Deteção de fenda em veio com análise de vibrações

Introdução

Neste artigo descreve-se como se procedeu à deteção de uma fenda num veio com análise de vibrações efetuada com um analisador de vibrações. Este veio pertencia a um rolo de uma máquina de papel.

Como as máquinas rotativas modernas são projetadas para operar com maior eficiência mecânica, velocidade, potência e carga aumentam, enquanto, simultaneamente o peso e as tolerâncias dimensionais são reduzidos. O resultado é um aumento significativo do nível de tensão nos materiais e componentes, durante a sua rotação. Como consequência, muitos sistemas rotor-dinâmicos práticos contêm elementos de veio/rotor que são altamente suscetíveis a fissuras transversais devido à fadiga.

Deteção de fenda em veio com análise de vibrações

As vibrações detetadas

No decurso do seu trabalho de inspeção de máquinas, com medição e análise de vibrações, no âmbito do programa de manutenção preditiva de uma máquina de papel, foi detetada uma subida dos níveis de vibrações numa chumaceira.

Deteção de fenda em veio com análise de vibrações

No espetro de frequência as harmónicas da velocidade de rotação estavam bem nítidas. De facto, a segunda harmónica tinha uma amplitude relativamente grande, senso isto um indício de assimetria de rigidez.

Deteção de fenda em veio com análise de vibrações

Um veio simétrico, sem fendas, tem rigidez constante em qualquer posição e, portanto, uma deflexão fixa em carga, independentemente do ângulo de rotação. Num veio fendido, a porção fendida da seção transversal não é capaz de suportar uma tensão de tração. Portanto o deslocamento, em função da rigidez, é mínimo quando a fissura é fechado e máximo quando a fenda está aberta. Esta variação periódica da rigidez origina uma componente vibratória a duas vezes a velocidade de rotação, no espetro das vibrações.

Para além disso identificou-se um ruído anormal.

Recomendação efetuada – deteção de fenda em veio com análise de vibrações

Na conclusão do trabalho de diagnóstico foi recomendada a paragem da máquina e a inspeção do veio, para verificação da existência de fendas.

O que se constatou existir pode-se ver na fotografia a seguir apresentada.

Conclusão

Com o programa de manutenção preditiva conseguiu-se evitar uma paragem prolongada, não planeada.

O investimento efetuado nos serviços de manutenção preditiva da DMC teve, só com a deteção desta avaria, um retorno muito elevado.

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