espectro: 1 2 3 4 f e e seus múltiplos: 333, 666, 999 e 1332 Hz Bandas LATERAIS em torno de f e e seus múltiplos: 308 e 358 333 ± 25 Hz 641 e 691 666 ± 25 Hz 974 e 1024 999 ± 25 Hz ESPECTRO CONCLUSÕES POSSÍVEIS: - Existe DESGASTE nos flancos dos dentes (amplitudes em k*f e ) -As MODULAÇÕES são MAIORES em torno de 3 * f e

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS Banda de MÉDIAS FREQUÊNCIAS (ENGRENAGENS) Estudo de Caso: REDUTOR com Z 1 = 40 dentes f 1 = 8.325 Hz Uso do CEPSTRUM para identificar as frequências de MODULAÇÃO 2 (25 Hz) (8.3 Hz) QUEFRENCIAS identificadas no CEPSTRUM: 1 40 ms f m3 = 1/0.04 = 25 Hz 120 ms f m1 = 1/.120 = 8.3 Hz 0 100 200 300 q [ms] CEPSTRUM CONCLUSÃO ADICIONAL: - Existem modulações SIGNIFICATIVAS para 1 * f e e para 3 * f e

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS Banda de MÉDIAS FREQUÊNCIAS (ENGRENAGENS) Estudo de Caso: REDUTOR com Z 1 = 40 dentes f 1 = 8.325 Hz REPARO: TROCA da engrenagem e ALINHAMENTO ESPECTRO -db 10 20 30 df = 1.25 Hz FANTASMA FANTASMA 40 50 60 0 200 400 600 800 1000 1400 1800 f [Hz] Freq. [Hz] ANTES APÓS 1 2 3 4 333-30 -26 666-33 -42 999-28 -49 1332-36 -60 CONCLUSÕES a partir do ESPECTRO - As AMPLITUDES nos múltiplos de fe foram REDUZIDAS (maiores efeitos em 2*f e, 3*f e e 4*f e ) - O DESALINHAMENTO foi corrigido : BANDAS laterais SUMIRAM. - Apareceram frequências FANTASMA: -25dB@ 420 Hz e -34dB@760 Hz há ERROS GEOMÉTRICOS na fabricação da nova engrenagem.

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS Banda de MÉDIAS FREQUÊNCIAS (ENGRENAGENS) Estudo de caso: REDUTOR com Z 1 = 40 dentes f 1 = 8.325 Hz REPARO: TROCA da engrenagem e ALINHAMENTO CEPSTRUM 2 AMPLITUDES no CEPSTRUM: Quefrencia ANTES APÓS 1 40 ms (25 Hz) 120 ms (8.3 Hz) 40 ms 1.75 0.82 120 ms 1.70 1.10 0 100 200 q [ms] 300 CONCLUSÕES a partir do CEPSTRUM As AMPLITUDES das bandas laterais foram REDUZIDAS (maior efeito em q = 40 ms (25 Hz) correção do DESALINHAMENTO

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS Banda de MÉDIAS FREQUÊNCIAS (ENGRENAGENS) Estudo de caso: REDUTOR com Z 1 = 40 dentes f 1 = 8.325 Hz 4 ANOS APÓS REPARO: ESPECTRO -db 10 20 30 40 FANTASMA 50 60 0 200 400 600 800 1000 1400 1800 f [Hz] Freq. [Hz] APÓS correção APÓS 4 anos 333-26 -28 666-42 -34 999-49 -45 1332-60 -56 420-25 -26 760-34 -44 db -2 +8 +4 +4-1 -10 CONCLUSÕES a partir do ESPECTRO As AMPLITUDES dos MÚLTIPLOS de fe voltaram a AUMENTAR desgaste As AMPLITUDES nas frequências FANTASMA foram REDUZIDAS acerto do perfil OBS: os harmônicos MAIS ALTOS são mais SENSÍVEIS à EVOLUÇÃO ou REDUÇÃO de FALHAS

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS FREQUÊNCIAS CARACTERÍSTICAS Banda de ALTAS FREQUÊNCIAS: ROLAMENTOS (BAIXA ENERGIA) 2 1 3 PD β BD LOCAL da FALHA 1. PISTA EXTERNA 2. PISTA INTERNA 3. ESFERA / ROLO FREQUÊNCIAS n BD fex fr 1 cos( ) 2 PD n BD fin fr 1 cos( ) 2 PD fro 2 PD BD fr 1 cos( ) BD PD Estas frequências são determinadas considerando o rolamento com um mecanismo planetário SEM escorregamento entre os componentes. n - número de esferas/rolos. fr - velocidade angular relativa entre as pistas externa e interna β ângulo de contato

