Avaliação das vibrações mecânicas: interpretação dos dados

Uma vez que a amplitude da vibração é uma medida da gravidade do problema de uma máquina, a pergunta seguinte deve ser: Que quantidade de vibração é considerada excessiva? Ao responder a esta questão é importante não esquecer que o objetivo é utilizar a monitorização das vibrações para detetar problemas numa fase inicial e poder programar o procedimento de correção adequado.

O objetivo principal é obter um aviso suficientemente precoce de problemas na formação, e não determinar a quantidade de vibração que uma máquina pode suportar antes de falhar. Não existem valores significativos para a seleção de um limite de vibração que, se excedido, resultaria numa falha imediata da máquina.

Os acontecimentos que envolvem o desenvolvimento de uma falha mecânica são demasiado complexos para que se possam estabelecer limites fiáveis. Por outro lado, é necessário dispor de uma indicação geral da estado das máquinasA amplitude da vibração pode ser avaliada com base na amplitude da vibração. Isto é possível utilizando diretrizes gerais que foram desenvolvidas através da experiência adquirida ao longo de muitos anos.

Gráficos gerais de gravidade das vibrações

O gráfico de gravidade das vibrações é um exemplo do que pode ser utilizado como guia geral para determinar o estado de uma máquina. Neste gráfico, o eixo horizontal é calibrado em termos de frequência de vibração e o eixo vertical em termos de deslocação. A área entre as linhas diagonais representa vários níveis de severidade de vibração, de extremamente suave a muito severa.

Se for medida uma amplitude de deslocamento de 0,30 mils de polegada, crista a crista, a uma frequência de 3.600 cpm, no ponto de cruzamento destes dois valores no gráfico, ver-se-á que a máquina está a funcionar na gama de níveis "bons". O gráfico indica claramente que a gravidade da vibração de uma máquina depende da amplitude da deslocação e da frequência da vibração. À medida que a frequência de vibração aumenta, a amplitude do deslocamento para uma dada condição da máquina (por exemplo, um bom nível) é reduzida.

O mesmo gráfico é muito mais fácil de utilizar considerando a velocidade de vibração. Note-se que cada uma das linhas que dividem as zonas de gravidade é identificada com um número que indica a velocidade de vibração. A zona do nível ligeiramente rugoso, por exemplo, começa em 0,157 in/seg, e termina em 0,314 in/seg: Portanto, para uma velocidade média de 0,20 in/seg, o gráfico, independentemente da frequência, indicará que a máquina está a funcionar num nível ligeiramente rugoso.

O gráfico de gravidade funciona da mesma forma, mas utiliza os parâmetros de velocidade e aceleração e abrange uma gama de cpm mais elevada. A gama de frequências, de 18.000 a 600.000 cpm, é representada ao longo do eixo horizontal e o pico de aceleração ao longo do eixo vertical. Uma determinada leitura de aceleração deve ser associada a uma frequência filtrada, de modo a determinar a gravidade do estado de uma máquina. Note-se, no entanto, que pode ser feita referência às linhas diagonais, que indicam a velocidade, para determinar a condição com base apenas na velocidade de vibração.

Tabelas de tolerância de vibração para máquinas-ferramentas

A tabela seguinte pode ser utilizada como guia para determinar a tolerância de vibração para máquinas de retificação e outras máquinas-ferramentas onde a vibração pode afetar a qualidade do produto acabado. A aplicação de tolerâncias de vibração em máquinas-ferramentas é bastante simples, uma vez que se pode basear na capacidade da máquina para produzir uma determinada dimensão ou tolerância de acabamento.

Os valores acima são um exemplo de identificação e eliminação de falhas de máquinas-ferramenta. Indicam apenas o intervalo dentro do qual foram produzidas peças satisfatórias e variam consoante as dimensões do produto e as tolerâncias de acabamento.

As tolerâncias de máquinas-ferramenta apresentadas nesta tabela são o resultado de anos de experiência na análise de vibrações de máquinas-ferramenta, e os valores representam tolerâncias alcançadas durante a produção de peças de qualidade satisfatória. Naturalmente, estes valores podem variar de acordo com as dimensões específicas e as tolerâncias de acabamento exigidas.

Uma comparação entre as caraterísticas normais de vibração de uma máquina, a qualidade do acabamento e o controlo dimensional revelará o nível aceitável de vibração. O primeiro sinal de deterioração na qualidade do produto indica que a vibração atingiu um nível inaceitável; e o valor resultante deve ser considerado como o nível de tolerância superior para as máquinas e a tarefa em consideração. A tabela de tolerância da máquina-ferramenta pode servir como fonte de valores iniciais, que devem ser modificados por valores mais realistas à medida que forem surgindo.

Uma vez que está interessado em saber mais sobre a interpretação de dados na avaliação de vibrações mecânicas, convidamo-lo a saber mais sobre um exemplo de aplicação da análise de vibrações em bombas e ventiladoresbem como para subscrever o a nossa Newsletteruma newsletter que lhe fornece conteúdos técnicos sobre as melhores soluções tecnológicas para instalações industriais, centradas na automação e na manutenção.