VIBRAÇÕES MECÂNICAS EM MÁQUINAS

As vibrações mecânicas em máquinas estão geralmente associadas a falhas de manutenção, problemas operacionais ou deficiências de projeto. A medição e interpretação dos sinais de vibração registrados durante o funcionamento do equipamento permitem diagnosticar falhas, avaliar sua gravidade e recomendar ações corretivas. Para isso, são utilizados diversos sensores, analisadores, softwares e técnicas especializadas, que, quando aplicados corretamente, garantem uma análise eficiente. A SEVIBRA se destaca nesse campo pela sua experiência e especialização, oferecendo um diferencial competitivo.

ANÁLISE DE VIBRAÇÕES  E ESPECTRO DE FREQUÊNCIA

Compreenda a Vibração e o Espectro de Frequências

A análise de vibração é uma das técnicas mais eficazes para o monitoramento de máquinas industriais, permitindo a detecção precoce de falhas mecânicas e a identificação de defeitos. Baseia-se nos conceitos fundamentais da vibração, suas unidades de medição e a importância da análise tanto no domínio do tempo quanto no domínio da frequência.

Vibração Mecânica em Máquinas

As vibrações mecânicas em máquinas estão geralmente associadas a defeitos de manutenção, falhas operacionais ou problemas de projeto. A medição e interpretação dos sinais de vibração registrados durante o funcionamento da máquina permitem diagnosticar falhas, avaliar sua gravidade e recomendar ações corretivas. Sensores, analisadores, softwares e técnicas específicas, quando bem aplicados.

O que é Vibração?

A vibração é um movimento oscilatório de um corpo em torno de uma posição de equilíbrio. Um exemplo clássico é um peso suspenso por uma mola, que ao ser deslocado e solto, oscila verticalmente em um Movimento Harmônico Simples (MHS). Esse tipo de vibração pode ser representado por uma onda senoidal no domínio do tempo.

Unidades de Medição da Vibração

A vibração pode ser quantificada por três grandezas principais:

• Deslocamento: Distância da posição de equilíbrio, medida em milésimos de polegada (mils) ou milímetros (mm). Normalmente expressa em valor pico a pico (Pk-Pk).
• Velocidade: Taxa de variação do deslocamento, expressa em milímetros por segundo (mm/s). Amplamente utilizada para diagnóstico de máquinas rotativas.
• Aceleração: Taxa de variação da velocidade, geralmente medida em unidades de gravidade (G).

Essas grandezas estão inter-relacionadas. O deslocamento é mais útil em baixas frequências, enquanto a aceleração enfatiza frequências mais elevadas. Já a velocidade mantém um equilíbrio entre ambas e é a mais utilizada para monitoramento industrial.

Domínio do Tempo e Domínio da Frequência

A análise da vibração pode ser feita de duas formas:

• Domínio do Tempo: Representado pela forma de onda, mostra como a vibração varia ao longo do tempo.
• Domínio da Frequência: Representado pelo espectro, exibe a distribuição das amplitudes da vibração em diferentes frequências.

O espectro de frequência permite decompor um sinal complexo em suas componentes individuais, facilitando a identificação de falhas como desalinhamento, desbalanceamento e problemas em rolamentos.

Regras Básicas da Análise Espectral

• Uma onda senoidal simples aparece como um único pico no espectro.
• Sinais periódicos geram harmônicos, múltiplos inteiros da frequência fundamental.
• Sinais impulsivos criam espectros contínuos, com energia espalhada por diversas frequências.
• Modulação de amplitude introduz bandas laterais no espectro.
• Batimentos de frequência não geram bandas laterais, mas causam variação na amplitude do sinal.

Detecção de Falhas com a Análise Espectral

A análise espectral é amplamente utilizada para detecção de falhas em componentes mecânicos:

✅ Rolamentos: Pequenos impactos repetitivos são evidenciados pelo método de detecção de envoltória;

✅ Engrenagens: Frequências específicas de engrenamento aparecem como picos no espectro;

✅ Cavitação em bombas: Sons de impacto de bolhas de vapor geram padrões distintos na análise de frequência;

✅ Máquinas de baixa rotação: Análises no domínio do tempo são mais eficazes para capturar comportamentos anormais.

Detecção de Envoltória: Diagnóstico de Falhas Ocultas

A técnica de envoltória permite detectar falhas sutis, isolando impactos repetitivos em componentes como rolamentos. Esse método filtra as frequências mais altas, retifica o sinal e converte os dados para um espectro que realça as frequências fundamentais do impacto.

Vantagens da Envoltória:

✅ Identificação precoce de desgaste em rolamentos;

✅ Maior sensibilidade para falhas em engrenagens e impactos repetitivos;

✅ Melhor diagnóstico de máquinas em baixa rotação.

Conclusão

A análise de vibração no domínio da frequência é uma ferramenta essencial para manutenção preditiva. Ela possibilita a detecção antecipada de falhas, reduzindo custos com paradas inesperadas e aumentando a confiabilidade dos equipamentos.

Investir em monitoramento de vibração significa garantir maior eficiência e segurança para a operação industrial. Entre em contato para saber como podemos ajudar a otimizar o desempenho de suas máquinas!