Diagnóstico de vibração: interpretando a linguagem das máquinas

1. Definição: O que é Diagnóstico de Vibração?

Diagnóstico de vibração é uma forma avançada de monitoramento de condições em que os dados de vibração não são apenas coletados, mas também profundamente analisados e interpretados para determinar a integridade de uma máquina e identificar a causa raiz de falhas específicas. É o processo de tradução de dados brutos vibração sinais em informações de manutenção acionáveis.

Enquanto monitoramento de vibração pode rastrear os níveis gerais de vibração, o diagnóstico se concentra no “porquê”. Ele busca responder a perguntas como: Essa vibração é causada por desequilíbrio ou desalinhamento? Esse rolamento está com defeito? Há algum problema com as engrenagens?

2. O Processo de Diagnóstico

Um processo típico de diagnóstico de vibração segue uma abordagem estruturada:

1. Aquisição de dados: Coleta de dados de vibração de alta qualidade usando sensores como acelerómetros e um analisador de dados. Isso envolve selecionar o sensor correto, montá-lo corretamente (conforme ISO 5348) e escolher as configurações de medição apropriadas (por exemplo, Fmáx, resolução).
2. Processamento de Sinal: Convertendo o bruto forma de onda temporal sinal em um formato mais útil, mais comumente uma frequência espectro usando o FFT (Transformada Rápida de Fourier) algoritmo. Outras ferramentas como análise de fase e envelopamento também são utilizadas.
3. Análise Espectral: Este é o cerne do diagnóstico. O analista examina o espectro de frequências para identificar padrões específicos. Diferentes falhas na máquina geram energia em frequências previsíveis. Por exemplo:
   • Desequilíbrio: Alta amplitude em 1x a do rotor velocidade de corrida.
   • Desalinhamento: Alta amplitude em velocidades de corrida de 1x e especialmente 2x, geralmente com alta vibração axial.
   • Defeitos de rolamento: Picos de alta frequência não síncronos em frequências específicas de falhas de rolamento (BPFO, BPFI, BSF, FTF).
   • Defeitos na engrenagem: Picos na frequência da malha de engrenagens (GMF) e sua faixas laterais.
4. Confirmação de falha: Utilizando vários tipos de dados para confirmar um diagnóstico. Por exemplo, analisando a forma de onda temporal para procurar impactos (indicativos de falhas no rolamento) ou utilizando a análise de fase para diferenciar entre desequilíbrio e um eixo torto.
5. Relatórios e Recomendações: Comunicar claramente as descobertas, incluindo a falha identificada, sua gravidade e um curso de ação recomendado para a equipe de manutenção.

3. Principais ferramentas e técnicas

O diagnóstico de vibração depende de uma variedade de ferramentas analíticas especializadas:

• Análise de Espectro (FFT): A principal ferramenta para identificar as frequências presentes em um sinal.
• Análise de forma de onda temporal: Útil para observar a forma do sinal, impactos e eventos de modulação que podem ser perdidos na FFT.
• Análise de Fase: Uma ferramenta crucial para confirmar desequilíbrio, desalinhamento, folga e desempenho equilíbrio.
• Análise de Envelope (Demodulação): Uma técnica para detectar impactos repetitivos de baixíssima energia associados a defeitos iniciais em rolamentos e engrenagens.
• Análise de pedidos: Usado para máquinas de velocidade variável, ele relaciona a vibração aos múltiplos (ordens) da velocidade de operação em vez de frequências fixas.
• Forma de Deflexão Operacional (ODS): Uma animação que mostra como uma máquina ou estrutura está se movendo em uma frequência específica, útil para diagnosticar ressonância e fraqueza estrutural.

4. O Objetivo: De Reativo a Proativo

O objetivo final do diagnóstico de vibração é apoiar uma estratégia de manutenção proativa. Ao identificar as causas-raiz da falha (como desalinhamento, ressonância ou lubrificação inadequada), as organizações podem ir além do simples conserto de máquinas quebradas e começar a eliminar as condições que as causam, resultando em confiabilidade significativamente melhorada e custos reduzidos.

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