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  • INTRODUO Atualmente os gerentes de fbricas tm enfrentado problemas gerais, tais como: reduo de custos, maior disponibilidade de mquinas, reduo de mo-de-obra e problemas diversos inerentes a qualquer unidade produtiva. Com isto a busca de ferramentas que possibilitem esses fatos tornou-se intensa, uma destas alternativas o acompanhamento preditivo, tambm conhecido por Manuteno por Condio ou Manuteno Preditiva. A manuteno por condio diferencia-se da corretiva pelo fato de que somente ser intervido em um equipamento a partir do momento em que este apresentar os sinais de falha e na corretiva faz-se a manuteno quando a mquina quebra, caracterizando para equipamentos importantes um custo bastante elevado de manuteno (horas de parada, mo-de-obra, falta de reposio, etc.). A manuteno preventiva baseada na vida mdia caracteriza-se por intervenes em intervalos fixos em equipamentos, que normalmente gera dois tipos de custo: o custo das peas que so trocadas ainda em condies de uso e o custo da quebra deste equipamento por um defeito inserido em uma manuteno desnecessria. A caracterstica da preventiva o fato principal de incorrer paradas desnecessrias, reduzindo o percentual de disponibilidade do equipamento, porm em nmero bastante superior que a corretiva. A manuteno por condio sendo ela por anlise de vibraes, termografia, ferrografia, anlise de leo, ensaios de ultra-som, etc., os quais fornecem dados seguros para ser prevista a manuteno das mquinas, garantindo que at a prxima parada a mquina esteja isenta de quebras inesperadas. A anlise de vibraes dentre as ferramentas do controle preditivo, a que apresenta o melhor custo/ benefcio. Ela fornece dados para que possamos prolongar a vida do equipamento com informaes obtidas durante a vida do mesmo, eliminando desvios "Dia 1" e problemas de montagem que reduzem significativamente a vida til dos equipamentos.
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  • A VIBRAO Um corpo dito estar vibrando, quando ele descreve um movimento de oscilao em torno de uma posio de referncia. O nmero de vezes de movimentos completos (ciclos), tomados durante o perodo de um segundo, chamado de freqncia e medido em Hertz (Hz = ciclos/segundo). Vibraes mecnicas podem ser geradas intencionalmente para produzir um trabalho til, como em alimentadores vibratrios, britadores de impacto, compactadores, vibradores para concreto, etc; porm, a vibrao normalmente considerada indesejvel, e sua presena em equipamentos rotativos acelera consideravelmente o desgaste provocando quebras e por conseguinte paradas inoportunas, elevando os custos da produo. Neste curso, nos dedicamos eliminao da vibrao no desejada, identificando a sua origem pelo estudo de seu comportamento, registrado por instrumentos de medio, de modo a promover um diagnstico exato, que permita uma correo definitiva, pois acreditamos ser o entendimento do problema, um precioso passo no caminho da soluo. Na prtica, a vibrao existe devido efeitos dinmicos, tolerncias de fabricao, folgas, atrito entre partes em contato, foras desequilibradas em elementos rotativos e recprocos. O aumento do nvel de vibrao, est relacionado com alteraes ocorridas em um ou mais elementos da mquina, influenciando tambm outros componentes por estarem interligados. Uma pequena vibrao pode excitar freqncias de ressonncia de outras partes estruturais e ser amplificada para um nvel maior de vibrao, que geralmente ser percebido na estrutura e no diretamente na fonte de vibrao. A vibrao de um componente simples, como de uma lmina fina, excitada numa determinada freqncia, facilmente identificada.
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  • CONTROLE PREDITIVO POR ANLISE DE VIBRAES Existe um universo de caminhos para a implantao de um controle preditivo via anlise de vibraes e tambm um universo de parmetros a serem estabelecidos como padro para o sistema. Tais parmetros normalmente so os seguintes: intervalo entre medies, parmetros de vibrao que sero coletados a cada ponto, a definio dos pontos de medio, a codificao dos mesmos para que se estabelea o histrico com relao ao ponto e a mquina, nveis iniciais e de acompanhamento e alarme, organizao de rotas de medio, definio de equipamentos a serem acompanhados e de que maneira eles sero acompanhados, etc. Todos os parmetros descritos acima variam para cada tipo de equipamento a ser contemplado com o controle preditivo. a. Escolha de equipamentos: Normalmente, no incio de um programa preditivo sugere-se que sejam escolhidos aqueles equipamentos ditos "Classe A", vitais para o processo produtivo, e que em caso de parada por quebra ou para interveno provoquem paradas prolongadas quer pelo seu porte, ou pela falta de peas de reposio, ou por outros motivos caractersticos a cada empresa. Com o decorrer do controle preditivo e a evoluo do pessoal de campo em anlise de vibraes sero incorporados gradativamente equipamentos de classes inferiores e outros que sejam justificados sua necessidade pelo melhor desempenho do sistema. b. Pontos de medio: A vibrao da mquina normalmente tem origem em suas partes rotativas, porm sentida na sua parte esttica, portanto transmitida atravs dos mancais dos equipamentos, pois neles so sentidas as vibraes provenientes dos componentes internos mquina.
