Bancada para análise de vibração : análise de falhas em máquinas rotativas

Abstract

Resumo: Elevados níveis de vibração podem levar um equipamento à fadiga, e consequente quebra, podendo causar perdas de produção, problemas de fornecimento de material de serviço. Este trabalho desenvolveu um sistema para acionamento, aquisição e análise de uma bancada de ensaio de vibração em máquinas rotativas o sistema proposto é composto por uma bancada com um motor fico a uma plataforma, cujo eixo está acoplado a um rotor que pode sofrer desbalanceamento, através de inserção de massas. A rotação do eixo do motor é mensurada por um sensor indutivo, a vibração no mancal é monitorada por um acelerômetro. Para controle de acionamento e aquisição de dados foi utilizado o software LabVIEW. Esta bancada foi desenvolvida com a finalidade de com a finalidade de estudar o comportamento dinâmico do rotor que está apoiado em mancais de rolamento. A estrutura montada permite a simulação de falhas. Neste trabalho foi proposto o desbalanceamento de massa em um único plano, que é classificado como desbalanceamento estático. Este tipo de simulação foi escolhido também, visto que o rotor só possui um plano para desbalanceamento. Foram realizados experimentos que possibilitaram a detecção das falhas através do nível de vibração medido pelo acelerômetro e através da frequência do sinal de vibração foi comprovado que a amplitude significativa do espectro ocorre na frequência de rotação do equipamento, quando se trata de desbalanceamento. A bancada foi desenvolvida para ser utilizada no Laboratório de Vibrações Mecânicas da Universidade de Taubaté, porém as técnicas desenvolvidas podem ter aplicabilidade no ramo industrial, principalmente em manutenção preventiva.

Abstract: High levels of vibration equipment can lead to fatigue and consequent breakage, may cause production losses, problems of supply of equipment or service. This study developed a system for triggering, acquisition and analysis of a bench test vibration in rotating machines. The proposed system consists of a bench with a motor fixed to a platform whose shaft is coupled to a rotor imbalance can suffer through insertion of mass. The rotation of the motor shaft is measured by an inductive sensor, vibration in the bearing is monitored by an acceler cometer. To drive control and data acquisition software was used LabVIEW. This bench was developed in order to study the dynamic behavior of the rotor that is supported by ball bearings. The assembled structure allows fault simulation. This work proposes the unbalance mass in a single plane, which is classified as static unbalance. Such simulation was also chosen since the rotor has only one plan for unbalance. Experiments were performed which allowed the detection of faults through the vibration level measured by the accelerometer and by the frequency of the vibration signal has been proven that the amplitude of the spectrum of significant vibration occurs in the rotation frequency of the machine when it comes to unbalance. The bench has been developed for use in Mechanical Vibration Laboratory at the University of Taubate, but the techniques developed may have applicability in the industrial sector, especially in predictive maintenance.