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS Banda de ALTAS FREQUÊNCIAS: ROLAMENTOS (BAIXA ENERGIA) β BD CASO: PISTA EXTERNA PARADA fr = rotação da pista INTERNA CARGA ESTÁTICA VERTICAL 2 3 PD 1 EXCITAÇÃO DE UMA FALHA NA PISTA EXTERNA (1) 1/fex EXCITAÇÃO DE UMA FALHA NA PISTA INTERNA (2) 1/fr 1/fin t t Pulsos de MESMA AMPLITUDE se repetem com a frequência de passagem do rolo/esfera pela FALHA Pulsos se repetem com a frequência de passagem do rolo/esfera pela FALHA com AMPLITUDES MAIORES na zona de CARGA

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS Banda de ALTAS FREQUÊNCIAS: ROLAMENTOS (BAIXA ENERGIA) A MEDIÇÃO da vibração é feita com um ACELERÔMETRO instalado no mancal, preferencialmente na direção da CARGA. As FALHAS localizadas no rolamento provocam IMPULSOS de BAIXA ENERGIA que são TRANSMITIDOS até o ponto de medição. O CAMINHO de PROPAGAÇÃO é caracterizado por uma Função de Transferência. Há maior AMPLIFICAÇÃO da vibração nas bandas de frequência em torno das ressonâncias mais elevadas. (khz) O acelerômetro mede vibrações devidas à falha SUPERPOSTAS às devidas a OUTRAS excitações.

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS FREQUÊNCIAS CARACTERÍSTICAS FALHA em ROLAMENTOS: DETECÇÃO DO ENVELOPE B Banda de interesse fo FILTRAR [fo + B/2, fo -B/2] FILTRAR [0, B/2] T T T a [m/s 2 ] t [s] a t [s] a ENVELOPE t [s]

DEFEITOS EM MÁQUINAS ROTATIVAS FREQUÊNCIAS CARACTERÍSTICAS FALHA em ROLAMENTOS: DETECÇÃO via ESPECTRO do ENVELOPE ESTUDO DE CASO: Defeito na pista INTERNA (móvel) fr = 12 Hz, BD/BP=1/6, n=10, β = 0 f ex = 50 Hz, f in = 72 Hz, f ro = 70 Hz 0.2 A [m/s 2 ] 72 Hz 144 Hz 12 Hz -As frequências: 72 Hz e seus múltiplos inteiros indicam que o defeito está na PISTA INTERNA. 0.1 0.0 216 Hz f [Hz] - A presença de Bandas Laterais espaçadas de 12 Hz indicam que ocorre MODULAÇÃO com fr. (frequência de rotação da pista interna do rolamento)

MANUTENÇÃO DE EQUIPAMENTOS MÉTODOS CORRETIVA ESPERA OCORRER A FALHA PARA EFETUAR A MANUTENÇÃO - Não há previsão de ocorrência da falha. (exemplo: pneu furado) - O tempo gasto na manutenção é elevado. - Exige grande estoque de peças de reposição. - Equipe de pessoal de manutenção sempre disponível. CUSTO E RISCO ELEVADOS

MANUTENÇÃO DE EQUIPAMENTOS MÉTODOS PREVENTIVA A MANUTENÇÃO É REALIZADA A INTERVALOS DE TEMPO DEFINIDOS (VEÍCULO AUTOMOTIVO) - Exige o conhecimento prévio da vida de cada componente. - Cada etapa da manutenção é feita para subgrupos de componentes - O componente é trocado mesmo que esteja em bom estado. - O tempo gasto em cada etapa da manutenção é reduzido. - O estoque de peças de reposição pode ser planejado. - Equipe de pessoal de manutenção é programada com antecedência. CUSTO ELEVADO RISCO REDUZIDO

MANUTENÇÃO DE EQUIPAMENTOS MÉTODOS PREDITIVA A MANUTENÇÃO É REALIZADA SOMENTE SE UM COMPONENTE INDICAR PROBABILIDADE DE FALHA - Exige o monitoramento do estado de cada componente. - Exige um banco de dados do funcionamento do equipamento. - Cada etapa da manutenção é programada a partir do monitoramento - O componente é trocado quando seu estado é deteriorado. - O tempo gasto em cada etapa da manutenção é reduzido. - O estoque de peças de reposição pode ser planejado. - Equipe de pessoal de manutenção é programada com antecedência. CUSTO FINAL REDUZIDO RISCO REDUZIDO

