A detecção de problemas comuns em máquinas rotativas tais como desbalanceamento, desalinhamentos e folgas tornaram-se diagnósticos consagrados através das análises de vibração, uma das paletas da manutenção através do monitoramento da condição, ou em um termo mais abrangente, manutenção preditiva.

Através desta técnica, falhas que geram liberação de energia na forma de vibrações, tem uma amplitude facilmente detectável, bem como, podem ser facilmente sintonizadas em frequência, assinalando para o analista um sintoma bastante claro da falha.

A complexidade do diagnóstico

Quando tratamos de falhas cujas características vibratórias são mais complexas e, em seus estágios iniciais com baixa energia associada, o diagnóstico não é tão evidente, portanto falhas em rolamentos em seus estágios iniciais estão neste grupo de diagnóstico mais complexos, para os quais exigem-se técnicas e know-how em termos de análise dos dados coletados. Quando os sinais de vibração são de baixa intensidade pode ser difícil separar a assinatura espectral referente ao desgaste de outras frequências características da máquina, além do ruído de fundo apresentado.

Solução para o diagnóstico

Como solução para estes diagnósticos, ao invés vez de esperar a evolução do desgaste para uma fase posterior, correndo riscos de falha e parada de manutenção corretiva emergencial, deve-se lançar mão de uma técnica de processamento do sinal, denominada ENVOLVENTE.

Esse tratamento de sinal permite aos analistas de vibração ultrapassar as limitações das medições do espectro de velocidade convencional e detectar a falha em rolamentos o mais cedo possível. Desta forma os reparos podem ser planejados, as peças adquiridas e a execução do serviço pode ser realizada numa janela de oportunidade junto a produção, impactando em menor custo de manutenção e maior disponibilidade do equipamento.

A importância do uso de coletores de alta performance

Usando coletores de dados de alta performance como o DSP LOGGER EXPERT, que capta e trata o sinal vibratório em aceleração e progressivamente filtra partes indesejadas do espectro de vibração até que o sinal vibratório produzido pelo defeito do rolamento possa ser isolado de todo o ruído no entorno dele de forma que a frequência captada possa ser facilmente correlacionada com uma das frequências de falha já catalogadas no software de análise para aquele determinado número de rolamento.

Possíveis limitações da envolvente

Enquanto a ferramenta de tratamento da envolvente de aceleração em muitos aspectos é a opção ideal para a detecção de falha do rolamento, existem possíveis limitações que devem levadas em conta.

Características do equipamento

A primeira consideração são as formas construtivas de cada máquina, porque a envolvente de aceleração não serve para uso com todo tipo de equipamento. A técnica detecta falhas envolvendo interações repetitivas, metal-metal, o que significa que qualquer variável que mascara a vibração, tais como gaxetas ou amortecedores, podem reduzir sua eficácia.

Os acelerômetros

Uma vez garantidas as verificações quanto a aplicação, os acelerômetros devem ser montados corretamente em uma superfície plana e limpa em estreita proximidade com o componente que está sendo monitorado para garantir resultados consistentes. O acoplamento inadequado do acelerômetro baixa sua zona ressonante e reduz a confiabilidade dos resultados, impedindo decisões corretas e as consequentes ações apropriadas.

Periodicidade

As coletas de dados de vibração devem ser feita em intervalos regulares, em períodos de tempo cuja cadência permita detectar as variações, de modo a permitir as análises de tendência. Isto garante uma verificação constante da deterioração identificada, extrapolando uma faixa limite de tempo para atuação da manutenção corretiva.

 

É importante entender que as informações coletadas e analisadas não são tão simples quanto um checklist composto de respostas do tipo sim ou não. Estas avaliações requerem muita habilidade, conhecimento técnico das máquinas e processos e experiência técnica para interpretação dos dados. Há situações, por exemplo, onde a amplitude de uma falha já detectada pode realmente diminuir ao longo do tempo, quando as imperfeições decorrentes da falha são amenizadas pelo próprio fator desgaste.

Os benefícios potenciais da técnica de envolvente de aceleração são claros, mas seria imprudente apostar todas as fichas apenas nesta técnica. Torná-la  parte de um programa de monitoramento e análise de vibrações mais amplo é o que realmente torna este programa muito mais eficaz, de forma a salvaguardar a saúde, desempenho e produtividade de todos os ativos sob seus cuidados.

Contribuição de Sérgio Soares, especialista em técnicas preditivas da Semapi