O que é a Análise de Rolamentos?

Os rolamentos estão entre os componentes mais importantes da grande maioria das máquinas sendo que as suas especificações de tempo de vida útil e capacidade são muito rigorosas. Isto permite que se faça coincidir o tempo de vida do rolamento com o tempo de vida da máquina.

Um rolamento em início de deterioração está fora da capacidade de percepção dos sentidos humanos. Efectivamente não só a sua amplitude é reduzida como também as vibrações nele geradas estão submersas nas outras vibrações geradas pela máquina.

O problema geral da detecção de anomalias num rolamento é o de como separar as minúsculas vibrações produzidas pelo embate dos corpos rolantes, a rolarem numa superfície por vezes rugosa, com as arestas de uma fenda microscópica, não detectável a olho nu, das outras vibrações da máquina.

Daí a necessidade de aplicar a tecnologia Shock Pulse Method (SPM) ao serviço da detecção de problemas mecânicos, i.e medida indirecta do pulso de choque entre dois corpos em colisão reflectido na carcaça do rolamento.

Conceitos Básicos

dBc: Valor de Decibel Carpet, está directamente relacionado com a lubrificação e atrito entre os anéis interiores e os corpos rolantes móveis. A espessura da camada de lubrificante é inversamente proporcional ao valor dBc. Este valor aumenta quando existe insuficiência de lubrificação ou em certos casos quando há deficiente alinhamento ou montagem do motor/bomba.

dBm: Valor máximo de dano no rolamento causado pelo contacto das partes móveis em superfícies deterioradas, fissuras no interior, arestas vivas e originando a que os impulsos atinjam amplitudes elevadas em determinados pontos.

dBi: Valor de Decibel initial correspondente a uma constante inicial da máquina, pré-degradação, que varia com as características rotativas (rpm) e diâmetro do veio (mm).

Os valores obtidos pela análise ao rolamento estão divididos em 3 escalas com o seu próprio código de cores, Verde (0 - 20 dB) para um bom estado de funcionamento e conservação do rolamento, Amarelo (21 – 35 dB) a indiciar alguma cautela e existência já de danos na máquina e Vermelho (35 – 60 dB) onde existe já uma má condição grave no rolamento.  

Porquê aliar a Vibrometria à Análise de Rolamentos?

A resposta a esta pergunta prende-se com o facto de que a ITEAG para obter a máxima eficiência na prevenção de defeitos mecânicos num motor julgar ser necessário fazer uma despistagem de ruído a baixas frequência (Vibrometria 10-1000Hz) bem como nas altas-frequências (Análise de Rolamentos 1kHz-100kHz). Ambas as técnicas conjuntas levam a que o defeito seja perfeitamente identificado quanto às suas causas, quer sejam elas do foro de lubrificação, atritos, desalinhamentos, curvaturas de veios ou partículas metálicas em circulação.

Possuindo o comum operador ou director de manutenção este tipo de ferramentas ao seu dispor torna-se bastante útil e fiável executar um acompanhamento periódico dos equipamentos, baseado na análise de dados recolhidos ao longo do tempo, e criar um histórico associado a cada equipamento. 

M

O Motor Eléctrico de Indução Trifásico é um dos accionamento mais comuns em instalações eléctricas industriais por todo o mundo e uma avaria imprevista neste tipo de máquinas pode ter consequências económicas muito gravosas, quer seja na reparação ou paragem da instalação.

Este facto leva a que hoje seja frequente a utilização da manutenção preditiva com base no tempo como aproximação à conservação destas máquinas.

Com a evolução das técnicas de diagnóstico de sintomas mecânicos surgiu a implementação das duas técnicas mais comuns de controlo de condição em motores eléctricos dos nossos dias: Análise Vibrométrica e Análise da Condição de Rolamentos.

O que é a Vibrometria?

Antes da ocorrência do defeito é crucial obter um histórico de degradação da máquina, sujeita a desequilíbrios, desalinhamentos, folgas, desapertos etc. Todos estes factores vão contribuir para um aumento das vibrações que podem provocar ressonâncias e aumento da carga do motor. Por sua vez as vibrações aceleram os processos de degradação das componentes da máquina encaminhando-se assim esta para uma avaria.

O medidor de Vibrações tem então um papel essencial na monitorização do estado do motor tendo em conta 3 eixos de vibração possível:

Horizontal: Análise de desequilíbrios no plano de rotação da máquina.

Vertical: Análise de fraqueza estrutural no plano de rotação da máquina.

Axial: Análise de defeito ao longo do veio e falhas de alinhamento.

Grandes Vantagens da Vibrometria

• Detecta a maior parte das avarias em motores, bombas, veios e chumaceiras.

• Detecta as avarias na sua fase inicial (ideal para aplicação do método da análise de tendência e criação de histórico do equipamento).

• Execução de análise e detecção de avarias sem ser necessário parar a máquina.

• Permite diagnosticar a causa da avaria e medidas rectificativas a tomar.

Trata-se de um método de detecção da distribuição de energia térmica emitida pela superfície de um ou vários corpos ou objectos. É um ensaio não destrutivo que utiliza os raios infravermelhos para medir temperaturas ou observar padrões diferenciais de distribuição de temperatura. Esta técnica fornece informações úteis relativas às condições operacionais de um componente, equipamento ou processo.

A termografia não é uma tecnologia nova, antes pelo contrário. A recente evolução tecnológica direccionou a termografia para áreas como a manutenção industrial, tornando-a numa ferramenta crucial e imprescindível na manutenção preditiva em empresas.

Na Natureza; todos os corpos, pelo facto de se encontrarem a uma temperatura superior ao zero absoluto emitem radiação térmica.

A termografia consiste na técnica de estudo da temperatura dos corpos através da radiação infravermelho emitida. Uma câmara termográfica sensível às radiações IV descodifica a imagem em cores equivalentes às diferentes temperaturas (teoricamente: cores frias significam baixas temperaturas e cores quentes significam altas temperaturas), possibilitando assim a identificação das áreas cujas temperaturas são anómalas.

Em electricidade e electrónica, a monitorização constante e a detecção precoce de alterações na temperatura de um determinado componente (devido, por exemplo, à sobrecarga energética ou vida útil comprometida) permitem a prevenção de falhas de maquinaria e consequentes perdas de produtividade, além de resultar em redução significativa nos custos com manutenção correctiva.

A Termografia é o mais importante, eficiente, preciso e seguro método de avaliação de instalações e componentes eléctricos pois para além de se tratar de um ensaio não destrutivo, destacam-se benefícios chave como a minimização dos riscos, redução de custos, maior segurança, e melhoria e optimização do desempenho.