O que são defeitos de acoplamento? Modos de falha e diagnóstico • Balanceador portátil e analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, roscas transportadoras em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores. O que são defeitos de acoplamento? Modos de falha e diagnóstico • Balanceador portátil e analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, roscas transportadoras em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores.

O que são defeitos de acoplamento? Modos de falha e diagnóstico.

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Entendendo os defeitos de acoplamento

Definição: O que são defeitos de acoplamento?

Defeitos de acoplamento São danos, desgaste ou deterioração nos acoplamentos mecânicos que conectam os eixos motor e motorizado (motor à bomba, motor ao ventilador, etc.). Esses defeitos incluem elementos flexíveis desgastados, dentes danificados em acoplamentos de engrenagem, insertos elastoméricos trincados ou quebrados, conexões soltas entre o cubo e o eixo e danos induzidos por desalinhamento. Problemas de acoplamento criam características vibração Padrões dominados por harmônicos de 2× e 3×, frequentemente acompanhados por altos vibração axial.

Embora os acoplamentos sejam projetados para acomodar alguns desalinhamento Embora ofereçam conexões flexíveis, possuem vida útil limitada e podem falhar devido a desalinhamento excessivo, sobrecarga, fadiga ou desgaste, tornando a inspeção e o monitoramento regulares essenciais.

Tipos comuns de acoplamento e seus defeitos

1. Acoplamentos elastoméricos (elemento flexível)

Defeitos típicos

  • Elementos de desgaste: O elemento de borracha ou uretano se degrada devido à flexão.
  • Rachaduras: Fissuras por fadiga em elemento flexível
  • Rasgando: Elementos rasgam devido à sobrecarga ou desalinhamento.
  • Endurecimento: O calor ou a idade endurecem o elemento, fazendo-o perder a flexibilidade.
  • Danos químicos: Óleo ou produtos químicos atacam materiais elastoméricos

Sintomas de vibração

  • Aumento dos harmônicos de segunda e terceira ordem à medida que o elemento se degrada.
  • Vibração axial elevada devido à degradação do elemento.
  • Vibração errática à medida que o elemento falha progressivamente.
  • Falha final: Quebra total do elemento, perda de acionamento

2. Acoplamentos de Engrenagem

Defeitos típicos

  • Desgaste dos dentes: O desgaste dos dentes da engrenagem ocorre devido ao movimento de deslizamento durante a compensação do desalinhamento.
  • Falha na lubrificação: Graxa insuficiente causando arranhões
  • Falha na vedação: A gordura vaza, contaminantes entram.
  • Quebra de dente: Sobrecarga severa ou fadiga quebram os dentes.
  • Folga do cubo: Cubos soltos nos eixos

Sintomas de vibração

  • Vibração elevada (2×) (principal sinal de desalinhamento transmitido através do acoplamento desgastado)
  • Acoplamento de picos de frequência natural (tipicamente 200-1000 Hz)
  • Ruídos de chocalho e impactos se a folga for excessiva.
  • Múltiplos harmônicos provenientes do contato não linear entre os dentes

3. Acoplamentos de mola metálica/grade

Defeitos típicos

  • desgaste ou quebra da grade
  • fadiga do elemento de mola
  • Degradação da lubrificação
  • Danos na vedação da tampa

Sintomas

  • Aumento da vibração em 2×
  • Ruído proveniente de elementos da grade soltos ou quebrados
  • Ruído de alta frequência

4. Acoplamentos de disco/diafragma

Defeitos típicos

  • Fadiga do disco intervertebral: Rachaduras no disco ou diafragma de metal devido à flexão.
  • Afrouxamento dos parafusos: Os parafusos de fixação se soltaram.
  • Quebra do disco: Falha total do conjunto de discos

Sintomas

  • Vibração elevada (2×) devido à tensão de desalinhamento em um acoplamento rígido.
  • Possibilidade de falha catastrófica repentina
  • Ruído metálico quando os parafusos estão soltos

