ISO 8579-1:2002 — Código de Aceitação para Conjuntos de Engrenagens — Parte 1: Código de Ensaio para Som Aerotransportado
ISO 8579-1:2002 (Código de aceitação para conjuntos de engrenagens — Parte 1: Código de ensaio para som aerotransportado) é uma norma especializada que estabelece um procedimento detalhado e repetível para medir e relatar o ruído aerotransportado irradiado por um conjunto de engrenagens fechado. Trata-se de um código de aceitação: seu propósito é permitir que um fabricante e um cliente verifiquem se uma caixa de engrenagens nova ou reparada atende a um nível de desempenho acústico acordado contratualmente. Isso a diferencia de análise de vibração, que examina a vibração estrutural para detectar e diagnosticar falhas. A ISO 8579-1 preocupa-se, em vez disso, em quantificar o total nível de potência sonora da unidade para fins de controle de ruído ambiental e saúde ocupacional — um único número “aprovado ou reprovado” defensável, em vez de um espectro de diagnóstico.
1. Escopo e Princípio de Medição
O escopo da norma é a determinação da emissão de som aerotransportado — níveis de pressão sonora de emissão em posições especificadas e o nível de potência sonora — de conjuntos de engrenagens fechados e motores-reduzores. Como funciona como um código de aceitação, seus procedimentos são escritos para verificar a conformidade com uma especificação acústica pré-estabelecida entre fornecedor e comprador. O princípio reitor é que o nível de potência sonora — uma propriedade intrínseca da fonte, independente de onde você esteja — é calculado a partir de um conjunto de nível de pressão sonora medições tomadas em múltiplos pontos precisamente definidos em uma superfície imaginária que envolve a caixa de engrenagens. Ao amostrar a pressão ao redor de toda a unidade, o método captura a energia sonora total irradiada em vez da pressão em qualquer localização arbitrária.
2. Ambiente e Condições de Teste
Esta parte da norma impõe requisitos rigorosos sobre onde e como o teste é realizado, para que o único som medido seja o da própria caixa de engrenagens. O teste deve ocorrer em um ambiente acústico que aproxime um campo livre — sem superfícies refletoras próximas que possam corromper a medição. Uma câmara anecoica é ideal, embora uma grande área externa aberta possa servir. Crucialmente, o ruído de fundo de todas as outras fontes — incluindo o motor que aciona a caixa de engrenagens de teste — deve ser medido separadamente e deve ser pelo menos 6 dB menor que o ruído da caixa de engrenagens, e preferencialmente mais de 10 dB menor. Se o ruído de fundo for muito alto, ele contamina o resultado e invalida o teste. A unidade de engrenagens também deve operar sob uma carga e velocidade especificadas, pois ambas influenciam dramaticamente o ruído gerado e os frequência de engrenamento tons que o dominam.
3. Instrumentação
A norma define a classe de desempenho dos equipamentos na cadeia de medição. Ela exige um Medidor de Nível de Som de precisão Tipo 1 (Classe 1), microfone e conjunto de filtros que estejam em conformidade com as normas IEC relevantes, garantindo alta precisão e consistência. Ela também exige um Calibrador de Som da mesma classe de precisão, e especifica que todo o sistema — microfone, medidor e cabos — seja calibrado com ele tanto imediatamente antes quanto imediatamente após a série de medições de som. Essa calibragem de delimitação calibration confirma que a sensibilidade do instrumento não sofreu deriva durante o teste, o que é essencial para um resultado de aceitação válido.
4. Procedimento de Medição
Este é o núcleo prescritivo da norma. Ela exige a definição de uma superfície de medição que envolva completamente a caixa de engrenagens — tipicamente um paralelepípedo retangular (formato de caixa) posicionado a uma distância fixa, geralmente 1 metro, da superfície de referência da unidade. A norma então especifica o número mínimo e a localização exata das posições dos microfones nessa superfície; para um paralelepípedo, isso é comumente um conjunto de nove pontos cobrindo as quatro laterais, o topo e posições-chave entre eles. O nível de pressão sonora é registrado em cada ponto enquanto a caixa de engrenagens opera sob a carga e velocidade em regime permanente acordados. A amostragem de muitos pontos é o que permite que o campo sonoro seja médio corretamente e leva em conta a direcionalidade do ruído irradiado.
