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2 - Acoplamento Motor Carga

1. A maior causa da vibra o em m quinas o desbalanceamento Fique ligado O desbalanceamento uma distribui o n o uniforme da massa Esta distribui o n o uniforme pro voca vibra es com for as proporcionais ao grau de desbalanceamento e a rigidez do sistema As for as causadas pelo desbalanceamento atuam diretamente nos rolamentos e mancais causando redu o da vida til destes componentes das m quinas As causas mais comuns do desbalanceamento s o apresentadas a seguir 26 Acoplamento motor carga Porosidade A fundi o o processo em que se trabalha o metal e a liga met lica ferrosa e n o ferrosa em estado l quido por meio de solidifica o dentro de moldes e tendo como resultado a transforma o em diversos tipos de pe as tais como polias discos de fric o engrenagens etc As pe as fundidas devem apresentar determinadas caracter sticas para poderem trabalhar com confiabilidade Quando a pe a n o atende s especifica es diz se que apresenta defeitos Dentre os defeitos podemos destacar a porosidade ou seja exist ncia de vazios dentro da pe a Eles se originam quando os gases que existem no metal l quido n o s o eliminados durante o processo de vazamento e solidifica o Desgaste abrasivo O desgaste abrasivo pode ser definido como o deslocamento de material causa do por part culas de elevada dureza que s o for adas contra e ao longo de uma superf cie
2. PROCEL IND STRIA Dicas para efici ncia energ tica na ind stria sis temas motrizes Dispon vel em lt http www eletrobras com ELB main 142 Acoplamento motor carga asp TeamID 7BB937C998 DA6B 4132 9E4D 966E4D780A5E 7D gt Acesso em 16 abr 2008 PROVENZA F Prontu rio do projetista de m quinas 4 ed S o Paulo Escola pro tec 1970 322 p SHINGLEY Joseph E Projeto de engenharia mec nica 7 ed Porto Alegre Bookman 2005 960 p Normas t cnicas ASSOCIA O BRASILEIRA DE NORMAS T CNICAS NBR 5410 instala es el tri cas de baixa tens o procedimentos S o Paulo 1997 BRASIL Minist rio do Trabalho e Emprego Instala es e servi os em eletrici dade NR 10 S o Paulo 2006 Cat logos da Metal rgica Oliven Cat logos de Rolamentos SKF Cat logo de redutores SEW Cat logo de acoplamentos Acoplatec Cat logo de motores WEG Cat logo de Inversores de Frequ ncia WEG Cat logo de Soft starter WEG Cat logo das M quinas Condor Cat logos da M bil Oil do Brasil Fundamentos da Lubrifica o Cat logo de Raspadores Martin Engineering Cat logo de acoplamentos el sticos Flender Cat logo de acoplamentos hidr ulicos da Pana American CNI IEL LILLI N PROCEL PROGRAMA NACIONAL DE CONSERVA O DE ENERGIA EL TRICA gt Eletrobr s A energia que movimenta o Brasil Minist rio de Minas e Energia z rl Ii J
3. o g s carb nico CO Figura 91 Extintor de gua pressurizada press o injetada Prosseguindo nosso estudo sobre seguran a vamos analisar a quest o dos tra balhos realizados em locais altos Trabalhos em alturas As estruturas de transporte por correias sem fim podem apresentar riscos para os operadores pois muitos sistemas de descarga ou de carregamento se encon tram em locais elevados Aten o Trabalhos em altura s devem ser executados utilizando se cintos de seguran a do tipo paraquedista que tenham tr s pontos de fixa o na altura da cintura um frontal e dois laterais Estes pontos destinam se fixa o de talabartes preferivelmente regul veis para que se possa eliminar todas as folgas indesej veis Capitulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 135 Em alguns sistemas o descarregamento da esteira transportadora manual e o operador fica posicionado sobre a esteira selecionando pe as Isso envolve dois riscos o operador fica tonto pelo movimento da esteira e cai sobre a mesma e o operador exposto a produtos aquecidos contaminados etc Os transportadores cont nuos elevados devem ser dotados de dispositivos de prote o principalmente quando houver risco de queda ou lan amento de ma teriais de forma n o controlada Fique ligado Trabalhos em alturas s o considerados aqueles em que o oper rio est acima de dois metros de altura Eficientiza o
4. PROCEL IND STRIA EDI O SERIAD A 2 GUIA BASICO d lt CNEIEL PND IND STRIA ia A Eletrobr s Eq male GENEE PROCEL gt Corte Ena ta INDUSTRIA Eletrobr s EFICI NCIA ENERG TICA INDUSTRIAL Aenergia que movimenta o Brasil ACOPLAMENTO MOTOR CARGA GUIA B SICO 2009 2008 CNI Confedera o Nacional da Ind stria IEL N cleo Central ELETROBRAS Centrais El tricas Brasileiras S A Qualquer parte desta obra poder ser reproduzida desde que citada a fonte ELETROBR S Centrais El tricas Brasileiras S A Av Presidente Vargas 409 13 andar Centro 20071 003 Rio de Janeiro RJ Caixa Postal 1639 Tel21 2514 5151 www eletrobras com eletrobr eletrobras com PROCEL Programa Nacional de Conserva o de Energia El trica Av Rio Branco 53 14 15 19 e 20 andares Centro 20090 004 Rio de Janeiro RJ www eletrobras com procel procel eletrobras com Liga o Gratuita 0800 560 506 PROCEL IND STRIA Efici ncia Energ tica Industrial Av Rio Branco 53 15 andar Centro 20090 004 Rio de Janeiro RJ Fax 21 2514 5767 www eletrobras com procel procel eletrobras com Liga o Gratuita 0800 560 506 INSTITUTO EUVALDO LODI IEL N cleo Central Setor Banc rio Norte Quadra 1 Bloco B Edif cio CNC 70041 902 Bras lia DF Tel 61 3317 9080 Fax 61 3317 9360 www iel org br CNI Confedera o Nacional da Ind stria Setor Banc rio Norte Quadra 1 Bloco C
5. transmitida atrav s das faces da correia Figura 39 Transmiss o de for a Cordon is vulcanizados o _ Lona _Borracha Para cobrir a larga variedade de transmiss es em que as correias em V s o em pregadas s o fabricadas em 4 diferentes se es transversais Tabela 3 Se o de correias em V Se o Largu is ee x ae A 13 8 40 1 B 17 11 40 1 C 22 14 40 1 D 32 19 40 1 medida que aumenta a for a a transmitir empregam se as se es maiores As correias transmitem a for a de rota o de uma polia a outra A constru o des tas polias de grande import ncia para o bom funcionamento do conjunto Os materiais empregados podem ser ferro a o alum nio ou madeira Como as correias apresentam perfis com dimens es padronizadas as polias necessitam para sua constru o tamb m de dimens es padronizadas 70 Acoplamento motor carga Figura 40 Polia L T 5 5 T E Jip A BD Y Wy 0i DoE Anguike b rm B ii ra iy q ut R a i i x ts Ed I j a a fa Ea j pitts 4 Ei a j E 4 AM E a Ag a A E E KR dr K 1 FP j 1 i a a Apresentamos a seguir uma tabela que trata das dimens es das polias Tabela 4 Dimens es de polias Cenas Angulo T SIWY ZH K UR x L Perfil g externo mm Graus 75 a 120 31 9 50 15 0 13 0 3 12 0113 5 0 1 0 15 0 Largura A 125 a 190 36 2T S
6. 100 0 86 0 36 V lvulas de controle O 100 0 84 0 36 Fonte Procel Ind stria 140 Acoplamento motor carga Fique ligado e Verifique o alinhamento dos eixos pois o desalinhamento causa desgaste e diminui a vida til e influencia na diminui o da efici ncia de transmiss o do conjunto acoplamento x componente e Averig e a lubrifica o pois al m da redu o do atrito a refrigera o propiciada pela lubrifica o permite que as pe as que comp em o acoplamento trabalhem mais livres contribuindo com a di minui o do consumo de energia el trica Examine os valores estabelecidos em projeto para os redutores caixas de engrenagem corrente de transmiss o e correias plana e em V e compare com os valores de opera o praticados e Ajuste as correias de acionamento troque as quando desgastadas No caso de polias com m ltiplas correias quando ocorrer o rompimento de uma substitua todas e Verifique se o redutor foi bem planejado e se est instalado de maneira adequada e Analise o rendimento do redutor utilizado por exemplo se possuir um redutor de coroa e sem fim substitua por um redutor de eixos paralelos com redu o dupla Observe o tensionamento das correias evite que as correias estejam excessivamente ou pouco tensionadas Lembre se que cada tipo de correia est associada a um tipo de polia Utilize correias dentadas em V ou sincronizadas pois patinam menos
7. A seguir apresentamos algumas medidas de eficientiza o em acionamentos que visam diminuir as perdas energ ticas durante o processo de produ o as sim como aumentar a vida til dos equipamentos e Verificar o alinhamento de polias Evitar o deslizamento com o di metro m nimo de polias e Evitar o rebobinamento de motores antigos vida util 10 anos e Controlar a temperatura ambiente e Evitar varia es de tens o ou voltagem redu o de pot ncia e Evitar partidas com cargas e Executar balanceamento de polias para evitar vibra es e Verificar os ru dos e as vibra es eliminando os imediatamente folga nos man cais 136 Acoplamento motor carga Lubrificar periodicamente os mancais e Efetuar periodicamente manuten o preventiva e corretiva e Evitar ligar ao mesmo tempo motores de grande pot ncia e Utilizar motores de alto rendimento energ tico e Dimensionar corretamente as pot ncias de motores e Equilibrar as correntes el tricas nas tr s fases e Evitar motores trabalhando em vazio e Instalar sistema de prote o adequado Voltando ao desafio O desafio que foi apresentado no in cio do cap tulo embora tenha lhe trazido um complicador a mais no seu trabalho d a voc uma boa oportunidade para entender as atividades relacionadas aos trabalhos do setor de manuten o Em primeiro lugar programe uma reuni o com as pessoas envolvidas nas ativida des de manuten o mec ni
8. Imagine a seguinte situa o voc faz parte de um grupo de eficientiza o dos equipamentos e lhe solicitam que fa a uma listagem da pot ncia instalada em motores el tricos na sua empresa pedido que voc relacione em uma tabela o n mero de motores com a mesma pot ncia se o motor monof sico ou tri f sico e que dispositivo de partida ele apresenta Solicitam ainda a marca e a rota o do motor Vamos come ar Tabela de motores el tricos Item Equipamento Setor Motor CV RPM A nominal A medida H sem Continuando nossa conversa Conjunto de acionamento A pot ncia a ser transmitida o tipo de servi o e o arranjo mec nico que ir o definir o conjunto de acionamento Na maioria dos casos a solu o mais econ mica consiste em combinar um motor el trico com acionamento por polias e correias em v ou ainda um redutor dependendo das caracter sticas de pot ncia velocidade nica ou m ltipla e condi es econ micas Para selecionar o motor el trico necess rio conhecer as caracter sticas de apli ca o das cargas que ser o acionadas O Gr fico 2 representa o acionamento de uma carga que apresenta um torque conjugado constante Como exemplos desse tipo de acionamento podemos elencar as pontes rolantes os guinchos e os monta carga Capitulo 2 Sistema de acionamento motores el tricos 35 Gr fico 2 Torque constante Torque Rila
9. do a m quina quebra ela geralmente n o quebra por inteiro A avaria ocorre em um de seus componentes como por exemplo rompimento de correias em V quebra de eixos quebra de rolamentos trincas ou quebras nas estruturas de sustenta o As inspe es rotinas de verifica es e consertos poder o aumentar a vida til de todos os componentes da m quina Cap tulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 113 Estruturas Geralmente as estruturas s o met licas e soldadas em forma de treli as Elas s o submetidas a esfor os combinados de tra o flex o compress o o que pode ocasionar defeitos Quando as estruturas est o expostas ao tempo podem sofrer processo de corro s o Portanto importante a prote o superficial atrav s da pintura Deve se inspecionar a ancoragem nas bases pois s o estruturas sujeitas a vibra o Verificar se houve quebra de parafusos chumbadores corros o afrouxamento de porcas e arruelas Fazer ensaios com l quidos penetrantes nas soldas para detectar presen a de trincas O l quido penetrante aplicado normalmente com lata de aerossol sobre a superf cie a ser ensaiada e ent o age por um tempo de penetra o Figura 78 Vista de uma trinca Entalhe ou trinca de superficie Fique ligado O ensaio com l quido penetrante est baseado no fen meno da capilaridade que o poder de pe netra o de um l quido em reas extremamente pequenas devido a sua b
10. rvores e sistemas de acoplamento Temos v rios tipos de redutores e redutores de eixos paralelos com engrenagens de dentes retos ou helicoi dais e redutores de parafuso sem fim e coroa etc Os redutores ou caixas de redu o s o constru dos para pot ncias espec ficas e redu es determinadas Por exemplo em redutor de tr s eixos com pot ncia de 25 CVe com redu o de 1 15 12 significa que ele foi dimensionado para trans mitir uma pot ncia mec nica de 25 CV e para diminui o do giro do motor em aproximadamente 15 12 vezes Veja os exemplos mostrados a seguir Figura 48 Moto redutor Capitulo 3 Formas de transmiss o mec nica 77 Figura 49 Moto redutores Fique ligado Os redutores podem ainda serem montados em conjuntos de acionamentos fazendo se uso de polias que diminuem ainda mais as rota es Voltando ao desafio Veja nesse cap tulo voc estudou a maioria das aplica es de acionamentos usados na ind stria Analisamos a transmiss o por correias em V e correias den tadas aprendemos os crit rios para a escolha de uma ou outra Vimos que a melhor aplica o para que n o ocorra varia o na rota o por deslizamento na transmiss o fazer uso de correntes ou rodas dentadas Resumindo Neste cap tulo estudamos as aplica es dos acionamentos mec nicos que com binados com os motores el tricos s o utilizados nas ind strias Buscamos sem pre indicar formas
11. Aprenda mais Uma das melhores formas de aprender mais sobre o assunto visitar feiras de equipamentos Consulte tamb m os cat logos de fabricantes de acoplamentos pois eles trazem informa es atualizadas sobre o assunto 105 Capitulo 5 MANUTENCAO DAS MAQUINAS E EQUIPAMENTOS Iniciando nossa conversa O objetivo da manuten o manter os equipamentos e instala es das f bricas em condi es operacionais satisfat rias de trabalho sempre gastando o menos poss vel Para que isso ocorra a manuten o deve ser organizada visando a par te mec nica e a el trica dos equipamentos assim como executar os planos de lubrifica o e reformar m quinas e equipamentos Muitas vezes a atividade envolve riscos de acidentes principalmente quando se tem de trabalhar em altura ou executar soldas em ambientes com risco de ex plos es Neste cap tulo vamos descrever alguns dos trabalhos efetuados pela manuten o Objetivos S o objetivos do estudo desse tema e Reconhecer o objetivo da manuten o na sua empresa os tipos de manu ten o existentes corretiva preventiva preditiva e as caracter sticas de cada forma Relacionar as formas de manuten o com a efici ncia e os custos de manuten o e Entender como a manuten o se organiza para atender s ocorr ncias e Reconhecer a import ncia da lubrifica o para os equipamentos mec nicos entender algumas manuten es recomendadas nas m quinas 106 Ac
12. Tipos de atrito rolante fluido Veja na ilustra o a representa o desses 3 tipos de atrito Figura 84 Tipos de atrito Desizamento Rolante Fluo O atrito produz calor que entre outros inconvenientes representa uma perda direta de energia Portanto de grande import ncia reduzir o atrito para evitar mos o aquecimento a perda de energia bem como diminuir o ru do e o desgas te das pe as eliminando riscos de ruptura das mesmas Entre os tr s tipos de atritos o menor o atrito fluido A lubrifica o desse tipo de atrito consiste na interposi o de uma subst ncia fluida entre duas superfi cies evitando assim o contato entre os dois s lidos produzindo o atrito fluido Os lubrificantes reduzem grandemente o atrito por deslizamento mas t m pou co efeito sobre o deslizamento propriamente dito sendo sua principal fun o evitar o desgaste das pe as Lubrificante Definimos como lubrificante qualquer material que interposto entre duas su perf cies atritantes reduza o atrito A lubrifica o pode ser classificada de acordo com a pel cula lubrificante em total plena ou fluida limite ou restrita e mista Capitulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 123 Analise essa classifica o no quadro a seguir Classifica o da lubrifica o aquela em que uma pel cula de lubrificante impede o contato met lico entre as superf cies aquela em que uma pel cula de lubrificante
13. com baixas perdas e rotor tratado termicamente entreferro menor com conseg ente redu o de corrente em vazio maior quantidade de cobre com redu o de perdas por efeito Joule e anel de curto e barras do rotor superdimensionadas ocasionando redu o de perdas por efeito Joule Fique ligado A utiliza o de motores de alto rendimento pode trazer diminui o no consumo de energia el trica e se transformar em economia de energia com redu o de custos A seguir apresentamos um motor de alto rendimento Figura 25 Motores de alto rendimento A norma NBR 5410 97 Instala es El tricas de Baixa Tens o fornece as medidas necess rias para que a nfase com rela o seguran a e prote o tenha sem pre como objetivo principal evitar a ocorr ncia de sobrecarga curtos circuitos choques el tricos causas de muitos acidentes e de outros problemas s rios que poder o ser prejudicados se houver descuido no uso de eletricidade Capitulo 2 Sistema de acionamento motores el tricos 47 Aten o A preocupa o com a qualidade das instala es el tricas fundamental para que ocorra seguran a das pessoas e integridade do patrim nio da empresa Acionamento de motores de alto rendimento Em todos os acionamentos busca se a melhor rela o entre pot ncia e efici ncia energ tica Queremos motores que tenham pot ncia para acionar a carga e efici ncia no acionamento par
14. grande in rcia e que partem com carga A partida se efetua geralmente em dois tempos 1 tempo alimenta o do motor sob tens o reduzida por interm dio de um autotransformador O pico de corrente e o conjugado na partida s o reduzidos ambos proporcionalmente ao quadrado da rela o de transforma o As chaves compensadoras partida por autotransformadores s o previstas para um pico de corrente e um conjugado na partida representando 0 42 ou 0 64 dos valo res em partida direta conforme o tap de liga o do autotransformador 65 ou 80 respectivamente O conjugado permite ao motor atingir assim um regime elevado 2 tempo abertura do ponto neutro do autotransformador e conex o do motor sob plena tens o o qual retoma suas caracter sticas naturais Capitulo 2 Sistema de acionamento motores el tricos 43 Analise a Figura 22 Figura 22 Partida compensadora Continuemos nosso estudo sobre os tipos de partida dos motores Partida eletr nica com Soft starter Em motores que sao acionados de forma direta na partida ou pelo m todo estre la tri ngulo s o geradas correntes potencialmente perigosas e picos de torque Picos de corrente desgastes mec nicos sobre solicita o da rede s o evitados de maneira confi vel e otimizada limitando a corrente e o torque na partida Es ses inconvenientes podem ser resolvidos atrav s do uso das chaves de partida e parada suave soft starters S o apropriadas para p
15. s de um caminho alternativo para a terra e Descarregar cargas est ticas nas carca as das m quinas ou equipamentos para a terra e Facilitar o funcionamento dos dispositivos de prote o fus veis disjuntores etc atrav s da corrente desviada para a terra Aterramento significa liga o permanente de partes met licas dos equipamen tos el tricos com o prop sito de formar um caminho condutor de eletricidade para a terra O aterramento obrigat rio de acordo com a NBR 5410 97 e a baixa qualidade ou at a falta provoca queima de equipamentos Suas caracter sticas e efic cia devem satisfazer s prescri es de seguran a das pessoas e funcionais da instala o Capitulo 2 Sistema de acionamento motores el tricos 51 Fique ligado O valor da resist ncia deve atender s condi es de prote o e de funcionamento da instala o el tri ca Conforme orienta o da ABNT a resist ncia deve atingir no m ximo 10 Ohms Sistemas de aterramento A resistividade do solo varia com o tipo de solo se composto por mistura de diversos tipos de solo teor de umidade temperatura compacta o e press o concentra o e composi o qu mica dos sais dissolvidos na gua retida Os sis temas de aterramento devem ser realizados de modo a garantir a melhor liga o com a terra Os principais sistemas de aterramento s o e uma haste simples cravada no solo e hastes alinhadas e hastes em tri ngul
16. s exig ncias do mercado mas o tipo mais utilizado devido maior simplicidade de constru o e menor custo o motor trif sico de indu o com rotor gaiola de esquilo Capitulo 2 Sistema de acionamento motores el tricos 37 Figura 18 Motor el trico Fonte Weg Os motores el tricos t m seu funcionamento influenciado por aspectos cons trutivos condi es de carga redes de alimenta o etc Dando continuidade ao nosso estudo vamos abordar os aspectos a serem considerados na utiliza o destas m quinas Placa de Identifica o A NBR 7094 determina os dados principais que devem constar na identifica o do motor A placa de identifica o cont m s mbolos e valores que determinam as caracter sticas nominais da rede de alimenta o e desenvolvimento do motor Figura 19 Placa de identifica o Ei RINDE G32 E b we O85 38 Acoplamento motor carga Vamos analisar alguns desses itens e entender a terminologia el trica para poder relacionar os motores para acionamento das maquinas Tipo de motor Os motores de corrente alternada oferecem grande variedade de caracteristicas el tricas Podemos classifica las em e motores assincronos com motor em gaiola e motores ass ncronos com rotor bobinado e motores s ncronos Modelo do motor O modelo do motor indicado por um n mero a refer ncia do fabricante para o registro das caracter sticas nominais e detalhes cons
17. Edif cio Roberto Simonsen 70040 903 Bras lia DF Tel 61 3317 9001 Fax 61 3317 9994 www cni org br Servi o de Atendimento ao Cliente SAC Tels 61 3317 9989 61 3317 9992 sac cni org br A185 142 p il ISBN 978 85 87257 37 6 cleo Central IV Titulo Acoplamento motor carga guia b sico Eletrobr s et al Bras lia IEL NC 2008 1 M quinas 2 Acoplamentos 3 Motores Eletrobr s Il CNI Confedera o Nacional da Ind stria Ill IEL N CDU 621 65 ELETROBRAS PROCEL Presid ncia Jos Ant nio Muniz Lopes Diretoria de Tecnologia Ubirajara Rocha Meira Departamento de Projetos de Efici ncia Energ tica Fernando Pinto Dias Perrone Divis o de Efici ncia Energ tica na Ind stria e Com rcio Marco Aur lio Ribeiro Gon alves Moreira Equipe T cnica CONFEDERA O NACIONAL DA IND STRIA CNI Presidente Armando de Queiroz Monteiro Neto INSTITUTO EUVALDO LODI IEL N CLEO CENTRAL Presidente do Conselho Superior Armando de Queiroz Monteiro Neto Diretor Geral Paulo Afonso Ferreira Superintendente Carlos Roberto Rocha Cavalcante ELETROBR S PROCEL Equipe PROCEL IND STRIA Alvaro Braga Alves Pinto Br ulio Romano Motta Carlos Aparecido Ferreira Carlos Henrique Moya Humberto Luiz de Oliveira Lucas Vivaqua Dias ar lia Ribeiro Spera Roberto Piffer Roberto Ricardo de Araujo Goes Colaboradores George Alves Soares Vanda Alves dos Santos CONFED
18. Para inclina es at 25 usam se duas juntas Montagem dos acoplamentos O alinhamento das rvores deve ser o mais cuidadoso poss vel mesmo quando forem usados acoplamentos el sticos pois durante o servi o ocorrer o os desa linhamentos a serem compensados necess rio fazer a verifica o da folga entre flanges e do alinhamento assim como a concentricidade do flange com a rvore Antes de aplicar a carga preciso certificar se de que todos os elementos de liga o estejam bem instalados Tipos de alinhamento Tipos de alinhamento Alinhamento a frio feito com a m quina nas condi es ambientes em repouso Alinhamento a quente feito com a m quina na temperatura normal de opera o Continuando nosso estudo vamos analisar o alinhamento a quente Normalmente as m quinas est o sujeitas a dilata es ou contra es t rmicas porque funcionam em temperaturas diferentes da temperatura ambiente Con sequentemente essas dilata es provocar o mudan as nas posi es relativas de seus eixos A meta final manter a colinearidade das linhas de centro dos eixos durante o per odo de funcionamento das m quinas Capitulo 4 Acoplamentos 93 Observe as figuras a seguir Figura 66 Alinhamento com r gua ou calibre de laminas Fipa qa Cano oe irmao Fique ligado Alguns fabricantes de bombas fornecem a curva de desalinhamento a frio que possibilita alin
19. as que comp em o acoplamento motor carga pois estas devem trabalhar o mais livre poss vel para diminuir o consumo de energia e em todo o conjunto redutores caixas de engrenagem corrente de transmiss o correias planas e correias em v os valores estabelecidos em projeto e avaliar o quanto est o afastados das condi es iniciais Para se definir as perdas de energia decorrentes da falta de observ ncia das a es indicadas anterior mente deve se utilizar um analisador eletr nico de vibra o e ou um amper metro para se comparar a corrente nominal do motor com a corrente efetiva utilizada Voltando ao desafio Respondendo ao desafio proposto para voc vamos aconselh lo em sua esco lha Os acoplamentos r gidos s o usados em bases r gidas bem alinhadas Pela quest o proposta o motor apresentava uma funda o independente da m qui na Apresentava ainda um pequeno desalinhamento radial Os acoplamentos flex veis j permitem um certo desalinhamento Portanto a es colha mais acertada seria um acoplamento flex vel Resumindo Neste cap tulo estudamos as aplica es dos acoplamentos que combinados com os motores el tricos s o utilizados nas ind strias Vimos como os desali nhamentos concorrem para diminuir a efici ncia das transmiss es mec nicas Verificamos os acoplamentos r gidos e os flex veis Entendemos por que e como alinh los Estudamos as aplica es dos acoplamentos hidrodin micos
20. corros o Amortecedor de transferir energia mec nica para energia fluida e amortecer o choques choque de engrenagens devido a cargas elevadas promover a lavagem evitando a exist ncia de part culas estranhas ao meio impedir sa da de lubrificantes e a entrada de part culas estranhas fun o espec fica das graxas Remover contaminantes Servir como veda o 124 Acoplamento motor carga Tipos de lubrificantes Os lubrificantes podem ser classificados em gasosos l quidos e s lidos Gasosos o caso de se utilizar o ar gases comuns ou halogenados como lubrifi cantes S o pouco empregados devido grande press o necess ria para mant los entre as superf cies e a veda o exigida Os leos do tipo l quidos podem ser subdivididos em e leos minerais puros e leos graxos e leos compostos e leos sint ticos e leos aditivados Os leos do tipo pastosos podem ser subdivididos em e graxa de sab o met lico graxa a base de argila graxa sint tica e graxa betuminosa e graxa para processo S o de origem mineral como talco mica etc Bissulfeto de Molibd nio Natureza quimica dos lubrificantes Oxido de Zinco Os lubrificantes s lidos s o timos para resistirem a elevadas temperaturas ou press es Geralmente s o aplicados em suspens o em um l quido que se evapo ra ap s a aplica o Cap tulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 12
21. da NR 10 que trata da prote o aos operadores ao entorno da m quina com o estabelecimento de barreiras Aprenda mais Uma das melhores formas de aprender mais sobre o assunto visitar feiras de equipamentos el tricos e consultar cat logos de fabricantes de motores tais como WEG Kolbach Eberle Siemens 67 Capitulo 3 FORMAS DE TRANSMISSAO MECANICA Iniciando nossa conversa O objetivo principal de um acionamento levar pot ncia e velocidade a ma quina tracionada Normalmente a solu o mais econ mica utilizar um motor el trico e fazer uso de dispositivos que reduzem ou aumentam a velocidade Os motores el tricos representam aproximadamente 50 da carga el trica ins talada em uma ind stria e servem para acionar m quinas e equipamentos O en tendimento correto de como esses mecanismos funcionam suas caracter sticas operacionais contribuem para elevar o rendimento do acionamento diminuin do perdas Por exemplo o deslizamento das correias em V representam perda de pot ncia e contribuem para elevar os custos com energia el trica na empresa Objetivos Ao estudar o tema voc tem por objetivos e reconhecer as caracter sticas de um acionamento feito com correias em V cor rentes de rolos engrenagens e redutores e relacionar os acionamentos com a forma de aplica o das cargas reconhecer os principais tipos de acionamentos empregados nas ind strias Um desafio para voc O setor de ma
22. de melhorar o rendimento nas transmiss es para n o perder 78 Acoplamento motor carga pot ncia nos acionamentos Ressaltamos que a perda de pot ncia representa dinheiro jogado fora Falamos sobre perdas e como essas custam caro Sao pelo custo da energia desperdi ada e pela diminui o da vida til dos equipamentos e ainda pela indisponibilidade do equipamento para a produ o Aprenda mais Uma das melhores formas de aprender mais sobre o assunto visitar feiras de equipamentos Pela leitura de cat logos de fabricantes de engrenagens de cor reias em V tais como Gates Goodyear obt m se muitas informa es H tamb m os cat logos dos fabricantes de redutores que podem ser consul tados Falk Flender Transmot c Eles possuem diversas informa es referentes aos seus equipamentos 81 Capitulo 4 ACOPLAMENTOS Iniciando nossa conversa O objetivo de um acoplamento fazer a liga o mec nica entre a m quina que ir ser acionada e a acionadora normalmente um motor el trico Existem no mercado v rios tipos e marcas comerciais de acoplamentos Sua escolha depen de das caracter sticas de pot ncia torque velocidade ambiente contaminan tes Normalmente a solu o mais econ mica utilizar um motor el trico e fazer uso de dispositivos que reduzem ou aumentam a velocidade A correta escolha do acoplamento contribui para aumentar o rendimento da transmiss o mecani ca auxiliando no aumento da ef
23. mais fina permite o contato met lico de vez em quando Ocorrem os dois casos anteriores O contato met lico entre as superf cies ocorre principalmente na partida parada e revers o dos movimentos quando a pel cula lubrificante torna se insuficiente para evitar o contato Total Limite ou restrita Mista Fique ligado Para que haja forma o da pel cula o lubrificante deve apresentar adesividade para aderir s su perf cies e durante o movimento das mesmas ser arrastado por elas e coesividade para que haja rompimento da pel cula Fun es dos lubrificantes Os lubrificantes possuem diversas fun es Apresentamos no quadro a seguir algumas delas Fun o dos lubrificantes produzir atrito fluido evitando o contato s lido que promove perda de energia evitar o contato entre as superf cies evitando o desgaste Controle de desgaste m tuo e a penetra o de part culas s lidas entre elas o que daria origem a eros o das superf cies refrigerar como acontece por exemplo nos motores Volkswagen e nas opera es de corte Controle da corros o evitar que a a o de cidos destrua os metais Servir como meio isolante Controle do atrito Controle da temperatura evitar a passagem de corrente el trica funcionar como meio hidr ulico transmitindo for a com um Transmissor de for a m nimo de perda lubrificando as partes m veis e evitando a
24. o O Gr fico 3 representa o acionamento de cargas de varia o linear para dife rentes rota es diferentes torques Como exemplos desse tipo de acionamento podemos citar as bombas de pist o e as serras Gr fico 3 Torques diferentes Torque Rota o O Gr fico 4 representa o acionamento de cargas de varia o quadr tica Apre sentamos como exemplo desse tipo de acionamento as bombas centr fugas compressores exaustores e ventiladores Gr fico 4 Cargas de varia o quadr tica Torque Elota o 36 Acoplamento motor carga O Gr fico 5 representa o acionamento de cargas de varia o inversa Para exem plificar esse tipo de acionamento podemos citar as m quinas operatrizes tor nos e frezadoras Gr fico 5 Cargas de varia o inversa Torque Rota o Motores el tricos Os motores el tricos s o os mais utilizados dentre os tipos de motores pois pos suem a vantagem da utiliza o da energia el trica facilidade de transporte lim peza simplicidade de comando custo relativo com uma engenharia b sica de montagem simples e grau de adaptabilidade a v rias cargas O motor el trico transforma a energia el trica fornecida pela rede em energia mec nica girando o rotor Na extremidade do rotor est presa uma polia um acoplamento ou uma engrenagem que far o sistema se mover Fique ligado Ao longo do tempo foram desenvolvidos v rios tipos de motores el tricos para atender
25. o das m quinas e equipamentos 117 A seguir apresentamos um quadro com os defeitos mais usuais nas transmiss es por correntes Quadro 1 Defeitos em opera o Defeito Causa prov vel A o corretiva e Desgaste excessivo da corrente e Trocar corrente r e Desgaste excessivo da Ruido Trocar engrenagem engrenagem Desalinhamento do conjunto e Alinhar o conjunto Superaquecimento e Velocidade excessiva e Falta de lubrifica o Excesso de lubrifica o e Reduzir velocidade e Providenciar lubrifica o e Diminuir nivel de lubrificante Vibra o corrente e Folga corrente e Desgaste desigual corrente ou engrenagem e Carga pulsante Trocar a corrente e Providenciar o deslocamento da corrente na roda e Colocar dispositivo de amortecimento de carga Pinos buchas e roletes quebrados e Corros o e Choque violentes e Aplica o de cargas instant neas Verificar ambiente proteger contra oxida o e Aumentar passo roda e corrente Corrente fica dura e Enripamento e Lubrifica o deficiente e Dep sito nas articula es Remover a corrente lavar e lubrificar e Corrigir lubrifica o e Proteger contra penetra o material estranho e Pinos mal montados e Remontar pinos Dentes rodas quebrados Pinos caem Vibra o e Reduzir vibra o e Pinos batendo em obstru es Remover obstru es e Choq
26. pamentos em sua empresa Converse com os operadores pois eles conhecem muito a respeito dos equipamentos que operam 139 Capitulo 6 MEDIDAS PARA A MELHORIA DO DESEMPENHO ENERGETICO E VIDA UTIL DOS ACOPLAMENTOS Iniciando nossa conversa Neste ltimo cap tulo apresentamos algumas medidas a serem observadas que podem incrementar o rendimento e ou vida til dos acoplamentos alinhamen to amortecimento varia o de velocidade e varia o do torque A tabela a seguir mostra os rendimentos m dios para plena e meia velocida de de um motor de 350 kW 175 rpm acionando um ventilador Observa se que a simples substitui o do acoplamento poder aumentar muito a efici ncia do equipamento Tabela 8 Rendimentos t picos de diversos tipos de acoplamentos Faixa de velocidade Rendimento medio Tipo de Acoplamento E 100 da 50 da ou de vaz o E velocidade velocidade Correias planas sincronizadas 20 100 0 98 0 97 Correias planas comuns 20 100 0 96 0 95 Correias em V perfis normais 20 100 0 94 0 93 Caixa de engrenagens em 20 100 0 93 0 97 0 90 0 95 banho de leo Acoplamento hidr ulico 20 98 0 93 0 97 0 65 0 67 Variadores de velocidade 20 150 0 90 0 78 retificadores inversores Acoplamento de correntes 10 97 0 90 0 44 parasitas Guias regul veis na entrada 0 100 0 88 0 67 Danpers na entrada 0 100 0 86 0 63 Danpers na sa da 0
27. ponto de vista energ tico al m da conscientiza o e da difus o de melhores h bitos para a conser va o de energia Como apoio pedag gico para este curso foram elaborados os seguintes guias t cnicos 1 Correias Transportadoras 2 Acoplamento Motor Carga 3 Metodologia de Realiza o de Diagn stico Energ tico 4 Compressores 5 Ventiladores e Exaustores 6 Motor El trico 7 Energia El trica Conceito Qualidade e Tarifa o 8 Acionamento Eletr nico 9 Bombas 10 An lise Econ mica de Investimento 11 Instrumenta o e Controle Este material did tico Acoplamento Motor Carga faz parte do conjunto de guias t cnicos do Curso de Forma o de Agentes Industriais de N vel M dio em Otimiza o de Sistemas Motrizes Ele um complemento para o estudo refor ando o que foi desenvolvido em sala de aula tamb m uma fonte de consulta onde voc parti cipante do curso pode rever e relembrar os temas abordados no curso Todos os cap tulos t m a mesma estrutura Conhe a a seguir como s o desen volvidos os cap tulos deste guia e Iniciando nossa conversa texto de apresenta o do assunto abordado no cap tulo e Objetivos informa os objetivos de aprendizagem a serem atingidos a partir do que foi desenvolvido em sala de aula e com o estudo realizado por meio do guia e Um desafio para voc apresenta um desafio uma situa o a ser resolvida por voc e Co
28. que as planas Evite a sobrecarga e o excesso de velocidade pois pode ocorrer o superaquecimento Observe a colora o das correntes pois a colora o marrom indica a ocorr ncia de superaquecimento e Verifique a possibilidade do uso de sistemas com varia o de velocidade evitando o uso de sistemas que utilizem v lvulas redutoras de press o e ou desvios do tipo by pass para adequar a vaz o Elabore um programa de manuten o preventiva preditiva e de lubrifica o 141 Refer ncias CASILLAS A L Maquinas 19 ed Sao Paulo Editora Mestre Jou 1961 634 p COTRIM Ademaro Instala es el tricas S o Paulo Prentice Hall 2003 678 p DRAPINSK J Manual de manuten o mec nica b sica S o Paulo McGraw Hill do Brasil Ltda 1975 239 p 1 v DRAPINSK J Hidr ulica e pneum tica industrial e m vel S o Paulo McGraw Hill do Brasil Ltda 1977 287 p 1 v FAIRES Virgil Moring Elementos org nicos de m quinas 2 ed Rio de Janeiro Ao Livro T cnico S A 1973 651 p FILHO Marco Stipkovic Engrenagens 2 ed Rio de Janeiro Guanabara Dois S A 1983 163 p MARQUES M HADDAD J MARTINS A R S Coord Conserva o de energia Itajub Editora da EFEI 2001 467 p 1 v NOGUEIRA Fabio Jos Horta Acoplamento motor carga Rio de Janeiro Ele trobras PROCEL 2004 NORTON Roberto L Projeto de maquinas uma abordagem integrada 2 ed Porto Alegre Bookman 2004 934 p
29. s lida O desgaste abrasivo remove material causando diferen a de peso nas pe as po dendo advir disso o desbalanceamento Corros o Na corros o podemos dizer que ocorre o mesmo efeito do desgaste abrasivo isto a perda de material o que provoca o desbalanceamento Dep sitos Esse fen meno comum em p s de ventiladores que trabalham com transporte de materiais pegajosos ou ainda em torres de resfriamento de gua onde parti culas aderem s p s provocando diferen a de massa o que causa desbalancea mento Analise o Gr fico 1 que nos mostra as condi es de trabalho de um ventilador Ele nos mostra as condi es seguras e perigosas de trabalho do ventilador Capitulo 1 M quinas conjuntos subconjuntos e pe as 27 Veja o gr fico que avalia a severidade de vibra o em um ventilador com o des balanceamento Gr fico 1 Avalia o da severidade de vibra es em ventiladores com desbalanceamento 100 TOM Taterdvel Mikael de vihppho vicia MM5 AMS z sue 1 10 100 1000 Finequaincia de wibragko EM HZ Distor es Nos processos de fabrica o em que s o utilizados processos de soldagem po dem ocorrer distor es A soldagem caracterizada por um ciclo de aquecimen to e resfriamento localizado ocorrendo expans es e contra es na regi o do cord o de solda que n o acontecem em outras reas do metal base Estas expans es e contra es localizadas causam as tens es e de
30. veis com a instala o el trica existente pre servando se as caracter sticas de prote o respeitadas as recomenda es do fabricante e as influ ncias externas 10 4 3 1 Os equipamentos dispositivos e ferramentas que possuam isolamento el trico devem estar adequados s tens es envolvidas e serem inspecionados e testados de acordo com as regulamenta es existentes ou recomenda es dos fabricantes 64 Acoplamento motor carga 10 4 4 As instala es el tricas devem ser mantidas em condi es seguras de fun cionamento e seus sistemas de prote o devem ser inspecionados e controlados periodicamente de acordo com as regulamenta es existentes e defini es de projetos 10 4 4 1 Os locais de servi os el tricos compartimentos e inv lucros de equi pamentos e instala es el tricas s o exclusivos para essa finalidade sendo ex pressamente proibido utiliz los para armazenamento ou guarda de quaisquer objetos 10 4 5 Para atividades em instala es el tricas deve ser garantida ao trabalha dor ilumina o adequada e uma posi o de trabalho segura de acordo com a NR 17 Ergonomia de forma a permitir que ele disponha dos membros superio res livres para a realiza o das tarefas 10 4 6 Os ensaios e testes el tricos laboratoriais e de campo ou comissionamen to de instala es el tricas devem atender regulamenta o estabelecida nos itens 10 6 e 10 7 e somente podem ser realizados por trabalhadores qu
31. vibra o referente ao desbalanceamento Aten o Nas m quinas ocorrem muitos acidentes com os operadores mec nicos de manuten o Precisamos conhec los e nos proteger para que n o venhamos a sofrer acidentes por descuido ou condi o in segura Apresentamos a seguir algumas defini es muito importantes para a rea de seguran a Capitulo 1 M quinas conjuntos subconjuntos e pe as 29 Acidente Evento n o programado que interfere na atividade produtiva Seguran a do trabalho Planejamento organiza o e controle do trabalho de forma a reduzir as proba bilidades de acidentes Responsabilidade civil Veja a seguir o que diz sobre o tema responsabilidade civil o C digo Civil e o Su premo Tribunal Federal e C digo Civil Aquele que por a o ou omiss o volunt ria neglig ncia ou imprud ncia violar o direito ou causar preju zo a outrem fica obrigado a reparar o dano Artigo 159 O empregador respons vel civilmente pelos atos de seus empregados servi ais e prepostos Artigo 1525 e Supremo Tribunal Federal A indeniza o acident ria n o exclui a do direito comum em caso de dolo ou culpa grave da empresa S mula 229 do STF Exemplos e Atos de neglig ncia imper cia ou imprud ncia das chefias ou empregados e Aus ncia de ordens de servi o ou instru es de sa de e seguran a no traba lho Situa o perigosa Os processos de trabal
32. 15 0 38 1 38 215e lt 20 0 40 1 40 220e lt 30 0 56 1 56 230e lt 36 0 58 1 58 236e lt 45 0 63 1 63 245 e lt 60 0 83 1 83 260e lt 70 0 90 1 90 270e lt 110 1 00 2 00 2110 e lt 132 1 10 3 10 2 132 e lt 150 1 20 3 20 2 150 e lt 220 1 60 3 60 2 220 e lt 275 1 80 3 80 2 275 e lt 380 2 50 4 50 2 380 e lt 480 3 20 5 20 2 480 e lt 700 5 20 7 20 Fonte Norma NBR 10 62 Acoplamento motor carga Sequ ncia para reenergiza o O estado de instala o desernegizado deve ser mantido at a autoriza o para reenergiza o devendo isso ser feito respeitando a sequ ncia dos procedimen tos a seguir e retirada de todas as ferramentas equipamentos e utens lios retirada da zona controlada de todos os trabalhadores n o envolvidos no pro cesso de energiza o e remo o da sinaliza o de impedimento de energiza o e remo o do aterramento tempor rio da equipotencializa o dos condutores dos circuitos e destravamento se houver e religa o dos dispositivos de seccionamento Medidas de prote o individual As medidas de prote o individual devem atender s orienta es da NR 10 da Portaria 3214 78 do Minist rio do Trabalho e Emprego Leia alguns itens da se guinte norma regulamentadora 10 2 9 1 Nos trabalhos em instala es el tricas quando as medidas de prote o coletiva forem tecnicamente invi veis ou insuficientes para controlar os riscos devem ser adotados equipamentos d
33. 2 Sistema de acionamento motores el tricos 49 Fique ligado Existem no mercado motores de alto rendimento que embora custando de 20 a 30 a mais do que motores comuns garantem maiores rendimentos quando comparados aos motores standard Com os custos das tarifas contratadas junto s concession rias aumentando a utiliza o de motores de alto rendimento se torna interessante pois a diferen a de custo de opera o devida ao menor consumo com a redu o das perdas per mitiria um retorno do investimento inicial em um curto prazo de tempo inte ressante levar em considera o os custos de aquisi o dos dois tipos de motores standard e de alto rendimento e comparar a previs o de economia e tempo que retornar o investimento Outra forma de economia substituir chaveamento por inversores de frequ n cia Este equipamento tem o objetivo de variar a velocidade em motores de in du o trif sicos levando em considera o os tipos de carga a serem acionadas Quando diminu da a rota o do motor atrav s do inversor de frequ ncia a pot ncia consumida reduzida proporcionalmente rota o Reduzindo se em 30 a rota o a pot ncia consumida ser de 30 menor As esteiras transportadoras ventiladores exaustores bombas centr fugas mis turadores moinhos de bolas que apresentam varia es nas cargas processadas volumes transportados vaz es volum tricas e trabalham um grande n mero de horas
34. 5 Fique ligado Os leos de petr leo s o universalmente reconhecidos como os mais eficazes pois s o de f cil supri mento relativamente baratos est veis quimicamente e est o disposi o em sua vasta gama de viscosidades Seu ponto de ebuli o alto permanecem fluidos a temperaturas abaixo de 40 C e al m disso pra ticamente inertes n o atacando os metais protegendo os ainda contra a ferrugem Caracter sticas dos leos lubrificantes muito importante conhecer as caracter sticas dos leos lubrificantes para que possamos escolher o mais adequado para cada situa o Estude as no quadro a seguir Caracter stica dos leos lubrificantes a rela o entre o peso de dado volume de um produto Densidade medido a uma determinada temperatura e o peso de igual volume de padr o gua medido a uma outra temperatura Ponto de fulgor a temperatura em que o leo quando aquecido em aparelho adequado desprende os primeiros vapores que se inflamam em contato com uma chama Sob o ponto de vista da seguran a esta caracter stica nos permite saber a temperatura m xima com que os produtos podem ser estocados e manuseados Ponto de combust o a temperatura na qual o leo aquecido no mesmo aparelho para a determina o do ponto de fulgor continuar uma vez inflamado a queimar por mais 5 segundos Ponto de fluidez a temperatura em que o leo submetido a
35. 80 se inicia o ciclo da energia do petr leo atrav s do uso dos mo tores de combust o interna Esse dom nio da energia impulsionou fortemente o progresso da humanidade Das antigas m quinas no in cio da mecaniza o chegou se s atuais com comandos num rico microeletr nica e automa es Objetivos Com o estudo deste cap tulo voc tem por objetivo compreender O que uma m quina e como ela constitu da e como s o ligados os conjuntos subconjuntos das m quinas oque chamamos de sistemas de ajustes e o que sistema de toler ncia na fabrica o das pe as componentes de m quinas O que queremos alcan ar quando fazemos balanceamento em pe as de m quinas e quais s o as causas do desbalanceamento A montagem das m quinas 14 Acoplamento motor carga Um desafio para voc Pense na seguinte situa o A m quina em que voc trabalha ser desmontada porque as pe as que ela fabrica est o apresentando defeitos Voc ir trabalhar junto com o pessoal da manuten o para identificar as pe as componentes des sa m quina e fazer o preenchimento de uma ficha de m quinas com as caracte r sticas principais Dever constar o nome da sua m quina os componentes que a constituem os prov veis materiais e as toler ncias Vamos come ar Continuando nossa conversa M quinas e dispositivos Define se m quinas ao conjunto de pe as ou equipamentos ligados entre si em que pelo menos um del
36. 950 14 8 2 1000 1250 20 10 3 1300 2000 25 15 4 2100 2500 30 15 75 2600 4250 40 20 10 72 Acoplamento motor carga A seguir apresentamos alguns exemplos de transmiss o por correias Figura 41 Transmiss o por correias Correias dentadas As correias dentadas s o utilizadas quando se deseja transmitir pot ncia sem que a correia alongue ou deslize nas polias Apresentam dentes que encaixam nas polias S o muito utilizadas nos eixos de comando de autom veis como mostra o desenho a seguir Capitulo 3 Formas de transmiss o mec nica 73 Figura 43 Correia dentada Transmiss o por correntes de rolos Em algumas transmiss es de movimento e pot ncia se substituem as correias para eliminar prov vel perda de rota o pelo deslizamento por correntes tipo Renold S o largamente utilizadas em transmiss es n o muito elevadas para que n o possam ter perda de rota o deslizamento e tamb m quando os eixos n o permitem o uso de engrenagens devido ao afastamento entre centros Observe o exemplo Figura 44 Transmiss o por corrente mi o F E on se o o 1 O f i k F Pa ya f rs i Ra o Er fred Eixo motor yrs cee Ste 74 Acoplamento motor carga Rodas dentadas engrenagem A engrenagem um elemento de maquina dotado de vaos e utilizado com van tagem na transmiss o de movimentos eliminando prov vel perda de rota o pelo deslizamento e transmitindo grandes esfor os
37. Com rela o ao posicionamento do eixo as engrenagens podem ser classifica das em engrenagens de eixos paralelos engrenagens com eixos que se cortam engrenagens com eixos que se cruzam A seguir apresentamos exemplos de engrenagens Figura 45 Engrenagens Capitulo 3 Formas de transmiss o mec nica 75 Figura 46 Engrenagem espinha de peixe Redutores As m quinas trabalham com v rias rota es dependendo do processo Os acio namentos s o feitos atrav s de motores el tricos de 2 4 ou 6 p los Um motor de 2 p los tem uma rota o de 3500 RPM um motor de 4 p los tem uma rota o de 1750 RPM e um motor de 6 p los tem uma rota o 850 RPM Quando feita a montagem do conjunto de acionamento destes motores rvores polias etc existem limita es t cnicas e econ micas para fazer baixar a rota o Para con seguir fazer essas redu es faz se uso de dispositivos que recebem a alta rota o do motor e diminuem para compatibilizar com a rota o da m quina A estes dispositivos chamamos de Redutores ou caixa de redu o Observe a ilustra o a seguir Figura 47 Redutor Motor el trico Redutor 76 Acoplamento motor carga Os redutores s o constitu dos de trens de engrenagens com dois ou mais con juntos de rodas dentadas montadas em caixas que s o fundidas ou soldadas com a finalidade de servirem de suporte mec nico conterem o leo lubrificante e servirem de apoio para as
38. ERA O NACIONAL DA INDUSTRIA CNI DIRETORIA EXECUTIVA DIREX Diretor Jos Augusto Coelho Fernandes Diretor de Opera es Rafael Esmeraldo Lucchessi Ramacciotti Diretor de Rela es Institucionais Marco Antonio Reis Guarita Unidade de Competitividade Industrial COMPI Gerente Executivo Maur cio Ot vio Mendon a Jorge Gerente de Infra Estrutura Wagner Ferreira Cardoso Coordena o T cnica Rodrigo Sarmento Garcia SUPERINTEND NCIA DE SERVI OS COMPARTILHADOS SSC rea Compartilhada de Informa o e Documenta o ACIND Normaliza o Gabriela Leit o INSTITUTO EUVALDO LODI IEL N CLEO CENTRAL Gerente Executivo de Opera es J lio Cezar de Andrade Miranda Gerente de Desenvolvimento Empresarial GDE Diana de Mello Jungmann Coordena o T cnica Patr cia Barreto Jacobs Gerente de Rela es com o Mercado GRM Oto Morato lvares Respons vel T cnico Ana Am lia Ribeiro Barbosa SENAI DN Gerente Executivo da Unidade de Educa o Profissional UNIEP Alberto Borges de Ara jo Apoio T cnico Diana Freitas Silva N ri Gerente Executiva da Unidade de Rela es com o Mercado UNIREM M nica C rtes de Dom nico SENAI RS Conteudista Paulo Adolfo Dai Pra Boccasius Revis o Pedag gica Aury da Silva Lutz Coordena o do projeto pelo SENAI RS Joseane Machado de Oliveira Supervis o Pedag gica Regina Averbug Editora o Eletr nica Link Design R
39. Endimento Direto 100 Embreagem Eletromagn tica 87 98 Polia com Correia Plana 95 98 Polia com Correia em V 97 99 Engrenagem 96 99 Roda Dentada Correia 97 98 Carda 25 100 Acoplamento Hidr ulico 100 Acoplamentos hidrodin micos Existem situa es em que as m quinas devem partir com carga como por exem plo britadores m quinas que quebram pedras compressores que partem com primindo o ar ou os l quidos refrigerantes Quando um motor arranca ele requer de seis a oito vezes a corrente nominal solicitando por um tempo de 15 a 20 segundos a rede el trica da empresa Para diminuir esses efeitos na rede usam se chaves el tricas tipo estrela tri n gulo compensadoras ou partidas eletr nicas tais como inversores soft starter Existem dispositivos mec nicos que fazem o mesmo efeito de chaves de com pensa o S o dispositivos de partida mec nicos semelhantes a um soft starter utilizados quando se deseja e acelera o suave da carga e partidas do motor a vazio e prote o contra aquecimento por meio de buj es fus veis e limita o do torque m ximo mediante o controle do volume de leo 98 Acoplamento motor carga Observe a Figura 70 Figura 70 Acoplamento hidr ulico RL Princ pio de funcionamento O acoplamento constitu do por dois elementos de transmiss o e pot ncia O primeiro impulsor e est ligado ao motor recebendo a pot ncia do mesmo Funciona pelo princ pio da b
40. N 1 n gt 200 38 125a170 34 11 50 19 0 17 0 3 2 0 17 6 5 1 0 6 25 B 180 a 270 36 gt 280 38 C 200 a 350 36 115 25 25 5 22 5 14 3 0 22 9 5 1 5 8 25 gt 350 38 D 300 a 450 36 22 0 36 5 32 016 4 5 28 12 5 1 5 11 0 gt 450 38 E 485 a 630 36 127 25 44 5 38 518 6 0 33 16 0 1 5 113 0 gt 630 38 Montagem de correias As correias em V ou planas quando mal montadas ou frouxas provocam a perda de velocidade da m quina e perda de pot ncia gerando inefici ncia ao siste ma Capitulo 3 Formas de transmiss o mec nica 71 Aten o As correias em V ou planas quando forem montadas esticadas demais provocam quebras dos eixos desgaste r pido dos mancais de rolamento e desgaste acelerado da pr pria correia Toler ncias de fabrica o As toler ncias de fabrica o para o comprimento da correia s o bastante liberais em rela o ao comprimento total O esticamento da correia em servi o tamb m grande S o necess rias algumas precau es para seu bom funcionamento nao trocar somente uma correia do jogo mas todas nao misturar correias de marcas diferentes ao comprar indicar que se trata de um jogo Veja na Tabela 5 os limites de toler ncia Tabela 5 Toler ncia de fabrica o Comprimento mm Toler ncia de fabrica o Toler ncia max de mm aplica o mm 400
41. a obter a melhor condi o econ mica Para a correta sele o do acionamento deve se levar em considera o crit rios t cnicos e econ micos Dentre os crit rios t cnicos podemos relacionar e pot ncia necess ria para acionar a carga e velocidade requerida m ltipla constante e regulagens requeridas pelo acionamento e condi es de servi o e condi es de manuten o Como se seleciona o acionamento Crit rios t cnicos Em primeiro lugar para a sele o do acionamento preciso conhecer a maior parte dos dados sobre a carga que se quer acionar tais como massa for as en volvidas no acionamento geometria di metros das rodas condi es de frena gem revers es com e sem carga Tamb m preciso ter informa es sobre tipo de movimento horizontal vertical rotativo n mero de partidas por hora reque ridas pelo acionamento velocidades com varia o constante condi es de ser vi o horas de trabalho di rio coeficientes de seguran a envolvidos condi es ambientais alturas dissipa o t rmica etc 48 Acoplamento motor carga A partir desses dados levantados por meio de equa es f rmulas matem ticas poss vel calcular as rota es e pot ncias necess rias levando em considera o rendimentos compat veis com o melhor resultado t cnico para o acionamento Tendo definido as pot ncias requeridas deve se considerar as especifica es t cnicas para selecionar motores e
42. acionamento motores el tricos 55 e perdas de vidas humanas e custos elevados de reposi o As correntes de curto circuito s o provenientes de falhas ou defeitos graves da instala o tais como e falha ou rompimento da isola o entre fase e terra e falha ou rompimento da isola o entre fase e neutro e falha ou rompimento da isola o entre fases distintas Como consequ ncia produzem correntes extremamente elevadas na ordem de 1000 a 10000 do valor da corrente nominal Aten o Correntes de curto circuito s o o pior tipo de defeito Seus efeitos dependem da intensidade e dura o Manifestam se brusca din mica e termicamente em todos os componentes da instala o el trica Em edifica es destinadas ao trabalho h uma s rie de normas trabalhistas que abrangem caracter sticas das instala es incluindo as instala es el tricas e de preven o e combate a inc ndio Fique ligado Nas instala es el tricas podem ocorrer correntes de curto circuito e dar in cio aos inc ndios em m quinas ou instala es Para se iniciar um inc ndio necess rio que haja combust veis Podemos definir os combust veis como tudo que suscet vel de entrar em combust o madeira papel pano estopa tinta alguns metais etc 56 Acoplamento motor carga Norma de seguran a para trabalho com eletricidade NR 10 As m quinas s o compostas de equipamentos mec nicos engrenage
43. ado da carga num ponto de concentra o de tens es pr ximo base do dente e termina com quebra total no sentido longitudinal ou diagonal para cima Capitulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 119 Quebra por sobrecarga Essas quebras s o causadas geralmente por revers es de rota o e partidas bruscas sob carga Podem ser causadas ainda por entrada de corpos estranhos no engrenamento ou por quedas de parafusos arruelas e porcas que caem sobre o engrenamento Figura 80 Quebra de dente da engrenagem Desgaste abrasivo O desgaste abrasivo provocado pela presen a de impurezas ou corpos estra nhos que se interp em entre os dentes da engrenagem As impurezas ou corpos estranhos podem estar localizados no fundo da caixa de engrenagens ou no leo usado nas engrenagens Esse leo pode estar contaminado com areia car v o O que provocar a abras o nos dentes Figura 81 Desgaste nos dentes 120 Acoplamento motor carga Desgaste por interfer ncia Este tipo de desgaste se da por uma falha no engrenamento dos dentes e esta relacionado ao numero m nimo de dentes requeridos para a transmiss o O desgaste por interfer ncia ocorre quando a cabe a do dente da engrenagem tende a penetrar no flanco do dente do pinh o Muitas vezes os dentes s o corri gidos mudan a na geometria do dente para eliminar a interfer ncia Figura 82 Desgaste por interfer ncia Fique ligado O desgaste por int
44. aior do que a dos rel gios Agarantia de simplicidade de procedimento da leitura As medidas s o toma das clicando um bot o e N o necess rio ler anotar e introduzir os dados manualmente na m quina de calcular como no m todo tradicional evitando assim os erros sistem ticos de c lculo ou interpreta o e Apresenta facilidade de montagem sobretudo em eixos largos N o ocorrem as deflex es que acontecem nos suportes mec nicos Cap tulo 4 Acoplamentos 95 Veja a seguir exemplos de alinhamento a laser Figura 69 Alinhamento a laser Objetivos de um perfeito alinhamento entre eixos Os elementos de m quinas que est o mais sujeitos a falhas s o os mancais de deslizamento ou de rolamentos os selos mec nicos usados em bombas centri fugas acoplamentos r gidos e flex veis e os eixos Com o alinhamento preciso das m quinas deseja se obter os resultados descri tos a seguir e diminuir as for as radiais e axiais sobre os mancais para garantir maior tempo de vida aos mancais e minimizar a carga de flex o para diminuir o empenamento de eixo no ponto de transmiss o de pot ncia no acoplamento e diminuir o desgaste nos componentes do acoplamento borrachas grades luvas e diminuir as falhas nos selos mec nicos aumentando sua vida til e oO alinhamento pode diminuir os n veis de vibra o em m quinas aumentar a vida til dos componentes e contribuir para uma diminui o dos custo
45. aixa tens o superficial considerado um ensaio n o destrutivo e apresenta boa efici ncia 114 Acoplamento motor carga As trincas de fadiga iniciam na grande maioria dos casos na superficie do com ponente Estas trincas podem ser nucleadas durante o servi o ou podem estar presentes no material usado em sua fabrica o Geralmente as trincas iniciam em imperfei es ou descontinuidades do material ou seja em locais onde haja concentra es de tens es Manuten o de elementos de m quinas A manuten o das m quinas essencial para o bom andamento da produ o e como elas s o formadas por elementos fazer a manuten o desses elementos garante o funcionamento de todo o processo Apresentamos a seguir alguns desses elementos e diversas dicas para sua manuten o Correias em V As correias s o os conectores flex veis de maior utiliza o na ind stria Regras pr ticas para o bom funcionamento das correias em V As polias em V devem acompanhar as dimens es indicadas na tabela de cons tru o de polias e As polias tanto a condutora ligada ao motor como a conduzida ligada a m quina a ser acionada devem estar perfeitamente alinhadas e os eixos devem ser paralelos e As correias devem ser montadas sem que seja necess rio for las regular o esticador e Os canais das polias precisam estar livres de rebarbas porosidade e defeitos de usinagem e Atransmiss o necessita estar protegi
46. al 90 Acoplamentos m veis 91 Junta de articula o 91 Montagem dos acoplamentos 92 Tipos de alinhamento 92 Acoplamentos hidrodin micos 97 Princ pio de funcionamento 98 Cap tulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 105 Manuten o das m quinas 106 Gest o e administra o 108 Como iniciar um programa de manuten o preventivo 108 An lise de danos e defeitos 109 Custo de manuten o 109 Engenharia de confiabilidade 110 Estruturas 113 Manuten o de elementos de m quinas 114 CorreiasemV 114 Transmiss o por correntes 116 Danos nas engrenagens 117 Eixos 120 Lubrifica o 121 Lubrificante 122 Fun es dos lubrificantes 123 Tipos de lubrificantes 124 Caracter sticas dos leos lubrificantes 125 Lubrifica o m todos 126 Graxas 126 Lubrifica o de mancais de rolamento 129 Lubrifica o de mancais de deslizamento 130 Lubrifica o em engrenagens 131 Seguran a nos trabalhos de manuten o 131 Classes de inc ndio 131 Tipos de extintores 132 Trabalhos em alturas 134 Eficientiza o 135 Cap tulo 6 Medidas para a melhoria do desempenho energ tico e vida til dos acoplamentos 139 Refer ncias 141 APRESENTACAO bter a efici ncia energ tica significa utilizar processos e equipamen tos que sejam mais eficientes reduzindo o desperd cio no consumo de energia el trica tanto na produ o de bens como na presta o de ser vi os sem que isso prejudique a sua qualidade necess r
47. ancais de deslizamento podem ser lubrificados com leo ou com graxa Depende da rota o da carga leve ou pesada do ambiente Observe a a o do lubrificante no exemplo a seguir Figura 87 Mancais de deslizamento Cap tulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 131 Lubrifica o em engrenagens A melhor maneira para se lubrificar as engrenagens coloc las em caixas de modo que elas fiquem parcialmente submergidas A rota o da engrenagem leva o lubrificante para regi es que n o est o submergidas produzindo o que chamamos de lubrifica o por salpico O leo deve ser limpo livre de contamina es e ser trocado periodicamente Conjuntos de engrenagens abertas isto que ficam em caixas devem ser sempre lubrificadas usando graxa Esse tipo de lubrifica o recomendada somente para velocidades e cargas baixas Seguran a nos trabalhos de manuten o Na manuten o normalmente ocorrem muitos acidentes h riscos de inc ndios trabalhos em alturas trabalhos de manuten o de equipamentos em espa os confinados e em ambientes explosivos Aten o Uma das formas de apagar o fogo no seu in cio com o uso de extintores de inc ndios Devemos conhecer suas caracter sticas como deve ser aplicado e para que tipo de inc ndio Por exemplo em inc ndios el tricos jamais utilizar extintores com gua Classes de inc ndio Classe Combust vel M todo de extin o Exemplo Fogo e
48. arm Faia di Fae iii Falha Falhas Vida iil Doesgane F Ida Primata E Tempo Sempre que colocamos em marcha um equipamento o risco de quebra no in cio de funcionamento bastante elevado Se o equipamento n o foi dimensionado adequadamente para as condi es de trabalho algum dos seus componentes pode sofrer algum dano que venha ocasionar o colapso da m quina ou do equi pamento Se o equipamento n o quebrar ele ir entrar na fase de ajuste dos componentes e passar por um per odo de amaciamento Durante o per odo de amaciamento podemos notar no leo lubrificante a pre sen a de part culas met licas componentes dos mancais retentores rolamen tos etc Capitulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 111 Figura 77 Desgaste inicial amaciamento As irregularidades s o provocadas por sulcos ou marcas deixadas pela ferramen ta que atuou sobre a superf cie da pe a fundamental o acabamento superfi cial onde houver desgaste atrito resist ncia fadiga de pe as que trabalham com cargas c clicas Fique ligado No Brasil os conceitos de rugosidade superficial s o definidos pela norma ABNT NBR 6405 1985 O acabamento superficial medido atrav s da rugosidade superficial a qual expressa em microns mm oum Ap s o per odo de amaciamento a m quina passa a funcionar na fase de vida til A vida til do equipamento ser maior quanto melhor forem suas condi es
49. artidas e paradas controladas de motores trif sicos ass ncronos e cargas A soft stater controla a tens o sobre o motor por meio do circuito de pot ncia A tens o inicial nos terminais do motor reduzida pelo controle do ngulo de fase e aumentada gradativamente em rampa a partir do valor ajustado at a tens o nominal de linha dentro do intervalo de tempo selecionado Observe a ilustra o a seguir 44 Acoplamento motor carga Figura 23 Partida com soft starter Fonte Weg Partida eletr nica com inversores de freqii ncia O inversor de frequ ncia um equipamento de baixo custo para o controle da velocidade do motor de indu o trif sico o que gera uma economia de energia sem prejudicar a qualidade final do sistema O inversor possibilita que o motor seja acionado suavemente sem trancos re duzindo se a quebra de elementos de transmiss o como correntes e rodas den tadas Ele ligado na rede podendo ser monof sica ou trif sica e em sua sa da h uma carga que necessita de uma frequ ncia diferente da rede Para tanto o inversor tem como primeiro est gio um circuito retificador respons vel por transformar a tens o alternada em cont nua Ap s isso h um segundo est gio capaz de rea lizar o inverso ou seja de CC corrente cont nua para CA corrente alternada e com a frequ ncia desejada pela carga Figura 24 Inversor de freqii ncia ju II Fonte Weg Capitulo 2 Sist
50. as como produtos s lidos ou semifluidos provenientes da dispers o de um agente empossador em um liquido lubrifi cante A consist ncia das graxas pode ent o variar desde o estado s lido at o semi s lido e se apresenta como uma mistura de produtos petrol feros com sab es met licos As graxas podem ser classificadas quanto a textura em aman teigadas e fibrosas A contextura determinada pela sua apar ncia Graxas de contexturas amanteigadas s o macias e oferecem pouca resist n cia ao torque por isso s o indicadas para lubrificar rolamentos de alta velocida Cap tulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 127 de e prestam se para lubrificar pontos distantes atrav s de tubula es pois s o altamente bombe veis Graxas de Contexturas fibrosas resistem a serem desalojadas Produzem fibras longas e t m grande emprego na lubrifica o geral de chassis de carros sujeitos s vibra es nas piores estradas Estes produtos fazem uma boa reten o evitam vazamentos n o exigem apli ca es frequentes e eliminam contamina es O desempenho de uma graxa depende do sab o que a comp e do m todo de fabrica o dos aditivos e do l quido lubrificante utilizado Fique ligado A aplica o das graxas se faz pelo ponto de gota uma medida de consist ncia e dureza relacionadas com a viscosidade do produto A fun o do sab o assegurar o armazenamento do lubrificante e a ader nc
51. cos e eletricistas e conhe a os Verifique qual a abordagem de manuten o se corretiva ou preventiva A partir dessa an lise da situa o trace suas metas fa a um planejamento das atividades que a manu ten o dever executar verifique o carregamento e o n mero de mec nicos e eletricistas dispon veis Confira se h tempo de espera entre um atendimento e outro se longo ou breve Verifique o intervalo de tempo entre uma interven o na m quina e a ocorr ncia de defeitos na mesma m quina Liste os principais defeitos A partir disso voc poder planejar e executar melhor as atividades de manuten o Resumindo Neste cap tulo descrevemos as atividades gerenciais e t cnicas da manuten o Explicamos como s o classificadas as abordagens feitas pela manuten o em corretiva preventiva e preditiva Fizemos as diferencia es entre as formas na perspectiva dos custos e do n vel de efici ncia Descrevemos dentro da boa t c nica atividades t cnicas da manuten o em correias engrenagens transmiss o por rolos etc Cap tulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 137 Agora voc se sente preparado para supervisionar o setor de manuten o de sua empresa Aprenda mais Uma das melhores formas de aprender mais sobre o assunto visitar o setor de manuten o de uma empresa Acompanhar por um ou dois dias as atividades executadas nos equipamentos e instala es Verificar o estado geral dos equi
52. da contra respingo de leo lubrificante e Todas as correias do jogo precisam ser trocadas simultaneamente e enqua dradas na toler ncia estabelecida no jogo de correias Alguns defeitos t picos das correias em V e a correia se deteriora ou se torna pastosa e desgaste excessivo das laterais Capitulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 115 e ruptura nas laterais e deteriora o da base da correia e distor o da correia e ruptura da correia e perda de pot ncia na transmiss o e deslizamento da correia na polia e quebra do eixo de acionamento ou da m quina conduzida e vibra o excessiva na transmiss o Manuten o de correias em V Apresentamos a seguir conselhos pr ticos para a manuten o das correias em V e 2a3 dias depois de efetuar a troca de correias elas apresentam o seu maior esticamento Verificar a tens o e efetuar seu esticamento e Caso as correias toquem o fundo da canaleta da polia usine o fundo da mes ma Se isso n o alterar a rota o da m quina revestir as polias com materiais resistentes ao desgaste e N o existe conserto para correia em V estragada e Nunca trabalhar com as correias sem o protetor Aten o As vezes em um motor acionado por 4 correias por exemplo uma pode arrebentar comum o me c nico trocar somente a correia que arrebentou Isto causa perda de efici ncia do conjunto de aciona mento Portanto lembre se que todas as correias
53. de trabalho e manuten o Ap s um longo tempo de trabalho algum componente poder entrar em co lapso ocasionando a parada da mesma Antes da parada a m quina come a a apresentar sinais de problema Esses sinais poder o ser vazamentos de leo e ru dos e vibra es e choques e diferen as dimensionais nas pe as fabricadas 112 Acoplamento motor carga e diminui o da capacidade de produ o e acidentes Toda interrup o no processo de produ o s o perdas Podemos definir perdas como atividades que geram custo e n o adicionam valor ao produto Exemplo de perdas e transporte de pe as e quebras de m quinas e paradas por manuten o planejada tempos de espera e superprodu o necess rio estabelecer um plano de manuten o preventiva para os compo nentes buscando antecipar a falha para que n o ocorra paradas n o programa das Aten o Em algumas empresas o ambiente bastante agressivo contaminado com part culas em suspens o que causam desgaste abrasivo em eixos engrenagens redutores componentes el tricos Outras em presas trabalham com presen a de calor temperaturas elevadas por desmoldagem de pe as fundidas por transporte de pe as forjadas causando um desgaste acelerado nos equipamentos H situa es bastante cr ticas que combinam calor com ambientes contaminados Como afirmamos anteriormente as m quinas s o constitu das por pe as e quan
54. do jogo devem ser trocadas simultaneamente 116 Acoplamento motor carga Transmissao por correntes Para obter uma longa vida e uma boa efici ncia na transmiss o por engrenagens tipo Renold devem ser observadas as regras a seguir Regras pr ticas para o funcionamento da transmiss o por correntes O n mero de dentes m nimo do pinh o nas transmiss es comuns deve ser de 19 nos passos m dios e de 17 nos passos pequenos O n mero m ximo de dentes de qualquer das rodas n o pode exceder a 150 O ngulo de abra amento da roda motriz n o deve ser menor do que 120 graus As rodas dentadas precisam ser alinhadas e seus eixos nivelados O n mero de elos de correntes de rolos deve ser par Manuten o da corrente de rolos Estabelecer um plano de manuten o preventiva nos conjuntos verificando o alinhamento das rodas dentadas verificando o desgaste das rodas dentadas por an lise dimensional ou com uso de chapelonas nunca usando correntes novas com rodas dentadas velhas trocar todo o con junto n o colocando elos novos de correntes em correntes gastas trocando a posi o da corrente nos dentes das rodas pois a mesma j fez cama estabelecendo per odos de paradas para remover as correntes e limpa las Re mova a sujeira com desengraxante e depois mergulhe as em leo e remova o excesso por meio de escorrimento lubrificando a corrente com leo Evite o uso de graxa Cap tulo 5 Manuten
55. e 8 14 kgf cm Esse acoplamento indicado para torques m dios e permite compensar grandes desalinhamentos Veja a ilustra o a seguir Figura 59 Acoplamento com inserto flex vel Fique ligado A borracha com o tempo apresenta fadiga devendo ser trocada N o s o permitidos trabalhos com vazamento de leo sobre a borracha Acoplamentos com insertos flex veis tipo mand bulas Os dois cubos s o conectados por um elemento flex vel que normalmente fei to de material elastom rico Esse tipo de acoplamento permite deslocamentos axiais e radiais Cap tulo 4 Acoplamentos 89 Observe na figura a seguir esse tipo de acoplamento Figura 60 Acoplamento tipo mand bulas O elemento de compensa o feito de material elastom rico material com ca racter sticas de elasticidade permitindo assim o desalinhamento entre os eixos sem causar danos aos mesmos Al m de apresentar elasticidade devem ser resi lientes voltar s dimens es iniciais quando retirada a carga e apresentar resis t ncia ao ataque de lubrificantes como leos e graxas Veja na ilustra o a seguir um tipo de acoplamento Figura 61 Acoplamento tipo mand bulas Acoplamento de grades Esse tipo de acoplamento foi desenvolvido pela empresa FALK constitu do por dois cubos com flanges ranhurados onde se monta uma grade el stica de metal 90 Acoplamento motor carga que faz a liga o entre os cubos Tra
56. e aten dam s condi es de qualifica o habilita o capacita o e autoriza o estabe lecidas nesta NR Veja a seguir um exemplo de sinaliza o de rea Figura 37 rea de separa o ET gt HUTEN O Capitulo 2 Sistema de acionamento motores el tricos 65 Voltando ao desafio Para voc fazer a listagem dos motores existentes em sua empresa sugerimos no desafio o preenchimento de uma tabela Nessa tabela lhe solicitado que voc liste o n mero de motores e em que equipamento o motor est ligado Qual a pot ncia em CV do motor qual a corrente nominal que o mesmo trabalha est escrito na placa e qual realmente a corrente el trica que ele est traba lhando Quantas horas por dia esse motor trabalha tamb m consta na tabela Resumindo Neste cap tulo estudamos as aplica es dos motores el tricos suas caracter sti cas e indicadores Na ind stria de modo geral a maior carga el trica composta por acionamentos mec nicos Um dos principais componentes s o os motores el tricos que s o respons veis por grande parte dos desperd cios de energia el trica Por conse qu ncia temos baixo fator de pot ncia perdas de rendimentos e altos custos Aprendemos as formas de partida direta e com compensa o Vimos os dispo sitivos de prote o e a montagem segundo a norma NBR 5410 que a norma que rege o modo que devemos instalar os motores el tricos Estudamos parte
57. e prote o individual espec ficos e adequa dos s atividades desenvolvidas em atendimento ao disposto na NR 6 10 2 9 2 As vestimentas de trabalho devem ser adequadas s atividades deven do contemplar a condutibilidade inflamabilidade e influ ncias eletromagn ti Cas 10 2 9 3 vedado o uso de adornos pessoais nos trabalhos com instala es el tricas ou em suas proximidades A seguir apresentamos alguns equipamentos de prote o individual Capitulo 2 Sistema de acionamento motores el tricos 63 Figura 36 Equipamentos de prote o individual EPI Seguran a na constru o montagem opera o e manuten o As instala es el tricas devem ser constru das montadas operadas reformadas ampliadas reparadas e inspecionadas de forma a garantir a seguran a e a sa de dos trabalhadores e dos usu rios e serem supervisionadas por profissional auto rizado conforme disp e a NR10 Leia com aten o os artigos da NR 10 pois s o fundamentais para a sua segu ran a 10 4 2 Nos trabalhos e nas atividades referidas devem ser adotadas medidas preventivas destinadas ao controle dos riscos adicionais especialmente quanto a altura confinamento campos el tricos e magn ticos explosividade umidade poeira fauna e flora e outros agravantes adotando se a sinaliza o de seguran a 10 4 3 Nos locais de trabalho s podem ser utilizados equipamentos dispositi vos e ferramentas el tricas compat
58. e tens o e instala o de aterramento tempor rio com equipotencializa o dos conduto res dos circuitos e prote o dos elementos energizados existentes na zona controlada e instala o da sinaliza o de impedimento de energiza o Analise na Figura 35 a representa o das reas Figura 35 Representa o de reas REAS RESTRITAS ECRM A LINE EUN A OSTEO A TRA PRE A LIVEE PONTO EN ERG ZA O PAS AAP eR Sinaliza o de seguran a Para seguran a dos operadores de m quinas e para os eletricistas no servi o de manuten o a norma exige que se fa a sinaliza o de seguran a para atender s situa es a seguir e identifica o dos circuitos el tricos Capitulo 2 Sistema de acionamento motores el tricos 61 e travamentos e bloqueios de dispositivos e sistemas de manobra e coman dos restri es e impedimentos de acessos e delimita es de reas e Sinaliza o de reas de circula o de vias p blicas de ve culos e de movimen ta o de cargas e sinaliza o de impedimento de energiza o Observe a Tabela 2 Tabela 2 Raios de delimita o de zonas de risco controlada e livre Faixas de tens o Nominal de Medion do doimia o onie zona connelada e sito aliea eim kY controlada em metros livre em metros lt 1 0 20 0 70 21e lt 3 0 22 1 22 23e lt 6 0 25 1 25 26e lt 10 0 35 1 35 210e lt
59. ema de acionamento motores el tricos 45 Fique ligado A grande vantagem de utiliza o de inversores que al m de gerar economia de energia tamb m reduz o custo de instala o do sistema Motores de alto rendimento Na compra de motores el tricos o crit rio levado em considera o quase sem pre o do pre o inicial do motor Quando queima um motor na maioria das vezes n o estudada a hip tese da sua substitui o Quase sempre se rebobina o motor Nas f bricas existem motores bastante antigos ainda trabalhando nos aciona mentos Os motores antigos geralmente s o superdimensionados apresentam baixo rendimento e baixo fator de pot ncia mais desfavor vel a condi o quando o motor rebobinado v rias vezes Os motores utilizados nos acionamentos em geral apresentam pot ncias entre 15 a 25 cv e trabalham durante v rias horas por dia Motores de alto rendimento quando comparados com motores standard apresentam rendimentos maiores maior fator de pot ncia e vida til maior pois trata se de um motor em que menor a temperatura de funcionamento Fique ligado No Brasil a norma NBR 7094 da ABNT especifica os n veis de rendimentos m nimos para um motor ser considerado de alto rendimento Comparados com os motores standard os motores de alto rendimento apresen tam algumas altera es t cnicas tais como 46 Acoplamento motor carga e maior volume de chapa magn tica
60. ente com o enrolamento na temperatura de regime Nas partidas de motores de grande pot ncia s o empregados acoplamentos hidr ulicos que fazem que o motor parta sem carga Fique ligado A grande vantagem em utilizar o acoplamento hidr ulico a de permitir a partida do motor sem car ga dispensando dispositivos de compensa o tais como estrela tri ngulo compensadora ou chaves eletr nicas interessante obter informa es sobre a sele o de acoplamentos hidr ulicos junto aos fabricantes Cap tulo 4 Acoplamentos 101 Figura 74 Acoplamento hidr ulico A sele o do acoplamento se d normalmente seguindo os gr ficos efetuados pelos fabricantes Normalmente utilizam como par metros a rota o do motor el trico e a pot ncia do acionamento Observe o exemplo a seguir Figura 75 Gr fico para sele o do acoplamento GR FICO PARA SELE O AYO Tiet 17H ii ML i a Mo o n 1500 HO bw A 102 Acoplamento motor carga Fique ligado Nos acoplamentos motor carga deve se verificar o alinhamento de eixos cuidadosamente O desalinhamento pode sobrecarregar os mancais pr xi mos e causar um consumo excessivo de energia acoplamentos r gido normalmente e o desalinhamento sobretudo em acoplamentos pl sticos que pode causar desgastes diminuir a vida til al m de reduzir a efici ncia de transmiss o do conjunto acoplamento x componente e a lubrifica o das pe
61. er relacionam Verificamos tamb m como o fabri cante usa as toler ncias o que um conjunto e um subconjunto Aprenda mais Nas refer ncias bibliogr ficas est o relacionados diversos livros que falam sobre m quinas Se voc quiser aprofundar seus conhecimentos sobre o assunto con sulte os 33 Capitulo 2 SISTEMA DE ACIONAMENTO MOTORES ELETRICOS Iniciando nossa conversa O motor el trico transforma a energia el trica em energia mec nica Essa ener gia movimenta m quinas nas ind strias e representa em torno de 50 da carga el trica instalada em uma ind stria A sele o correta do motor fator decisivo para reduzir os custos com energia el trica na empresa e em decorr ncia de sua produ o A sele o do motor depende da carga que ser acionada caracte r sticas operacionais montagem e escolha da forma de partida Esses aspectos determinaram o acerto ou n o da decis o feita Objetivos Ap s o estudo deste cap tulo voc ter os subs dios necess rios para e reconhecer as caracter sticas de um acionamento feito com um motor el trico e identificar os par metros el tricos mais importantes relacionando os com a forma de aplica o das cargas e reconhecer os principais tipos de partidas de motores e reconhecer as caracter sticas dos motores de alto rendimento conhecer as normas de seguran a no trabalho com eletricidade 34 Acoplamento motor carga Um desafio para voc
62. erfer ncia provocado por um contato inadequado em que a carga total est con centrada sobre o flanco impulsor e a ponta do dente da engrenagem impulsionada Eixos Nos eixos aparecem dois tipos de danos quebra e desgaste A causa da quebra se d por sobrecarga ou fadiga e A quebra por sobrecarga ocorre quando o eixo est sendo solicitado acima da sua capacidade de transmiss o de pot ncia superando a resist ncia do material utilizado na fabrica o Capitulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 121 A fadiga a perda de resist ncia sofrida pelo material do eixo devido s solici ta es no decorrer do tempo Observe um exemplo de ruptura de eixo por fadiga Figura 83 Ruptura por fadiga O desgaste de um eixo causado pelos seguintes fatores engripamento do rolamento e leo lubrificante contaminado e excesso de tens o na correia no caso de uso de eixos rvore acionados por correias e perda de dureza por superaquecimento e falta de lubrificante Agora vamos estudar um t pico muito importante para o bom funcionamento das m quinas e de seus elementos a lubrifica o Lubrifica o Qualquer tipo de movimento entre corpos s lidos l quidos ou gases d origem ao atrito for a gerada em oposi o a esse movimento Assim sendo o atrito a resist ncia que se manifesta quando tentamos deslizar um corpo sobre outro 122 Acoplamento motor carga deslizamento
63. es mec nicos e n o transmitem pot ncia As rvores al m de terem a fun o de suporte transmitem pot ncia Geralmente usa se apenas o termo eixo para denominar estes componentes Figura 6 Eixo 18 Acoplamento motor carga Materiais usados nos eixos No quadro a seguir apresentamos os materiais usados na fabrica o desses com ponentes e suas respectivas normas reguladoras Material Norma regulamentadora A os carbono 1025 1035 ABNT Associa o Brasileira de normas t cnicas 1045 1060 ABNT A o Liga 4120 4130 6150 ABNT Focamos anteriormente que eixos n o transmitem pot ncia mas sim as rvores A linguagem usada na ind stria o eixo Quando os eixos transmitem grande pot ncia fazemos uso de perfis estriados como na figura 7 Figura 7 Eixos estriados Sistemas de ajustes toler ncias Nas linhas de montagem os montadores recebem pe as que foram fabricadas nas mais diversas m quinas Essas pe as s o montadas nos subconjuntos sem que seja necess rio retoc las ou ajust las uma por uma Quando se fabrica pe as em s rie necess rio que as que forem escolhidas ao acaso sejam poss veis de serem montadas Ao se fabricar componentes mec nicos fundamental que os eixos se encaixem na montagem sem que sejam necess rios ajustes suple mentares Capitulo 1 M quinas conjuntos subconjuntos e pe as 19 Verificamos que quando fabricamos as pe as as d
64. es se move com apropriados atuadores circuitos de co mando e pot ncia reunidos de forma solid ria com vista a uma aplica o defi nida tal como a transforma o o tratamento a movimenta o e o acondiciona mento de um material Nas m quinas encontramos aparatos e dispositivos Aparato que consiste de unidades inter relacionadas elementos de m quinas Veja nas ilustra es a seguir alguns tipos de m quinas tulo 1 M quinas conjuntos subconjuntos e pe as 15 Figura 1 M quina ferramenta Figura 2 Prensa viradeira Era A E Truma Bend T EE 16 Acoplamento motor carga Figura 3 Compressor de parafuso Pe as componentes As m quinas s o formadas por conjuntos e subconjuntos de pe as inter relacio nadas entre si Esses componentes mec nicos apresentam v rias cotas que s o inter relacionadas entre si formando as cadeias de dimens es Cada componen te mec nico tem uma fun o espec fica dentro do subconjunto que pode ser e estrutural suporte base e sujei o fixa o e transmiss o de movimento Capitulo 1 M quinas conjuntos subconjuntos e pe as 17 Esses componentes mec nicos apresentam caracter sticas construtivas mas sa material dimens es m ximas que ser o analisadas para compreendermos como se relacionam Figura 5 Mecanismo Engrenagem Mancal Eixos Eixos s o elementos de m quinas que t m fun o de suporte de outros compo nent
