O estudo de vibrações mecânicas e suas aplicações em problemas práticos de profissionais experientes que trabalham na área de engenharia

Introdução:

A meta deste trabalho é associar os conceitos teóricos básicos presentes no

estudo das vibrações mecânicas e sua aplicaçoes nós problemas práticos vivenciados pelos profissionais que atuam no ramo da engenharia.

O propósito e motivar o leitor ao estudo de vibrações.

Ao longo deste apresentaremos também análise dimensional das vibrações, tolerências aceitáveis para diversas máquinas rotativas (motores elétricos) em função do seu porte e aplicação industrial.

Questões fundamentais do nosso dia a dia percebidas por todos mas quase sempre nunca questionadas: como por exemplo:

Pq as maquinas vibram?

O que e vibração?

As vibrações são boas ou más?

Tudo que existe vibra?

Vibração pode ser medida?

Quais são suas causas e consequencias ?

Dentro da abordagem escolhida nesse trabalhão iremos responder essas quastões e também desmistificar alguns temas.

Objetivo:

Considerando a importância dos motores elétricos no uso cotidiano das industrias e até mesmo nas residências,

Considerando que há inúmeros tipos de motores elétricos, com configurações construtivas diversas em função de sua aplicação:

Considerando a extensa gama de potencias requeridas para alimentar trabalhos diversos;

Considerando que essas maquinas são impraticáveis sem que seu rotores estejam apoiadas em elementos de maquinas que denominas MANCAIS DE ROLAMENTO ou simplesmente ROLAMENTOS;

Considerando o alto custo desse conjunto e que podem falhar em momentos críticos, comprometendo assim a produção de bens e serviços de uso geral pela população. Resolvemos trazer a baila esse questão que embora desconhecida de muitos esta intensamente presente em nossas vidas.

Revisão Literária

Definição de vibração

Módulo 1 - Fundamentos da Vibração

Dentro de Fundamentos da Vibração temos de uma forma simples a familiarização com

conceitos muito importantes ao longo de nosso curso, tais como: Período, Freqüência,

Freqüência Natural e Ressonância. O bom entendimento desta primeira parte irá refletir

diretamente no entendimento das fases seguintes.

1.1 O que é Vibração

Um corpo vibra quando descreve um movimento oscilatório em relação a um

sistema de referência. Ou seja, vibração pode ser definida como um movimento

de oscilação de um corpo em torno de sua posição de equilíbrio.

Todos nós podemos sentir as vibrações. Percebemos a vibração do solo causada

pelo impacto de uma prensa.

Um pêndulo percorre sua trajetória 30 vezes por minuto, então sua freqüência é de

30 oscilações por minuto.

Concluímos que a freqüência de um movimento vibratório é o número de

oscilações completas, por intervalo de tempo.

A freqüência é usualmente utilizada em unidades Hz ciclos/ segundos. Se houver

ruído a freqüência é uma escala que indica a intensidade sonora.

O mesmo pêndulo oscila a cada 2 segundos. Isso é um ciclo ou oscilação

completa.

O período de um pêndulo é o tempo que ele gasta em uma vibração completa.

Voltemos ao exemplo da prensa, se a prensa atinge a mesa 10 vezes a cada

segundo, dizemos que a freqüência de trabalho da prensa é de 10 ciclos por

segundo.

Assim o período de trabalho da prensa é o tempo gasto em um ciclo apenas.

Na prática, é muito difícil evitar a vibração. Geralmente ela ocorre por causa dos

efeitos dinâmicos de tolerâncias de fabricação, folgas, contatos, o atrito entre peças

de uma máquina e, ainda, devido a forças desequilibradas de componentes

rotativos e de movimentos alternados. É comum acontecer que vibrações

insignificantes excitem as freqüências de outras peças da estrutura, transformandose

em vibrações e ruídos indesejados.

Entretanto, às vezes, a vibração mecânica realiza um trabalho útil. Por exemplo,

podemos provocar a vibração intencionalmente em dispositivos alimentadores de

componentes ou peças numa linha de produção, em compactadores de concreto,

em banhos de limpeza ultra-sônicos, em britadores e bate-estacas. Máquinas

vibratórias de ensaio são bastante usadas para transmitir um certo nível controlado

de Vibração aos conjuntos e subconjuntos.

1.2 Modelos

Na análise de vibrações em máquinas é importante definir o modelo

representativo da dinâmica de máquinas. Diferentes técnicas de modelagem

podem ser adotadas. Para efeito de análise será considerado o modelo que

descreve o comportamento do sistema em termos dos elementos físicos, massa,

mola e amortecedor, pois todo sistema mecânico possui massa, rigidez e

amortecimento, semelhante ao sistema massa-mola.

Esse