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Estudo de Melhoria do Serviço de Manutenção de uma

1. Notas Alimenta o Ventila o Notas _ Acoplamento Notas Equilibragem 103 Checklist de manuten o Redutor Vibra o no o RD Ru dos o osso 104 Tipo de lubrificante Marca do lubrificante Data de coloca o Restantes inspe es Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Temperatura do c rter N vel do lubrificante Notas Fugas de lubrificante Notas Estado do lubrificante Notas Inspe o aos retentores e juntas Notas Sinoblocos Notas Inspe o completa ao redutor Notas Substituir lubrificante Notas Substituir a massa dos rolamentos Notas Substituir retentores
2. l a 61 5 5 3 2 Medi o de vibra es asien a ida 62 5 5 4 Aquisi o de dados pasta cin stur nit a EERE EE i 63 5 5 5 Programa para a an lise de vibra es serena 64 5 5 6 Programa Vacon Ve eae is ei ones 65 6 Monitoriza o do equipamento 000 0 ees eeseccsseeseseeesneecececeseeeseecsaceceaeeesaeecsaaeseaeeesaeees 67 6 1 Metodologia dos ensaios efetuados er reeee erre 67 6 2 Principais frequ ncias a visualizar no espectro de frequ ncia 68 6 2 1 C lculo das principais frequ ncias rear 68 6 3 Ensalos efetu das in n essential biunekhrsiienn 70 6 4 Apresenta o de resultados oonconnonnnnonnnonccoonncnnnnnnonccnnnacnnnnnnonccnnnaconnnnnann conan cria canas 71 6 4 1 Vibra es d TEdULOR ririo eicon seien initial REAA 71 6 4 2 Monitoriza o da temperatura do lubrificante 72 65 Discuss o de resultados voii ia te Hi Rn 73 6 5 1 An lise de VIDTACOES tisdale Saad E 73 6 5 2 Evolu o da temperatura do lubrificante 15 7 Conclus es e sugest es para trabalhos futuros erre 77 Pale CONCA ii 77 7 2 Sugest es para futuros trabalhos a desenvolver ii 79 Referenci s Bibliogr fic s unu a nt ea u daa 81 Anexo A Avarias em enrolamentos de motores ass ncronos trif sicos 16 85 Anexo B Avanas emirola
3. 105 Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Pintura anticorrosiva Notas Limpeza exterior 106 Anexo G Desenhos da bancada de ensaios FCT UNL Copiado Verificado Pedro Varela 1 5 1 04 Viga da base FS TE DE Fa Fa Ki 107 FCT UNL Pedro Varela Viga lateral da base 108 Viga lateral da base FCT UNL Pedro Varela 109 110 cantoneira de refor o FCT UNL Pedro Varela Cantoneira para alavanca FCT UNL Pedro Varela 111 112 opi tado Escalas 1 2 E NIE E kan ol E att Pedro Varela Cantoneira para alavanca DETAIL A SCALE 1 5 ITEM NO PART NUMBER DESCRIPTION Viga da base 1 04 alavanca 1 01E canfoneira para alavanca 1 01D Viga lateral da base 1 02 cantoneira de refor o 1 05 viga lateral da base 1 03 UPN 80 Pedro Varela 113 114 placa variador frequencia FCT UNL 2 01 Pedro Varela HE ES copado FCT UNL Verificado O3 3 visto 35 3 01 Alavanca IE S ee ee NP 265 ed JOR e OS De Ka M dio Tolerancia 115 116 Pesado cado visto Escalas 1 1 Espacador da alavanca FCT UNL Pedro Varela ITEM NO PART NUMBER DESCRIPTION E a Desenho 3 01 es 2 Hexag Sh NU 8675 MI2X1 5 N EEE espacador da 4
4. 82 Varvel Catalogo Varvel RS RT Varvel spA 2011 D Braga New Approach to the Maintenance of Gear Motors and Industrial Gears p 2 D Braga Gest o da Manuten o de accionamentos electro mec nicos 2011 SKF Manual de mantenimiento y recambio de rodamientos S rmlands Grafiska 1986 FAG Portuguesa LDA Danifica es em rolamentos WL 82102 PC 1987 SKF Cat logo Geral Retentores Industriais 2008 Escola SENAI Santos Durmont Elementos de Veda o S o Jos dos Campos 2010 Corteco Apostila Retentores pp 1 24 U F do Par Lubrifica o industrial Mobil Fundamentos da Lubrifica o 3 Edi o Mobil Oil Portuguesa 1980 Mobil O autom vel Mobil Oil Portuguesa 1982 M L E M Rodrigues Curso de especializa o em manuten o produtiva total 2008 Y Ding and N F Rieger Spalling formation mechanism for gears Wear vol 254 no 12 pp 1307 1317 Nov 2003 R L Norton Projeto de m quinas uma abordagem integrada 2 Edi o BOOKMAN COMPANHIA ED 2004 V Mirshawka Manuten o preditiva Caminho para zero defeitos 1 Edi o McGraw Hill 1991 G P Maia Pr tica da Manuten o 2006 Daniel and F Lago Manuten o preditiva de um redutor usando an lise de vibra es e de part culas de desgaste 1998 J C B Nogueira and V P Reis Emprego da termografia na inspe o preditiva Rev
5. 84 E Alecrim Placa de som principais caracter sticas 2007 Online Available www infowester com placadesom php Accessed 06 Aug 2012 M B Hunt and K Dingley Technical Trimmings Use of the sound card for datalogging Physics Education vol 37 no 3 p 251 2002 A M Gretarsson Scope a minimal and incomplete user s manual SpectraPlus FFT Spectral Analysis System user guide SKF Frequ ncias dos rolamentos Online Available http www skf com skf productcatalogue calculationsFilter lang pt amp newlink amp prodid amp action Calc6 Accessed 23 Aug 2012 Anexo A Avarias em enrolamentos de motores ass ncronos trif sicos 16 Avarias Causas prov veis Curto circuito entre espiras Curto circuito na bobine Falha no esmalte isolante do fio Falha no verniz Contamina o interna do motor Oscila es bruscas na tens o de alimenta o Curto circuito entre fases Falha no material isolante Contamina o interna do motor Degrada o do material isolante por funcionamento do motor a temperaturas mais elevadas do que o preparado Curto circuito na conex o Falha do material isolante Contamina o interna do motor Sobreaquecimento das conex es por mau contacto Curto circuito na sa da da ranhura Curto circuito no interior da ranhura Falha no esmalte que isola o fio Falha no verniz de impregna o Falha do material isolant
6. euros por dia 11 33 4 1 2 Endoscopia A endoscopia uma t cnica de observa o utilizada em manuten o preditiva que facilita inspe es em locais de dif cil acesso sem recorrer necessidade de se desmontar o equipamento Consiste em introduzir um cabo de fibra tica no interior do equipamento e avaliar o seu estado atrav s da imagem gerada no visor Em redutores de velocidades bastante utilizada para determinar o estado das engrenagens e avali las de modo a verificar desgaste e forma o de pitting 40 4 1 3 An lise do lubrificante Z A an lise efetuada ao lubrificante uma das mais antigas t cnicas utilizadas em manuten o preditiva A monitoriza o baseia se na an lise da condi o do lubrificante determinada a viscosidade acidez e produtos qu micos para se quantificar o estado dos aditivos O sistema de lubrifica o do equipamento tamb m monitorizado de modo a se determinar o teor de gua e presen a de outros contaminantes A an lise efetuada ao lubrificante consiste tamb m na monitoriza o do desgaste do equipamento onde s o avaliadas as condi es de funcionamento e o desgaste dos elementos S o verificadas a presen a de metais que ocorrem do desgaste das engrenagens Estas avalia es permitem prever o estado do equipamento e intervencion lo quando necess rio 11 Sendo o lubrificante o respons vel pela diminui o do desgaste de um equipamento o estudo das part
7. o Existindo unanimidade dos autores sobre a evolu o hist rica da manuten o o mesmo n o se pode afirmar acerca dos tipos de manuten o existentes Para Jos Cabral a manuten o divide se em 3 grupos 4 manuten o de melhoria preventiva e corretiva A manuten o preventiva para este autor dividida em preventiva sistem tica e condicional A manuten o preventiva sistem tica executada atrav s da realiza o de tarefas em intervalos de tempo pr estabelecidos Na manuten o preventiva condicional realizam se trabalhos no equipamento quando existe uma indica o t cnica para tal ou quando realizado 4 e O diagn stico de emin ncia de avaria atrav s de t cnicas de manuten o condicionada e A avalia o em tempo real do estado do equipamento atrav s da interpreta o de valores de ruido folgas ou at par metros de funcionamento Na NP EN 13306 2007 a vis o geral dos tipos de manuten o dividida atrav s da dete o ou n o de falha no equipamento 1 A manuten o efetuada antes da ocorr ncia da falha denominada de preventiva dividindo se em condicionada e sistem tica A efetuada depois da ocorr ncia da falha designa se por corretiva dividindo se em diferida ou imediata A manuten o corretiva diferida efetuada posteriormente dete o da falha no equipamento Por outro lado a manuten o imediata realizada ap s a dete o da falha com vista a evitar consequ ncias de mai
8. o e apresentada a estrutura da mesma No cap tulo 2 efetuada uma apresenta o sobre a manuten o industrial Este cap tulo encontra se dividido em tr s subcap tulos No subcap tulo 2 1 faz se uma introdu o manuten o e descrita a sua evolu o No subcap tulo 2 2 s o referidos os modelos de manuten o existentes No subcap tulo 2 3 s o explicados os diversos tipos de manuten o existentes No cap tulo 3 apresentam se as tem ticas de acionamentos eletromec nicos e descrevem se um conjunto de avarias que ocorrem neste tipo de equipamentos Este cap tulo encontra se dividido em tr s subcap tulos No subcap tulo 3 1 efetuada a defini o de equipamentos eletromec nicos No subcap tulo 3 2 introduzida a tem tica dos motores el tricos e as principais avarias que ocorrem neste tipo de equipamentos No subcap tulo 3 3 s o abordados os redutores de velocidade e as avarias que ocorrem nos principais componentes que os constituem No cap tulo 4 s o abordadas as t cnicas recentes de manuten o preditiva utilizadas em acionamentos eletromec nicos cap tulo No cap tulo 5 efetuado um plano de atividades de manuten o da empresa SIEPI Este encontra se dividido em quatro subcap tulos No subcap tulo 5 1 explicada a atual manuten o efetuada pela empresa No subcap tulo 5 2 s o explicados quatro casos de repara es de equipamentos No subcap tulo 5 3
9. o e a n vel econ mico exist ncia ou n o de equipamentos alternativos que possam desempenhar o mesmo papel na produ o e a exist ncia de stock de componentes que garantam uma r pida repara o do equipamento Pretende se implementar este m todo na SIEPI para utiliza o com os seus clientes Atrav s de respostas r pidas o cliente pode entender a necessidade de altera o ou n o do tipo de manuten o que tem destinado ao seu equipamento Tabela 5 2 Pontua o atrav s do m todo Ipinza 50 Cliente _ Equipamento __ Crit rios para sele o da pol tica de manuten o Caracter stica Condi o Pontua o Escolha P ra 4 Efeito na produ o Reduz 2 N o p ra 0 Valor t cnico Alto 4 econ mico do M dio 2 equipamento Baixo 1 Preju zo Sim 2 m quina em si N o 0 Prejuizo ao Sim 3 processo Nao 0 Prejuizo ao Risco 1 pessoal Sem risco 0 Depend ncia Estrangeiro 2 Log stica Local 0 Depend ncia de Terceiros 2 m o de obra Pr pria 0 Probabilidade de Alta 1 avaria fiabilidade do equipamento Baixa 0 Facilidade de Alta 1 repara o Baixa 0 wate Simples 2 Flexibilidade e TES 1 Redundancia Dupla 0 49 Tabela 5 3 Classifica o atrav s do m todo Ipinza 50 ERE UE N ecessidade de a Aplicar manuten o preventiva 19 22 Critica Manuten o preventiva 13 19 Importante Manuten
10. An Introduction to Predictive Maintenance 2nd ed Elsevier Science 2002 p 438 A Trabachini and S M Ell A manuten o centrada na confiabilidade uma pr tica contempor nea 2003 B S Dhillon Engineering Maintenance 1st ed CRC Press 2002 A Al Shayea Maintenance Definition King Saud University 2007 APMI Manuten o 11 Congresso Nacional de Manuten o 2011 G P Sullivan R Pugh A P Melendez and W D Hunt O amp M Best Practices Guide 2 0 2nd ed FEMP 2004 p 215 C A D Bezerra Manuten o Industrial pp 1 5 C V Pinto Organiza o e Gest o da Manuten o Monitor Pr 1999 A Francisco Motores El ctricos 3 Edi o LIDEL edic es t cnicas Lda 2009 A A Roque Controlo de Condi o de Motores El ctricos de Indu o Trif sicos pp 1 25 2010 WEG Motores El tricos 2009 SEW Redutores e moto redutores Manual de instru es 2006 G Niemann Elementos de m quinas Volume II 5th ed Edgard Blucher LTDA SENAI CST Companhia Sider rgica de Tubar o No es B sicas de Elementos de M quinas SENAI pp 3 120 C M Branco J M Ferreira J Domingos da Costa and J Silva Ribeiro Projecto de Org os de M quinas 2 Edi o Funda o Calouste Gulbenkian 2008 81 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
11. O ponto 2 corresponde a 169 minutos de dura o de testes com a referida massa enquanto que o ponto 3 a 479 minutos Os pontos 4 a 8 correspondem a um intervalo de 3299 minutos com 38 Kg aplicados sobre a alavanca Encontram se tamb m em anexo as monitoriza es efetuadas para os pontos 5 6 e 7 O ponto 5 corresponde a 4 minutos de funcionamento com a referida carga Neste ponto o tapperlock que se encontrava colocado no veio do redutor saiu da sua posi o inicial tendo sido 71 necess rio proceder ao seu aperto O 6 e 7 ponto de monitoriza o ocorrem respetivamente a 2238 e 2939 minutos de funcionamento com uma carga de 38 kgf Nos gr ficos que se encontram em anexo est o indicados a frequ ncia da rede e a de engrenamento Estas indica es apenas se encontram nas situa es onde existe rota o do redutor e somente nos gr ficos em escala linear na frequ ncia 6 4 2 Monitoriza o da temperatura do lubrificante Para a evolu o da temperatura do lubrificante do redutor encontram se em anexo J diversas figuras que traduzem a referida evolu o As situa es apresentadas s o livre 22Kg e 38Kg respetivamente A apresenta o dos resultados segue a ordem temporal das monitoriza es efetuadas Os gr ficos das situa es que o redutor n o tinha qualquer massa aplicada ou 22kg foram efetuados para um intervalo de tempo considerado diminuto Os gr ficos para a situa o de 38kg representam uma
12. o de dados Este pode ser mediante o microfone ou line input A entrada de aquisi o de dados a partir do microfone apenas permite a utiliza o de 1 canal ao passo o line input permite utilizar 2 canais stereo O line input e o microfone podem ser utilizados para medir varia es no tempo de tens o na gama de valores dos 10 mV a 1V Estas medi es s o efetuadas mediante programas dispon veis 65 Como resposta de frequ ncia a maioria das placas situa se no intervalo de valores entre os 20Hz e 20KHz 5 5 5 Programa para a an lise de vibra es Pretendendo se com esta aplica o a utiliza o da placa de som para obter os sinais el tricos gerados pelo sensor de vibra o necess rio um programa para interpretar os valores obtidos A maioria dos oscilosc pios que existem no mercado tem um custo demasiado elevado Com a utiliza o desta solu o que tem sido descrita os custos s o reduzidos substancialmente Dos demais oscilosc pios que podem ser encontrados na internet e depois de terem sido experimentados bastantes programas escolheu se o Scope O Scope figura 5 23 um c digo gratuito criado por Andri M Gretarsson para o programa Labview A escolha de um oscilosc pio gratuito garante que o processo de utiliza o deste tipo de monitoriza o para redutores de velocidade pode ser utilizado de um modo mais abrangente O programa Scope um software que inclui tr s instrumentos utilizados em laborat rio
13. o encaminhadas para o departamento de automa o Na ficha de repara o foram colocados ndices de prioridade Com isto pretende se dar ao cliente a possibilidade de escolha entre diferentes tempos m ximos poss veis para repara o dos seus equipamentos Este processo feito mediante a utiliza o de cores vermelho amarelo e verde a que corresponde um tempo m ximo de repara o de at 24 horas at 72 horas e mais de 72 horas respetivamente Com esta possibilidade de escolha para urg ncia de repara o que al m do mais pode ser cobrada pela empresa como taxa de urg ncia pode perceber se o real valor do equipamento para o cliente e a falta do mesmo em servi o A ficha de repara o dos redutores de parafuso sem fim encontra se dividida em tr s partes Na primeira parte encontram se os dados do cliente e do equipamento O aspeto visual do redutor tamb m abordado nesta sec o atrav s do preenchimento de respostas r pidas que indicam o seu estado de conserva o exterior A segunda parte corresponde ao processo de abertura do equipamento onde s o verificados os componentes existentes e o seu estado de conserva o dado grande enfase ao lubrificante engrenagens rolamentos juntas e retentores Mais uma vez poss vel indicar atrav s do preenchimento de resposta r pida o estado dos componentes e o t cnico indicar uma opini o mais descritiva do real estado de conserva o dos elementos No final desta sec o ex
14. silenciosas T m como aplica o a transmiss o de movimento e velocidade entre eixos paralelos ou com ngulos que normalmente s o de 60 ou 90 19 Neste tipo de rodas dentadas o engrenamento n o efetuado simultaneamente a toda a largura do dentado como ocorre nas cil ndricas de dentes direitos medida que ocorre a rota o da roda o contacto entre os dentados ocorre gradualmente seguindo uma linha n o paralela aos eixos das engrenagens A isto se deve o engrenamento suave e silencioso caracter stico deste tipo de transmiss o mec nica Do ponto de vista da efici ncia este tipo de engrenagens id ntico s de dentes direitos As engrenagens c nicas s o utilizadas quando necess rio transmitir pot ncia entre dois veios concorrentes entre si O ngulo entre duas engrenagens c nicas normalmente de 90 mas poss vel utilizar outras configura es As engrenagens c nicas podem ser de dentes direitos ou helicoidais As de dentes direitos s o as mais utilizadas devido sua f cil conce o Por outro lado quando lhes s o incutidas elevadas velocidades tendem a tornar se ruidosas As de dentado helicoidal permitem um engrenamento mais suave sendo portanto mais utilizadas para elevadas velocidades 20 A utiliza o de engrenagens de parafuso sem fim uma combina o entre uma roda de coroa com um tipo de parafuso particular O parafuso o rg o do sistema transmitindo movimento roda de coroa A roda de c
15. vana Desenho 3 02 na Hexagon Nu 4032 12 W K a E esteras 7 Washer 60 7097 12 REDES A o fsowrmasn a o sommo i Desenhado Copiado FCT UNL Verificado visto Pedro Varela 30 01 Montagem avana HEHE I 117 soLesua ap epeueq EH EEEREN RIAA Oped INM DWAISIS Op DJS 8102 ap Joydnwejul JOPOUDA o ood bopjd Jonpas 0JoW LUUSDD UOLU 118 Anexo H Imagens da bancada de ensaios Figura H 1 Render da estrutura projetada Figura H 2 Render da estrutura projetada 119 Figura H 3 Imagem da bancada de ensaios em funcionamento Figura H 4 Imagem da bancada de ensaios em funcionamento 120 Anexo I Resultados retirados do programa Scope Motor e variador desligado da corrente el ctrica e subsequentemente da fonte de alimenta o 0 01 0 001 0 0001 1E 5 1E 6 1E 7 Response 1E 8 1 9 1E 10 1E 11 1E 12 10 Figura I 1 Motor e variador desligado em RMS AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 0 01 100 Frequency Hz 1000 0 001 0 0001 1E 5 1E 6 1E 7 Response 1E 8 1E 9 1E 10 1E 11 1E 12 Figura 1 2 Motor e variador desligado em RMS AVG100 escala linear na frequ ncia 0 01 Frequency Hz DITO
16. 69 Tabela 6 2 Frequ ncias de defeito dos rolamentos da roda de coroa 68 Rolamento 6006 fio 4 64 Hz fep 3 3 Hz frp 4 17 Hz 6 3 Ensaios efetuados Na tabela seguinte encontra se um resumo dos testes efetuados com os tempos de utiliza o dos pesos de halterofilismo As 69 horas de monitoriza o foram distribu das ao longo de 12 dias tendo sido muitas vezes efetuados mais do que um ciclo de testes por dia Foram efetuados 17 testes monitorizados Tabela 6 3 Testes efetuados N do teste Dura o do teste min Massa colocada Carga aplicada no ponto C kg da alavanca N 1 87 2 62 3 50 q E 4 58 6 62 7 290 22 215 82 8 133 Como se pode verificar pelos dados que se encontram na tabela acima a maioria do tempo monitorizado foi com uma massa de 38 Kg que perfizeram um total de 3299 minutos Os 257 minutos utilizados sem carga serviram apenas para retirar dados de refer ncia da resposta do redutor Assim foi poss vel efetuar uma compara o das respostas no in cio e passadas as 69 horas de monitoriza o 70 6 4 Apresenta o de resultados Os resultados apresentados para as monitoriza es efetuadas ao equipamento dividem se em an lise s varia es da temperatura mediante as diferentes cargas aplicadas ao veio e a vibra o registada em diversos pontos selecionados 6 4 1 Vibra es do redutor Foi criada uma linha temporal de
17. Aquecimento dos rolamentos Excesso de for a axial ou radial no acoplamento Eixo torto Contamina o do lubrificante Aquecimento do motor Ventila o obstru da Ventoinha inadequada Tens o fora da especificada 17 Tabela 3 1 Algumas avarias em motores el tricos continua o Avarias Causas prov veis Entreferro abaixo do recomendado Aquecimento do motor Liga es erradas Sobrecarga Eixo desalinhado Rotor descentrado Liga es erradas Elementos estranhos no entreferro Ventilador com obstru es Rolamentos com desgaste ou defeito Rotor descolado e a raspar no estator Altera es na tens o da rede Liga es erradas Vibra o excessiva Rolamentos com folga Eixo desalinhado Poss veis folgas no estator Anomalias na base do motor Ru dos elevados Os enrolamentos dos motores ass ncronos trif sicos podem tamb m sofrer danos Normalmente a sua vida til depende de fatores espec ficos de utiliza o do motor tens o corrente frequ ncia polos e grau de prote o Quando ocorrem falhas nos enrolamentos a primeira tarefa a realizar a abertura do motor e an lise dos mesmos 16 Na tabela que se encontra em anexo A encontram se as danifica es t picas que ocorrem nos enrolamentos dos motores trif sicos 3 3 Redutores de velocidade componentes e avarias Os redutores de velocidade s o equipamentos totalmente massificados em termos de utiliza o industrial
18. C para massa lubrificante e 110 C para leo No caso de utiliza o de FPM a temperatura m xima de veda o de 150 C 27 A temperatura respons vel pela vida til do retentor pois o calor promove um r pido envelhecimento da borracha A este envelhecimento est relacionado a perca das propriedades el sticas do material e consequente capacidade de correta fun o de veda o A rota o do eixo do motor ou do redutor tamb m contribui para a gera o de calor sendo que quanto maior as rpm maior o calor gerado Os retentores devido sua fragilidade s o elementos suscet veis de falhas S o recomendados especiais cuidados na montagem e armazenamento A degrada o acontece com aumentos de temperatura aumento de for a radial falta de lubrifica o e falhas que ocorram devido aos veios onde estes elementos s o acoplados A m montagem e o armazenamento em locais impr prios contribuem para a ocorr ncia de falhas 28 Em anexo C encontram se as falhas que ocorrem nestes elementos 23 3 3 3 Lubrificante No contacto entre duas superf cies ocorre atrito e desgaste O desgaste respons vel pela danifica o das superf cies dos elementos que se encontram em contacto Em qualquer sistema mec nico o desgaste e o atrito s o altamente prejudiciais diminuindo a vida til dos componentes e o seu rendimento em servi o A lubrifica o respons vel pela redu o tanto do atrito como pelo desgaste nos equipament
19. Estes s o o oscilosc pio gerador de sinais e a an lise espectral O Scope software para ser utilizado com o microfone ou com o line input Para os testes de monitoriza o que se pretendem efetuar a fun o de gerador de sinal n o tem interesse O software tem tamb m a possibilidade de grava o do sinal gerado para posterior an lise Esta fun o n o foi tamb m utilizada visto que se pretende uma monitoriza o on time das condi es de funcionamento do redutor Para os instrumentos dispon veis no programa existem diversos par metros bastante uteis para se realizarem as an lises pretendidas Podem ser colocados filtros para filtragem do sinal da amostra Estes podem ser para passagens baixas ou altas passagens de banda ou corte de banda O filtro de banda apenas passa o intervalo de frequ ncia selecionada e atenua as restantes Os dados obtidos no oscilosc pio s o a amplitude em fun o do tempo O tempo encontra se representado no eixo do y e a amplitude no eixo do x No spectrum analyzer mostrado o resultado obtido atrav s da an lise de Fourier A an lise de Fourier efetuada com base na amostragem requerida sendo normalmente utilizado 44100 S s A resposta bem como a frequ ncia obtida pode ser apresentada 64 em escala logar tmica ou linear Normalmente a resposta deve ser apresentada em escala linear 66 A escala linear torna mais simples a an lise visto aumentar os resultados mas torna dif cil a interpr
20. Sea alts eas XXI Lis ntroducao e socks Secdbeebscaecdeebe ia litsages nata 1 11 Enquadramento e Objetiv0S ec eeseessccsseessseecesseceseeeseeecssaecesaeesseecesaeceaeeeseeeeaeeeaes 1 1 2 Estrutura da disserta o ciclista 1 2 Manuten o Industrial tit ds art BIRNEN 3 2 12 _ Introducao manuten o oceniane Whe eis ee kahl 3 2 2 Modelos de manuten o rseson n a har 3 2 3 TIPOS dE A T A e il 5 2 3 1 Manuten o ICA 7 2 312 Manutene o C fteliva 2un en anlagen 8 2 3 3 Manuten o de melhoria nn ne a a e t 9 2 3 4 Manuten o preventiva unida at EE le 10 23 9 Maniitencao preditiva unta dial sio 12 3 Avarias em acionamentos eletromec nicos occcnooccnonncnonncononcnnnnanonaconnncnnnnanonoconancnnnnannnanos 15 3 1 Introdu o aos acionamentos eletromec nicos oooconooccconccnonnnnonnconnncnnnnnnonaconnacinnnannno 15 3 2 Motores el tricos componentes avarias serenas 15 3 3 Redutores de velocidade componentes e avarias c es 18 3 3 1 Rolamentos rsss nose dde awa Eae tod dada daa 20 A unsre p es SE Ut aids DR he iets te ei 23 3 3 3 Lubrificante en e a en ni E RR 24 3 3 4 EnNSTENADENS causas onenn onir oee Een a ON EE ER EPERE EEE anita desa 25 4 T cnicas recentes de manuten o em acionamentos eletromec nicos 31 4 1 T cnicas de manuten o preditiva oo ee eescessecceseeceneeeeneecsseeses
21. da temperatura do lubrificante na situa o de 38 Kg n nen 134 Figura J 5 Evolu o da temperatura do lubrificante na situa o de 38 Kg 135 Figura J 6 Evolu o da temperatura do lubrificante na situa o de 38 Kg n nen 135 Figura J 7 Evolu o da temperatura do lubrificante na situa o de 38 Kg n nenn 136 Figura J 8 Evolu o da temperatura do lubrificante na situa o de 38 Kg n nen 136 XVII XVII ndice de Tabelas Tabela 3 1 Algumas avarias em motores el tricos adaptado de 16 24 22402200 17 Tabela 5 1 Historial de repara es do cliente eee eeeeeceseeeeseeceseeceeeeeeeceseeseseeesaeecsaeeseaeensaeees 48 Tabela 5 2 Pontua o atrav s do m todo Ipinza SO cc eeceecceeeneceeeseeceeseeeeeeeeeeeenaeceesneeeeeeaeeeees 49 Tabela 5 3 Classifica o atrav s do m todo Ipinza 50 errar 50 Tabela 5 4 Instru es de manuten o para motores el tricos trif sicos adaptado de 52 51 Tabela 5 5 Instru es de manuten o para redutores de velocidade adaptado de 53 23 52 Tabela 5 6 Frequ ncia de mudan a do lubrificante 53 53 Tabela 5 7 Dados t cnicos do motor el trico 56 oooocccncccnnnnnnnnnnannnnnnnnnnnnnnnnonnnononncnnnnnonos 58 Tabela 6 1 Frequ ncias de defeito dos rolamentos do sem fim 68 enesennnne 69
22. eliminar a avaria que este causou e Reconstru es s o efetuadas repara es e substitui es dos componentes que apresentam falha efetuada uma desmontagem completa dos componentes e s o realizados testes aos novos componentes com as iniciais diretrizes de fabrico e Revis es s o efetuadas repara es nos componentes apenas quando necess rio atrav s da inspe o utilizando padr es de manuten o e Servi os realizam se tarefas que est o diretamente relacionadas com a repara o de determinados componentes Um exemplo deste tipo de manuten o corretiva o ajuste do n vel de leo de um redutor depois de se ter efetuado uma repara o ao n vel das engrenagens O autor considera que tamb m s o necess rios cinco passos para se executar um processo de manuten o corretivo tal como Al Shayea Estes s o localiza o da falha reposi o do item corre o da falha calibra o e ajustes checkout Sendo a MC um processo que ocorre apenas ap s a ocorr ncia da falha exige elevados tempos de rea o por parte de todos os organismos que entreveem no processo de resolu o da falha De modo a reduzir o tempo despendido no processo corretivo pode ser adotada a seguinte estrat gia e Utiliza o de meios humanos altamente especializados aliados a bons procedimentos de manuten o de modo a melhorar o tempo de resposta dete o da falha sua localiza o e posterior isolamento e Interc mbio com o intu
23. em engrenagens que n o possuem uma camada superficial endurecida Aparece sobretudo nos flancos como vis vel na figura anterior Normalmente nunca excedem os 2mm de comprimento e podem n o evoluir durante o per odo de utilizag o da engrenagem A separac o da camada superficial ocorre principalmente em materiais cementados ou temperados nos quais existem reas ou camadas da superf cie que sofrem um descascamento A separa o da camada superficial ocorre sobretudo em engrenagens que se encontrem sobre forte solicita o mec nica em que a sua camada endurecida n o suficiente para suportar a carga O desgaste ocorre no flanco dos dentes em regi es onde existem uma elevada concentra o de picadas com um tamanho reduzido e de apar ncia rugosa O funcionamento prolongado de uma engrenagem com este defeito pode originar a separa o de part culas finas do 27 dente Ap s a remo o completa da zona superficial o flanco do dente torna se polido e liso Este tipo de desgaste do flanco torna o funcionamento da engrenagem bastante ruidoso e com elevados n veis de vibra o Apesar de n o serem claras as causas deste tipo de deteriora o equaciona se a vibra o do funcionamento da engrenagem como uma das causas poss veis Para eliminar este problema sugere se a utiliza o de um lubrificante com uma viscosidade superior A deforma o pl stica ocorre durante o funcionamento das engrenagens devido ao escoamento pl stico nas
24. entrada Tampa fechada Sim N o normal normal Modelo Tipo Modelo Total viton viton Pre o soe E EL a A E NEE E SEE PE ad un An E u SEE TEEN E E gt 99 100 Anexo F Ficha de manuten o preventiva Empresa Ficha de Manuten o Preventiva Equipamento C digo Descri o do equipamento _ ES Fun o Localiza o Data de compra Fornecedor Data de fim da garantia Import ncia do equipamento _ _ _ Caracter sticas t cnicas do equipamento T cnico respons vel Checklist de manuten o Motor el trico Vers o Vibra o 101 Inspe es di rias Ru dos MA Rn GE as Temperatura es Dessas ee Pe 102 Restantes inspe es Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Limpeza das alhetas Notas Drenar gua Notas Apertos Notas Inspe o total ao motor Notas Enrolamentos Notas Rolamentos Notas Caixa de liga es
25. envelope O Gomes de Paiva An lise das Vibra es Mec nicas 2000 P H Tavares Harm nicos em instala es el tricas WEG Motores de indu o alimentados por inversores de frequ ncia PWM R P D Ascens o Optimiza o do Processo de Manuten o na CaetanoBus S A Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto 2010 J A de S Bastos Gest o e Organiza o Industrial AEP associa o empresarial de Portugal 2000 N Moro and A P Auras Introdu o gest o da manuten o vol 8 no 1 Florian polis 2007 WEG Instala o e manuten o de motores el tricos STM Installation and Maintenance 2010 J A Almacinha Redutor de parafuso sem fim roda de coroa 2002 Chagas Manual t cnico de produtos sider gicos 2011 Guanglu GL Y3 Series Motor Shanghai Guanglu Motor Co Ltd 2008 STM Installation and Maintenance Sati Catalogo Geral Sati 2011 WEG Guia de Aplica o de Inversores de Fregii ncia Vacon Vacon 10 inversores de frequ ncia J N Pires Automa o Industrial 4 Edi o LIDEL edi es t cnicas Lda 2007 Picotech PT100 Platinum Resistance Thermometers Online Available http www picotech com applications pt100 html Accessed 27 Jul 2012 Sensolute Datasheet micro vibration sensor MVS0608 02 2011 83 64 65 66 67 68