65. evis o Gramatical Marluce Moreira Salgado SUMARIO Apresenta o Capitulo 1 M quinas conjuntos subconjuntos e pe as 13 M quinas e dispositivos 14 Pe as componentes 16 Eixos 17 Sistemas de ajustes toler ncias 18 Mancais 21 Mancais de rolamentos 23 Balanceamento 25 Acidente 29 Situa o perigosa 29 Cap tulo 2 Sistema de acionamento motores el tricos 33 Conjunto de acionamento 34 Motores el tricos 36 Partida do motor de indu o 40 Motores de alto rendimento 45 Aterramentos 50 Sistemas de aterramento 51 Correntes de curto circuito 54 Norma de seguran a para trabalho com eletricidade NR 10 56 Cuidados ao efetuar trabalhos em eletricidade 59 Seguran a em instala es el tricas desenergizadas 60 Sinaliza o de seguran a 60 Sequ ncia para reenergiza o 62 Medidas de prote o individual 62 Seguran a na constru o montagem opera o e manuten o 63 Cap tulo 3 Formas de transmiss o mec nica 67 Transmiss o por conectores flex veis 68 Montagem de correias 70 Toler ncias de fabrica o 71 Correias dentadas 72 Transmiss o por correntes de rolos 73 Rodas dentadas engrenagem 74 Redutores 75 Cap tulo 4 Acoplamentos 81 Acoplamentos 82 Chavetas 82 Tipos de desalinhamentos 85 Acoplamentos flex veis 87 Acoplamentos de engrenagens 87 Acoplamentos com insertos flex veis 88 Acoplamentos com insertos flex veis tipo mand bulas 88 Acoplamentos de grades 89 Acoplamentos de espir
66. forma es resi duais que podem dar origem a pe as com desbalanceamento Toler ncia com mudan as de linha de centro pe as exc ntricas O desbalanceamento de eixos e pe as mec nicas causado pela excentricidade influi no n vel de vibra o da m quina o que por sua vez influi na vida til dos componentes como por exemplo mancais de rolamentos 28 Acoplamento motor carga O balanceamento dinamico pode ser realizado de duas maneiras distintas Balanceamento em m quina de balancear Na primeira condi o a m quina que cont m o componente a ser balanceado desmontada O componente a ser balanceado levado at a oficina onde est instalada a m quina de balan cear Balanceamento em campo Na segunda condi o a m quina n o precisa ser desmontada as polias s o balanceadas no pr prio local na esteira Os fatores de influ ncia no desbalanceamento s o e A massa desbalanceadora a quantidade de massa peso com distribui o n o uniforme Quanto maior a massa desbalanceadora maior ser a amplitu de de vibra o diferen a de massas na usinagem na soldagem nos an is de refor o e Oraio de a o desta massa desbalanceadora Quanto maior este raio maiores ser o as amplitudes para uma mesma massa desbalanceadora e Rota o da polia Quanto maior a rota o maior ser a amplitude de vibra o para uma mesma condi o de desbalanceamento ou seja aumentando a ro ta o aumenta a amplitude de
67. hamento perfeito a quente Rel gio comparador Medir uma grandeza compar la com outra de mesma esp cie O rel gio com parador um instrumento de medi o por compara o dotado de uma escala e um ponteiro ligados por mecanismos diversos a uma ponta de contato Figura 67 Rel gio comparador i incipal Capa dot so Ponteiro principa Parafuso de fixa o do aro Aro Mostrador Limitador de toler ncia Contador de voltas Canh o Fuso Ponta de contato 94 Acoplamento motor carga O rel gio comparador consiste basicamente num mecanismo que transforma o deslocamento axial de uma ponta de contato em movimento radial Esse movi mento transmitido ao rel gio comparador no qual pode se obter a leitura da dimens o Veja a seguir um exemplo de alinhamento com rel gio comparador Figura 68 Alinhamento com rel gio comparador Alinhamento a laser Atualmente o melhor sistema de alinhamento de eixos acoplados baseado na tecnologia de laser por oferecer uma grande superioridade t cnica em todos os n veis em face do m todo tradicional mec nico de rel gios comparadores As vantagens do raio laser comparado aos sistemas tradicionais de alinhamento s o a rapidez de opera o e a confiabilidade e A precis o de leitura de at 1 micron eliminando dessa forma erros sistem ticos e rejeitando leituras inconsistentes A precis o do raio laser chega a ser dez vezes m
68. ho podem apresentar situa es perigosas portanto im portante ressaltarmos alguns aspectos dessa quest o 30 Acoplamento motor carga Seguran a de uma maquina aptid o de uma m quina sem causar les o ou dano sa de de desempenhar a sua fun o ser transportada instalada ajusta da sujeita manuten o desmontada desativada ou sucateada em condi es normais de utiliza o Situa o perigosa situa o em que uma pessoa fica exposta a um ou a mais perigos Fun o perigosa de uma m quina toda a fun o de uma m quina que provo que um perigo quando em opera o Prote o a parte da m quina especificamente utilizada para prover prote o por meio de uma barreira f sica Dependendo da sua constru o uma prote o pode ser chamada de carenagem cobertura janela porta Apresentamos a seguir alguns artigos da CLT Consolida o das Leis do Trabalho que tratam da seguran a na ind stria Seguran a Industrial CLT Se o XI das m quinas e equipamentos Art 184 As m quinas e os equipamentos dever o ser dotados de dispositivos de partida e parada e outros que se fizerem necess rios para a preven o de aci dentes do trabalho especialmente quanto ao risco de acionamento acidental Par grafo nico proibida a fabrica o a importa o a venda a loca o e o uso de m quinas e equipamentos que n o atendam ao disposto neste artigo Art 185 Os reparos limpeza e ajus
69. ia a superf cie lubrificada oferecendo simultaneamente prote o contra poeiras abrasivos e umidade S o lubrificadas normalmente por graxa pe as expostas ou jun es onde a veda o contra escapamento do lubrificante e penetra o de contaminantes mais dif cil S o elas juntas universais e bombas d gua e ponteiras de dire o e jumelos e pinos de suspens o engrenagens expostas e pontas de eixos rolamentos com lubrifica o permanente e alguns mancais 128 Acoplamento motor carga Observe no Quadro 2 as caracteristicas de alguns tipos de graxas Quadro 2 Tipos de graxa lubrifica o Ponto ee Tipo de Graxa de Gota Aplica es Graxa c sab es de 70 C Resistente a agua Usado a baixa calcio temperatura e baixa pressao Graxa de sddio 120 C timo isolante para a oxida o Graxa de akuminio 70 C Prote o externa de equipamentos Giada tio 480 C Supera bem o calor Boas caracter sticas de bombeamento Fique ligado A graxa a base de l tio o nico produto semi s lido que atende maioria dos requisitos de uma boa Prosseguindo no estudo vamos analisar a quest o dos aditivos Aditivos Para que o lubrificante se enquadre nas exig ncias de servi o existem v rios aditivos que podem ser ben ficos para uma determinada aplica o e prejudi ciais para outras Os aditivos s o incorporados aos lubrificantes por diversos pro
70. ici ncia Objetivos O estudo desse tema tem como objetivos e reconhecer as caracter sticas de um acionamento feito com os mais variados tipos de acoplamentos e acoplamentos r gidos quando us los e acoplamentos flex veis suas vantagens como devem ser montados os mate riais utilizados na sua fabrica o compreender como e por que devemos alinhar os acionamentos e os tipos de desalinhamentos e as ferramentas empregadas nos alinhamentos de eixos oalinhamento a laser 82 Acoplamento motor carga Um desafio para voc O setor em que voc trabalha sera trocado de lugar Foi construido um pr dio maior com melhores condi es de ilumina o conforto para os operadores e com a possibilidade de amplia es A primeira m quina que ser transferida tem o motor separado da mesma O motor tem uma funda o independente da base da m quina Voc verificou as funda es em que a m quina e motor ser o assen tadas e viu que o alinhamento apresenta uma diferen a radial muito pequena Que tipo de acoplamento voc aconselha para ligar o motor e a m quina Flexi vel ou r gido Continuando nossa conversa Acoplamentos S o elementos de m quinas destinadas a transmitir pot ncia entre rvores Como vimos anteriormente rvores transmitem torque eixos transmitem velo cidade mas comumente se chama toda transmiss o por eixo Existe uma grande variedade de acoplamentos desenvolvidos por empresas e est o d
71. imens es variam Para resolver estas varia es dimensionais introduziu se o conceito de toler ncia Na fabrica o em s rie necess rio que as pe as acopladas sejam pass veis de apresentar a intercambiabilidade Fique ligado Intercambiabilidade a possibilidade de quando se monta um conjunto mec nico selecionar ao aca so em um lote de pe as semelhantes prontas e verificadas uma pe a qualquer que ao ser montada no conjunto sem nenhum ajuste ou usinagem posterior dar condi es para que o sistema mec nico cumpra as fun es para as quais foi projetado Sistema de toler ncias e ajustes um conjunto de normas regras e tabelas que tem como objetivo normalizar e limitar as varia es das dimens es de componentes mec nicos visando inter cambiabilidade e garantir sua funcionalidade Toler ncias s o os valores m ximo e m nimo admiss veis para a dimens o efetiva o valor m ximo admiss vel para a dimens o efetiva S mbolo Dm x para furos e dm x para eixos Dimens o M nima o valor m nimo admiss vel para a dimens o efetiva Toler ncia a varia o admiss vel da dimens o da pe a Toler ncia para furos t Dm x Dmin Toler ncia para eixos t dm x dmin Dimens es limites Dimens o m xima Sistema eixo base um sistema de ajuste em que as dimens es m ximas dos eixos s o iguais dimens o nominal A linha zero consti
72. in o jogando gua Extintor de g s carb nico CO O g s carb nico material n o condutor de energia el trica Ele atua sobre o fogo quando o elemento eletricidade est presente Ao acionar o extintor o g s liberado formando uma nuvem que abafa o fogo Esse tipo de extintor em pregado para extinguir pequenos focos de fogo em l quidos inflam veis classe B e em pequenos equipamentos energizados classe C Capitulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 133 Figura 89 Extintor de CO Extintor de agua pressurizada pressao permanente Extintor de agua pressurizada Combate princ pios de inc ndios de classe A e extingue o fogo por resfriamento N o deve ser usado em aparelhos el tricos energizados Esse tipo de extintor n o provido de cilindro de g s propelente A gua perma nece sob press o dentro do aparelho Para funcionar necessita apenas da aber tura do registro de passagem do l quido extintor Figura 90 Extintor de gua pressurizada 134 Acoplamento motor carga Extintor de agua pressurizada pressao injetada Na parte externa do aparelho esta fixado um pequeno cilindro contendo o gas propelente cuja a v lvula deve ser aberta no ato da utiliza o do extintor a fim de pressurizar o ambiente interno do cilindro permitindo o seu funcionamento O elemento extintor a gua que atua atrav s do resfriamento da rea do mate rial em combust o O agente propulsor propelente
73. io conservar e estimular o uso eficiente da energia el trica em todos os setores socioecon micos do Brasil sendo de grande import ncia para o pa s a ado o efetiva de medidas de economia de energia e o consequente impacto destas a es Neste cen rio destaca se a ind stria n o s pelo elevado potencial de conserva o de energia do seu parque como tamb m pela sua capacidade produtiva como fornecedora de produtos e servi os para o setor el trico No mbito das a es que visam criar programas de capacita o voltados para a obten o de efici ncia energ tica no setor industrial inclui se o Curso de Forma o de Agentes Industriais de N vel M dio em Otimiza o de Sistemas Motrizes Este curso tem como objetivo capacitar agentes industriais tornando os capazes de identificar propor e implementar oportunidades de redu o de perdas nas ins tala es industriais de sistemas motrizes O curso faz parte do conjunto de a es que v m sendo desenvolvidas pelo go verno federal para e fomentar a es de efici ncia energ tica em sistemas motrizes industriais e facilitar a capacita o dos agentes industriais de n vel m dio dos diversos subsetores da ind stria para desenvolverem atividades de efici ncia ener g tica e apresentar as oportunidades de ganhos de efici ncia energ tica por meio de economia de energia em sistemas motrizes industriais e facilitar a implanta o de tecnologias eficientes sob o
74. ispon veis no mercado As formas dispon veis s o as mais variadas desde chavetas at acopla mentos hidr ulicos que ser o apresentados neste texto Chavetas As normas ASME Sociedade Americana de Engenheiros Mec nicos American Society of Mechanical Engineers e DIN Instituto de Normas alem s Deutsches Institut fur Normung definem chavetas como uma pe a desmont vel que quan do assentada a um rasgo produz a transmiss o de pot ncia ou torque entre a rvore e o elemento associado a esta conex o As chavetas s o normalizadas para diversos perfis e tamanhos Os tipos mais comuns de chavetas s o retas ou planas Observe a Figura 50 Capitulo 4 Acoplamentos 83 Figura 50 Chavetas planas Chavetas meia lua ou Woodruff apresentam sec o transversal circular ou meia lua Tem menores fatores de concentra o de tens es Usadas em m qui nas ferramentas e ind stria automotiva Usadas em geral em rvores com di me tros menores ou iguais a 60 mm 2 42 Figura 51 Chaveta meia lua Os materiais usados em chavetas s o a os ABNT 1050 e ABNT 1060 st60 ou st80 Fique ligado Os comprimentos das chavetas devem ser inferiores a 1 5 vezes o di metro da rvore lt 1 5d Caso o comprimento necess rio seja superior a este limite usar duas ou mais chavetas defasadas de 90 entre si 84 Acoplamento motor carga Figura 52 Acoplamento Acoplamento Os acoplamentos podem ser dividido
75. l tricos redutores variadores de velocidade tipos de chaveamento etc A seguir buscam se no mercado equipamentos co merciais que possam ser adquiridos levando em considera o materiais proces sos de fabrica o qualidade custos prazo de entrega assist ncia t cnica pe as de reposi o e durabilidade Como voc pode perceber s o muitos os aspectos que devem ser considerados Dentre as boas pr ticas no que diz respeito a motores el tricos destacamos as seguintes e dimensionar corretamente a pot ncia dos motores e equilibrar as correntes el tricas nas tr s fases e adotar sistemas de partidas compensadas para motores acima de 7 5 cv e instalar motores adequados ao regime de trabalho e adequar o motor ao ambiente de trabalho e evitar motores trabalhando em vazio e ajustar os condutores tens o e corrente e reexaminar o regime de trabalho tempo de funcionamento e instalar sistema de prote o adequado e ajustar os sistemas de acionamento de cargas aos motores Crit rios econ micos Medidas de economia no uso de energia el trica que s o utilizadas visam mais a racionaliza o do uso do que a restri o ao seu consumo Dentre as medidas mais popularizadas nos ltimos anos est o o uso de motores el tricos de alto rendimento e sistemas de chaveamentos eletr nicos como soft starter e inversores de frequ ncia A economia se consegue mediante a redu o das perdas do motor Capitulo
76. m combust veis Classe A comuns que deixam O resfriamento o melhor Fogo em papel 7 m todo de extin o madeira tecidos etc res duos Classe B Fogo em l quidos O abafamento o melhor Fogo em gasolina inflam veis m todo de extin o leo e querosene etc O agente extintor ideal Fogo em motores Fogo em equipamentos apa E Classe C 4 o p qu mico e o g s transformadores el tricos energizados ao carb nico geradores etc Fogo em zinco Fogo em metais O agente extintor ideal o oo Classe D nae re aluminio magn sio combustiveis pd quimico especial etc 132 Acoplamento motor carga Tipos de extintores Vamos agora estudar alguns tipos de extintores Extintor de p qu mico seco O agente extintor pode ser o bicarbonato de s dio ou de pot ssio que recebem um tratamento para torn los em absorvente de umidade O agente propulsor pode ser o g s carb nico ou nitrog nio O agente extintor forma uma nuvem de p sobre a chama que visa exclus o do oxig nio posteriormente s o acresci dos nuvem g s carb nico e o vapor d gua devido queima do p Figura 88 Extintor p qu mico seco Os extintores de p qu mico seco podem ser usados nas classes de inc ndios B C e D mas n o devem ser usados em centrais telef nicas ou computadores porque deixam res duos Como n o tem boa atua o nos inc ndios da classe A preciso completar a ext
77. mensais apresentam um grande potencial para o uso de inversores de fre qu ncia e motores de alto rendimento Manuten o de motores el tricos Um setor de manuten o eficiente sem d vida a melhor prote o e preven o contra anormalidades e interrup es de servi os em motores el tricos chavea mentos cablagens m quinas e equipamentos necess rio elaborar programas de manuten o preventivos preditivos com o objetivo de manter as condi es operacionais selecionadas nos equipamentos quando da sua instala o 50 Acoplamento motor carga importante estabelecer programas de manuten o aut noma em que o ope rador da m quina parceiro da manuten o Por meio de inspe o detectando ru dos diferentes vazamentos de lubrificantes realizando uma avalia o confor me um roteiro anormalidades pequenas podem ser identificadas Fique ligado A manuten o aut noma previne mediante pequenos reparos a interrup o das m quinas por longos per odos para realizar grandes reparos No Cap tulo 5 descreveremos mais a es que podem ser desenvolvidas pelo se tor de manuten o buscando efici ncia nos equipamentos Aterramentos Quando existem riscos de explos es causadas por movimenta o de materiais preciso ter um bom sistema de aterramento O aterramento el trico tem tr s fun es principais e Proteger o usu rio do equipamento das descargas atmosf ricas raios atra v
