Entendendo os defeitos da transmissão por correia

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Definição: O que são defeitos na transmissão por correia?

defeitos na transmissão por correia Os problemas em sistemas de transmissão de potência acionados por correia incluem desgaste, danos ou deterioração da correia; tensão incorreta da correia; desalinhamento da polia; desgaste ou excentricidade da polia; e problemas de ressonância. Esses defeitos criam características vibração assinaturas em frequências específicas relacionadas à velocidade da correia, às velocidades de rotação da polia e ao número de correias, tornando-as identificáveis através de análise de vibrações.

Embora as transmissões por correia sejam simples e econômicas em comparação com o acoplamento direto ou engrenagens, elas introduzem fontes de vibração e modos de falha exclusivos que exigem compreensão para um diagnóstico e manutenção eficazes da máquina.

Defeitos comuns em transmissões por correia

1. Desalinhamento da correia

Polias não paralelas ou correia não centrada nas ranhuras:

• Sintoma: Alto vibração axial (paralelo ao eixo)
• Freqüência: Principalmente 1× velocidade do eixo das polias
• Visual: Correia deslocada para um lado das polias, desgaste irregular.
• Causas: Polias desalinhadas, eixos tortos, distorção da estrutura
• Efeitos: Desgaste acelerado da correia, cargas laterais nos rolamentos, redução da vida útil da correia

2. Tensão incorreta da correia

Tensão insuficiente (muito frouxa)

• Sintomas: Deslizamento da correia, vibração de baixa frequência, ruído estridente
• Freqüência: Componentes variáveis e subsíncronos devido ao escorregamento
• Efeitos: Perda de energia, aquecimento por correia e envidraçamento, variação de velocidade
• Visual: Folga excessiva da correia entre as polias

Tensão excessiva (muito apertado)

• Sintomas: Altas cargas nos mancais, vibração elevada nas frequências do eixo
• Efeitos: Desgaste acelerado dos rolamentos, deflexão do eixo, rompimento da corda da correia.
• Medição: A deflexão da correia é muito pequena quando pressionada.

3. Desgaste e deterioração da correia

• Desgaste da superfície: Superfícies lisas e polidas da correia reduzem o atrito.
• Rachaduras: Rachaduras superficiais devido à idade, flexão e exposição ambiental.
• Deterioração da medula espinhal: degradação do reforço interno
• Danos na lateral do veículo: Desgaste devido a desalinhamento ou contato da borda da polia
• Vibração: Aumento gradual nos níveis gerais, comportamento errático.

4. Ressonância da correia

• A correia atua como uma corda vibrante com frequências naturais.
• A excitação em velocidade de funcionamento pode provocar ressonância na correia.
• Oscilação ou vibração visível da correia
• Ruído e vibração na frequência natural da correia (tipicamente 5-50 Hz)
• Solução: Alterar a tensão da correia ou adicionar um tensor de correia.

5. Defeitos nas polias

• Polia excêntrica: Cria vibração única a partir da variação da tensão da correia.
• Sulcos desgastados: Ajuste inadequado do cinto de segurança, contato irregular
• Polia danificada: Arranhões, amassados ou corrosão na superfície da polia
• Polia torta: Oscilações que criam variação cíclica na tensão da correia

Frequências de vibração características

Frequência de passagem da correia (BPF)

A frequência com que um ponto na correia passa por uma localização fixa:

• Cálculo: BPF = Velocidade da correia (m/s) / Comprimento da correia (m)
• Alternativa: BPF = (π × D × RPM) / (60 × Comprimento da Correia)
• Valores típicos: 1-20 Hz para a maioria das transmissões por correia industriais
• Uso diagnóstico: Defeitos na correia criam picos no filtro passa-banda e nos harmônicos.

Múltiplas frequências de correia

Para transmissões com múltiplas correias (comuns em sistemas de correia em V):

• Cada correia tem um comprimento efetivo ligeiramente diferente.
• Cria frequências de batimento a partir de pequenas diferenças de velocidade.
• Modulação de amplitude de baixa frequência (batimentos de 1 a 5 Hz)
• Normal para transmissões com múltiplas correias, mas indica correias incompatíveis.

