Curso on line de análise de vibrações em engrenagens

Limites de vibrações em engrenagens

Este artigo apresenta os limites de vibrações em engrenagens de acordo com o definido na norma ISO 20816 Medição e avaliação de vibrações em máquinas – Parte 9: Engrenagens.

Quando se efetua analise de vibrações em engrenagens, no âmbito de um programa de manutenção preditiva, com um analisador de vibrações é muito importante avaliar corretamente o seu estado.

2 A norma ISO 20816 Medição e avaliação de vibrações em máquinas – Parte 9: Engrenagens.

A primeira edição da ISO 20816-9 é uma revisão técnica da ISO 8579-2: 1993, que foi retirada em 2016.

Este documento especifica os requisitos para determinar e classificar as vibrações mecânicas de unidades de engrenagem individualmente alojadas, fechadas, de aumento ou redução de velocidade.

Especifica métodos para medir as vibrações da caixa e do veio, e os tipos de instrumentação, métodos de medição e procedimentos de teste para determinar as magnitudes das vibrações.

Aplica-se a vibrações relativas e vibrações absolutas.

3 Limites de vibrações em engrenagens – campo de aplicação

3.1 Onde se aplica

Esta norma aplica-se a engrenagens com potência nominal de 10 kW a 100 MW e velocidades de rotação nominais entre 30 r / min e 12.000 r / min (0,5 Hz a 200 Hz).

Este documento estabelece disposições sob condições normais de operação, em estado estacionário, para avaliar a gravidade da seguinte vibração de banda larga in-situ:

  • vibração estrutural em todas as chumaceiras principais ou pedestais medida radialmente (isto é, transversal) ao eixo do veio;
  • vibração estrutural nas chumaceiras de impulso medida na direção axial;
  • vibração de veios rotativos radialmente (isto é, transversal) ao eixo do veio em, ou próximo das chumaceiras principais;
  • vibração estrutural na caixa de engrenagens.

3.1 Onde não se aplica

Esta norma não se aplica a trens de acionamento especiais ou auxiliares, como compressores acionados por engrenagem integrada, bombas, turbinas, etc., ou embraiagens do tipo engrenagem, usadas em turbo geradores de ciclo combinado e engrenagens de arranque.

4 Limites de vibrações em engrenagens – gama de medição

A instrumentação deve ser capaz de medir desde a metade da velocidade de rotação mais baixa até pelo menos 3,5 vezes a frequência de engrenamento.

A gama de medição da frequência de deslocamento do veio deve ser de 2 Hz a pelo menos 500 Hz.

A gama de medição da frequência da velocidade da caixa deve ser de 10 Hz a pelo menos 2.000 Hz.

A gama de medição da frequência de aceleração deve ser de 10 Hz a 5 000 Hz.

5 Limites de vibrações em engrenagens – Classificação dos tipos típicos de redutores

Nesta norma as engrenagens são classificadas de acordo com os seguintes tipos.

Limites de vibrações em engrenagens 1

As classificações de vibração subjetiva versus potência do redutor são as que se podem ver a seguir.

Limites de vibrações em engrenagens 2

P– Potência

DR – número de classificação de deslocamento

VR – número de classificação de velocidade

5 Limites de vibrações em engrenagens – Curvas de classificação para medidas

Na norma são apresentadas as curvas de limites de vibrações, em termos de espetro, a seguir apresentadas.

5.1 Vibração do veio em deslocamento relativo, em microns pico – pico

Medidas realizadas com sensores de deslocamento relativo.

Limites de vibrações em engrenagens 3

f – Frequência em Hz

d – Deslocamento relativo da vibração em microns pico-pico

DR – número de classificação de deslocamento

O número de classificação de deslocamento DR é equivalente ao deslocamento da curva de classificação até 50Hz.

5.2 Velocidade de vibração medida na carcaça em mm/s rms

fig 4

f – Frequência em Hz

v – Velocidade de vibração rms em mm/s

VR – número de classificação de velocidade

O número de classificação de velocidade VR é equivalente à velocidade da curva de classificação entre 45 Hz e 1590 Hz.

5.3 Aceleração de vibração medida na carcaça em m/s2 pico

fig 5

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