Estudo de Viabilidade de Monitoramento e Diagnóstico de Falhas em um Conjunto Motor-Bomba...

V CONGRESSO NACIONAL DE ENGENHARIA MECÂNICA V NATIONAL CONGRESS OF MECHANICAL ENGINEERING

18 a 22 de agosto de 2008 – Salvador – Bahia - Brasil August 18 – 21, 2008 - Salvador – Bahia – Brazil

ESTUDO DE VIABILIDADE DE MONITORAMENTO E DIAGNÓSTICO DE FALHAS EM UM CONJUNTO MOTOR-BOMBA CENTRÍFUGA POR

ANÁLISE DE VIBRAÇÕES

Código do Artigo: CON08-0910

Antonio Almeida Silva, [email protected] 1André Beethoven Barros Araújo, andré[email protected] 2 Breno Santiago Silvano, [email protected]

Diego Charles da Silva Basílio, diego_charlessb@-termope@ yahoo.com.br 4Juscelino de Farias Marbondo, [email protected] 5Marcos Antonio da Silva Irmão, [email protected] 6

1, 2, 3, 4, 5 Universidade Federal de Campina Grande - UFCG, Av. Aprígio Veloso 882, Bloco BJ, Bodocongó, 58109-970 – Campina Grande – PB; 6 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Resumo: O trabalho de pesquisa visa o desenvolvimento e implementação de regras de caráter vibratório de forma a serem implantadas em um Sistema Especialista (SE) capaz de monitorar e diagnosticar falhas em equipamentos do tipo bombas centrífugas, a partir da análise de sinais vibratórios nos domínios do tempo e da freqüência. Para a realização desse trabalho foi montada uma bancada experimental de testes composta por um conjunto motor-bomba centrífuga com seus diversos acessórios e conexões, sensores do tipo acelerômetro para captar vibrações nos mancais de suporte da bomba nas direções vertical e horizontal, condicionadores de sinais, placa de aquisição de sinais, e desenvolvimento de um programa utilizando o software LabView da National Instruments para automatizar o processo de aquisição, processamento, visualização e armazenamento desses sinais, em modo contínuo. Será avaliado o comportamento vibratório do conjunto rotativo para diversas condições de funcionamento do equipamento sejam em estados de bom funcionamento ou de simulação de falhas como desalinhamentos, desbalanceamentos, folgas e problemas em mancais de rolamentos, possibilitando a validação das regras que caracterizem esses comportamentos descritos através de limites aceitáveis de vibração baseados na literatura e normas de severidade de vibração. Palavras-chave: Monitoramento e Diagnóstico de Falhas, Bombas Centrífugas, Aquisição e Análise de Sinais Vibratórios, Regras para Sistema Especialista.

1. INTRODUÇÃO

Em todas as instalações em que há como objetivo a captação, abastecimento e distribuição de um determinado

fluido, as bombas hidráulicas apresentam-se de forma indispensável para o atendimento destas necessidades, sendo então, óbvia a necessidade de se manter nas melhores condições de funcionamento de tais equipamentos.

As máquinas em geral quando estão em funcionamento são passíveis de falhas que provocam a redução de seu desempenho e confiabilidade. Estas falhas normalmente são precedidas pelo desenvolvimento de pequenos defeitos em componentes cuja detecção e diagnóstico podem ser realizados através do monitoramento de grandezas físicas tais como pressão, temperatura e vibração. A partir das mudanças observadas nos padrões característicos dos sinais medidos é possível prever comportamentos anormais ou falhos do sistema.

Com a crescente exigência de se atingir grandes produções com índices de produtividade cada vez maiores, o setor industrial impôs um novo paradigma para seu serviço de manutenção: manter os níveis de disponibilidade de seus equipamentos o mais próximo possível da utilização plena durante todas as horas do ano. Dentro desse contexto, as técnicas de manutenção condicional, nas quais o equipamento é monitorado durante o seu funcionamento e as paradas são realizadas somente se identificada a presença de algum defeito a ser corrigido, tornaram–se absolutamente necessárias (Arato Jr., 2004).

