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CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

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Page 1: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

A Empresa

Localizada em Itajubá-MG, a CT Vibrações é uma empresa brasileira que

atua na área de Manutenção Preditiva. Dentro desta área nos destacamos na

Análise de Vibrações, onde se oferece inúmeras aplicações em diagnósticos de

máquinas rotativas.

Nosso objetivo é a satisfação do cliente com a garantia da entrega de um

serviço de qualidade!

Page 2: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Serviços

- Análise de Vibrações / Monitoramento da Condição

- Implementação e Acompanhamento do Plano de Manutenção Preditiva

- Balanceamento Dinâmico em Campo

- Análise Modal (Bump Test)

- Análise de Órbita

- Análise ODS (Operational Deflection Shape)

- Comissionamento de Máquinas Rotativas

- Problemas de Rigidez, Transmissibilidade e Isolamento

Page 3: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Análise de Vibrações / Monitoramento da Condição

Toda máquina vibra, mas nem toda vibração é normal ou necessária. Uma

parcela destas vibrações é causada por pequenos defeitos mecânicos ou excitações

secundárias perturbadoras que atuam na qualidade do desempenho da máquina.

Existem limites de vibração para cada máquina. Estes são determinados

considerando: a geometria da máquina, forma construtiva e de operação,

movimentos envolvidos no funcionamento, tipos de esforços a que a máquina é

submetida, etc.

Page 4: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

O controle fornecido pela manutenção preditiva por análise de vibrações

representa a situação da máquina com bastante precisão.

Os métodos empregados para diagnosticar o desempenho e vida da

máquina são extremamente confiáveis.

A análise de vibrações é o principal método empregado na manutenção

preditiva.

Page 5: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

A Análise de Vibrações é a maneira mais eficaz e econômica de se fazer a

manutenção e o controle dos equipamentos. Ela permite acompanhar a situação

da máquina e a intervenção é programada considerando a sua “saúde” em

particular. Assim percebe-se que máquinas exatamente iguais, podem ter

paradas programadas com intervalos de tempo diferentes.

O desperdício chega a zero, dependendo da complexidade do sistema de

manutenção/ acompanhamento implantado, pois neste, as peças são substituídas

quando é realmente necessário sem, contudo, deixar que ocorram paradas

inesperadas.

Page 6: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Com a Análise de Vibrações podemos diagnosticar os seguintes problemas:

- Desbalanceamento

- Desalinhamento

- Folga

- Defeitos em Rolamentos

- Defeitos em Engrenagens

- Problemas Elétricos

- Ressonância

- Batimento

- Turbulência de Fluxo

- Transmissibilidade

- Problemas em Acoplamentos

- Empenamento de Eixos

- Excentricidade de Rotores / Polias

- Problemas de Rigidez

- Roçamento de Rotores

- Deficiência em Lubificação de Mancais

Page 7: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Alguns efeitos de vibrações são: 

- Altos riscos de Acidentes

- Desgaste prematuro de componentes

- Quebras inesperadas

- Aumento dos custos de manutenção

- Fadiga estrutural

Page 8: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Implementação e Acompanhamento do Plano de Manutenção Preditiva

Manutenção preditiva trata-se de um conjunto de atividades de

acompanhamento das variáveis ou parâmetros que indicam a performance ou

desempenho dos equipamentos, de modo sistemático, visando definir a necessidade ou

não de intervenção. Preditiva vem da palavra “predizer”.

Este tipo de manutenção permite que os equipamentos operem por mais tempo e

a intervenção ocorra com base em dados e informações colhidas em determinados

intervalos de tempo. Quando a intervenção (fruto do acompanhamento preditivo) é

realizada, estará ocorrendo uma Manutenção Corretiva Planejada.

Page 9: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Benefícios da Manutenção Preditiva

eliminação das trocas de componentes e das intervenções preventivas desnecessárias.

diminuição dos custos e prazos das intervenções, através do conhecimento antecipado

dos defeitos a serem corrigidos.

aumento da segurança operacional e disponibilidade dos equipamentos, com redução

dos riscos de acidentes e interrupções inesperadas de produção.

redução das quebras de equipamentos em operação, que provocam danos secundários

em muitos componentes.

