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Planeamento de açþes de manutenção PARA redutores industriais em acionamentos de agitadores
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Iolanda B. Faria1, Helena V. G. Navas 2 e David F. N. Braga 3 1 Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial, 2 UNIDEMI, Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial, hvgn@fct.unl.pt 3 SEW-EURODRIVE Portugal, dbraga@sew-eurodrive.pt
ARTIGO CIENTĂ?FICO
114 115
RESUMO
A necessidade de introdução de melho-
tes dos sensores e da correta interpre-
Os redutores industriais (com engre-
ria contĂnua nos processos associados
tação das informaçþes recebidas [3].
nagens helicoidais ou cĂłnicas) tĂŞm um
à manutenção Ê uma realidade. A me-
amplo campo de aplicação em diversas
lhoria contĂnua aplicada Ă s prĂĄticas de
A melhor forma de prevenir o surgi-
atividades industriais. A correta manu-
manutenção pressupþe a redução da
mento de falhas inesperadas ĂŠ imple-
tenção destes equipamentos contribui
complexidade dos processos, a imple-
mentar um programa contĂnuo de ma-
mentação das tÊcnicas de manutenção
nutenção planeada [4].
seu tempo de vida Ăştil. O planeamento
preventiva e preditiva, a minimização
das açþes de manutenção de um redu-
da frequĂŞncia e quantidade de opera-
Os fabricantes fornecem instruçþes de
tor deve ser realizado tendo em conta
çþes, a otimização do abastecimento
operação dos redutores, onde normal-
-
de recursos e a maximização da utiliza-
mente constam as tabelas das opera-
dade de utilização prevista e as solici-
ção dos meios disponĂveis.
çþes de manutenção sistemåtica. Estas tabelas devem servir de base para o
taçþes às quais os seus componentes estarão sujeitos em serviço.
Uma gestĂŁo bem-sucedida das ativida-
plano geral de manutenção do redutor.
des de manutenção deve ter em conA implementação de um sistema de ma-
sideração, para alÊm dos fatores tÊcni-
AlĂŠm das tabelas fornecidas pelo fabri-
nutenção preditiva com monitorização
cos tradicionais, tambĂŠm os novos, tais
cante, o planeamento da manutenção
da condição apresenta vantagens fun-
-
para um redutor de engrenagens deve
cionais e econĂłmicas para sistemas me-
-
ter como base as informaçþes recolhi-
cânicos rotativos. O planeamento das
gurança e qualidade total [1].
das dos sensores, os resultados do cĂĄlculo da vida teĂłrica dos rolamentos e
atividades de manutenção para reduto-
res de engrenagens, no âmbito da ma-
A manutenção preditiva baseada na
nutenção preditiva com monitorização
monitorização da condição consiste na
da condição, deve basear-se não só na
monitorização, contĂnua ou periĂłdica,
recolha e anålise das informaçþes pro-
dos parâmetros mais crĂticos do equi-
venientes dos sensores, mas tambĂŠm
pamento para detetar sinais de falha.
em resultados de cĂĄlculo da vida Ăştil te-
A manutenção preditiva baseada na
monitorização da condição utiliza me-
2. MANUTENĂ‡ĂƒO E MONITORIZAĂ‡ĂƒO DA CONDIĂ‡ĂƒO DE REDUTORES DE ENGRENAGENS
diçþes e mÊtodos de processamento
A monitorização da condição permi-
A utilização de redutores industriais
de sinais, tais como ruĂdo, vibraçþes,
te prevenir paragens nĂŁo planeadas,
em agitadores ĂŠ considerada uma apli-
pressĂŁo, temperatura e outros que
aumentando os intervalos entre as
cação severa. O artigo centra-se no
operaçþes de manutenção. A manu-
planeamento das operaçþes de manu-
problemas antes de ocorrer a falha do
tenção preditiva baseada na monito-
tenção para redutores que integram
equipamento [2].
rização da condição de um redutor de engrenagens ou de um moto-redutor
acionamentos de agitadores. A manutenção preditiva tem como ob-
pressupþe a monitorização da condi-
jetivo detetar o inĂcio da degradação de
ção de componentes crĂticos do re-
1. INTRODUĂ‡ĂƒO
um equipamento e resolver os proble-
dutor e do motor, com o objetivo de
Todos os sistemas industriais devem
detetar eventuais problemas o mais cedo possĂvel [5].
ser mantidos tendo em conta a satisfação do desempenho esperado e os
Uma das desvantagens mais importan-
requisitos de qualidade. A indĂşstria
tes da manutenção preditiva baseada
Os componentes crĂticos de um re-
actual exige uma manutenção cada vez
na condição Ê a forte dependência da
dutor industrial sĂŁo os rolamentos, as
veracidade das informaçþes provenien-
engrenagens, o freio do motor e o lu-
Na transmissĂŁo de potĂŞncia, o rotor do
São utilizadas vårias posiçþes relativas
tes do redutor estĂŁo sujeitos e o modo
misturador origina cargas axiais e ra-
do veio e do reservatĂłrio:
como as solicitaçþes lhes são transmi-
diais no veio rotativo [8]. A forma como
entrada do veio pelo topo do reser-
tidas, tendo impacto direto no tempo
vatĂłrio;
de vida Ăştil teĂłrico dos componentes
determina a sua ação sobre os compo-
entrada lateral;
e, consequentemente, do redutor em
nentes do redutor [8].