Dentre as várias técnicas usadas no processo de manutenção condicional, conhecida no Brasil como Preditiva, destaca-se a manutenção baseada na análise de vibrações. Esta é a mais amplamente utilizada, devido a grande variedade de defeitos que podem ser detectados com sua utilização. A sua aplicação prioritária é voltada às máquinas rotativas, sendo, portanto, as bombas hidráulicas mais sucessíveis de serem controladas por análise vibratória.

V C o n gr es s o N a c i o na l de En g e n h ar i a M ec â n i ca , 18 a 21 de A g o st o 20 0 8 , S a l v a d or - B a h i a

Por outro lado, Sistemas Especialistas (SE) são programas de computadores que tentam aproximar-se do

comportamento de especialistas humanos dentro de um específico domínio de conhecimento. Assim como tais especialistas humanos, estes sistemas usam lógica simbólica e heurística para encontrar soluções. No presente caso, será utilizada parte dos conhecimentos obtidos junto a fabricantes, especialistas em projetos de moto-bombas e testes experimentais na bancada montada, para fins de desenvolvimento de regras que poderão ser incorporadas na análise e diagnóstico de falhas de sistemas rotativos em geral.

2. MATERIAS E MÉTODOS

2.1. Monitoramento e Diagnóstico de Falhas em Bombas Centrífugas por Análise de Vibrações

Bombas centrífugas são máquinas hidráulicas que recebem energia desenvolvida através de um motor ou turbina, e

transformam parte desta potência em energia cinética e energia de pressão, cedendo estas duas energias ao fluído bombeado, de forma a transportá-lo de um ponto a outro, ou seja, o seu uso ocorre sempre que há a necessidade de aumentar-se a pressão de trabalho de uma substância líquida contida em um sistema, a velocidade de escoamento, ou ambas. Seus princípios de funcionamento consistem na movimentação no fluido através da ação de forças que se desenvolvem na mesma, em conseqüência da rotação de um eixo no qual é acoplado um disco (rotor, impulsor) dotado de pás (palhetas, hélice), o qual recebe o fluído pelo seu centro e o expulsa pela periferia, pela ação da força centrífuga.

A análise de vibrações é a técnica de manutenção preditiva que vem sendo mais utilizada, e isto ocorre porque com ela podemos detectar uma gama mais ampla de defeitos e problemas em máquinas e processos. Possui aplicação prioritária em máquinas rotativas e os conjuntos de bombas centrífugas são bastante susceptíveis de serem controladas por essa análise (Almeida, 2003).

Diversos problemas podem ser monitorados por análise de vibrações, tendo no caso de bombas centrífugas como principais: Desbalanceamento de rotores, desalinhamento de eixos e acoplamentos, danos nos rolamentos (pistas com arranhões, esfoliações, pitting), folgas mecânicas, ressonâncias estruturais, cavitação, recirculação do fluido, ressonância acústica, entre outros.

O uso de coletores de vibrações aliado às técnicas modernas de análise de sinais apresenta atualmente grande potencial para aplicações, principalmente na redução de custos de parada de máquinas – um dos objetivos da manutenção preditiva. Resultados recentes de trabalhos neste tema confirmam o constante interesse no domínio das técnicas aplicadas em componentes diversos e mancais de rolamentos.

2.2. Métodos de Processamento e Análise de Sinais Aplicados Como Técnica Preditiva e de Diagnóstico

O processo de análise de vibrações consiste em captar a vibração originada na máquina com um sensor do tipo

acelerômetro, obtendo-se um sinal temporal para posteriormente ser processado no domínio da freqüência (espectro) para identificar a origem das falhas contidas na mesma, conforme ilustrado nas Figs. (1a) e (1b).

(a) (b) Figura 1. (a) Captação de sinal de vibração; (b) Espectro no domínio da freqüência.

Um método muito simples e muito utilizado para o controle da presença e do desenvolvimento de algum defeito em

equipamentos mecânicos, utilizando medidas de vibração, é a monitoração de um valor global para o sinal de vibração, medidos em pontos críticos da máquina. Como esse valor é um sinal de resposta da estrutura às excitações dinâmicas decorrentes do funcionamento do equipamento, ele representará uma medida do seu estado.

