10 de jan. de 2011

MANUTENÇÃO PREDITIVA – ANÁLISE DE VIBRAÇÃO


Hoje o blog irá abordar um tipo de manutenção que se tornou um dos mais eficazes para prevenir falhas em alguns tipos de equipamentos, aproveitando ao máximo que cada componente pode fornecer sem parada.
Imagine que você pode trabalhar com um equipamento onde se tem estimado o período de quebra de um componente. Para isso deve-se monitorar a vida de trabalho desse equipamento e relacionar os mais diversos “avisos” de inicio de falha nos seus componentes utilizando técnicas de análises de vibrações.
Tudo parte do princípio que cada estrutura e/ou componente de um equipamento possuem uma assinatura espectral ou a chamada freqüência natural, isto significa que a estrutura vibra livremente em uma freqüência. Se durante o funcionamento do equipamento ocorre um início de uma falha ou trinca, ocorre uma variação nessa assinatura espectral (freqüência natural), dando um “aviso” que algo está errado ou algo está na iminência de ocorrer.
Na manutenção corretiva o engenheiro de manutenção deve conhecer todo o histórico de falha do equipamento para se prevenir para uma possível quebra, e assim trocar o componente. Na manutenção preventiva, o engenheiro deve antecipar a uma quebra, trocando o componente antes mesmo de ocorrer a quebra, que muitas vezes o componente está em bom estado de funcionamento. Para esses tipos de manutenção o gasto é alto. Porém em algumas atividades pode e deve ser executado, como na aviação. Nesses casos se tem alto índice de parada do equipamento para a troca de componente.
Na manutenção preditiva se tem controle de quando e como o componente irá falhar e assim programar a parada necessária para a troca do componente com o monitoramento constante do equipamento sem a necessidade de parada do mesmo.
A análise de vibração é o processo pelo qual falhas em componentes de um equipamento são conhecidas pela variação dos chamados modos de vibração, isto é, a variação da freqüência natural e do seu respectivo modo de vibração.
Cada equipamento possui uma assinatura espectral única no estado que não apresenta nenhuma presença de falha. Na figura 1 abaixo,apresenta-se uma assinatura espectral de um equipamento e de seus componentes.

A medida que ocorre variação nesse sinal, por exemplo, uma mudança na amplitude de um pico, pode indicar uma falha em um determinado componente, ou variação horizontal do valor do pico, também pode significar perda de massa, variação na seção transversal do componente, etc. Cada pico pode ser isolado e analisado separadamente para uma melhor avaliação do que está ocorrendo. A figura acima mostra que a assinatura espectral se mantém deve permanecer constante ao longo do tempo para que o equipamento não apresente nenhum dano estrutural e assim funcionar por mais tempo sem parada.      
Existem parâmetros de análise de vibração como: deslocamento, velocidade e aceleração de acordo com a DIN7090 e ISO10816. Essas normas classificam o nível de do equipamento de Bom, Satisfatório, Insatisfatório e Inaceitável para as classes de equipamentos de acordo com o valor de velocidade RMS de vibração medido no componente.
O valor RMS (Root Mean Square) é a raiz quadrada da média quadrática do sinal no tempo, é a medida de nível mais usada, que considera o valor de energia contido no tempo.  
Com esses valores e teorias, o engenheiro pode obter maior eficiência e produtividade dos seus equipamentos com menor parada para manutenção.