AMBIENTE MULTIMÍDIA DE SUPORTE À DISCIPLINA DE PÓS-GRADUAÇÃO FERRAMENTAS DE DIAGNÓSTICO DE MÁQUINAS Mauro Hugo Mathias Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá Programa de Pós-graduação em Mecânica Área de Projetos

4 – Métodos de Diagnósticos de Máquinas Conteúdo do capítulo Neste capítulo efetuaremos o estudo de: 4.1 – Diagnóstico de máquinas; 4.2 – Desbalanceamento de eixos; 4.3 – Desalinhamento de eixos; 4.4 – Desalinhamento de correias; 4.5 – Componentes soltos; 4.6 – Falhas em engrenagens; 4.7 – Roçamento; 4.8 – Falhas em motores elétricos.

AMBIENTE MULTIMÍDIA DE SUPORTE À DISCIPLINA DE PÓS-GRADUAÇÃO FERRAMENTAS DE DIAGNÓSTICO DE MÁQUINAS Capítulo 4.4 – Desalinhamento de correias

Diagnóstico de falhas através de análise de vibrações 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 freqüência de vibração é fator chave para determinar a natureza da vibração da correia, Se a correia estiver reagindo a outras forças a vibração terá a freqüência da fonte e a correia atua 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.

Diagnóstico de falhas através de análise de vibrações Desalinhamento de correias A freqüência de vibração causada pela correia ocorrerá em múltiplos da rotação da correia. A freqüência específica dependerá do diâmetro das polias e pode ser calculada a partir da equação: Os modos de falha que ocorrem com correias normalmente são: rachaduras ou fendas, lóbulos, tensão não apropriada, desalinhamento, cargas excessivas.

Diagnóstico de falhas através de análise de vibrações 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

Diagnóstico de falhas através de análise de vibrações Desalinhamento de correias – exemplo Utilizando a bancada experimental nº 1 serão efetuadas coletas de dados demonstrando como se caracteriza o defeito desalinhamento de correias: A correia será colocada em posição deslocada nas polias de forma a não ficar a 90º em relação ao eixo motriz e movido. para a aquisição de dados.

Diagnóstico de falhas através de análise de vibrações Desalinhamento de correias - exemplo Sinal característico de desalinhamento de correia: Polia 1 Polia 2 Polia 1 (rotação: 38 Hz) Polia 2 (rotação: 47 Hz)

Diagnóstico de falhas através de análise de vibrações Desalinhamento de correias - exemplo Visualização dos sinais coletados: A aquisição de dados encontra-se na base Teleduc (aquisições de sinais): Desalinhamento de correia

AMBIENTE MULTIMÍDIA DE SUPORTE À DISCIPLINA DE PÓS-GRADUAÇÃO FERRAMENTAS DE DIAGNÓSTICO DE MÁQUINAS Capítulo 4.5 – Componentes soltos

Diagnóstico de falhas através de análise de vibrações Componentes soltos (máquina em relação a sua base) Este tipo de falha caracteriza-se pela perda de um ou mais pontos de fixação dos mancais dos eixos, assim a cada giro do eixo a sua direção de carregamento pode causar movimentação dos mancais: Impacto

Diagnóstico de falhas através de análise de vibrações Componentes soltos (máquina em relação a sua base) Este tipo de falha caracteriza-se por apresentar uma freqüência no sinal igual a 2x RPM e harmônicas. 1x RPM 2x RPM 3x RPM 4x RPM 5x RPM 6x RPM

Diagnóstico de falhas através de análise de vibrações Componentes soltos - exemplo Utilizando a bancada experimental serão efetuadas coletas de dados demonstrando como se caracteriza o defeito: Os mancais serão desparafusados e a estrutura irá vibrar sob efeito do carregamento Alívio de torque

Diagnóstico de falhas através de análise de vibrações Componentes soltos - exemplo Sinal característico de componentes soltos com rotação de eixo 15hz: Remoção de torque Tempo Freqüência

Diagnóstico de falhas através de análise de vibrações Componentes soltos - exemplo Visualização dos sinais coletados: A aquisição de dados encontra-se na base Teleduc (aquisições de sinais): Componentes soltos (sinal no tempo, freqüência e tempo_freqüência) Vídeo da bancada em funcionamento mostrando a vibração do conjunto