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  • Na ilustrao, o transdutor A faz uma medio melhor que o transdutor B, assim como o transdutor C est numa posio mais direta que o transdutor D. Na monitorao de equipamentos, a escolha da direo da medio deve incluir medio na direo axial (z), e em uma das direes radiais (horizontal- x ou vertical-y), normalmente na direo radial que apresentar menor rigidez (maior nvel de vibrao).
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  • c. Nomenclatura/Codificao: O estabelecimento de uma codificao dos pontos de medio e dos equipamentos envolvidos deve ser construda de forma simples e clara para facilitar o acompanhamento e a criao das mquinas e pontos de medio para o software, o que facilitar sobremaneira a comunicao entre os usurios do sistema. d. Rotas: As rotas so roteiros de equipamentos a serem medidos. So estabelecidas de maneira racional para que todos os equipamentos cobertos pela coleta de sinal de vibrao sejam medidos no intervalo de tempo especificado e que no se fique andando de um lado para outro dentro da fbrica. e. Como medir: Existem diversas formas de avaliarmos uma vibrao: atravs do nvel global de vibrao ou espectros em freqncia, o qual pode ser auxiliado atravs de medies especiais, tais como: cepstrum, detetor de envoltria (envelope), zoom, scan, fase, etc. f. Intervalo entre medies: O estabelecimento do intervalo depender basicamente das medies iniciais e que poder ser alterado ao longo do monitoramento podendo em alguns casos ser desde dirio at semestral. Este parmetro definido para cada equipamento dependendo de suas caractersticas mecnicas e de evoluo do nvel de vibraes.
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  • "VOC ESTAR MEDINDO MQUINAS EM FUNCIONAMENTO, PORTANTO EXTREMO CUIDADO PARA NO ENCOSTAR A MO OU PARTES DO APARELHO EM PARTES MVEIS, POIS UM GRAVE ACIDENTE PODE OCORRER".
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  • CAUSAS DE VIBRAO EM MQUINAS Desbalanceamento de massa Desalinhamento de eixos Folgas generalizadas Dentes de engrenagens Rolamentos
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  • TCNICAS PREDITIVAS
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  • A vibrao uma oscilao em torno de uma posio de referncia e freqentemente um processo destrutivo, ocasionando falhas nos elementos de mquina por fadiga.
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  • O movimento vibratrio de uma mquina o resultado das foras dinmicas que a excitam. Essa vibrao se propaga por todas as partes da mquina, bem como para as estruturas li- gadas a ela. Geralmente uma mquina vibra em vrias freqncias diferentes.
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  • Toda mquina apresenta um certo nvel de rudo e vibrao devido operao e a fontes externas. Uma parcela destas vibraes causada por pequenos defeitos mecnicos ou excitaes secundrias perturbadoras que atuam na qualidade do desempenho da mquina.
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  • O fato de que os sinais de vibrao de uma mquina trazem informaes informaes relacionadas com o seu funcionamento, in- dica a sade da mquina e a deciso sobre uma interveno ou no nessa mquina.
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  • Cada mquina apresenta uma forma caracterstica de vibrao, em aspecto e nvel. Porm mquinas do mesmo tipo apresentam variaes em seus comportamentos dinmicos. Isso se deve s variaes de ajustes, tolerncias, e principalmente defeitos.
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  • Cada elemento de mquina induz uma excitao prpria, gerando uma perturbao especfica. Geralmente esses elementos so rotores, engrenamentos, mancais, etc... O comportamento dinmico da mquina uma composio das perturbaes de todos os componentes, defeitos e excitaes oriundos dos movimentos.
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  • Ento, em uma mquina as vibraes se do em vrias freqncias devido s vrias excitaes. O movimento em um ponto qualquer ser a superposio de vrias harmnicas.
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  • Os diagnsticos para fins de manuteno das mquinas, com o objetivo de identificar as possveis causas destes movimentos so obtidos separando as harmnicas do sinal global e associando-as com os elementos defeituosos ou desvios de montagem.
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  • EFEITOS DAS VIBRAES Altos riscos de acidentes Desgaste prematuro de componentes Quebras inesperadas Aumento dos custos de manuteno Fadiga estrutural
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  • CONTROLE DAS VIBRAES Eliminao das fontes Isolamento das partes Atenuao da resposta Faz-se por trs procedimentos diferenciados: