O que é vibração de partida? Análise transitória • 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 é vibração de partida? Análise transitória • 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 é vibração de partida? Análise transitória.

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Entendendo a vibração de partida em máquinas rotativas

Definição: O que é a vibração de uma startup?

vibração de startup refere-se ao vibração Características e comportamento de máquinas rotativas durante o período de aceleração do repouso até a velocidade normal de operação. Isso engloba tanto o esperado vibração transitória enquanto a máquina passa velocidades críticas e quaisquer fenômenos de vibração anormais que possam ocorrer especificamente durante a fase de inicialização, tais como arco térmico, instabilidades de rolamento ou assentamento mecânico.

Compreender e monitorar a vibração na partida é fundamental para a operação segura da máquina, pois muitos problemas relacionados à vibração se manifestam mais claramente durante a partida, e o período transitório da partida pode ser o período de operação mecanicamente mais estressante.

Características típicas de vibração na inicialização

Progressão normal da vibração de inicialização

Em uma máquina funcionando corretamente, a vibração durante a inicialização segue um padrão previsível:

Fase inicial (velocidade 0-20%)

  • Vibração muito baixa de desequilíbrio (força proporcional à velocidade²)
  • Qualquer vibração significativa indica problemas mecânicos ou arco térmico
  • A vibração lenta do rolamento fornece a linha de base para a condição mecânica.

Aceleração através de velocidades críticas

  • A amplitude da vibração aumenta à medida que cada velocidade crítica é atingida.
  • Amplitude máxima na velocidade crítica (ressonância)
  • Diminuição rápida à medida que a velocidade continua além da velocidade crítica.
  • 180° fase mudar em cada velocidade crítica
  • Picos múltiplos se existirem múltiplas velocidades críticas abaixo da velocidade operacional.

Abordagem da velocidade operacional

  • A vibração se estabiliza em um nível constante.
  • Principalmente um componente de desequilíbrio residual
  • A estabilização térmica pode causar alterações graduais durante os primeiros 30 a 60 minutos.

Problemas comuns de vibração na inicialização

1. Arco Térmico

Arco térmico é o problema de vibração mais comum específico de startups:

  • Sintoma: Vibração intensa durante a aceleração inicial, diminuindo gradualmente à medida que a máquina aquece.
  • Causa: Aquecimento assimétrico criando curvatura temporária do eixo
  • Freqüência: 1× síncrono
  • Comportamento: Alto mesmo em baixas velocidades de rotação; diminui à medida que o equilíbrio térmico é atingido.
  • Solução: Procedimentos prolongados de aquecimento, operação de engrenagem giratória

2. Vibração excessiva na velocidade crítica

  • Sintoma: Picos de vibração muito elevados ao passar por velocidades críticas.
  • Causas: Pobre amortecimento, alto desequilíbrio, operando muito próximo da velocidade crítica
  • Risco: Possíveis danos aos rolamentos e vedações durante cada partida.
  • Solução: Melhorar o equilíbrio, aumentar a taxa de aceleração nas zonas críticas, adicionar amortecimento.

3. Esfregue durante a aceleração

  • Sintoma: Vibração errática repentina e componentes subsíncronos
  • Causa: Folgas insuficientes, vibração excessiva na velocidade crítica causando contato
  • Risco: Danos térmicos, destruição da vedação
  • Solução: Verificar folgas, melhorar o equilíbrio, aceleração mais lenta

4. Instabilidade do rolamento durante a partida

  • Sintoma: Vibração subsíncrona que se desenvolve durante a aceleração.
  • Causa: O rolamento ainda não atingiu a temperatura de operação e a rigidez/amortecimento ideais.
  • Comportamento: Pode desaparecer à medida que o clima esquenta.
  • Solução: Aquecimento prolongado em velocidade intermediária antes da aceleração máxima.

