Princípios gerais para análise de vibração em rolamentos

Os rolamentos são responsáveis pelo posicionamento do eixo sobre os mancais e assegura a transmissão dos esforços para a estrutura. Um rolamento estruturalmente possui a pista externa BPFO, a pista interna BPFI, a gaiola FTF e os elementos rolantes BSF simplesmente.

As comuns causas de falhas em rolamentos giram em torno de 2,8% armazenagem e manuseio inadequados, 5,5% causas desconhecidas, 18% erros de montagem, 19% contaminação, 20% desalinhamentos, 34% lubrificação inadequada.

A análise de vibração em rolamentos pode detectar:

Rolamento em estágio 1

Apresenta, danos pequenos, abaixo da superfície, restam 10-20% da vida útil do rolamento, impactos de curta duração e baixa amplitude. Em vibração a frequência aparece muito alta - >20KHz, ruído em alta frequência (lubrificação).

Pode ser detectados através de análise de vibração, ultrassom, técnicas de alta frequência, Shock Pulse, PeakVue, Spike Energy...

Rolamento em estágio 2

Apresenta, danos pequenos sob e acima da superfície, restam 5-10% da vida útil do rolamento, apenas impactos e fricção. Em vibração gera um aumento de amplitude em frequências muito altas, a vibração pode causar ressonância.

Pode ser detectado em espectro de Demodulação/Envelope e Espectro de Aceleração.

Rolamento em Estágio 3

Apresenta, danos externos significativos, impactos maiores, restam menos que 5% da vida útil do rolamento. Em vibração gera aumento de amplitude em frequências muito altas, com aparecimento de harmônicos e faixas laterais  em frequências altas e médias.

Pode ser detectado em espectro de Demodulação/Envelope, Espectro de Aceleração e Espectro de Velocidade.

Rolamento em Estágio 4

Apresenta, danos muito extensos com modificação da geometria do rolamento, gerando danos secundários a outros equipamentos. Em vibração há redução da amplitude em frequências muito altas, vibração com comportamento de “folgas” e som audível.

Pode ser detectado visualmente em inspeção, espectro de velocidade e aceleração.

A análise dos rolamentos é baseada em envelope de aceleração plotando as frequências de falhas de cada rolamento na rotação desejada.

Existem quatro frequências de falha:

• BPFO – Frequência de passagem da pista externa;
• 1X em BPFO com frequência destacada, amplitude alta e harmônicos da frequência.
• BPFI – Frequência de passagem da pista interna;
• 1X em BPFI com frequência destacada, amplitude alta e harmônicos da frequência, com bandas laterais em 1X a rotação da máquina.
• BSF – Frequência de passagem do elemento rolante;
• 1X em BSF com frequência destacada, amplitude alta e harmônicos da frequência, com bandas laterais em gaiola FTF.
• FTF – Frequência de gaiola
• 1X em FTF com frequência destacada, amplitude alta e harmônicos da frequência logo no início do espectro.

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Sobre o autor

Wilson Duarte

Engenheiro Mecânico especialista em Manutenção Preditiva Industrial, Engenharia de Lubrificação e Inspeção em Engrenagens (ênfase em engrenagens para moinhos e fornos), treinamentos realizados no Brasil e Alemanha. Experiência de 24 anos em manutenção industrial, trabalhos realizados nas áreas de Engenharia de Manutenção, Planejamento, Inspeção, Manutenção Mecânica e Elétrica. Conhecimentos nas áreas de Instrumentação e Automação Industrial.

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