entrada do veio por baixo do reser-
geral.
o veio do agitador se encontra apoiado
vatĂłrio. As cargas axiais dependem do peso dos componentes do agitador, das for-
O veio pode ser centrado ou descentra-
7. AGRADECIMENTOS
ças hidråulicas presentes na operação
do relativamente ao eixo de um reser-
Os autores agradecem Ă Faculdade de
de mistura e na pressĂŁo do reservatĂł-
vatĂłrio cilĂndrico.
CiĂŞncias e Tecnologia da Universidade
rio [8]. A soma destas trĂŞs componen-
Nova de Lisboa (UNL), Ă Unidade de
tes constitui uma força resultante e a
Engenharia Mecânica e Industrial (UNI-
-
A implementação da manutenção pre-
DEMI) e à Fundação Portuguesa para a
ração do veio do misturador. A força
ditiva com monitorização da condição
CiĂŞncia e a Tecnologia (FCT) pelo apoio
axial resultante depende da geome-
em redutores de engrenagens utiliza-
dado ao trabalho de investigação.
tria e do material do rotor, da veloci-
dos em acionamentos de agitadores
dade de rotação do veio do agitador,
industriais prevê a utilização de sen-
Os autores da FCT-UNL gostariam
do diâmetro do rotor, da densidade
sores com o objetivo de monitorizar
tambĂŠm de agradecer Ă empresa
do meio e da pressĂŁo no interior do
os componentes crĂticos do redutor.
SEW-EURODRIVE Portugal pela oportu-
reservatĂłrio.
O planeamento global e a calendari-
nidade de participarem num projeto de
zação das operaçþes de manutenção,
investigação conjunto, pelo tema que
A configuração dos apoios do veio
para alÊm da anålise das informaçþes
-
condiciona a ação das forças axiais
provenientes dos sensores, precisam
co e de utilidade real para a empresa,
sobre os componentes do redutor.
tambĂŠm dos resultados do cĂĄlculo
e, em geral, pelo apoio que tĂŞm dado
TambÊm a forma como as forças ra-
do tempo de vida Ăştil teĂłrico dos ro-
aos alunos do Mestrado Integrado em
diais atuam no redutor depende da
lamentos mais solicitados do redutor,
Engenharia Mecânica da FCT-UNL que
configuração dos rolamentos do veio
-
realizam dissertaçþes no âmbito dos
do agitador.
mento das operaçþes de manutenção
projetos conjuntos com a empresa.
7
6. CONCLUSĂ•ES
sistemĂĄtica indicadas pelo fabricante As quatro formas mais comuns de
do redutor.
8. BIBLIOGRAFIA
apoio do veio do agitador sĂŁo as seguintes [8]:
-
1) sem rolamentos externos (Figura 3);
ratura e as condiçþes do meio ambien-
2) com um rolamento externo na
te, a intensidade de utilização prevista,
zona superior do veio do agitador;
a forma construtiva do agitador, a po-
3) com um rolamento externo na
sição de montagem, o tipo de acopla-
zona inferior do veio do agitador;
mento entre o veio do agitador e o veio
[1] Dillon, B. S. (2002) “Engineering maintenance: a modern approachâ€?, CRC Press; [2] Cabral, J. P. S. (2006) “Organização e gestĂŁo da manutençãoâ€?, Lisboa, Lidel, 6.ÂŞ Edição; [3] Al-Shayea, A. M. (2007) “ nitionâ€?, King Saud University;
4) com dois rolamentos externos, um
de saĂda do redutor e o modo como o
[4] Braga, D. (2007) “Accionamentos Mecâni-
na zona superior do veio do agita-
veio do agitador ĂŠ apoiado, sĂŁo as ca-
cos: Manutenção de Moto-redutores�, Robó-
dor e outro na zona inferior do veio
do agitador.
de solicitaçþes às quais os componen-
tica, NÂş68, 2007; [5] ISO (2007) “ISO 281:2007 Rolling bearings - Dynamic load ratings and rating lifeâ€?, ISO Standards; [6] Faria, I. B. (2009), “Seleção de um Redutor de Engrenagens para um Agitador e Planea-
Chumaceira A Momento
Chumaceira B e
mento das Açþes de Manutenção�, Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica, FCT-UNL;
z
h
[7] Navas, H.; Braga, D. (2010) “Selection of a Gear Unit for an Agitator Drive Using Weighted Decision Matrix Techniques�, Interna-
L
tional Conference on Innovative Technolo-
LM Força transversal F
F
F
gies IN-TECH 2010, Prague; [8] SEW-EURODRIVE (2008) “Industrial Gear Units: Training�, SEW-EURODRIVE.
Figura 3. ! " # $ % &'*+
ARTIGO CIENTĂ?FICO
Investigação e Desenvolvimento em
forma como estas forças atuam sobre
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