Page 10: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Benefícios da Manutenção Preditiva

eliminação das trocas de componentes e das intervenções preventivas desnecessárias.

diminuição dos custos e prazos das intervenções, através do conhecimento antecipado

dos defeitos a serem corrigidos.

aumento da segurança operacional e disponibilidade dos equipamentos, com redução

dos riscos de acidentes e interrupções inesperadas de produção.

redução das quebras de equipamentos em operação, que provocam danos secundários

em muitos componentes.

Page 11: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

SOFTWARE

Page 12: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

EQUIPAMENTO

Þ Coletor / Analisador FFT de 4 canais Multifunção

• Medições em Rota• Gravação de dados• Analisador em Tempo Real• Balanceamento Dinâmico em 02 planos• Bump Test• Estetoscópio• Start-up e Parada de Máquinas• Condição de Lubrificação de Mancais

Page 13: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

EQUIPAMENTO

Page 14: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Balanceamento Dinâmico em Campo

Desbalanceamento significa uma distribuição não

uniforme dos elementos de massa ao redor do eixo de

rotação.

Quando o disco/rotor não está desbalanceado, seu

centro de gravidade coincide perfeitamente com o eixo

de rotação. Se um peso é adicionado na periferia, um

efeito de desigualdade é inserido no sistema, que resulta

em uma modificação da localização do centro de

gravidade.

Page 15: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

O que pode gerar desbalanceamento

- Montagem ou projeto errôneo;

- Tolerância excessiva nas dimensões (excentricidade, etc);

- Partes montadas assimetricamente;

- Velocidade de rotação próximo à freqüência de ressonância;

- Defeito do material;

- Homogeneidade pobre no material usado (cavidades ou desprendimento de material em trincas, incrustações…);

- Corrosão ou desgaste;

- Mancais ou acoplamentos excêntricos;

- Distorções e deformações permanentes devido à esforços térmicos;

- Desgaste irregular do rotor vai resultar em desbalanceamento;

- Acumulação de partículas.

Page 16: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Efeitos do desbalanceamento

- Redução da vida de equipamentos e componentes

- Aumento do consumo de energia

- Risco e queda do desempenho, produtividade e qualidade

- Geração de ruído e desconforto humano

- Custos indiretos, devido à transmissão dos esforços

- Riscos de acidentes devido à quebras repentinas

Com nossos aparelhos, conseguimos executar o Balanceamento

Dinâmico com precisão no local da máquina em operação, não sendo

necessário desmontar o Rotor para levar até uma balanceadora de

bancada, diminuindo assim custos e tempo de Manutenção.

Page 17: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Análise Modal (Bump Test)

Em um sentido amplo, poderíamos dizer que a análise

modal é um processo por meio do qual descrevemos uma

estrutura em termos de suas características naturais, que são as

freqüências naturais, os fatores de amoretecimento e as formas

modais, ou seja, suas propriedades dinâmicas.

Um dos métodos empregados para se conseguir extrair

as frequências naturais da estrutura á o Bump Test, que consiste

na medida da resposta de um impacto ao objeto / estrutura.

Page 18: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Análise Modal (Bump Test)

Ao excitar uma estrutura podemos extrair dados como

Freqências Naturais, entender mudanças na massa, materiais de

construção do equipamento e comportamento do

amortecimento.

O Bump Test, também conhecido como teste de impacto

funciona da seguinte maneira: ao realizar um impacto na estrura,

ecxitamos todas as frequências naturais deste objeto. Este é o

teste experimental, de onde retiramos informações reais da

máquina ou estrutura.

Page 19: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Como é Realizada a Medição

2V1V3V 4V

2A

VISTA LATERAL

1H 2H 3H 4H

VISTA SUPERIOR

- Definição dos Pontos de Interesse

- Configuração (Setup) dos parâmetros para cada ponto/ máquina

Page 20: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Como é Realizada a Medição

- Utilizando um Coletor de Dados, é realizada a

Aquisição de Sinal de Vibração no Tempo com o uso

de Acelerômetro Piezo-Elétrico.

