Neste artigo faremos um resumo de um trabalho de ODS que fizemos em 2019 no equipamento denominado “Separadora Centrífuga”.
Figura 1 - Separadora centrífuga.
Esse equipamento consiste em um motor elétrico, redutor e rotor centrífugo como mostra a imagem abaixo.
Figura 2 - Detalhe do equipamento analisado.
A denominação das peças do conjunto que serão comentadas ao decorrer desse artigo, são mostradas abaixo:
Figura 3 - Denominação das peças comentadas no artigo.
A reclamação do cliente era de vibração excessiva em todo o conjunto, levando a 02 principais falhas:
Para a investigação detalhada da vibração do equipamento, foi realizado um ODS nos 02 conjuntos para identificar a causa raiz do problema.
A análise de ODS consiste na visualização do movimento da máquina, através da medição de vibração de diversos pontos na estrutura. O resultado desse trabalho é um vídeo mostrando a vibração de maneira amplificada do conjunto.
Caso tenha interesse em entender mais a fundo sobre essa técnica, acesse nosso artigo onde detalhamos passo a passo para a realização de um ODS. à https://ensus.com.br/operating-deflection-shape/
Os pontos de medição selecionados para os dois conjuntos da Separadora Centrífuga, são mostrados abaixo:
Figura 4 - Pontos de medição de vibração para cada Centrifuga Separadora.
Nesse trabalho foram medidos 151 pontos em cada conjunto, considerando as 03 direções (X, Y, Z). A quantidade de pontos de medição está diretamente relacionada com a precisão do vídeo gerado no final do trabalho, ou seja, quanto mais pontos forem medidos melhor será a resolução e fidelidade com a vibração real do equipamento.
Após a medição de todos os pontos, foi elaborado um gráfico contendo todos os espectros dos pontos medidos, como mostra a imagem abaixo:
Figura 5 - Espectros de todos os pontos medidos.
Como pode ser visto acima, as frequências de 10Hz, 20,5Hz e 38Hz são destacadas nos dois conjuntos. A amplitude de vibração da Separadora 02 em 10Hz é a que apresenta as maiores amplitudes de vibração, chegando a ~23mm/s.
Gerando o vídeo de ODS da Separadora 01 e 02 em 10Hz, temos:
SEPARADORA 01
Figura 6 - Vídeos de ODS em 10Hz da Separadora 01.
SEPARADORA 02
Figura 7 - Vídeos de ODS em 10Hz da Separadora 02.
Algumas observações importantes são propostas:
Analisando mais a fundo as frequências previamente destacadas de 10Hz, 20,5Hz e 38Hz, notamos que:
Dessa maneira, pode-se concluir que a transportadora vibratória está transferindo a vibração para a Separadora Centrífuga e ocasionando os problemas mencionados acima.
A Transportadora Vibratória é conectada a Separadora Centrífuga através de um plástico, de acordo com a imagem abaixo:
Figura 8 - Conexão entre Transportadora Vibratória e Separadora Centrífuga.
Para certificar que o problema é realmente a Transportadora Vibratória, foi proposto uma nova medição de vibração considerando as seguintes etapas:
Figura 9 - Centrífugas separadoras 1 e 2.
Os acelerômetros foram posicionados na carcaça das Separadoras Centrífugas, região de maior vibração de acordo com o ODS, de acordo com a imagem abaixo:
Figura 10 - Posição dos acelerômetros no teste.
Os resultados são apresentados abaixo:
Figura 11 - Gráfico com o resultado de vibração.
Como pode ser observado acima, a vibração inicialmente é zero, e por volta de 1,5min ela sobe atingindo valores na ordem de 25mm/s. Note que até 8min de teste, apenas a Transportadora Vibratória está ligada, comprovando a fato de que a transferência de vibração ocorre por este equipamento. Após 8min, a Separadora Centrífuga é ligada e a vibração se mantem a mesma até 12,5min quando a Transportadora Vibratória é desligada fazendo com que a vibração caia para valores abaixo de 5mm/s.
A transferência de vibração de um equipamento para outro pode ocorrer através do plástico ou estrutura civil, e para sanarmos essa dúvida foi realizado outro teste onde o plástico que conecta uma máquina e outra foi solto, conforme imagem abaixo:
Figura 12 - Plástico solto.
Os resultados do novo teste são apresentados abaixo:
Figura 13 - Gráfico com o resultado de vibração.
A vibração reduziu para valores inferiores a 5mm/s comprovando a teoria de que o plástico transfere a vibração para a carcaça da Separadora Centrífuga 02.
As conclusões gerais do trabalho são:
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Esse estudo é interessante, equipamentos próximos podem transmitir vibrações para o outro e a depender da estrutura em que se encontra alocado isso pode ser excessivo e trágico a depender do seu estado critico. Nunca trabalhei com ODS e vejo o quão importante é essa ferramenta para detecção da falha que ocorre no equipamento.