Projeto de Procedimento de Inicialização

Otimizando a taxa de aceleração

A taxa de aceleração deve ser ajustada às características da máquina:

Zonas de aceleração lenta

  • Rolamento inicial (velocidade 0-10%): Detecção muito lenta de distorção térmica ou problemas mecânicos.
  • Abaixo do primeiro ponto crítico: Ritmo moderado para aquecimento térmico
  • Acima de tudo, o essencial: Pode acelerar mais rapidamente até a velocidade operacional.

Zonas de passagem rápida

  • Faixas de velocidade crítica: Acelere rapidamente (±15-20% em torno de cada velocidade crítica)
  • Taxa típica: 2-5 vezes a taxa de aceleração normal
  • Propósito: Minimizar o tempo de ressonância, limitar o aumento da amplitude de vibração.

Pontos de retenção

  • Velocidades de imersão térmica: Manter em 30%, 50%, 70% para turbinas de grande porte.
  • Duração: 10 a 30 minutos em cada posição.
  • Propósito: Permitir a estabilização térmica, reduzir os gradientes térmicos
  • Verificação de vibração: Verifique se a vibração é aceitável antes de prosseguir.

Critérios de Monitoramento e Aceitação

Monitoramento em tempo real

Durante a inicialização, monitore:

  • Nível geral de vibração: Não deve ultrapassar os limites de alarme em nenhuma velocidade.
  • Temperaturas dos rolamentos: Aumento gradual é aceitável; aumento rápido indica problemas.
  • Rastreamento de velocidade: Confirme se a máquina está acelerando suavemente.
  • Ângulo de fase: Fique atento a alterações inesperadas que indiquem problemas mecânicos.

Critérios de aceitação

  • Picos de velocidade crítica: Deve corresponder às previsões ±10-15%
  • Amplitudes de pico: Não deve exceder os limites de projeto (normalmente definidos nas especificações do equipamento).
  • Vibração em regime permanente: Deverá atingir níveis aceitáveis após a estabilização térmica.
  • Repetibilidade: Startups subsequentes devem demonstrar comportamento consistente.

Solução de problemas de vibração anormal na inicialização

Alta vibração inicial

Possíveis causas:

  • Curvatura térmica devido à operação anterior ou desligamento
  • Arco mecânico ou eixo curvado
  • Problemas nos rolamentos (desgaste, desalinhamento)
  • Afrouxamento ou defeitos mecânicos

A vibração aumenta durante o aquecimento.

Possíveis causas:

  • Desenvolvimento de curvatura térmica devido ao aquecimento assimétrico
  • Crescimento térmico afetando o alinhamento
  • A folga do rolamento muda com a temperatura
  • A expansão térmica reduz as folgas, causando atrito.

Vibração errática durante a aceleração

Possíveis causas:

  • Esfregar ou contato intermitente
  • Componentes soltos se acomodando ou se deslocando
  • Problemas de acoplamento
  • Comportamento variável do rolamento

Documentação e dados de referência

Comissionamento inicial

Estabelecer a assinatura de vibração inicial de referência:

  • Registre os dados completos de inicialização.
  • Gerar Diagramas de Bode e parcelas de cachoeira
  • Documente todas as velocidades críticas e amplitudes de pico.
  • Arquivo como referência para comparações futuras.

Comparação periódica

  • Compare a inicialização atual com a linha de base.
  • Procure por alterações em pontos críticos de velocidade (indicam alterações mecânicas).
  • Acompanhe as alterações nas amplitudes de pico (indicam desequilíbrio ou alterações no amortecimento).
  • Monitore a presença de novos componentes de vibração não identificados na linha de base.

A análise de vibração na partida fornece uma visão da saúde da máquina que complementa o monitoramento em regime permanente. Muitos problemas em desenvolvimento se revelam mais claramente durante as partidas, tornando a análise de tendências de vibração na partida uma ferramenta valiosa de manutenção preditiva para equipamentos rotativos críticos.

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