26. equipamentos Durante a realiza o do est gio foi poss vel interpelar alguns clientes sobre a sua abertura para obterem um plano de manuten o preventivo A maioria n o relevou qualquer interesse e prefere continuar com repara es n o programadas Quando se pergunta sobre o 39 eventual interesse em incluir nos seus equipamentos t cnicas de manuten o preditiva normalmente a resposta um total desconhecimento sobre esta t cnica e suas respetivas possibilidades de melhoria do seu n vel de produ o bem como a redu o de custos Esta filosofia dif cil de entender nos dias de hoje quando as empresas para sobreviver necessitam de produzir mais e melhor Por outro lado os clientes da SIEPI s o geralmente pequenas e m dias empresas que t m produ es de volume reduzido Tamb m foi poss vel constatar que a maioria as repara es solicitadas pelos clientes s o em redutores do tipo parafuso sem fim Normalmente estes t m sempre custos mais reduzidos quando em compara o com outro tipo de redutores No caso dos motores el tricos estes t m normalmente pot ncias abaixo dos 3 KW e s o ass ncronos trif sicos rotor de gaiola 5 2 Atividades t picas de manuten o desenvolvidas pela empresa Do total de repara es efetuadas no departamento de manuten o da empresa estas incidiram sobretudo em equipamentos do tipo parafuso sem fim Repara es em outros modelos foram raras por serem um produto menos util
27. equipamentos executadas pelos pr prios operadores Durante a 1 Guerra Mundial a press o criada sobre a ind stria levou introdu o de equipas especializadas com o intuito de efetuar repara es de cariz corretivo no menor espa o de tempo poss vel A manuten o teve uma significativa evolu o com a expans o da avia o comercial nos anos 40 dado que foi necess rio introduzir m todos preventivos porque a resolu o de problemas t cnicos durante o voo era bastante complicada ou at mesmo imposs vel 2 O uso do computador conjugado com um melhor conhecimento da utiliza o de materiais e tamb m com o melhor controlo das t cnicas de fabrico permitiu a partir dos anos 60 o nascimento de novas formas de manuten o possibilitando obter a indica o da ocorr ncia eminente de falha no equipamento em vez do anterior processo de interven o peri dica e sistem tica 3 Com a posterior introdu o da microeletr nica o conceito de manuten o evoluiu para a manuten o condicionada e posteriormente preditiva Esta evolu o deveu se utiliza o de aparelhos de medi o que efetuam um monitoramento em tempo real do estado do equipamento detetando atempadamente a ocorr ncia de falhas 2 2 2 Modelos de manuten o No mbito da evolu o anteriormente referida nos anos 70 surge na Europa o conceito de manuten o definido por Terotecnologia Este conceito uma jun o de diversas atividades entre e
28. es de amaciamento do equipamento onde seria espect vel uma diminui o da resposta ao fim de algum tempo Ainda assim veio a constatar se que este sensor n o foi uma escolha ideal visto n o satisfazer os objetivos que foram inicialmente propostos Por outro lado a utiliza o da placa de som bastante limitada pois a resposta em frequ ncia situa se entre os 20 aos 20000 Hz o que neste tipo de redutor de parafuso sem fim n o suficiente devido s baixas frequ ncias e amplitudes geradas pelos seus principais componentes A interpreta o da limita o imposta pela jun o da placa de som e do redutor do tipo sem fim s foi detetada posteriormente inicia o da monitoriza o do equipamento Em contrapartida a sonda de monitoriza o da temperatura foi uma solu o bem conseguida que possibilitou leituras das temperaturas do leo O principal custo desta solu o depara se com a utiliza o de um variador de frequ ncia o que pode ser contornado com outros sistemas de leitura que possam ser conectados ao transmissor N o um m todo preditivo para o lubrificante pois n o efetua qualquer an lise sua condi o mas um m todo eficaz para avalia o da temperatura e assim possibilitar a avalia o de futura mudan a do mesmo A utiliza o de um redutor de velocidades com um fator de servi o baixo combinado com cargas radiais de elevado valor poderiam contribuir para ultrapassar a temperatura m xima recomend vel p
29. este armazenado na zona de repara es 45 5 3 2 2 Melhorias a efetuar na ficha de repara es Pretende se aplicar uma ficha de repara o diferente da que se encontra atualmente implementada Com o intuito de alterar um pouco a vis o dos clientes face manuten o dos seus equipamentos concebeu se uma nova ficha vocacionada para a repara o dos equipamentos onde sejam identific veis as falhas dos equipamentos e identifica o das causas que as originaram Com isto pretende se alterar a vis o do cliente relativamente necessidade de manuten o dos seus equipamentos e incutir outras formas de manuten o Pretende se que este seja o primeiro passo dos clientes que utilizam apenas a manuten o reativa nos seus equipamentos industriais N o se pretende com esta introdu o o abandono da ficha antiga mas sim que esta funcione como complemento para a empresa e que seja entregue ao cliente no ato de levantamento do seu equipamento Nesta ficha de repara o pretende se que haja uma total cobertura de todos os elementos sujeitos a falha e que originem falhas nos redutores de velocidade Foi elaborada nesta primeira fase apenas para os redutores do tipo parafuso sem fim j que este o produto mais comercializado pela SIEPI e aqueles que t m mais ocorr ncias de pedidos de manuten o reativa Esta ficha n o comtempla a repara o dos motores el tricos pois as avarias quando poss veis de solucionar dentro da empresa s
