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| B. Engenharias - 1. Engenharia - 9. Engenharia Mecânica | ||
| DESENVOLVIMENTO DE UMA FERRAMENTA VIRTUAL DE DETECÇÃO DE DEFEITOS EM ENGRENAMENTO ATRAVÉS DA ANÁLISE DE VIBRAÇÃO | ||
| Roberta Tamara da Costa Nery 1 (robertanery@click21.com.br), Newton Sure Soeiro 1, Carlos Eduardo de Almeida Cordeiro 1, Fábio Luis Castro Marinho 1, Erlison Castro Alves 1, Thiago da Silva Barrozo 1, Alderi Pantoja Fernandes 1, Álan Souza da Silva 1 e José Tavares Machado Neto 1 | ||
| (1. Depto. de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Pará - UFPA) | ||
| INTRODUÇÃO:
A análise de vibração é uma das mais eficientes ferramentas para a identificação de defeitos em engrenagens, pois está baseada no conhecimento do estado da máquina através de medições periódicas e contínuas de um ou mais parâmetros significativos, evitando paradas inesperadas e substituição desnecessária de peças. Atualmente as empresas estão utilizando cada vez mais instrumentação virtual em seus departamentos de engenharia de manutenção, onde essas ferramentas são utilizadas para o monitoramento de vibração em máquinas, principalmente rotativas. Uma ferramenta virtual é um software que pode simular um equipamento real no computador, com botões, controles, telas e demais tipos de indicadores. Um dos componentes mais presentes em máquinas rotativas são as engrenagens. Esses elementos são constantemente solicitados mecanicamente (desgaste, altas velocidades de rotação, choques mecânicos, etc.), o que faz com que os mesmos tenham uma tendência maior em falhar. Diante deste problema, é de fundamental importância que esses elementos passem por análises precocemente de modo a se detectar defeitos, para evitar falhas que possam causar a parada do equipamento. Este trabalho tem como objetivo principal desenvolver uma metodologia para a detecção de defeitos nesses tipos de componentes através de uma ferramenta virtual, que tem como base o software LabVIEW, como parte de ações de Manutenção Preditiva por Análise de Vibração. |
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| METODOLOGIA:
Para o desenvolvimento do trabalho foi utilizado o software LabVIEW. A validação da metodologia empregando o software foi realizada através de um estudo analítico das variáveis de resposta (freqüência de engrenamento e rotação dos eixos). Os cálculos teóricos foram baseados no princípio de que os problemas de vibrações, relacionados com engrenagens, são facilmente identificáveis, já que eles ocorrem geralmente na freqüência de engrenamento, isto é, o produto entre o número de dentes e a rotação da engrenagem defeituosa. O programa feito inclui dois gráficos, um no domínio do tempo e outro no domínio da freqüência, adquirido através de uma “Transformada Rápida de Fourier”. Com isso é possível fazer uma análise dos defeitos utilizando os gráficos citados, visto que a amplitude do sinal indica a gravidade que uma anomalia apresenta e a freqüência indica qual o componente ou qual a região do equipamento que esta originando a freqüência detectada. |
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| RESULTADOS:
Para testar o programa foram inseridos valores e depois comparados com resultados experimentais. Os dados de entrada foram os números de dentes das engrenagens, 24, 20, 140, 95, 35 e 35, e a rotação do motor de 1094 RPM. Com isso foram encontradas as seguintes freqüências de engrenamento 437,60 Hz; 62,50 Hz; 437,60 Hz; 62,5417 Hz; 23,0417 Hz; e 23,0417 Hz. Com esses dados foram simulados defeitos através da alteração das amplitudes máximas dessas freqüências. Esses valores foram comparados com a carta de severidade para que fossem criados os níveis de alarme e depois comparados também com o trabalho que serviu de base. E foi verificado que o diagnóstico fornecido pela ferramenta foi preciso, visto que ela indicou a condição da máquina, baseando-se na carta de severidade. |
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| CONCLUSÕES:
Com base nos resultados observados, verifica-se que a metodologia que foi empregada no LabVIEW apresentou resultados satisfatórios, bastando agora que o programa seja utilizado em um equipamento real. Em relação à ferramenta criada, verifica-se que ela possui uma grande versatilidade, devido à facilidade de transporte, já que não ocupa muito espaço em disco, podendo ser utilizado em qualquer computador; acessibilidade, pois o seu uso não requer treinamento, como no caso de equipamentos convencionais; e em relação a custos, pode-se verificar que a implementação da ferramenta é cerca de 60% inferior ao valor de um equipamento convencional (analisador de freqüência). |
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| Instituição de fomento: Eletronorte | ||
| Trabalho de Iniciação Científica | ||
| Palavras-chave: Manutenção Preditiva; Freqüência de Engrenamento; Máquinas Rotativas. | ||
| Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005 |