Frequências da polia

• Velocidade de rotação da polia: 1 unidade para cada polia
• Número de ranhuras: Alguns projetos mostram frequência = ranhuras × RPM
• Polia excêntrica: 1 vez a velocidade do eixo dessa polia

Detecção e Diagnóstico

Análise de vibração

• Análise Espectral: Procure por picos no BPF (frequência de passagem de pico), velocidades do eixo e harmônicos.
• Medidas axiais: Vibração axial elevada indica desalinhamento.
• Vibração do rolamento: Comparar rolamentos de motores e equipamentos acionados
• Frequências de batimento: Modulação de baixa frequência a partir de múltiplas correias

Inspeção Visual

• Estado da correia: Verifique se há rachaduras, desgaste no esmalte, desgaste ou pedaços faltando.
• Padrões de desgaste: O desgaste irregular indica problemas de alinhamento ou tensão.
• Rastreamento da correia: Observe se a correia permanece centrada nas ranhuras.
• Condição da polia: Inspecione os sulcos quanto a desgaste, danos e acúmulo de material.
• Alinhamento: Régua ou laser para verificar o alinhamento da polia

Medição de tensão

• Método de deflexão: Pressione a correia no meio do vão e meça a deflexão (regra prática: 1/64 de polegada por polegada de vão).
• Medidor de tensão: Instrumentos especializados que medem a frequência ou a força da correia.
• Especificações do fabricante: Compare com os valores de tensão recomendados.

Problemas comuns e soluções

Deslizamento da correia

• Sintomas: Ruído agudo, variação de velocidade, aquecimento da correia, vidraçaria
• Causas: Baixa tensão, correia desgastada, contaminação por óleo, sobrecarga
• Soluções: Aumente a tensão, troque a correia, limpe as polias, reduza a carga.

Desgaste prematuro do cinto

• Causas: Desalinhamento, tensão incorreta, fatores ambientais, desgaste da polia
• Soluções: Alinhamento preciso, tensionamento adequado, substituição de polias, proteção ambiental

Vibração excessiva

• Causas: Ressonância da correia, polias excêntricas, correias desgastadas, desalinhamento
• Soluções: Adicionar guias ou polias tensoras, substituir polias, realinhar, substituir correias.

Operação ruidosa

• Causas: Correias desgastadas ou vitrificadas, desalinhamento, ressonância
• Soluções: Substituir correias, alinhar polias, ajustar a tensão, adicionar amortecimento.

Manutenção preventiva

Inspeções regulares

• Verificações visuais das condições da correia (mensalmente)
• Verificação de tensão (trimestral ou por fabricante)
• Verificação de alinhamento (anualmente ou após a substituição da correia)
• Inspeção do desgaste das polias (durante a troca da correia)

Práticas de Substituição de Correias

• Conjuntos Combinados: Substitua todas as correias em transmissões com múltiplas correias simultaneamente.
• Seleção adequada: Utilize o tipo e tamanho de correia corretos para a aplicação.
• Alinhamento antes da instalação: Verifique o alinhamento das polias antes de instalar as novas correias.
• Tensionamento adequado: Siga as especificações do fabricante
• Período de adaptação: Verifique e ajuste a tensão novamente após as primeiras 24 a 48 horas.

Vantagens e Limitações

Vantagens das transmissões por correia

• Isolamento de vibração (a flexibilidade absorve o impacto)
• Proteção contra sobrecarga (a correia desliza em vez de quebrar os componentes)
• Relações de velocidade ajustáveis (troca de tamanhos de polias)
• Econômico e simples
• Funcionamento silencioso quando em boas condições.

Limitações

• Substituição regular necessária (vida útil limitada)
• Perdas de eficiência devido ao deslizamento (tipicamente 2-5%)
• A tensão cria cargas laterais nos mancais.
• Transmissão de potência limitada a moderada
• Sensível ao alinhamento e às condições ambientais.

Embora geralmente menos graves do que falhas em rolamentos ou engrenagens, os defeitos em transmissões por correia afetam significativamente a confiabilidade, a eficiência e os níveis de ruído dos equipamentos. Compreender as frequências de vibração e os modos de falha específicos de cada correia permite um monitoramento eficaz e a manutenção oportuna, maximizando a vida útil da correia e prevenindo falhas inesperadas em máquinas acionadas por correia.

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