MANUTENÇÃO DE EQUIPAMENTOS PREDITIVA ETAPAS ESTATÍSTICA DE VIDA DOS COMPONENTES DE CADA MÁQUINA 1. DADOS DO FABRICANTE OU ENSAIOS/EXPERIÊNCIA ADQUIRIDA PELO USUÁRIO - NÍVEIS ACEITÁVEIS, DE ATENÇÃO E DE MANUTENÇÃO - INTERVALOS DE CONFIANÇA - CONDIÇÕES DE MEDIÇÃO: - GRANDEZA FÍSICA - PONTOS DE MEDIÇÃO - REGIME DE OPERAÇÃO DA MÁQUINA - FREQUÊNCIAS CARACTERÍSTICAS DA FALHA

MANUTENÇÃO DE EQUIPAMENTOS PREDITIVA ETAPAS 2. DEFINIÇÃO DOS INTERVALOS DE TEMPO DE MEDIÇÃO Nível MANUTENÇÃO DIAGNÓSTICO ATENÇÃO T 2T 3T 4T Td Tm tempo COMPONENTE 32 AUMENTO da VIBRAÇÃO AÇÃO 3 a 8 db Reduzir intervalos de medição 8 a 10 db Iniciar diagnóstico 20 db Fazer manutenção ( falha eminente)

MANUTENÇÃO DE EQUIPAMENTOS PREDITIVA ETAPAS 3. GERAÇÃO DO BANCO DE DADOS DA MÁQUINA - incluir os estados medidos - comparar com os padrões - criar formatos de saída 4. ESTABELECER ROTINA DE TOMADA DE DECISÃO - prever momento da parada para manutenção - selecionar componentes a serem substituídos - programar aquisição dos componentes - programar o procedimento de manutenção 5. EFETUAR A MANUTENÇÃO 6. VERIFICAR RESULTADO E INCLUÍ-LO NO BANCO DE DADOS

MANUTENÇÃO PREDITIVA ESTRATÉGIAS FLUXOGRAMA DE ATIVIDADES

MANUTENÇÃO PREDITIVA ESTRATÉGIAS BANCO DE DADOS - Para CADA MÁQUINA: organizar os pontos de medição associados à monitoração de cada defeito. - Para cada tipo de DEFEITO escolher a técnica de análise mais eficiente (espectro, cepstrum,...) para auxiliar a DETECÇÃO da FALHA. - Para cada tipo defeito escolher a BANDA de frequências que melhor caracteriza a sua evolução. O BANCO DE DADOS DEVE SER OTIMIZADO: SOMENTE AS INFORMAÇÕES RELEVANTES DEVEM SER ARMAZENADAS

MANUTENÇÃO PREDITIVA ESTRATÉGIAS CENTRO DE DECISÕES - Engenheiro especializado analisa os DADOS MEDIDOS e os compara com os PADRÕES da máquina. - Pode-se utilizar rotinas computacionais (redes neurais ou lógica Fuzzy) para auxiliar a Previsão de Falha. - Decidir quais componentes serão trocados apesar de desempenho aceitável, com base no tempo de parada da máquina e seu efeito na produção da indústria. (otimização da operação) - Gerar RELATÓRIOS e REQUISIÇÕES de MANUTENÇÃO. - Manter AVALIAÇÃO DE CUSTOS por máquina para poder definir sua vida útil global.

MANUTENÇÃO PREDITIVA CUSTOS e APLICAÇÕES 1. IMPLANTAÇÃO DA ESTRATÉGIA: (CUSTO INICIAL ELEVADO) - sistemas de medição - equipe de manutenção preditiva (medição, análise e decisão) - equipe técnica operacional da manutenção (própria ou terceirizada) - sistema de computação especializado (hardware e software) 2. APLICAÇÃO DA ESTRATÉGIA: (CUSTO MÉDIO BAIXO) - Treinamento contínuo da equipe de manutenção - Procedimentos operacionais para cada máquina incluída na estratégia - Avaliação do custo de inclusão de nova máquina 3. APLICAÇÃO VIÁVEL PARA: - EQUIPAMENTOS DE ALTO VALOR AGREGADO - EQUIPAMENTOS SENSÍVEIS PARA A PRODUÇÃO/SEGURANÇA - FAMÍLIAS DE EQUIPAMENTOS IDÊNTICOS