FORMAÇÃO FORMAÇÃO
o electricista o electricista
revista revista técnico-profissional técnico-profissional
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Texto Texto cedido cedido porpor Soler Soler & Palau, & Palau, Lda.Lda.
ventilação ventilação
{AS {ASVIBRAÇÕES VIBRAÇÕES- -PARTE PARTEII} II}
Desalinhamentos Desalinhamentos Esta Esta causa causa é quase é quase tãotão comum comum como como o deseo desequilíbrio, quilíbrio, uma uma vezvez queque se se utilizam utilizam rolamentos rolamentos auto-lubrificantes auto-lubrificantes ouou acoplamentos acoplamentos flexíveis. flexíveis. A fig. A fig. 1212 a), a), b),b), c), c), d),d), ilustra ilustra diferentes diferentes tipos tipos dede desalinhamentos. desalinhamentos.UmUmeixo eixotorcido torcidoentra entra assim assim mesmo mesmo dentro dentro deste deste grupo. grupo. OsOsdesalinhamentos desalinhamentosproduzem produzemvibrações vibrações radiais radiaise eaxiais, axiais,proporcionais proporcionaisaoaograu graudodo defeito. defeito. EmEm geral geral as as vibrações vibrações axiais axiais sãosão 50% 50% dasdas radiais. radiais. A frequência A frequência dasdas mesmas mesmas coincoincide cide com com a velocidade a velocidade dede rotação rotação emem rev/s. rev/s.
a) Eixos a) Eixos Paralelos Paralelos Desalinhados Desalinhados
c) Combinação c) Combinação de de 2 alinhamentos 2 alinhamentos
b) Desalinhamento b) Desalinhamento angular angular
d) Desalinhamento d) Desalinhamento paralelo paralelo e angular e angular de de eixos eixos com com polies polies emem V V
Figura Figura 12 12
Quando Quando o desalinhamento o desalinhamento é grande é grande podem podem sairsair frequências frequências dede 2 e23evezes 3 vezes superiores superiores à da à da rotação. rotação. SeSe o desalinhamento o desalinhamento forfor produzido produzido nasnas chuchumaceiras maceiras e estas e estas forem forem dede fricção fricção nãonão haverá haverá vibração vibração porpor esta esta causa, causa, a menos a menos queque o rotor o rotor esteja estejadesequilibrado. desequilibrado.PorPoroutro outrolado ladose seas as chumaceiras chumaceiras sãosão dede rolamentos rolamentos dede esferas, esferas, produz-se produz-se sempre sempre vibração vibração neste neste ouou nono rotor rotor desequilibrado. desequilibrado. Fig.13. Fig.13. OO desalinhamento desalinhamento axial axial ouou angular angular dede duas duas polies polies entre entre as as queque se se transmite transmite o movimento o movimento através através dede correias correias V, V, verver fig.fig. 1212 d),d), também também produz produz vibrações vibrações a 1,a 21,e23evezes 3 vezes a velocidade a velocidade dede rotação, rotação, principalmente principalmente nana direcção direcção axial. axial.
Com Com casquilho casquilho de de friquessão friquessão desalinhado, desalinhado, só só se se
Com Com 1 rolamento 1 rolamento de de esferas esferas desalinhado desalinhado podem podem
produzirão produzirão vibrações vibrações se existirem se existirem desequilíbrios. desequilíbrios.