Por outro lado existem dois tipos de avaliação da vibração das máquinas rotativas: o Por meio de valores globais (severidade de vibração); o Por meio da análise espectral.


2.2.1. Níveis Globais de Vibração

É lógico afirmar que qualquer aumento do nível de vibração durante o funcionamento da máquina representa o

avanço do desgaste ou o crescimento de um determinado defeito que pode ser acompanhado em intervalos regulares. Geralmente, os valores de vibração global para monitorar os equipamentos são tabelados por agências de

normalização (ex. ABNT 10.080), baseando-se sob o ponto de vista dos valores de vibração eficaz Vef, também conhecida como velocidade RMS, calculado para um sinal de velocidade de vibração qualquer, da seguinte maneira:

∫= TTef dttvV 0

21 )( (1) O parâmetro a ser medido é a velocidade de vibração absoluta sobre as partes fixas da máquina, preferencialmente

os mancais. A monitoração por meio da severidade de vibração é realizada com base na avaliação da máquina utilizando-se dois critérios:

o Comparação da magnitude do valor medido com uma tabela de referência indicada pelas agências de normalização, obtida com base em médias estatísticas de milhares de casos;

o É levada em consideração a presença de uma variação localizada do valor medido, ao longo do tempo, após uma seqüência de medidas periódicas realizadas no equipamento em questão.

Para efeito de comparação de magnitude dos valores medidos a Fig. (2) apresenta um gráfico de severidade de vibrações (Almeida, 2003), utilizado para a definição de um dos conjuntos de regras do SE, indicado para máquinas rotativas, tais como motores elétricos, bombas, ventiladores, exaustores, compressores rotativos, turbinas, etc., excitadas por desbalanceamentos e/ou desalinhamentos, onde as máquinas são classificadas em cinco níveis de severidade:

Nível A – Máquinas Novas – Sem defeito; Nível B – Máquinas com pequenos problemas; Nível C – Máquinas com defeito – Corrigir; Nível D – A falha está próxima - Corrigir com urgência; Nível E – Perigo – Parada imediata.

Figura 2. Gráfico de severidade de vibrações para máquinas rotativas excitadas por desbalanceamentos e/ou desalinhamentos (Almeida, 2003).

2.2.2. Espectro de Vibração

Outro método bastante utilizado no processamento de sinais vibratórios é a análise espectral, quando se busca uma

análise mais detalhada do problema, pois permite diagnosticar os danos e defeitos relacionados à origem da vibração nos equipamentos. O espectro de um sinal de vibração é uma representação gráfica de sua distribuição de amplitudes em função das freqüências que compõem o sinal, representadas em escala linear ou logarítmica, permitindo um diagnóstico mais preciso das freqüências características de defeitos e suas causas (Arato Jr., 2004).

Dentre os vários métodos existentes para a obtenção do espectro de vibração o uso do algoritmo FFT é o mais interessante, pois o resultado será um diagrama contendo, no eixo das abscissas, um determinado número n finito de freqüências e nas ordenadas, os valores de amplitudes relativas a estas freqüências, como mostrado na Fig. (3).


Normalmente, é feita uma análise detalhada do equipamento a ser monitorado, no qual se procura identificar

previamente quais as fontes de vibração existentes devidas ao seu funcionamento normal, e quais as fontes devidas a prováveis defeitos. Essa é a fase mais importante do processo, pois com base nessa identificação será feito o planejamento da medição e processo de monitoramento e diagnóstico.

Figura 3. Espectro típico de velocidade dividido em bandas de freqüência.

2.3. Modelo Estratégico de Monitoramento e Diagnóstico de Falhas Através das Regras Desenvolvidas

Inicialmente, os critérios gerais avaliados sob o ponto de vista dos níveis globais de vibração verificam o estado de

funcionamento dentro do universo de equipamentos, onde são avaliados os níveis de vibração RMS divididos em grupos pela freqüência de operação. Estas regras são aplicadas a equipamentos que operam na faixa de freqüências entre 1 e 1000 Hz, conforme conjunto de regras definidas (Almeida, 2003).