78. ns corren tes polias etc e tamb m de componentes el tricos quadros de comando in versores de frequ ncia rel s contactores etc Observe na Figura 31 um quadro de comando Figura 31 Quadros de comando Aten o Em muitas empresas o pr prio operador da m quina faz a manuten o tanto mec nica como el trica Troca fus vel rearma rel s t rmicos e faz o rearme de seccionadores e disjuntores Isso causa de v rios acidentes alguns com bastante gravidade podendo levar o operador at a morte Um choque el trico a perturba o que se manifesta no organismo humano quando este percorrido por uma corrente el trica Normalmente ocorre ao to car um elemento energizado da rede de energia el trica por acidente ou inten cionalmente Capitulo 2 Sistema de acionamento motores el tricos 57 Os riscos de acidentes dos empregados que trabalham com eletricidade estao presentes em qualquer das etapas gera o transmiss o distribui o e consu mo de energia el trica Esses riscos constam da Norma Regulamentadora Insta la es e Servi os em Eletricidade NR10 do Minist rio do Trabalho e Emprego MTE Como vimos anteriormente o choque el trico ocorre quando o organismo hu mano percorrido por uma corrente el trica Podemos definir a corrente el trica como um movimento de el trons nos condutores A corrente el trica o movi mento ordenado de cargas el tricas em um condutor
79. nsmite grandes torques e compensa qual quer tipo de desalinhamento Figura 62 Acoplamento de grade Falk Fita de a o a com junta de encosto http www torkflex com br beta2101 images online catalogo_Catalogo 20C OMPLETO 20AT RGD pdf Acoplamentos de espiral Os acoplamentos de espiral s o constitu dos de uma s pe a O fole age como uma junta de dilata o para compensar as altera es t rmicas dos eixos que se aquecem em altas rota es Esse tipo de acoplamento compensa desalinhamentos axiais angulares e radiais mas apresentam caracter sticas de torque limitado se comparado aos outros Analise na pr xima ilustra o um exemplo de acoplamento em espiral Figura 63 Acoplamento de espiral Cap tulo 4 Acoplamentos 91 Acoplamentos m veis Esses acoplamentos s o empregados quando se deseja transmitir for a e movi mento somente nos momentos que forem acionados Eles obedecem a um co mando manual ou autom tico Figura 64 Acoplamento m vel Junta de articula o usada para transmiss o de torque em casos de eixos que formar o ngulo fixo ou vari vel durante o movimento A junta de articula o mais conhecida a jun ta universal ou junta cardan empregada para transmitir grandes for as Observe o exemplo de junta cardan Figura 65 Junta Cardan 92 Acoplamento motor carga Fique ligado Com apenas uma junta universal o ngulo entre as rvores n o deve exceder a 15
80. ntinuando nossa conversa onde o tema do cap tulo desenvolvido tra zendo informa es para o seu estudo e Voltando ao desafio depois de ler analisar e refletir sobre os assuntos abor dados no cap tulo voc retornar ao desafio proposto buscando a sua solu o luz do que foi estudado e Resumindo texto que sintetiza os principais assuntos desenvolvidos no ca p tulo Esperamos que este material did tico contribua para torn lo um cidad o cada vez mais consciente e comprometido em alcan ar a efici ncia energ tica cola borando assim para que o Pa s atinja as metas necess rias para o setor e conse quentemente benef cios para a sociedade brasileira e para o meio ambiente 13 Capitulo 1 MAQUINAS CONJUNTOS SUBCONJUNTOS E PECAS Iniciando nossa conversa A Revolu o Industrial ocorrida ha dois s culos se caracterizou pela utiliza o de novas formas de energia pelo homem Essa revolu o ocorrida na Inglaterra no s culo 18 permitiu s ind strias movimentarem suas m quinas mediante o uso do vapor Isso mudou de forma radical as organiza es industriais uma vez que se iniciou a mecaniza o das m quinas substituindo a m o de obra huma na Ap s o homem dominar a energia a vapor uma nova forma de energia co me a a ser desenvolvida a energia el trica Em 1878 as primeiras grandes usinas geradoras de energia el trica come am a ser constru das em Nova lorque e em Londres Em 18
81. nuten o far a reforma de uma das m quinas do setor de produ o O acionamento mec nico dever apresentar caracter sticas de estabilidade 68 Acoplamento motor carga na rota o Para essa escolha voc dever saber se a melhor solu o transmitir pot ncia atrav s de correias engrenagens etc Vamos analisar Continuando nossa conversa Transmiss o por conectores flex veis Os conectores flex veis correias s o elementos de m quinas destinados a trans mitir movimento e pot ncia quando a dist ncia entre os eixos condutor e con duzido for muito grande de forma que a transmiss o por contato direto se torne imposs vel ou antiecon mica As correias s o os conectores flex veis de maior utiliza o na ind stria Servem para transmitir pot ncia entre eixos atrav s do abra amento de duas ou mais polias Veja o exemplo a seguir Figura 38 Transmiss o por correia em V As correias s o usadas para transmitir a for a motriz com elevado rendimento com grande variedade de redu es dispensando o uso de lubrificantes A cor reia em V consiste de uma estrutura de fio base e lona com caracter sticas de grande resist ncia e flexibilidade destinadas a transmitir pot ncia Capitulo 3 Formas de transmiss o mec nica 69 A for a transmitida da polia para a correia e da correia para a polia por meio de ader ncia entre as superf cies Nas correias em V temos o efeito de cunha e a for a radial
82. o e hastes em quadrado e hastes em c rculos e placas de material condutor enterrado no solo exceto o alum nio e fios ou cabos enterrados no solo A haste de aterramento normalmente feita de uma alma de a o revestida de cobre Seu comprimento pode variar de 1 5 a 4 0m As de 2 5m s o as mais utiliza das pois diminuem o risco de atingirem dutos subterr neos em sua instala o 52 Acoplamento motor carga Figura 26 Haste de aterramento Figura 27 Caixa de aterramento A ABNT Associa o Brasileira de Normas T cnicas possui uma norma que regu lamenta o campo de instala es el tricas em baixa tens o Essa norma a NBR 5410 a qual como todas as demais normas da ABNT possui subse es As sub se es 6 3 3 1 1 6 3 3 1 2 e 6 3 3 1 3 referem se aos poss veis sistemas de aterra mento que podem ser feitos na ind stria Os tr s sistemas da NBR 5410 mais utilizados na ind stria s o apresentados a seguir Sistema TN S Podemos perceber na Figura 28 que temos o secund rio de um transformador cabine secundaria trif sica ligado em Y O neutro que representado pelo ponto em comum na liga o do transformador aterrado logo na entrada Esse neutro levado at a carga Paralelamente outro condutor identificado como PE utilizado como fio terra e conectado carca a massa do equipamento e ligado ao neutro Capitulo 2 Sistema de acionamento motores el tricos 53 Figu
83. o n o haja repeti o Dessa forma podemos estabelecer a es preventivas que assegurem maior vida til das pe as e dos componentes dos equipamentos Custo de manuten o Fazendo o levantamento dos custos de manuten o poderemos e Apropriar os gastos com materiais de reposi o utilizados na empresa e Apropriar os gastos de m o de obra empregados na empresa e Utilizar o levantamento como instrumento gerencial que permita tomada de decis es sobre substitui es e reformas de m quinas e equipamentos Observe o gr fico a seguir Gr fico 6 Custo de manuten o CUSTO DA MANUTEN O BRASIL 7 25 E 4 GE EE a ch z RE os 1801 1803 1905 1887 1000 200i ANO Fonte Abraman 110 Acoplamento motor carga Engenharia de confiabilidade Confiabilidade a probabilidade do equipamento sistema ou planta desempe nhar sua fun o por um per odo de tempo estabelecido e sob condi es definidas Confiabilidade uma expectativa de desempenho Normalmente definida no projeto do equipamento As m quinas s o constitu das por pe as justapostas Por exemplo em um redutor de 3 eixos com engrenagens helicoidais temos eixos engrenagens rolamentos Quando ocorre uma pane esse tipo de equipamento n o se quebra por inteiro Pode ter sido a quebra de um eixo um rolamento ou de um ou mais dentes do conjunto de rodas Analise o gr fico a seguir Gr fico 7 Taxa de falhas X tempo Taxa do F
84. o no sistema da alimenta o da rede Em fun o disto ela provoca a interfer ncia em equipa mentos instalados no sistema Os sistemas de prote o cabos contatores de ver o ser superdimensionados ocasionando um custo elevado Quando da partida do motor poder haver queda da tens o da rede Nesse caso empregam se as partidas compensadas que podem ser e chaves estrela tri ngulo e chaves compensadoras e partidas eletr nicas inversores de frequ ncia soft starter Chave estrela tri ngulo Nesse tipo de chave o motor parte com tens o reduzida ligando o motor na configura o estrela alimentando com a tens o de liga o tri ngulo Ap s de corrido um tempo normalmente 10 a 15 segundos o motor atinge aproxima damente 90 da rota o nominal comuta se para a configura o tri ngulo apropriada para motores que partem em vazio isto sem carga ou com baixas cargas pois o torque de partida reduzido em aproximadamente 35 do seu valor com partidas diretas fundamental para a partida com a chave estrela tri ngulo que o motor tenha a possibilidade de liga o em dupla tens o ou seja em 220 380V em 380 660V ou 440 760V Os motores dever o ter no m nimo 6 bornes de liga o 42 Acoplamento motor carga Observe o esquema a seguir Figura 21 Esquema el trico partida estrela tri ngulo Chave compensadora Este modo de partida se aplica igualmente aos motores de forte pot ncia com
85. o tamb m cha mados de buchas e os mancais de rolamentos comumente chamados de rola mentos Vamos estudar primeiro os mancais de deslizamento Mancais de deslizamento S o elementos de m quinas que t m a fun o de suportar os esfor os din micos do eixo seu alinhamento e ainda a flutua o do mesmo numa camada lubrifi cante De acordo com o movimento podemos classific los em Deslizamento movimento e radial e axial Figura 13 Mancal radial Chaveta Entrada de leo Bucha Figura 14 Mancal axial Capitulo 1 M quinas conjuntos subconjuntos e pe as 23 Os mancais podem ser feitos de diversos materiais Apresentamos na Tabela 1 os materiais e suas respectivas durezas Tabela 1 Materiais para mancais Material da bucha Dureza kg mm Eae pee ee Babbitt de chumbo 15 20 150 Babbitt de estanho 20 30 150 Ligas de bronze 40 80 300 Bronze estanho 60 80 300 400 Liga de aluminio 45 50 300 Mancais de rolamentos Teoricamente os mancais de rolamento apresentam um coeficiente de atrito me nor do que os mancais de deslizamento Vantagem Desvantagem deslizamento Avantagem mais importante do rolamento que o atrito na partida n o superior ao de opera o contrastando com o mancal de Apresenta como desvantagem serem mais ruidosos do que os mancais de deslizamento e terem um custo mais alto Al m disso em alguns casos apresentam
86. omba centr fuga criando uma corrente de fluido sob press o arrastando o rotor O segundo o rotor que est ligado carga e arrastado pelo impelidor atrav s do leo sob press o Ambos rotor e impelidor est o colocados no interior de uma carca a met lica contendo o fluido hidr ulico leo ou gua Figura 71 Impelidor Capitulo 4 Acoplamentos 99 Figura 72 Montagem do acoplamento hidr ulico Figura 73 Acoplamento hidr ulico Fique ligado Os fabricantes recomendam um n vel certo de leo para o perfeito funcionamento do acoplamento hidr ulico bem como o tipo de leo adequado com rela o viscosidade e caracter sticas t cnicas 100 Acoplamento motor carga Os motores de grande pot ncia apresentam algumas caracteristicas especificas Quando o motor parte ele apresenta uma elevada corrente de partida e ain da o tempo gasto na acelera o das cargas de alta in rcia resulta em eleva o de temperatura do motor Essa eleva o excessiva nos enrolamentos do motor pode encurtar sua vida til ou mesmo ocasionar sua queima Para evitar que isso aconte a a NBR 7094 estabelece um regime de partida m nimo que os fabrican tes de motores devem se adequar Regimes de partida Duas partidas sucessivas com o motor frio isto enrolamento com temperatura ambiente e a segunda logo a seguir com o motor tendo desacelerado at o repouso Uma partida com o motor qu
87. oplamento motor carga Um desafio para voc Voc o supervisor de produ o em sua empresa Est preocupado em manter os n veis de produ o se o quadro de operadores de m quinas suficiente se o estoque para a produ o est adequado etc O PCP da empresa mandou um grande pedido de fabrica o portanto necess rio planejar bem o atendimento do pedido Ao mesmo tempo chega a noticia de que o supervisor de manuten o saiu da empresa e que voc ter de assumir temporariamente as duas supervis es a de produ o e a de manuten o Como voc poderia dar conta das duas ativida des Fa a um plano de a o Continuando nossa conversa Manuten o das m quinas Podemos definir manuten o como um conjunto de atividades que tem como objetivo conservar em condi es operacionais satisfat rias o patrim nio da em presa pr dios m quinas utilidades etc As atividades de manuten o podem ser efetuadas de duas formas atuando corretivamente e preventivamente Atividades de manuten o A manuten o se limita a atuar sempre de forma emergencial isto ap s a quebra ou colapso da m quina s o alocados os recursos e a manuten o tem a dif cil tarefa de localizar o defeito san lo e colocar novamente o equipamento em opera o A manuten o trabalha de acordo com um programa previamente tra ado em que s o estabelecidas paradas peri dicas para que sejam feitas Preventiva inspe es e troca
88. p sitos e participam em grande parte da melhoria dos lubrificantes os quais no estado natural n o possuem certas caracter sticas que lhes emprestam os aditivos A sele o de um aditivo n o um processo simples uma vez que a a o f sica e qu mica do mesmo obscurecida pela natureza complexa do lubrificante Capitulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 129 Lubrifica o de mancais de rolamento Figura 85 Lubrifica o com graxa A lubrifica o dos rolamentos pode ser feita com graxa ou leo dependendo da aplica o Como regra geral a caixa deve ser cheia apenas at um ter o ou meta de de seu espa o livre com uma graxa de boa qualidade Devemos tomar cuida do com a contamina o da graxa que poder causar dano pista de rolamento Os itens a serem verificados durante a opera o de um mancal de rolamento incluem ru do anormal aumento excessivo de temperatura vazamentos na caixa de mancal descolora o do lubrificante Citamos como causas da eleva o de temperatura excesso de lubrificante pequena folga interna do rolamento montagem mal feita atrito excessivo do anel de veda o rota es muito altas sistema de lubrifica o inadequado 130 Acoplamento motor carga Observe na figura a seguir o dano provocado pela contamina o do lubrificante Figura 86 Dano causado por contamina o lubrificante Lubrifica o de mancais de deslizamento Os m
89. plamento motor carga Figura 55 Eixo desalinhado angularmente Angular Desalinhamento tipo radial ocorre entre eixos que apresentam excentricida de em sua montagem Figura 56 Eixo desalinhado radialmente Paralelo Desalinhamento tipo axial ocorre quando apresenta folga axial entre os eixos na montagem Figura 57 Eixo desalinhado axialmente Folga Fol bi gm Capitulo 4 Acoplamentos 87 Esses desalinhamentos podem ocorrer de forma individualizada ou combinada Para compensar estes tipos de desalinhamentos deve se usar acoplamentos fle x veis Acoplamentos flex veis Existem v rios tipos de acoplamentos flex veis no mercado cada tipo apresenta caracter sticas espec ficas que vamos agora analisar http www funcke com br acoplamentos omega asp Acoplamentos de engrenagens Sobre os cubos existem dentes externos que em combina o da luva com den tes internos fazem o acoplamento Transmitem cargas elevadas com altas velocidades porque apresentam grande n mero de dentes Esse tipo usado para compensar desalinhamentos angula res e axiais Figura 58 Acoplamento de engrenagens http wmww somatec ind br pdfs acoplamento de eng 100 pdf 88 Acoplamento motor carga Acoplamentos com insertos flexiveis Neste tipo de acoplamento o elemento intermedi rio deform vel O elemento el stico constitu do de borracha com lona press o espec fica para borracha em torno d
90. qu ncia no minais Regime o grau de regularidade da carga a que o motor submetido Os motores nor mais s o projetados para regime cont nuo isto funcionamento com carga constante por tempo indefinido e com pot ncia igual pot ncia nominal do motor 40 Acoplamento motor carga Grau de prote o Define o tipo de prote o do motor contra a entrada de gua ou de objetos es tranhos Agora que j analisamos alguns itens da placa identificadora vamos prosseguir nosso estudo sobre os motores Partida do motor de indu o Embora haja algumas exce es de uma maneira geral um motor de indu o requer aproximadamente seis vezes a sua corrente nominal para partida a ten s o nominal Na maioria das utiliza es residenciais ou industriais pequenos motores de indu o do tipo gaiola de baixa pot ncia podem partir com liga o direta rede sem que se verifiquem quedas na tens o de suprimento e sem que se verifique no motor um grande aumento do per odo de acelera o desde o repouso at sua velocidade nominal Fique ligado Sempre que poss vel a partida de um motor trif sico de gaiola dever ser direta Figura 20 Esquema el trico partida direta r Nai _ Capitulo 2 Sistema de acionamento motores el tricos 41 Nos casos em que a corrente de partida do motor elevada podem ocorrer as seguintes consequ ncias prejudiciais elevada queda de tens
