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Análise de Vibrações
João Craveiro, Eng. (Clique para ver CV)Introdução
As técnicas de diagnóstico por análise de vibrações permitem baixar o custo de manutenção ao evitar a ocorrência de interrupções ou avarias numa gama larga de equipamentos.
A análise de vibrações é uma técnica robusta e provada que ao despistar anomalias ou falhas em desenvolvimento, permite antecipar avarias, ou validar a necessidade de execução de operações pré-determinadas (preventivas) ou de intervenções corretivas. Exige uma aproximação abrangente e precisa, fundamentada numa caracterização sistemática e estruturada de equipamentos e operações com modelos matemáticos de suporte e normas adequadas.
O presente módulo pretende apresentar e caracterizar os fundamentos das técnicas de diagnostico por análise de vibrações assim como apresentar a forma de as materializar em planos de inspeção. Nesta perspetiva são apresentadas as falhas e irregularidades de operação mais correntes e as metodologias para as aferir e validar
Objetivos
No final da formação, os formandos serão capazes de:
- Conhecer os fundamentos da análise de vibrações
- Compreender a base para o diagnóstico de equipamentos usando técnicas de análise de vibrações
- Compreender os conceitos subjacentes às aproximações de análise de vibrações
- Compreender como se preparam e organizam os programas de controlo de condição e se executam as intervenções
- Conhecer a forma como as operações de controlo da condição dos equipamentos interagem com as operações de Manutenção
- Aplicar a metodologia a casos concretos, seja a determinação de falhas em equipamentos rotativos, seja à melhoria da sua condição operacional
Programa
T1- Noções gerais
- Vibrações- representação no tempo
- A simplificação por Funções harmónicas. Noções de período, frequência e frequência angular.
- Representação em deslocamento, velocidade e aceleração, e sua conversão
- Valores globais de amplitude, valor de pico, valor de pico a pico e valor eficaz (RMS)
- Representação em frequência, espectros de frequência.
- Análise de Fourier. Conversão do sinal no tempo em frequência.
T2- Modelação de vibrações com um sistema de 1 grau de liberdade
- Modelo massa -mola, equação característica, componentes do sistema dinâmico m, k e c
- A solução da equação do movimento- vibração em regime livre, conceitos de frequência natural e de amortecimento critico
- Funções de excitação e equação do movimento da vibração em regime forçado, fenómeno de ressonância e coeficiente de amplificação dinâmica.
- Determinação do amortecimento.
- Transmissão de movimento e de forças, transmissibilidade
- Funções de excitação dependentes da frequência e implicações na resposta dinâmica.
T3- Modelação de vibrações com um sistema de n graus de liberdade
- Modelação -equações do movimento. Representação matricial , matrizes de massas, rigidez e de amortecimento. Vector das forças de excitação.
- Soluções do sistema, valores e vectores próprios. Frequências naturais e modos de vibração.
- Referencial de medição. Acoplamento estático e acoplamento dinâmico
- Análise modal
T4- Controlo de condição
- Resposta dinâmica de um equipamento, em valores globais da amplitude do sinal no tempo- assinatura dinâmica inicial e sua evolução, análise de tendência.
- Resposta dinâmica de um equipamento, em amplitude de frequência.
- Relação entre as características geométricas dos equipamentos e as frequências típicas.
- Gamas de frequência associados a equipamentos, limites de aviso, de alerta e de alarme.
- Resposta dinâmica de um equipamento, em valores de amplitude de frequência – assinatura dinâmica inicial e sua evolução, análise de tendência.
- Valores de vibração medidos em deslocamento, em velocidade e em aceleração, aplicabilidade.
- Planos de inspeção e rotinas.
P1- Cadeia de medição
- Equipamentos de aquisição de sinal
- Parâmetros de medição: Deslocamento, velocidade e aceleração
- Sensores de deslocamento, velocidade e aceleração
- Frequência Máxima, Frequência Mínima, Linhas Resolução, médias
- Equipamentos de análise de sinal
- Funcionalidades Anti-alliasing; hanning
- Tipos de médias: linear, Peak hold, exponencial”
- Normas com valores limites de amplitude de vibração
- Organização e Preparação das medições
P2- Detecção de anomalias- resposta em regime forçado
- Resposta típicas de transmissões, de turbomáquinas, de chumaceiras de rolamento e de escorregamento, etc.
- Falhas em de transmissões, de turbomáquinas, de chumaceiras de rolamento e de escorregamento, etc.
- Resposta dinâmica associada a falhas e a irregularidades de operação, desalinhamento, desequilíbrio, desaperto, etc.
- Analise de casos
P3-Detecção de resposta em regime livre
- Testes de impacto para a caracterização de frequências naturais. Determinação experimental de frequências naturais
- Determinação experimental do amortecimento
- Analise de casos
P4- Equilibragem e alinhamento
- Fundamentos da equilibragem. Resposta dinâmica típica, Modus operandi.
- Fundamentos do alinhamento. Resposta dinâmica típica, Modus operandi.
- Analise de casos