Outras regras mais específicas destinadas ao diagnóstico de bombas conforme o tipo (ex. hidráulicas, horizontais e verticais), onde são avaliados novamente os níveis globais de vibração PICO e/ou RMS, aplicáveis a bombas que operam na faixa de freqüências entre 10 e 1000 Hz, são baseadas nas tabelas da Technical Associates of Charlotte Inc. (Instronic, 2000).

Daí, se atingido algum nível de atenção ou alarme nas regras acima, é aplicado um novo conjunto de regras baseado na análise por bandas de freqüências do espectro de velocidade, onde será possível diagnosticar com maior precisão as possíveis origens de problemas. Estas avaliam os valores RMS e/ou PICO, e no caso de bombas centrifugas verticais, dentro de cada grupo há subgrupos de regras em que os níveis de vibração são avaliados segundo valores adotados para variações nas alturas manométricas. Caso, as freqüência relacionadas com as altas harmônicas das freqüências de defeitos dos rolamentos apresentem níveis consideráveis de vibração, aplica-se então a técnica do envelope no espectro de aceleração para assegurar o diagnóstico se há ou não falhas no rolamento através dos limites de vibração em RMS estabelecidos para o espectro do envelope de aceleração. A Figura (4) ilustra tal procedimento:

Figura 4. Conjunto de regras adotadas, onde os dados vibratórios submetidos ao SE retorna com um diagnóstico.


2.4. Montagem e Instrumentação da Bancada de Teste

A Figura (5a) mostra o sistema de bombeamento da bancada de testes instalada no Laboratório de Hidráulica da

UAEM/UFCG. Nesta utiliza-se uma bomba centrífuga radial, com acionamento por motor elétrico de 2 CV de potência, operando a 1750 rpm. O sistema tem uma capacidade de bombeamento de aproximadamente 20 m3/h para uma altura manométrica de 1 m, podendo chegar a 20 m de coluna de liquido. O sistema opera bombeando água no qual está acoplado a um reservatório com capacidade de 1.000 litros em modo contínuo de recirculação.

A Figura (5b) mostra o ambiente do sistema de aquisição de dados que é composto por um DaqCard da National Instruments NI-DAQ mx para USB-6210 com capacidade para oito canais analógicos. A parte de aquisição de dados é gerenciada pelo software LabView 8.2.

(a) (b)

Figura 5. (a) Vista da instalação do sistema de bombeamento; (b) Sistema de aquisição de dados

Nesse trabalho foram desenvolvidos a parte de configuração e conexão da placa de aquisição com o sistema Labview, onde os sinais dos sensores são lidos na placa com taxas de amostragens específicas e estes dados seguem um diagrama definido previamente, realizando várias funções de transferência e processamento destes dados. Na Figura (6) é ilustrado o diagrama de blocos construído para o Labview.

Figura 6. Diagrama de blocos do sistema Labview para processamento de dados.

2.5. Desenvolvimento do Protótipo do Sistema Especialista

Para a concepção do aplicativo responsável pelo processamento e monitoramento dos dados foram utilizadas tecnologias de acesso distribuído que possibilitam o acesso às informações através da WEB utilizando um navegador com os dados sendo transportados por meio do protocolo HTTP sob TCP/IP. Utilizou-se a tecnologia J2EE (Java 2 Enterprise Edition) para a concepção da lógica do servidor responsável pelo tratamento de solicitações do aplicativo cliente, solicitação de diagnósticos e acesso ao banco de dados (Deitel, 2005).


Para a construção do banco de dados utilizou-se o MySQL um SGDB (Sistema de Gerenciamento de Banco de

Dados) responsável pelo armazenamento das leituras obtidas dos sensores, dos parâmetros operacionais do equipamento e do histórico de falhas (logs) registrado pelo sistema durante o monitoramento.