aparecer aparecer vibrações vibrações axiais axiais haja haja ou ou nãonão desequilíbrio desequilíbrio
Figura Figura 13 13
Excentricidade Excentricidade Esta Esta ocorre ocorre quando quando o centro o centro dede rotação rotação nãonão coincide coincide com com o centro o centro geométrico. geométrico. NaNa fig.fig. 1414 mostra-se mostra-se vários vários casos casos dede excentricidade. excentricidade. A do A do caso caso a) a) é um é um tipo tipo dede desequilíbrio desequilíbrio queque pode pode reparar-se reparar-se se se equilibrar-se equilibrar-se o conjunto o conjunto eixo-rotor. eixo-rotor. NaNa b) b) e na e na c) produz-se c) produz-se umas umas forças forças radiais radiais dede compressão compressão emem b eb de e de tracção tracção emem c quando c quando os os trêstrês centros centros mostrados mostrados ficam ficam alinhados. alinhados. Estas Estas
o electricista o electricista
VENTILAÇÃO VENTILAÇÃO
revista revista técnico-profissional técnico-profissional
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(acelerómetros) (acelerómetros) ouou dede velocidade velocidade queque transtransformam formamestas estasmagnitudes magnitudesememdistribuídas distribuídas senhais senhais eléctricas eléctricas tratadas tratadas porpor umum analisador. analisador. Fig.Fig. 21.21.
Analisador Analisador
mola, mola, toda toda a força a força dodo desequilíbrio desequilíbrio transmitir-se-á transmitir-se-á à estrutura à estrutura queque a suporta. a suporta. Dizemos Dizemos então então queque a "transmissibilidade" a "transmissibilidade" é igual é igual a 1aou 1 ou dede 100%, 100%, entendendo-se entendendo-se esta esta como como a relação a relação entre entre a força a força transmitida transmitida e aecausa a causa dada vibração. vibração. Assim Assim mesmo mesmo diremos diremos queque o isolamento o isolamento é zero, é zero, definido definido como como a diferença a diferença atéaté 1 ou 1 ou 100 100 dede transmissibilidade transmissibilidade tanto tanto porpor 1 ou 1 ou emem t%.v t%.v Suponhamos Suponhamos agora agora queque os os dados dados dada experiência experiência queque simulamos simulamos com com o motor o motor e as e as molas, molas, os os tranformamos tranformamos emem trnsmissibilidade trnsmissibilidade dividindo dividindo a força a força queque realizam realizam as as molas, molas, igual igual a KaFKaF , pela , a pela 2 2 força força dodo desequilibrio, desequilibrio, mZ mZ r . rSe. Se representarmos representarmos estes estes dados, dados, nãonão emem função função dada velocidade velocidade dede rotação, rotação, mas mas simsim emem função função desta, desta, dividida dividida por: por:
Trandutor Trandutor
Superfície Superfície vibrante vibrante Figura Figura 21 21
OsOsanalisadores analisadorespossuem possuemunsunsfiltros filtrosanaanalógicos lógicos ouou digitais digitais ouou sãosão unsuns computadores computadores quequecalculam calculama aTransformada TransformadaRápida Rápidadede Fourier Fourier(FFT). (FFT).Como Comosaída saídaproporcionam proporcionamo o espectro espectro dede frequência frequência dada amplitude, amplitude, velocivelocidade dade ouou aceleração aceleração eficazes eficazes dada vibração vibração dodo ponto ponto queque se se analisa. analisa. Também Também podem podem dardar o o valor valor eficaz eficaz total total dada magnitude magnitude medida medida para para a classe a classe dede frequências frequências queque interessa. interessa.
