O que é a vibração?
1. Definição: A Essência da Vibração
Vibração, no contexto de máquinas, é a oscilação mecânica ou o movimento repetitivo de vaivém de uma máquina ou de seus componentes em torno de uma posição de equilíbrio. Embora algum nível de vibração seja inerente a qualquer equipamento em operação, mudanças nos padrões de vibração costumam ser o primeiro e mais confiável indicador de problemas em desenvolvimento.
A análise de vibração é a pedra angular da diagnóstico de vibração e programas de manutenção preditiva, permitindo-nos “ouvir” a máquina e interpretar sua saúde.
2. Principais características da vibração
Para ser analisada, a vibração precisa ser quantificada. Isso é feito medindo suas quatro características principais:
- Freqüência: Frequência do movimento. Medida em Hertz (Hz) ou Ciclos por Minuto (CPM), a frequência é fundamental para identificar a *fonte* da vibração (por exemplo, desequilíbrio, desalinhamento, defeitos de rolamento).
- Amplitude: A intensidade do movimento. Ela mede a intensidade da vibração e ajuda a determinar a *gravidade* da falha. A amplitude pode ser medida em termos de:
- Deslocamento: A distância total percorrida (por exemplo, em micrômetros ou mils).
- Velocidade: A velocidade do movimento (por exemplo, em mm/s ou pol/s). A velocidade é a métrica mais comumente usada para avaliar a saúde geral da máquina.
- Aceleração: A taxa de variação da velocidade (por exemplo, em g). A aceleração é particularmente sensível a eventos de alta frequência, como falhas em engrenagens e rolamentos.
- Fase: Uma medição de tempo que descreve onde uma parte vibratória está em relação a outra parte ou a um ponto de referência fixo (Keyphasor). A fase é essencial para diagnosticar problemas como desalinhamento e eixos tortos e é a base do rotor equilíbrio.
- Direção: A vibração ocorre em todas as direções. As medições são normalmente feitas nas direções horizontal, vertical e axial para obter uma visão completa do movimento da máquina.
3. Fontes de vibração da máquina
A vibração não é o problema em si, mas sim um sintoma de um problema subjacente. As causas mais comuns incluem:
- Desequilíbrio: Uma distribuição irregular de massa ao redor de uma linha central rotativa, causando um “ponto pesado”.
- Desalinhamento: Quando as linhas centrais de dois eixos acoplados não são colineares.
- Frouxidão mecânica: Componentes desgastados ou soltos, como parafusos, rolamentos ou suportes de fundação.
- Defeitos de rolamento: Falhas nas pistas ou elementos rolantes dos rolamentos.
- Defeitos na engrenagem: Dentes da engrenagem desgastados, lascados ou desalinhados.
- Ressonância: Quando uma frequência de forçamento corresponde à de um componente frequência natural, causando uma amplificação dramática da vibração.
- Problemas elétricos: Problemas em motores, como barras de rotor quebradas ou entreferros excêntricos.
4. Por que medir a vibração é importante?
A medição e análise sistemáticas da vibração fornecem insights essenciais para a manutenção industrial:
- Detecção precoce de falhas: Ele pode detectar problemas muito antes que eles se tornem visíveis, audíveis ou causem danos secundários.
- Análise da causa raiz: Ao analisar as frequências de vibração, é possível identificar a causa exata do problema, o que leva a reparos mais eficazes.
- Segurança: O monitoramento da vibração ajuda a prevenir falhas catastróficas que podem colocar em risco o pessoal e o meio ambiente.
- Eficiência: Máquinas com funcionamento suave consomem menos energia e produzem produtos de maior qualidade.
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