No desenvolvimento da interface utilizou-se o DHTML, caracterizada por possibilitar a utilização de dados de texto e imagens. Para controle da interface utilizou-se o Ajax (Asynchronous JavaScript and XML) responsável pela manipulação dos elementos visuais, tratamento dos eventos do navegador e solicitação a recursos do servidor.

Na construção do módulo diagnóstico utiliza-se o JESS (Java Expert System Shell) uma linguagem interpretada, caracterizada por sua extensibilidade, ou seja, possibilidade de adição de recursos escritos na linguagem Java e por possuir um motor de inferência que utiliza um Rete Algorithm (Friedman-Hill, 2003).

O SE está basicamente dividido em 3 módulos: o Controlador responsável pela administração da tabelas de dados que armazenam os parâmetros do equipamento e que condicionam os estados de funcionamento normal, alarme e desarme; o Monitor responsável pela leitura, verificação e sinalização do estado das leituras dos sensores obtidas a partir de uma tabela do banco de dados e o módulo Diagnóstico que é acionado através da solicitação do operador ao clicar em uma linha do painel de logs do sistema, carregando os dados do log do BD e informações sobre o equipamento, para o motor de inferência que avalia os dados fornecendo um diagnóstico que é então enviado ao aplicativo cliente responsável pela apresentação dos resultados. Para hospedagem do sistema utilizou-se um servidor Apache Tomcat 5.x. A Figura (7) apresenta um esquema de como as partes do SE interagem entre si (Silva, 2007).

Figura 7. Esquema de interação do SE.

2.5.1. Telas Principais e Funcionalidades do SE

O aplicativo cliente possui uma interface intuitiva que fornece os recursos necessários à administração do banco de

dados do equipamento, ao monitoramento e ao diagnóstico (Fig. 8). A seguir são apresentadas as principais telas do SE.

(a) (b)

Figura 8. (a) Tela principal do SE com menu de ferramentas, diagrama de processo e um painel de logs de falhas. (b) Janela de detalhes do equipamento exibindo os pontos de leituras de parâmetros.


O cadastramento é realizado numa janela onde devem ser informados dados referentes à identificação, especificações técnicas e limites para os parâmetros de operação do equipamento. A tela de diagnóstico é uma janela contendo informações de identificação do equipamento e dados sobre a ocorrência, ilustrada na Fig. (9). Neste caso, simula-se uma condição de severidade de vibração moderada medida nos mancais, onde é possível observar que dependendo do conjunto de regras previamente estabelecido, é possível haver superposição de diagnósticos (NORMAL no critério de máquinas em geral, e TOLERÁVEL no critério específico de bombas hidráulicas).

Figura 9. Tela do sistema fornecendo informações do equipamento e diagnóstico do estado de operação.

2.6. Construção dos Conjuntos de Regras

2.6.1. Critérios Gerais

O conjunto de regras foi construído a partir de uma seqüência tal que a primeira regra é voltada para equipamentos rotativos em geral, desenvolvida a partir do gráfico de severidade da Fig. (2), conforme Almeida (2003).

O segundo conjunto de regras, mais específicas ao diagnóstico de bombas que operam na faixa de freqüências entre 10 e 1000 Hz, são baseadas nas tabelas da Instronic (2000).

2.6.2. Critérios de Análise Espectral

Caso os níveis de alarmes anteriores sejam atingidos, outros critérios de diagnóstico de falhas são adotados, através

da divisão do espectro de vibração em 6 (seis) faixas de freqüência, como mostrado na Fig. (3). Essa divisão foi desenvolvida conforme as Tab. (1) e (2):

Tabela 1. Divisão do espetro de velocidade em faixas de freqüência. (Instronic, 2000).

Onde: FPP indica a freqüência de passagem das pás: FPP = Nº de pás * RPS

Na escolha da freqüência Fmáx adota-se o valor de 40xRPS, onde adquire-se um boa cobertura de freqüências no

espectro de velocidade. Essa detecção prevista se dá pela atribuição de limites de vibração para cada uma das bandas de


freqüência. Esses limites têm como referência o valor NAG (Nível de Alarme Global, RMS), propostos nas Tabs. (1) e (2) para bombas centrífugas. Admitiu-se um valor de atenção para cada banda de cerca de 70% do valor NAG.

