ANÁLISE DE VIBRAÇÕES EM SISTEMAS COM ENGRENAGENS

CENTRO UNIVERSITÁRIO JORGE AMADO

Diego Neves Falheiro

Dourival Rodrigo

Emerson Barbosa

Igor Coelho

Luís Miguel

Rafael N. Barros

ANÁLISE DE VIBRAÇÕES: FALHAS EM SISTEMAS

COM ENGRENAGENS

SALVADOR – BA

JUNHO 2015

Diego Neves Falheiro

Dourival Rodrigo

Emerson Barbosa

Igor Coelho

Luís Miguel

Rafael N. Barros

ANÁLISE DE VIBRAÇÕES EM SISTEMAS

COM ENGRENAGENS

Tranalho apresentado como requisito de avaliação da disciplina de Vibrações Mecânicas, do curso de Bacharelado em Engenharia Mecânica do Centro Universitário Jorge Amado.

Prof. Nelson Daltro

SALVADOR – BA

JUNHO DE 2015

Sumário

INTRODUÇÃO        4

OBJETIVO        5

ANÁLISE        6

CAUSAS        7

EFEITOS        8

CONTROLE        9

CONCLUSÃO        10

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA        11

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INTRODUÇÃO

Engrenagens são elementos mecânicos, que funcionam em par, geralmente circular ou cilíndrico, rígidos, cujas extremidades estão cortadas em seções em forma de dentes. Estas se ligam a eixos e tem por função transmitir trabalho rotacional e torque através do contato entre os dentes.

Possui uma vasta aplicação, a exemplo das áreas de mobilidade (aérea, naval, automotiva), industrial (usinagem, produção, transporte, robôs) e comercial (equipamentos de controle, registradores, componentes eletrônicos), e são utilizadas nos mais variados dispositivos mecânicos, a exemplo do câmbio de marchas e reduções de transmissão maiores. Podemos classificá-las em cônicas, retas, hipóides, helicoidais, cremalheira e parafuso sem fim.

Os defeitos mais frequentes em engrenagens são: Desgaste por interferência desgaste abrasivo, quebra por sobrecarga e trincas superficiais, estes, podem causar os seguintes sintomas: superaquecimento, matraqueamento, limalha de óleo e vibrações indesejadas.

O presente trabalho abordará as causas de vibrações indesejadas, presentes em medições feitas e retratadas na figura em anexo, assim como os prováveis efeitos e respectivas soluções para controle ou solução dos mesmos.

 

OBJETIVO

O objetivo do presente trabalho resume-se em analisar a figura em anexo, levantar possíveis causas de vibrações indesejadas, efeitos que podem surgir com as referidas causas e apresentar soluções para o controle ou eliminação dos efeitos.  

Além disso, visa explicar causas, efeitos e possíveis consequências de vibrações indesejadas em sistemas que possuem engrenamento, visto que, atualmente, uma enorme gama de equipamentos utiliza-se de engrenagens para fazer acoplamentos entre sistema motriz e movido.

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ANÁLISE

A partir da seguinte imagem, solicitou-se que as causas, efeitos e formas de controle fossem descritas. Segue abaixo essas informações, bem como a conclusão da análise em questão.

[pic 1]

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CAUSAS

As falhas nas engrenagens podem ser causadas por diversos fatores. Como fabricação, falha na montagem, degastes excessivos, lubrificação inapropriada, contaminação dos lubrificantes, falha na conformidade do material, fadiga do material e até sobrecargas.

Segundo o gráfico, podemos identificar três tipos de falhas que possuem o mesmo tipo de comportamento quando se trata de análise de gráfico e frequências de vibrações. Essas falhas são: folgas em excesso, desgastes da engrenagem e dentes da engrenagem danificados.

• Folgas excessivas: surgem geralmente com o erro de montagem, onde os mecânicos não seguem os padrões de folgas pré-estabelecidos pelos fabricantes e não usam de instrumentos para realizar a instalação da engrenagem no equipamento. (Ex. relógio comparador) ou até mesmo torque em excesso.
• Desgaste das engrenagens: se dá através das falhas na montagem, cargas excessivas aplicadas ou impurezas que são nocivas ao material da engrenagem.
• Desgaste nos dentes dá engrenagem: são provenientes de falhas na conformação do material, impurezas e erros na montagem.

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EFEITOS

• Folga excessiva:

- Pode gerar um sintoma conhecido como matraqueamento, que a partir dele irá interromper futuramente uma produção, pois terá uma redução de funcionamento significante no equipamento.

- Pode gerar superaquecimento nas engrenagens, devido às folgas e com isso irá futuramente ter uma ruptura de uma das engrenagens ou até mesmo a fundição das peças, caso tenha uma temperatura muito elevada.

- Pode ter uma quebra por sobrecarga, se tratando de engrenagens de grande porte, onde tem o peso elevado em local no qual não foi planejado para suportar esta carga, e com isso poderá sofrer o processo de ruptura.

• Desgaste na engrenagem

- Devido ao desgaste das engrenagens, irá gerar folgas entre as engrenagens, e consequentemente uma diminuição do seu rendimento.

- Pode gerar uma futura trinca, e consequentemente um quebra dos dentes das engrenagens, devido a um possível emperramento.

- Pode gerar desalinhamento do equipamento, e com isso impactar na linha de produção.