ISOLAMENTO ISOLAMENTO DEDE VIBRAÇÕES VIBRAÇÕES SeSe nosnos fixarmos fixarmos nana tabela tabela B na B na folha folha técnica, técnica, Vibrações Vibrações I, daremos I, daremos conta conta queque a Norma a Norma ISOISO CD.CD. Preliminares Preliminares Quando Quandose seinstala instalauma umamáquina máquinanonoseuseu local local definitivo definitivo a estrutura a estrutura que que a suporta a suporta pode pode serser umum meio meio perfeito perfeito para para transmitir transmitir as assuas suasvibrações vibraçõese leva-las e leva-lasa adistâncias distâncias consideráveis, consideráveis,causando causandoproblemas problemasdede ruído ruído e vibrações e vibrações emem recintos recintos afastados. afastados. É É porporisso issonecessário necessáriocolocar colocaruma umabarreira barreira adequada adequadaentre entrea máquina a máquinae ae estrutura a estrutura que queevite evitea apropagação propagaçãodadaenergia energiadasdas vibrações. vibrações. Estas Estas barreiras barreiras sãosão os os isolantes isolantes dede vibrações, vibrações, que que muitas muitas vezes vezes chamamos chamamos dede "silent-blocks". "silent-blocks". Voltamos Voltamosaoaomotor motordesequilibrado desequilibradofig.16. fig.16. SeSe unir unir directamente directamente a base a base sem sem nenhuma nenhuma
Nele Nelepodemos podemosververque quese seas asmolas molassãosãodede uma uma rigidez rigidez suficientemente suficientemente baixa baixa como como para para que que o numero o numero dimensional, dimensional,
Transmissibilidade Transmissibilidade
N0N=0 =1 1 K K obteremos obteremos o gráfico o gráfico dada fig.fig. 22.22. 2S M 2S M
Zona Zona de de Isolamento Isolamento Efectivo Efectivo
2SN 2SN M M K K Este Este porpor cima cima dede V2,V2, teremos teremos que que a transmisa transmissibilidade sibilidade será será <1<1 e por e por tanto tanto haverá haverá isolaisolaFigura 22 22 mento, mento, mesmo mesmo que que se se porpor debaixo debaixo dede 2 ,2 , Figura haverá haverá amplificação amplificação dada força força dede desequilíbrio desequilíbrio emem consequência consequência não não se se cumprirá cumprirá o nosso o nosso objectivo objectivo dede isolar. isolar. Para Para o caso o caso dede vibrações vibrações verticais, verticais, a relação a relação entre entre a frequência a frequência natural: natural: N0N=0 =1 1 K K 2S 2S MM E aE deflexão a deflexão que que tem tem as as molas molas porpor causa causa dodo peso peso dodo motor motor (deflexão (deflexão estática estática G0G) 0é) muito é muito simples. simples. N0N=0 =1 1 g g 2S G 2S G 0 0 IstoIstopermite-nos permite-nosrelacionar relacionar esta esta formula formula com com a fig. a fig. 2222 e e construir construir o ábaco o ábaco dada fig.fig. 23,23, queque relaciona relaciona a velocidade a velocidade dada máquina, máquina, a transmissibilidade, a transmissibilidade, o oisolamento isolamentoe ea adeflexão deflexão estática. estática. PorPor exemplo, exemplo, se se montarmos montarmos umumventilador ventiladorsobre sobreumas umas molas molase ese seproduzir produziruma uma deflexão deflexãodede1010mm mme ea a velocidade velocidadedederotação rotaçãoé de é de 700 700rev/min, rev/min,as asmolas molaspropro- Figura Figura 23 23 porcionam porcionamumumisolamento isolamento dede 80%, 80%, que que se se equivale equivale a dizer a dizer que que só só transmitirá transmitirá 20% 20% dada força força perturbadora. perturbadora. Voltando Voltando à fig. à fig. 2222 poderemos poderemos observar observar queque aoao porpor emem funcionamento funcionamento a máquina a máquina ouou para-la, para-la, o valor o valor dada abcissa abcissa variará variará desde desde zero zero atéaté à zona à zona dodo isolamento isolamento ouou aoao contrário. contrário. Isto Isto leva leva consigo consigo o feito o feito dede passar passar pela pela ressonância, ressonância, a qual a qual significa significa que que a força a força é amplificada é amplificada e e emem consequência consequência transmitida transmitida à estrutura. à estrutura. Naturalmente Naturalmente istoisto não não é bom é bom uma uma vezvez que que se se produz produzdedemodo modotransitório. transitório.Para Parasolucionar solucionareste esteproblema problemapodemos podemosequipar equiparàs àsmolas molas amortecedores. amortecedores.