91. ra 28 Aterramento TN S Sistema TN C Nessa liga o como podemos perceber na Figura 29 que o neutro que repre sentado pelo ponto em comum na liga o do transformador levado at a mas sa carca a do equipamento O fio terra do equipamento conectado a esse neutro O fio terra e o neutro s o constitu dos pelo mesmo condutor Figura 29 Aterramento TN C Sistema TT A Figura 30 vemos que o neutro aterrado logo na entrada e segue como neu tro at a carga equipamento A massa do equipamento aterrada com uma haste pr pria independente da haste de aterramento do neutro 54 Acoplamento motor carga Figura 30 Aterramento TT haste do Meraveanto PE Poma Correntes de curto circuito Sistemas de pot ncia apresentam v rios defeitos Os defeitos geram interrup es no fornecimento de energia e podem causar danos nos equipamentos S o tipos de defeitos e curto circuito e sobrecargas sobretens es e fases abertas em motores Fique ligado A qualidade do projeto el trico e dos equipamentos envolvidos na instala o s o fatores para a redu o da ocorr ncia de defeitos Por melhor que tenha sido desenvolvido o projeto a montagem a sele o do equipamento sempre haver risco de ocorr ncia de defeitos causando e corte prolongado no suprimento de energia el trica e perda de equipamentos el tricos e inc ndios Capitulo 2 Sistema de
92. s atividades de um programa de Gest o E manuten o Conjunto de estrat gias t ticas a es e controles destinados a Sistema de Gest o converter recursos em resultados Agora que j estudamos esses conceitos daremos prosseguimento analisando a implanta o de um plano de manuten o Como iniciar um programa de manuten o preventivo Um bom sistema de gest o deve prever a exist ncia de um programa de manu ten o preventiva Estabelecimento de um Departamento de Manuten o Organiza o desse departamento e cria o e implanta o de fichas relat rios arquivos com pastas de m quinas etc treinamento do pessoal envolvido mec nicos eletricistas de manuten o e operadores de m quinas e planejamento de inspe es peri dicas dos equipamentos por meio dos ope radores de m quinas lubrificadores que foram previamente treinados no pro grama de manuten o preventiva e coleta de dados sobre as m quinas mediante consulta de manuais cat logos consultas aos fabricantes e aos usu rios etc poder ser organizado um pro grama de manuten o preventivo para as m quinas e previs o da emiss o de relat rios que servir o para aumentar a nossa confia bilidade no sistema montado Cap tulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 109 An lise de danos e defeitos importante apurar qual foi a causa da falha do equipamento e como tomar me didas para que no futur
93. s de manuten o 96 Acoplamento motor carga Aten o O desalinhamento causa de vibra o nas carca as das m quinas caixas de mancal estragos em vedadores retentores an is oring Sintomas de desalinhamento entre eixos Os desalinhamentos n o s o verific veis visualmente Na maioria das vezes ne cessitamos de instrumentos analisadores de vibra o rel gios comparadores e muitas vezes em m quinas de grande porte se faz necess rio o uso de teodoli tos Podemos verificar os efeitos secund rios dessas for as que s o exibidos atrav s de alguns sintomas descritos a seguir e falhas prematuras de mancais selos mec nicos eixos e acoplamentos e excessivas vibra es no sentido radial e axial e temperaturas elevadas na carca a e nos mancais vazamento excessivo de leo nos retentores ou vedadores dos mancais e parafusos de funda o que se afrouxam seguidamente quebra ou afrouxamento dos parafusos dos acoplamentos e quebra ou trincas nos eixos pr ximos do mancal rolamento ou do cubo do acoplamento Todas as transmiss es perdem pot ncia no acionamento por imprecis o na fa brica o montagem tratamentos t rmicos e desbalanceamentos A seguir apresentamos uma tabela que relaciona os rendimentos dos principais tipos de acionamentos Capitulo 4 Acoplamentos 97 Tabela 6 Rendimento de acionamentos Tipo de Acoplamento Faixa de R
94. s de pe as de acordo com pr dimensionamento de vida til das referidas pe as Essa manuten o baseada em um trabalho de coleta de dados e engenharia de confiabilidade Corretiva Uma outra forma de atuar preventivamente com controle do equipamento por meio da manuten o preditiva efetuada com a m quina em funcionamento utilizando se instrumentos que podem predizer as falhas e determinar as trocas de componentes necess rias Normalmente se utilizam analisadores de vibra Capitulo 5 Manuten o das m quinas e equipamentos 107 es que nos d o o espectro de vibra es Veja o exemplo a seguir Figura 76 Espectro de vibra es vas so Ta o eee ma C abaja cj Gral Fique ligado As organiza es industriais devem adotar os m todos preventivos em vez da pouca efici ncia do m todo corretivo Continuando nosso estudo vamos agora tratar dos assuntos gest o e adminis tra o que s o essenciais para a cria o de um bom plano de manuten o 108 Acoplamento motor carga Gest o e administra o Para introduzi lo ao tema apresentamos a defini o de tr s termos muito impor tantes para o nosso estudo administra o gest o e sistema de gest o A o de administrar o conjunto de princ pios normas e fun es Administra o com o objetivo de ordenar a efici ncia para se obter resultados no programa E A o de gerenciamento da
95. s em dois grupos rigidos e flexiveis Quan do os eixos estiverem montadas em bases r gidas bem alinhadas podemos usar acoplamentos r gidos Os acoplamentos r gidos n o permitem movimento rela tivo entre o eixo motor e o eixo movido S o aplicados quando temos transmis s es onde necessitamos de fidelidade e precis o no torque Falaremos dos acoplamentos flex veis mais adiante Veja a seguir exemplos de acoplamentos r gidos Figura 53 Acoplamento r gido eras eee iiini Ss ee es Flange Capitulo 4 Acoplamentos 85 Figura 54 Acoplamento r gido Torque Quando um eixo torcido em rela o a sua linha de centro as for as de mes ma dire o agindo em sentidos opostos e atuando em pontos diferentes de um mesmo corpo r gido produzem torques tamb m chamados momentos ou bin rios que tendem a girar o corpo Fique ligado Torque a for a utilizada para fazer o eixo girar A unidade do sistema internacional para o torque o Newton metro Nm Tipos de desalinhamentos No caso de bases sujeitas a esfor os de tra o empenamento ou deslocamen tos os eixos devem ser acoplados por meio de acoplamentos flex veis tamb m chamados de complacentes As rvores podem apresentar tr s tipos de desali nhamentos angular radial e axial Vamos analis los a seguir Desalinhamento tipo angular ocorre entre eixos que apresentam um ngulo em sua montagem 86 Aco
96. scam garantir as adequadas orienta es para a realiza o de atividades Mesmo com todos esses cuidados sabe se que existe um n mero enorme de acidentes fatais decorrentes de servi os feitos em eletricidade Capitulo 2 Sistema de acionamento motores el tricos 59 Fique ligado A Norma Regulamentadora Instala es e Servi os em Eletricidade NR10 Minist rio do Trabalho e Emprego tem o objetivo de garantir a seguran a dos empregados que trabalham em instala es el tricas em suas diversas etapas incluindo projeto execu o opera o manuten o reforma e am plia o e assim como a seguran a de usu rios e terceiros Cuidados ao efetuar trabalhos em eletricidade e Observar dist ncia segura dos equipamentos e N o encostar em m quinas ou equipamentos supostamente desligados e Redobrar cuidados em ambientes sujos ou mal iluminados e Observar pisos molhados em especial ao efetuar medi es e Selecionar o melhor acesso aos equipamentos e quadros Observe na Figura 34 as condi es inseguras dos equipamentos Figura 34 Condi es inseguras 60 Acoplamento motor carga Seguran a em instala es el tricas desenergizadas Somente ser o consideradas desenergizadas as instala es el tricas liberadas para servi o mediante os procedimentos apropriados e obedecida a sequ ncia a seguir seccionamento e impedimento de reenergiza o e constata o da aus ncia d
97. sujeito a uma diferen a de potencial el trico Por conven o o sentido desta corrente determinado pelo movimento das cargas positivas no interior do condutor sendo naturalmente do ponto de maior para o de menor potencial muito embora o sentido real seja dado pelos el trons livres que fluem do ponto de menor potencial ao p lo de maior potencial Veja na Figura 32 Figura 32 Corrente alternada A corrente alternada ou CA em ingl s AC uma corrente el trica cuja magnitu de e dire o da corrente variam ciclicamente Observe que o valor da tens o e da corrente alternada n o fixo variando com o tempo Contando o a partir de zero at o m ximo temos a amplitude Vo do m nimo at o m ximo denomina se valor pico a pico Vpp O valor de pico a pico de uma tens o alternada definida como a diferen a en tre seu pico positivo e seu pico negativo 58 Acoplamento motor carga Fique ligado A corrente el trica medida atrav s de um equipamento medidor chamado de amper metro e sua unidade o Amper Figura 33 Amperimetros de alicate Todos os instrumentos destinados a medir correntes que atualmente s o utiliza dos baseiam o seu funcionamento na a o magn tica da corrente Medidores de corrente ou amper metros s o ligados em s rie com o circuito de corrente As empresas costumam sinalizar nos equipamentos a forma de liga o das cha ves atrav s da comunica o visual assim bu
98. tes somente poder o ser executados com as m quinas paradas salvo se o movimento for indispens vel realiza o do ajuste Art 186 O Minist rio do Trabalho estabelecer normas adicionais sobre prote o e medidas de seguran a na opera o de m quinas e equipamentos especialmen te quanto prote o das partes m veis dist ncia entre estas vias de acesso s Capitulo 1 M quinas conjuntos subconjuntos e pe as 31 m quinas e equipamentos de grandes dimens es emprego de ferramentas sua adequa o e medidas de prote o exigidas quando motorizadas ou el tricas Voltando ao desafio Voc verificou que na m quina aparece uma placa de identifica o Nessa placa consta o nome do fabricante o endere o o modelo da m quina e o n mero de s rie Muitos fabricantes compram componentes como redutores correias acoplamentos dispositivos hidr ulicos ou pneum ticos que far o parte da m quina Essas s o algumas das informa es que devem fazer parte da ficha de m quinas Outras informa es para o preenchimento da ficha de m quinas podem ser retiradas por exemplo dos tipos de mancais rolamento ou bucha As tole r ncias servem para orientar o fabricante pois as pe as nunca saem do mesmo tamanho Mas ainda faltam algumas informa es que ser o vistas nos pr ximos cap tulos Resumindo Vimos ao longo deste cap tulo a defini o de uma m quina como ela consti tu da e como suas pe as se int
99. trutivos Pot ncia nominal a pot ncia que o motor pode oferecer dentro de suas caracter sticas nominais continuamente Deve ser dado em HP ou KW a pot ncia mec nica dispon vel no eixo do motor quando este opera dentro de suas caracter sticas nominais Tens o nominal a tens o da rede para a qual o motor foi projetado As tens es nominais usuais s o 220 380 e 440V N mero de fases Os motores podem ser monof sicos e trif sicos Os motores de pequena pot n cia s o monof sicos Os motores de maior pot ncia s o trif sicos Capitulo 2 Sistema de acionamento motores el tricos 39 Fique ligado Os motores mais utilizados nas ind strias s o os motores trif sicos isto cont m tr s condutores fase e um condutor neutro Corrente nominal a corrente que o motor absorve da rede el trica quando em funcionamento com tens o frequ ncia e pot ncia nominais A corrente el trica um par metro importante para podermos dimensionar os condutores el tricos e os dispositivos de manobra e seccionamento do motor Frequ ncia nominal a frequ ncia do sistema para o qual o motor foi projetado Existem duas freq ncias normalmente utilizadas 50 Hz ou 60 Hz No Brasil a frequ ncia nominal utilizada de 60Hz Velocidade nominal medida em rota es por minuto rpm A velocidade nominal a velocidade do motor quando ele fornece a pot ncia nominal sob tens o e fre
100. tui o limite superior da toler ncia Os furos s o maiores ou menores conforme o tipo de ajuste dese jado Sistema furo base um sistema de ajuste em que a dimens o m nima dos furos igual dimens o nominal A linha zero constitui o limite inferior da toler ncia 20 Acoplamento motor carga Figura 8 Sistema de ajuste furo b sico eixo b sico O sistema de ajustes prev tr s classes de ajustes ajustes com folga ou m veis ou deslizantes ajustes com interfer ncia ou prensados ajustes indeterminados ou incertos Figura 9 Ajuste com folga dimmi Capitulo 1 M quinas conjuntos subconjuntos e pe as 21 Figura 11 Posi o do campo de toler ncia HPE EM ee Pr o qu nig EENT ia ry 4 _ Ua cep E E E Pee As Ema e 2 i og ru Folga of Fique ligado Quanto menor for o intervalo de varia o isto quanto mais preciso for o sistema de ajuste mais caro se torna o processo de fabrica o das pe as O n vel de refugos ao final do processo pode aumentar muito sendo motivo de retrabalho Mancais S o elementos de m quinas que t m como fun o assegurar o eixo sua flutu a o numa camada de lubrificante quando for de deslizamento temperatura adequada e prote o contra part culas abrasivas que possam danific lo Figura 12 Mancal 22 Acoplamento motor carga Os mancais se dividem em dois tipos os mancais de deslizament
101. ues Eliminar choques e Velocidades excessivas e Partidas com cargas grandes e Diminuir velocidade e Arrancar ser carga Danos nas engrenagens Vamos analisar agora os defeitos que podem ocorrer nas engrenagens Segundo as especifica es da AGMA American Gear Manufactury dividimos as falhas de engrenagens em quatro grupos e quebra e desgaste e fadiga Superficial e escoamento pl stico 118 Acoplamento motor carga Destes existem dois problemas que sao fundamentais e que podem causar da nos a uma engrenagem fratura por fadiga causada pelas cargas alternadas e des gaste na superficie Quebra por fadiga do material As engrenagens de dentes retos possuem dentes paralelos ao eixo de rota o e s o usadas para transmitir movimento de um eixo a outro A transmiss o de pot ncia se d por contato em toda a superf cie do dente transmiss o por cho que As engrenagens est o sujeitas a cargas c clicas e sabe se que um material sujeito a esfor os c clicos um dia ir falhar Estas falhas recebem o nome de falhas de fadiga Figura 79 Quebra dente da engrenagem As trincas iniciam em imperfei es ou descontinuidades do material ou seja em locais onde haja concentra es de tens es Existem tr s est gios b sicos nesse processo nuclea o propaga o est vel da trinca e fratura brusca devido propaga o inst vel da trinca Esse defeito come a geralmente com uma trinca do l
102. um processo de resfriamento deixa de escoar livremente Esta caracter stica tem grande import ncia no caso especial dos lubrificantes utilizados em compressores frigor ficos Viscosidade a medida da resist ncia ao escoamento apresentada por um leo De todas as caracter sticas f sicas a viscosidade a que apresenta maior interesse em rela o propriedade lubrificante dos leos N mero de neutraliza o determina a acidez ou alcalinidade de um produto 126 Acoplamento motor carga Lubrifica o m todos Os problemas relativos lubrifica o de m quinas e equipamentos s o in me ros Cada tipo particular de condi o de movimento e de atrito entre as partes met licas exige um determinado tipo de produto Os leos mais utilizados no setor industrial n o podem deixar de usar aditivos fundamentais para o seu de sempenho e para a prote o da m quina De modo quase universal os lubrificantes industriais obedecem a regras funda mentais de composi o Assim os leos utilizados em e sistemas hidr ulicos s o combinados com anticorrosivos antiespumantes e antiferruginosos e caixas de engrenagens sempre devem ser combinados com aditivos anti des gastes anti ferrugem engrenagens abertas devem ser asf lticos Fique ligado Lubrificantes para uso em que o gotejamento indesej vel devem ser os adesivos Graxas As graxas lubrificantes s o considerad
103. uma vida til menor 24 Acoplamento motor carga Os rolamentos s o montados em suportes espec ficos que os fixam e os prote gem contra materiais abrasivos Os rolamentos s o classificados em rolamentos de esferas ou rolamentos de ro los dependendo do tipo de corpo rolante empregado para transmitir a carga As esferas transmitem a carga atrav s de uma pequena rea contato puntiforme por isso comparada com os rolos contato linear transmitem cargas menores rota es menores Apresentam menor desenvolvimento de calor do que os de rolos e menor atrito Figura 15 Rolamento de esfera Figura 16 Rolamento de rolos Retentores Evitam o vazamento de graxa lubrificante entre superf cies que possuem movi mento Entre as veda es para uso din mico as mais simples s o as guarni es de limpeza ou separadoras que servem para mant la livre da poeira e outros materiais abrasivos evitando r pido desgaste do componente eixos e rolamen tos Os tipos de guarni es din micas destacadas s o U cup L cup O Ring Veja a seguir um exemplo de retentor Capitulo 1 M quinas conjuntos subconjuntos e pe as 25 Figura 17 Retentor Retentor 4 H Ea EA Mancal Balanceamento Em m quinas com pe as m veis comum que ap s um determinado tempo de trabalho apresentem desgaste desalinhamento o que poder causar vibra es Para corrigir essas vibra es normalmente feito o balanceamento

2 - Acoplamento Motor Carga

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