Tabela 2. Níveis globais de vibração de alarme e atenção para diversos tipos de bombas centrífugas

2.6.3. Regra Baseada na Técnica do Envelope de Vibração Aplicado a Rolamentos

Tendo em vista a importância dos rolamentos num conjunto rotativo, e o monitoramento a partir do estabelecimento de regras pela análise espectral por faixas ou bandas de freqüência, foi-se desenvolvido mais um conjunto de regras a ser implementada utilizando a técnica do Envelope de vibração.

Para o conjunto de regras desenvolvido foram analisados valores em RMS do espectro do envelope de aceleração (g) na faixa de freqüência de 0 a 1000 Hz. Este espectro nos fornece um valor global que é sem dúvida um fator de decisão sobre a condição de desgaste do rolamento.

As Figuras (10a) e (10b) ilustram as Cartas de severidade propostas por Almeida (2003), e que foram adotadas para estabelecer outro conjunto de regras, que serão aplicadas para mancais de rolamentos de rolos ou de esferas.

(a) (b)

Figura 10. Cartas de severidade adotadas pela técnica do Envelope: (a) De Rolos; (b) De Esferas 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES

O primeiro conjunto de regras teve como base a carta de severidade apresentada na Fig. (2), voltada para equipamentos rotativos em geral (Almeida, 2003). Um segundo conjunto de regras foi obtido através de recomendações contidas na referência Instronic (2000), em tabelas específicas de severidade para bombas centrífugas de diversos tipos e alturas manométricas. Um terceiro conjunto de regras que está sendo implementado servirá para melhor diagnosticar as causas das falhas, através da análise do espectro de velocidade, dividindo o espectro em faixas de freqüência. Por último, um conjunto de regras está em desenvolvimento, e servirá para melhor diagnosticarem falhas provenientes dos rolamentos através da aplicação da técnica do envelope no espectro de aceleração.

Algumas coletas de dados de vibração foram realizadas na bancada construída visando levantar padrões vibratórios típicos nas condições de referência (normal) operando na rotação de 1725 RPM (28,75 Hz) e aplicados como teste no SE. Na Fig. (11), ilustram-se as primeiras medições coletadas nos mancais da bomba (em termos de nível global e espectro de velocidade de vibração), onde pode-se visualizar na tela do SE, que a máquina apresentava algum problema,


a fixação. Apó

freq

Figura 11. Espectros obtidos em Velocidade e Aceleração (mancal - direção vertical).

4. CONCLUSÕES

O objetivo de estabelecer regras no SE que definem os limites de vibração, global em RMS e PICO, e para cada faix

ncia com os defeitos pres

a no SE: a programação orientada a objetos, bas

5. GRADECIMENTOS

Ao apoio financeiro ao projeto de P&D 0007 (Termopernambuco – ANEEL) através dos auxílios financeiros con

. REFERÊNCIAS

BNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 10.082, 1985, “Vibração mecânica de máquinas com

Alm ões no conjunto motor-bomba centrífuga”. Instituto MTA.

. Instrumentos de Testes

Silv ., 2007, “Desenvolvimento de Sistema Especialista para o Monitoramento e Diagnóstico de Falhas em

. DIREITOS AUTORAIS

s autores são os únicos responsáveis pelo conteúdo do material impresso incluído no seu trabalho.

especialmente no mancal próximo ao rotor da bomba. Tal estado foi alarmado pelo primeiro conjunto de regras, destinado para máquinas rotativas, onde o SE diagnostica que “A máquina está com defeitos – CORRIGIR”.

Fazendo-se uma verificação “in locu”, observou-se que uma das bases do motor apresentava folgas na sus um reaperto dos parafusos o problema foi sanado e os níveis de vibração voltaram a se apresentar como normais. Analisando os espectros de velocidade e aceleração, ilustrado na Fig. (11), podemos visualizar um pico naüência de rotação (28,75 Hz) de magnitude considerável para esse tipo de equipamento, mostrando que a máquina

apresentava algum tipo de defeito que se manifesta em baixa freqüência e se repete em múltiplos da rotação.