5. Cálculo do Nível de Potência Sonora
Esta seção fornece a matemática que transforma as leituras brutas em um resultado. Primeiro, os níveis de pressão sonora — sendo valores logarítmicos em dB — medidos nas várias posições dos microfones são médios logaritmicamente para fornecer o nível médio de pressão sonora sobre toda a superfície de medição. Essa média é então usada para calcular o nível de potência sonora (Lw), um cálculo que incorpora a área (S) da superfície de medição hipotética. O nível final de potência sonora é um único valor em dB que representa a energia acústica total irradiada pela caixa de engrenagens. Por ser independente da distância de medição e do ambiente, é a métrica definitiva para o teste de aceitação.
6. Informações a Serem Registradas e Relatadas
Para manter os resultados inequívocos, comparáveis e totalmente rastreáveis, a seção final lista tudo o que deve constar no relatório oficial do teste. Além do nível de potência sonora calculado em si, isso inclui:
- Descrição da unidade de engrenagens: modelo, número de série e outros detalhes de identificação.
- Condições de operação: velocidade de entrada, torque de saída, e tipo e temperatura do lubrificante.
- Ambiente de teste: uma descrição e esboço da sala e das posições dos microfones.
- Instrumentação: todo instrumento utilizado, com números de série e datas de calibração.
- Ruído de fundo: os resultados das medições separadas de ruído de fundo.
Essa documentação rigorosa sustenta a validade do teste e permite que ele seja reproduzido com confiabilidade caso surja uma disputa.
7. Conceitos-Chave por Trás da Norma
- Potência sonora vs. pressão sonora: a norma determina a potência potência, a energia acústica total irradiada pela fonte. Isso difere da pressão sonora, que é o que um microfone realmente detecta e que diminui com a distância da unidade. A potência sonora é a métrica mais consistente e transferível para um teste de aceitação.
- Código de teste de aceitação, não uma ferramenta de diagnóstico: a norma é um procedimento padronizado de aprovação/reprovação. Um cliente pode incluir um nível máximo aceitável de potência sonora em um contrato de compra, e a ISO 8579-1 fornece o método acordado para verificar a conformidade.
- A ligação vibro-acústica: embora a norma meça o som transmitido pelo ar, a causa raiz desse som é a vibração estrutural da carcaça da caixa de engrenagens, impulsionada pelo engrenamento dos dentes. Níveis altos de ruído, portanto, tendem a correlacionar-se com alta vibração na frequência de engrenamento e suas bandas laterais — e condições como defeitos de engrenagem, desgaste ou desalinhamento que elevam a vibração geralmente elevam o ruído irradiado também.
8. ISO 8579-1 na Prática: Ruído, Vibração e Diagnósticos
O valor de aceitação acústica da ISO 8579-1 informa ao comprador se uma caixa de engrenagens é silenciosa o suficiente para ser instalada, mas não revela, por si só, why por que uma unidade é barulhenta ou como sua condição muda em serviço. Esse é o domínio da medição de vibração. Como o som transmitido pelo ar e a vibração estrutural compartilham a mesma origem no engrenamento dos dentes, uma unidade que fica mais barulhenta ao longo do tempo geralmente conta a mesma história que seu espectro de vibração conta — energia crescente na frequência de engrenamento, bandas laterais em crescimento ou novo conteúdo de impacto de um dente descascado.
No campo, os engenheiros complementam o certificado de ruído ISO 8579-1 do fornecedor com verificações de vibração na máquina. Um analisador portátil de dois canais, como o Balanset-1A mede a vibração diretamente nas carcaças dos rolamentos da caixa de engrenagens, capturando o espectro onde os tons de frequência de engrenamento e as bandas laterais aparecem, para que uma caixa de engrenagens barulhenta possa ser diagnosticada e não apenas classificada. Onde um limite numérico de vibração de engrenagens for necessário, a limites de vibração ISO 20816-9 para unidades de transmissão por engrenagens ferramenta fornece um, a Calculadora de Frequência de Engrenamento identifica as frequências a serem procuradas, e a Calculadora de Atenuação de Ruído por Distância ajuda a relacionar um nível de som medido à distância para o planejamento de ruído ocupacional.
9. A Norma Oficial
A ISO 8579-1 é publicada e mantida pela Organização Internacional de Padronização, e o texto normativo completo — incluindo os conjuntos exatos de coordenadas dos microfones, as fórmulas de média e o modelo de relatório — está disponível através da ISO Store. O resumo aqui transmite o propósito, o princípio e o procedimento da norma, mas qualquer teste de aceitação formal deve ser conduzido com base no documento publicado completo para garantir conformidade total.