- Em seguida “descarrega-se” os dados medidos para

o Software de análise.

Motor

Máquina

Page 21: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Análise Espectral

- Com os sinal de Vibração de Aceleração x Tempo, utilizamos ferramentas como filtros e a FFT (Fast

Fourier Transform) de onde passmos a ter um espectro de Freqüência x Tempo.

- Com as Freqüências conseguimos realizer o diagnóstico da máquina.

- Necessário dados de Rolamentos, n° de Dentes de Engrenagens, Rotação, Desenhos, etc.

Máquina

=

O espectro final conterá a soma dos sinais temporais, constituindo o sinal vibratório original.

+

+FFTFFT=

O espectro final conterá a soma dos sinais temporais, constituindo o sinal vibratório original.

+

+FFTFFT+

+FFTFFTFFTFFT

Sinal temporal

Sinal frequêncial

FFTFFT

Sinal temporalSinal temporal

Sinal frequêncialSinal frequêncial

FFTFFTFFTFFT

Page 22: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Diagnósticos

RADIAL

1X rpm do rotor

mm

/s

1X rpm do rotor

1X rpm do motor

RADIALmm

/s e

Desbalanceamento

Rotor Excêntrico

Page 23: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Diagnósticos

Empenamento de Eixo

Desalinhamento Angular

1X rpm do rotor

2X rpm do rotor

AXIALmm

/s

1X rpm

2X rpm

AXIAL

3X rpm

mm

/s

Page 24: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Diagnósticos

Desalinhamento Paralelo

Desalinhamento Entre Rolamento e Eixo

1X rpm2X rpm

RADIAL

3X rpmm

m/s

1X rpm

2X rpm

AXIAL

3X rpm

mm

/s

Page 25: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Diagnósticos

Falta de Rigidez

Falha de Fixação

1X rpm

RADIALm

m/s

PÉBASE METÁLICA

BASE DE CONCRETO

1X

RADIAL0,5X

1,5X2X

mm

/s

BASE METÁLICABASE DE CONCRETO

PARAFUSO DEFIXAÇÃO SOLTO

Page 26: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Diagnósticos

Folga Mecânica

Roçamento de Rotor

1XRADIAL0,5X

1,5X

2X

2,5X

3X 4X 5X 6X 7X 8X

mm

/s

1XRADIAL0,5X

1,5X

2X

2,5X

3X 4X4,5X

5X

Res

sonâ

ncia

7X

3,5X

mm

/s

Page 27: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Diagnósticos

Desgaste / Folga em mancais de deslizamento

Oil Whirl - Instabilidade

1X

RADIAL2X

3X 4X5X

mm

/s0,42 ~ 0,48 x rpm

RADIAL

1X

mm

/s

Page 28: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Diagnósticos

Passagem de Pás/ Palhetas

Turbulência

1X

2X

BPF

2x BPF

mm

/s BPF = Blade Pass Freqüente

Frequência de passagem daspás

1x rpm

BPF

Randônicamm

/s BPF = Blade Pass Freqüente

Frequência de passagem daspás

Page 29: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Diagnósticos

Cavitação

Correia Gasta / Frouxa

1x rpm

BPF

Vibração randônicade alta frequência

mm

/s

BPF = Blade Pass Freqüente

Frequência de passagem daspás

1X r

pm m

ovid

a

1X r

pm m

otor

a

RADIAL EM LINHA C/AS CORREIAS

Freq

uênc

ia d

a co

rrei

a e

harm

ônic

os

mm

/s

Tensão da correia

Perpendicular a tensãoVert.Horz.

Paralelo a tensão

Horz.

Vert.

