Medições de Vibração da Máquinas
Visão geral, técnicas, aplicações e instrumentação
Visão geral, técnicas, aplicações e instrumentação
Compreender e gerenciar a vibração da máquina é crucial para a saúde e o desempenho da maquinaria industrial. É um fator chave na avaliação das condições dinâmicas, incluindo balanceamento, falhas no rolamento e tensão nos componentes.
A vibração da máquina é a oscilação ou movimento que uma máquina ou seus componentes produzem durante a operação da máquina. A medição das vibrações da máquina utiliza acelerômetros e medidores de vibração para avaliar amplitudes e frequências de vibração.
A amplitude da vibração indica a magnitude do movimento das partes mecânicas. A amplitude de vibração da máquina é medida em micrômetros, milímetros ou metros em unidades de aceleração, deslocamento ou velocidade de vibração.
As causas de vibração da máquina incluem cargas desequilibradas, falta de pesos de balanceamento e rolamentos gastos ou danificados. A detecção dessas causas com medições de vibração permite o diagnóstico precoce e a prevenção de possíveis falhas da máquina, mantendo assim a confiabilidade da máquina.
As medições de vibração da máquina usam acelerômetros e medidores de vibração para avaliar as amplitudes e frequências das vibrações da máquina. Esses instrumentos ajudam a entender e gerenciar a oscilação ou movimento que uma máquina ou seus componentes produzem durante a operação, desempenhando um papel crucial na manutenção da integridade e do desempenho da máquina.
Conforme definido pela ISO 2954, um Medidor de Vibração de Máquina é uma combinação de um transdutor de vibração, uma unidade indicadora e um sistema de fonte de alimentação. Este dispositivo é fundamental na avaliação das vibrações da máquina, auxiliando na detecção precoce de falhas, minimizando os custos de manutenção e evitando falhas inesperadas da máquina.
O objetivo da medição da vibração da máquina é identificar suas causas para reduzir, prever quebras da máquina ou avaliar sua condição. A medição da vibração da máquina identifica problemas mecânicos com a máquina, garante o desempenho ideal da máquina e evita quebras inesperadas da máquina.
A redução da vibração da máquina inclui garantir que todos os contrapesos estejam corretamente posicionados, verificar os rolamentos e substituir os que estiverem gastos ou danificados. A análise de vibração identifica peças defeituosas e, portanto, contribui para manter a operação da máquina suave e ideal. Aproveitando as ferramentas e técnicas de medição de vibração, os profissionais podem monitorar com eficácia as condições da máquina, otimizando o desempenho e minimizando o tempo de inatividade e os custos de reparo.
A manutenção preditiva de vibração da máquina é uma abordagem que usa os dados das vibrações da máquina e outras métricas para avaliar a integridade de uma máquina e prever possíveis problemas. Esse processo auxilia na detecção precoce de falhas, minimizando os custos de manutenção e evitando falhas inesperadas da máquina.
A comparação de tendências de vibração da máquina é o processo de comparação dos resultados de medição mais recentes com os anteriores. A comparação da tendência de vibração da máquina permite a detecção precoce de falhas e ajuda na formulação de estratégias preventivas eficazes.
As técnicas de medição de vibração da máquina são descritas pelo padrão ISO 20816-1. Essas técnicas de análise de vibração envolvem a colocação do acelerômetro, configuração de parâmetros de medição apropriados, execução da medição e interpretação dos resultados. A Técnica de Medição de Vibração de Máquina ISO facilita a coleta e análise precisas de dados de vibração. A técnica de análise de vibração ISO identifica possíveis falhas, como defeitos de rolamento, desalinhamento e desequilíbrio, solicitando ações corretivas oportunas.
As técnicas de medição podem incluir medição de vibração em peças não rotativas ou vibração relativa do eixo. A magnitude da vibração, denotando o valor máximo da energia de vibração de banda larga em unidades de velocidade RMS, pode ser medida em diferentes unidades como micrômetros para deslocamento, milímetros por segundo para velocidade e metros por segundo quadrado para aceleração.
Pela ISO 20816-1, o acelerômetro de vibração da máquina deve ser montado na peça da máquina sob teste, geralmente em uma superfície plana e limpa para garantir um bom sinal. De acordo com a ISO, as medições devem ser feitas em três direções ortogonais: axial, radial horizontal e radial vertical.
As configurações de medição de vibração da máquina são detalhadas no padrão ISO 20816-1. Isso inclui parâmetros de medição específicos, como a faixa de frequência (10 Hz a 1 kHz para máquinas em geral), o tipo de transdutor (acelerômetro) e as unidades de medição (velocidade em mm/s, deslocamento em um ou aceleração em m/ s2). Além disso, as condições ambientais devem ser propícias a medições precisas, o que significa vibração e ruído de fundo mínimos.
As medições de vibração da máquina são realizadas quando o acelerômetro é conectado corretamente e as configurações apropriadas são instaladas. As vibrações da máquina são medidas por uma duração especificada e grandezas como aceleração, velocidade ou deslocamento são registradas.
A interpretação dos resultados de vibração da máquina pela ISO 20816-1 prefere o uso da velocidade RMS (vrms). Exceder os limites especificados na ISO 20816-1 indica um possível problema com a integridade da máquina. A análise de frequência detalhada, como a Transformada de Fourier (FFT do espectro de frequência), pode ser realizada para identificar a condição de falha específica.
As aplicações de medição de vibração de máquinas listadas na ISO 20816-1 incluem vibração de peças não rotativas e vibração de eixos rotativos. A maioria das aplicações de medição de vibração da máquina é realizada em peças não rotativas. A medição de eixos rotativos é aplicada a máquinas como turbinas a vapor, turbinas a gás ou turbocompressores. Essas máquinas contêm sistemas flexíveis de eixo de rotor.
Medições de vibração em peças não rotativas são aplicadas com um transdutor sísmico que detecta a velocidade absoluta ou aceleração das partes da estrutura em que está montado (por exemplo, a carcaça do mancal).
A instrumentação de medição de vibração da máquina desempenha um papel crucial na avaliação de vibração. Isso inclui o uso de medidores de vibração específicos com as especificações apropriadas, consideração de seu ambiente operacional e os transdutores adequados.
A instrumentação de medição das vibrações das máquinas desempenha um papel crucial na avaliação das vibrações. Isto inclui a utilização de medidores de vibrações específicos com as especificações adequadas, a consideração do seu ambiente de funcionamento e os transdutores apropriados.
A especificação para instrumentos de análise de vibração para medir a gravidade da vibração é fornecida na ISO 2954 e os instrumentos para medir a vibração do eixo são especificados na ISO 10817-1. As especificações para montagem de acelerômetros são dadas na ISO 5348, que, em princípio, são aplicáveis também a transdutores de velocidade.
Pela definição da ISO 2954, o medidor de vibração da máquina é uma combinação de um transdutor de vibração; uma unidade indicadora; e um sistema de alimentação
A faixa de frequência do medidor de vibração da máquina é de 10 Hz a 1 000 Hz. Em alguns casos, pode ser necessário limitar ou expandir ainda mais a faixa de frequência de medição em seus limites superiores ou inferiores para evitar vibrações interferentes que são irrelevantes para a avaliação das características de vibração de uma máquina ou para incluir frequências importantes. Para isso, o instrumento pode ser equipado com filtros passa-alta ou passa-baixa adicionais ou modificados.
Um consultor SVANTEK autorizado irá ajudá-lo com os detalhes, como os acessórios necessários para sua tarefa de monitoramento de vibração.
