Desmistificando o monitoramento de vibração - Parte 3: Identificando e interpretando padrões gerais de vibração e falhas
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Parte 1: Por que o monitoramento de vibração é importante e como ele funciona
Parte 2: Princípios de Análise de Vibração em Máquinas Rotativas
Parte 3: Identificação e interpretação de padrões gerais de vibração e falhas
Parte 4: Diagnóstico de desequilíbrio, desalinhamento, folga e desgaste do rolamento
Análise de vibração geral (OV)
A análise geral de vibração, em contraste com a análise de espectro, é muito mais simples. Os dados no domínio do tempo são usados para calcular um único valor geral de vibração, que representa a energia média da amostra de vibração. Esse valor único pode ser usado como um indicador da integridade geral da máquina. (Observação: existem vários métodos disponíveis para calcular o valor geral de vibração.) A vantagem da análise geral de vibração é sua simplicidade — há apenas um número a ser examinado.
Alguns princípios ao trabalhar com o nível OV incluem:
- Uma máquina com “Sem Falha” deve ter um baixo nível geral de vibração.
- Uma vibração geral alta pode indicar que há outro problema com a máquina, como ressonância, excitação externa de uma máquina próxima, fundação, problema de processo, etc. Testes adicionais podem ser necessários.
Analisando dados de espectro de máquinas rotativas — 3 etapas simples
Leva anos para que alguém seja treinado para ser um bom analista de vibração, mas precisamos apenas observar os pontos altos para revisar os dados, como os mostrados na Figura 1 abaixo:
Analisar esses dados é um processo de três etapas:
- Identifique picos de vibração em relação a um componente-fonte na máquina. O maior pico normalmente vem do eixo. Cada rotação do eixo produz 4 vibrações a partir de 4 palhetas do impulsor.
- Observe os ecos do pico 1X em 2X, 3X, 4X e 6X.
- Esses “harmônicos” são normais em todas as máquinas rotativas.
- Procure padrões em dados com base em regras de vibração
- Meça a amplitude do pico de vibração e o padrão para determinar a gravidade da falha.
Como os dados de vibração são exibidos para revisão dos dados
Um eixo rotativo se move para cima e para baixo, para frente e para trás e axialmente. As medições são realizadas pelo testador de vibração em 3 direções de movimento do eixo e em 2 faixas de frequência. Isso nos permite comparar dados entre eixos para determinar padrões e diagnosticar falhas no maquinário — fornecendo um panorama completo para o diagnóstico, como visto na Figura 2:
Analisando dados de espectro de máquinas rotativas típicas
Vamos entender melhor a análise de dados de espectro de três configurações diferentes de máquinas rotativas, resultando em diferentes modelos de análise.
Máquinas Acopladas
Para máquinas acopladas, meça dois rolamentos do motor e dois rolamentos da bomba. Para máquinas pequenas, meça apenas um rolamento do motor e um rolamento da bomba, conforme mostrado na Figura 1.
Máquinas de eixo único — acoplamento fechado
Para máquinas com um eixo, faça medições em apenas dois rolamentos do motor. Para motores pequenos, meça apenas um rolamento, conforme mostrado na Figura 4 (abaixo). Algumas observações:
- Medição somente dos rolamentos (SOMENTE motor)
- O impulsor da bomba é montado no eixo estendido do motor. Não há rolamentos na bomba.
- Nenhum dado foi obtido da bomba (apenas do motor). Ainda vemos picos de 4X e 8X nas palhetas do impulsor da bomba.
Máquinas acionadas por correia (máquinas com caixa de engrenagens são semelhantes)
Para máquinas acionadas por correia, meça dois rolamentos do motor e dois rolamentos da bomba. Para máquinas pequenas, meça apenas um rolamento do motor e um rolamento da bomba, conforme mostrado na Figura 5.
Coisas para nota:
- Harmônicos do motor 1X e da bomba 1X vistos nos dados do motor e da bomba (a vibração é transmitida através da fundação).
- Mesma faixa de frequência para ambos os locais. Sobreponha e compare os dados de ambos os locais.
- Harmônicos mais fortes do motor nos dados do motor e harmônicos mais fortes da bomba nos dados da bomba.
- A vibração da bomba (quatro palhetas do impulsor) está no eixo da bomba: 4 X 1.1 = 4.4X; 8 X 1.1 = 8.8X.
Conclusão
Entender as tendências gerais de vibração e como os padrões espectrais se relacionam com a configuração da máquina fornece às equipes de manutenção a base para diagnosticar problemas de forma eficiente, especialmente as quatro falhas mais comumente vistas em equipamentos rotativos.
📖 Leia a Parte 4 → Diagnosticando Desequilíbrio, Desalinhamento, Folga e Desgaste do Rolamento
Bio Autor: John Bernet é Especialista em Aplicações Mecânicas e Produtos na Fluke Corporation. Com mais de 30 anos de experiência em manutenção e operação de usinas nucleares e máquinas em usinas comerciais, John trabalhou com clientes de todos os setores na implementação de programas de confiabilidade. Ele é Analista de Vibração Certificado Categoria II e Profissional Certificado em Confiabilidade de Manutenção (CMRP), com mais de 20 anos de experiência no diagnóstico de falhas em máquinas.