Page 30: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Diagnósticos

Plia Excêntrica

Ressonância

1X r

pm d

a po

lia e

xcên

tric

a

RADIALmm

/s

EXCÊNTRICIDADE

1X rpm

RADIAL

Ressonância da correia

mm

/s

Page 31: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Diagnósticos

Desalinhamento / Roçamento

Desgaste nos Dentes

1x r

pm m

otor

a ou

mov

ida

AXIAL

mm

/s

Angular

Paralelo Pontas p/ dentr

o

2 x

rpm

GM

F

Freq

. Nat

ural

da

engr

enag

em

1 x rpm1

x rp

m d

a en

gren

agem

mm

/s²

RedutorPinhão c/ 20 dentes

Coroa c/ 72 dentes

30 Hz

8,33 Hz

GMF = 600 Hz

Page 32: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Diagnósticos

Sobrecarga nos Dentes

Excentricidade de Engrenamento

2 x

rpm

GM

F

1 x rpm

1 x

rpm

da

engr

enag

em

mm

/s²

RedutorPinhão c/ 20 dentes

Coroa c/ 72 dentes

30 Hz

8,33 Hz

GMF = 600 Hz

2 x

rpm

GM

F

1 x rpm

Freq

. Nat

ural

da

engr

enag

em

1 x

rpm

da

engr

enag

em

mm

/s²

RedutorPinhão c/ 20 dentes

Coroa c/ 72 dentes

30 Hz

8,33 Hz

GMF = 600 Hz

Page 33: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Diagnósticos

Desalinhamento das Engrenagens

Trinca ou Quebra do Dente

2 x

rpm

2 x

GM

F

1 x rpm

1 x

GM

F

1 x

rpm

da

engr

enag

em

mm

/s²

RedutorPinhão c/ 20 dentes

Coroa c/ 72 dentes

30 Hz

8,33 Hz

GMF = 600 Hz

1x eng

rena

gem

mm

/s²

RedutorPinhão c/ 20 dentes

Coroa c/ 72 dentes

30 Hz

8,33 Hz

GMF = 600 Hz

Page 34: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Diagnósticos

Rolamentos1° Estágio de Falhas

Rolamentos2° Estágio de Falhas

Zona A Zona B Zona C

1 x

rpm

2 x

rpm

3 x

rpm

5KHz 20KHz

mm

/s²

Zona A Zona B Zona C

1 x

2 x

3 x

5KHz 10KHz

Fn

1KHz

mm

/s²

Page 35: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Diagnósticos

Rolamentos3° Estágio de Falhas

Rolamentos4° Estágio de Falhas

Zona A Zona B Zona C

1 x

2 x

3 x

5KHz

Fn

500Hz

BPF

O

BPF

I 2 B

PFOm

m/s

²

Zona A Zona B Zona C

1 x

2 x

3 x

10KHz

Fn

mm

/s²

Page 36: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Limites de Vibração

Page 37: CT VIBRAÇÕES - Manutenção Preditiva / Análise de Vibrações

Limites de VibraçãoVibration Severity Range Limits (Velocity)

Vibration Severity Ranges for Machines Belonging to:

From ISO 2372In/Sec (PK) MM/Sec

(RMS)Class I Class II Class III Class IV< 15 KW 15 – 75 KW >75 KW >75 KW

0.015 0.28 A A A A0.025 0.45 (Good)0.039 0.71 B0.062 1.12 B0.099 1.8 C B0.154 2.8 C B0.248 4.5 D C (Allowable)0.392 7.1 D C0.617 11.2 D (Tolerable)0.993 18 D1.54 28 (Not Permissable)2.48 453.94 71A: GoodB: AllowableC: TolerableD: Not Permissible

Suggested Classifications:Class I: Small (up to 15kW) machines and subassemblies of larger machines.Class II: Medium size (15kW to 75kW) machines without special foundations, or machines up to 300kW rigidly mountedon special foundations.Class III: Large rotating machines rigidly mounted on foundations which are stiff in the direction of vibration measurement.Class IV: Large rotating machines mounted on foundations which are flexible in the direction of vibration measurement.

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Limites de Vibração

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Limites de Vibração

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Contato: (35) 9 9183-6207(35) 9 8714-9997