Vel

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ção

(m/s

2 )

a de freqüência da divisão do espectro de velocidade, para o equipamento em estudo foi alcançado com sucesso, apresentando resultados coerentes para as diferentes regras implementadas até o momento. Tais regras mostraram-se bastante eficientes ao diagnosticar a presença de um problema de montagem na bancada de testes (folgas na base de fixação do motor), com base nos dados coletados em vários pontos como indicados na Fig. (11).

O conjunto de regras de análise espectral de velocidade relacionando cada faixa de freqüêentes no equipamento, mostrou-se bem desenvolvida de forma a auxiliar o diagnóstico de falhas de máquinas

rotativas, dando uma maior confiabilidade a esse processo manutenção. Dentre outros, ressaltam-se dois aspectos da tecnologia empregad

eada em Java/Jess, que representa um avanço bastante significativo no que se refere às múltiplas possibilidades de interface gráfica e facilidade de comunicação com os usuários, uma vez que adotado o modelo de múltiplas camadas o sistema apresenta poucas interdependências, bem como a utilização de linguagens extensíveis e interpretadas (Jess e Ajax), e linguagens de comunicação (XML) portada por sistemas como dispositivos móveis Palms e celulares.

A

cedidos para melhoria da infra-estrutura dos Laboratórios de Mecânica Computacional da Unidade Acadêmica de Engenharia Mecânica – UFCG. Ao Programa PIBIC/CNPq na concessão de bolsa de Iniciação Científica. 6 A

velocidades de operação de 600 a 12000 rpm”. eida, M.T.; Vale; F.R., 2003, “Análise de vibraç

Arato Jr., A., 2004, “Manutenção Preditiva Usando Análise de Vibrações”, Barueri, SP: Manole. Deitel, H.M.; Paul J., 2005, “Java™ Como programar”. 6a edição. São Paulo: Pearson, p. 1110. Friedman-Hill, E., 2003, “Jess in Action: Rule-based Systems in Java”, Manning Publication. Instronic, 2000, “Apostilha de Treinamento Avançado - Introdução à tecnologia de vibração”

Ltda. a, A.ABombas de Água de Alimentação de Uma Usina Termoelétrica”, Relatórios Técnicos Nº 11 e 12, UFCG.

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VIABILITY STUDY FOR CONDITION MONITORING OF FAULTS IN A SET ENGINE-CENTRIFUGAL PUMP BY VIBRATION ANALYSIS

Antônio Almeida Silva, [email protected] André Beethoven Barros Araújo, andre_beetCódigo do Resumo: CON08-0910 Breno Santiago Silvano, [email protected]

Diego Charles da Silva Basílio, [email protected]

1Universidade Federal de Campina Grande, Unidade Acadêmica de Engenharia Mecânica, Av. Aprígio Veloso, 882, Bloco BJ, Bodocongó, 58109-970 – Campina Grande - PB.

Abstract. The research work aims to develop and implement vibratory character rules in order to will be implanted in a Expert System (ES), able to do a condition monitoring about faults in centrifugal pumps machines, from vibratory signals analysis in the time and frequency domains. To realizate this work was mounted an experimental bench of tests composed for a set engine-centrifugal pump with its various accessories and connections, accelerometer sensors to capture vibrations in the pump support bearings, in the vertical and horizontal directions, signals contitioning, acquisition signal card, and the development of a program using the National Instruments LabView software, to automate the acquisition process, the processing, and the display and storage of these signals in continuous mode. It will be evaluated the vibration behaviour of the rotative set by various operation conditions of equipment, it working in good conditions or it simulating some failures as misalignments, unbalances, gaps and bearings problems, allowing the validation of rules that characterizes these behaviors, they were describe by acceptable limits of vibration, based on the literature and standards of vibration severity. Keywords: Condition Monitoring, Centrifugal Pumps, Acquisition and Vibration Signals Analysis, Rules for Expert System.

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