Características de vibração em problemas de acoplamento

Conteúdo de frequência

  • 2× Dominante: A maioria dos defeitos de acoplamento enfatiza a velocidade de operação 2×
  • 3× Componente: Frequentemente presente, indica desalinhamento angular devido ao desgaste do acoplamento.
  • Aumento de 1× maio: Do efeito de desequilíbrio da assimetria de acoplamento
  • Alta freqüência: Ruídos e impactos criam ruído de banda larga

Características direcionais

  • Alto Axial: Vibração axial frequentemente > 50% da radial (desalinhamento clássico transmitido através do acoplamento)
  • Padrão radial: Pode ser maior nos mancais adjacentes ao acoplamento.
  • Fase de 180°: As medições axiais nas extremidades do atuador e do atuador frequentemente apresentam uma defasagem de 180°.

Detecção e Diagnóstico

Análise de vibração

  • Monitore as tendências de amplitude em 2× (o aumento indica desgaste ou desalinhamento do acoplamento).
  • Comparar as relações de vibração axial e radial
  • Procure por ruídos ou impactos de alta frequência.
  • Análise de fase através do acoplamento (grandes diferenças indicam problema)

Inspeção Física

  • Visual: Procure por rachaduras, desgaste, danos e vazamentos de óleo.
  • Verificações de parafusos: Verifique se todos os parafusos de acoplamento estão apertados.
  • Ajuste do cubo: Verifique se há folga nos eixos.
  • Elementos flexíveis: Inspecione quanto a desgaste, rachaduras e endurecimento.
  • Lubrificação: Verificar a presença de graxa nos acoplamentos das engrenagens.
  • Alinhamento: Alinhamento a laser para verificar o acoplamento dentro das tolerâncias.

Indicadores operacionais

  • Ruído incomum proveniente da área de acoplamento
  • Danos ou desgaste visíveis
  • Vazamento de lubrificante
  • Acoplamento a quente (sensação de temperatura)
  • Cheiro de borracha queimada (acoplamentos elastoméricos)

Manutenção preventiva

Alinhamento

  • Alinhamento preciso durante a instalação
  • Verificação periódica de alinhamento (anualmente ou conforme cronograma)
  • Mantenha-se dentro das tolerâncias de desalinhamento do fabricante do acoplamento.
  • Levar em consideração a expansão térmica no procedimento de alinhamento

Lubrificação (engrenagens e acoplamentos de grade)

  • Utilize o tipo de graxa especificado.
  • Relubrificar conforme o cronograma (normalmente a cada 6-12 meses).
  • Verifique se as vedações estão intactas para manter a lubrificação.
  • Substitua as vedações durante a revisão do acoplamento.

Cronograma de Inspeções

  • Semanalmente: Inspeção visual externa, atenção a ruídos incomuns.
  • Trimestral: Monitoramento de vibrações, verificação de temperatura
  • Anualmente: Verificação de alinhamento, inspeção detalhada
  • Principais interrupções: Desmonte e inspecione os componentes internos.

Critérios de Substituição

  • Elementos elastoméricos: Substitua quando a rachadura atingir mais de 1/3 da profundidade, ou se estiver endurecida, ou após o período de horas especificado pelo fabricante.
  • Dentes do acoplamento de engrenagem: Substitua quando o desgaste exceder os limites ou a presença de corrosão por pite > 30% na superfície.
  • Elementos de grade/mola: Substitua se estiver quebrado, rachado ou conforme o cronograma de substituição.
  • Acoplamento completo: Após falhas graves, considere substituir ambas as metades e os cubos.

Defeitos de acoplamento são fontes comuns de vibração em máquinas acopladas. A assinatura característica de 2×, combinada com alta vibração axial, torna os problemas de acoplamento facilmente identificáveis, e a inspeção regular, juntamente com o monitoramento de vibração, permite a substituição planejada antes que uma falha catastrófica de acoplamento cause danos secundários dispendiosos aos equipamentos conectados.

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