30. existe perigo para a vida humana 36 Das diversas t cnicas que existem para monitoriza o e m todos de observa o preditivos necess rio efetuar uma escolha das que mais se adaptam aos equipamentos que se pretendem monitorizar Nos casos dos motores el tricos e redutores de velocidade necess rio analisar os seus componentes nos quais se desenvolvem falhas Nos motores el tricos como j referido anteriormente no subcap tulo 3 2 os rolamentos s o os elementos onde se desenvolvem o maior n mero de avarias seguindo se o estator e o rotor Assim sendo necess rio monitorizar e observar poss veis evolu es destes elementos que culminem em falhas 31 Nos redutores os elementos onde podem ocorrem avarias s o sobretudo as engrenagens rolamentos retentores e altera es no lubrificante Torna se ent o necess rio utilizar t cnicas preditivas que monitorizem estes elementos Para este tipo de equipamentos selecionam se a an lise de vibra es termografia endoscopia e an lise do lubrificante como principais t cnicas preditivas 23 A an lise de vibra es bem como a do lubrificante pode ser considerada uma t cnica de monitoriza o enquanto o exame visual endoscopia e termografia podem ser enquadrados como m todos de observa o preditivos 37 4 1 1 Termografia A termografia uma t cnica que utiliza a radia o infravermelha que os corpos naturalmente emitem Permite efetuar medi es de temp
31. frequ ncia de engrenamento atrav s da equa o 4 1 fengr 30 x 0 727 Se fengr 21 83 Hz 68 O c lculo das frequ ncias de falha dos rolamentos foi efetuado atrav s do calculador da SKF Atrav s da coloca o da refer ncia comercial do rolamento e escolha das velocidades de rota o do anel interior e exterior s o determinadas as frequ ncias de falha Este calculador permitiu determinar a frequ ncia de defeito da pista interna externa e defeitos dos elementos rolantes que constituem o rolamento O redutor de velocidade escolhido para a referida monitoriza o utiliza tr s rolamentos de esferas diferentes O sem fim est acoplado aos rolamentos com a designa o 6005 e 6203 A roda de coroa utiliza rolamentos com a designa o 6006 Para os rolamentos que se encontram acoplados ao sem fim do redutor de velocidades ni 1310 rpm ne 0 rpm Onde n velocidade de rota o do anel interno do rolamento Hz ne velocidade de rota o do anel externo do rolamento Hz Tabela 6 1 Frequ ncias de defeito dos rolamentos do sem fim 68 Rolamento 6005 6203 fip 130 Hz 108 Hz fep 88 7 Hz 66 7 Hz frp 112 Hz 87 1 Hz Onde fip frequ ncia de defeito da pista interna Hz fep frequ ncia de defeito da pista externa Hz frp frequ ncia de defeito dos elementos rolantes Hz Para os rolamentos da roda de coroa do redutor n Rmotor X ir 43 33 rpm 6 5 ne 0 rpm
32. geradas em rolamentos com defeito Os defeitos que ocorrem nos rolamentos emitem um sinal pr prio com elevada anteced ncia da falha catastr fica As falhas que ocorrem nos rolamentos est o associadas a frequ ncias espec ficas Essas est o associadas a 45 Frequ ncia de passagem dos elementos rolantes por um ponto da pista interna do rolamento BPFD frequ ncia de passagem dos elementos rolantes por um ponto da pista externa do rolamento BPFO frequ ncia de rota o da gaiola do rolamento ou do conjunto da gaiola e elementos rolantes FTF ou frequ ncia de rota o dos elementos rolantes BSF As frequ ncias acima mencionadas s o frequ ncias de defeito que s s o vis veis no espectro de frequ ncia quando existir falha no equipamento ou este estiver sujeitos a esfor os excessivos que poder o incorrer em falha Um outro modo de determinar as frequ ncias de falhas em rolamentos atrav s da consulta do site da SKF Este fornecedor de rolamentos possui um calculador que atrav s da escolha do respetivo rolamento e introdu o das velocidades de rota o determinar as frequ ncias das avarias 37 4 1 5 2 Frequ ncias geradas em engrenagens Defeitos ou avarias em engrenagens manifestam se na frequ ncia de engrenamento Essa frequ ncia determinada atrav s da velocidade de rota o da engrenagem multiplicada pelo seu n mero de dentes fengr Ng X frenar 4 1 Onde fengr corresponde fr
33. independente do suposto bom estado de funcionamento do mesmo 4 Na manuten o condicionada o equipamento monitorizado de modo a detetar sinais de ocorr ncia de falha S o efetuados controlos a par metros tais como por exemplo temperatura vibra es e estado de degrada o do leo Pode ser realizada de modo cont nuo ou peri dico 13 A MP tamb m pode ser dividida de acordo com a natureza da aplicabilidade das a es a efetuar nos equipamentos 9 As a es a desencadear nos equipamentos podem ser de rotina em funcionamento oportunidade janela paragem Nas a es de rotina s o realizadas tarefas de limpeza lubrifica o e pequenos ajustes A manuten o em funcionamento realizada durante a atividade do equipamento Este tipo de opera es antecedem as reais interven es preventivas a efetuar A manuten o preventiva de oportunidade realizada quando surge no equipamento uma oportunidade n o equacionada nos planos de manuten o que possibilita a realiza o das atividades requeridas As atividades realizadas nos equipamentos na manuten o preventiva de janela acontecem quando a utiliza o desse equipamento n o requerida para um determinado per odo de tempo Tal como na MC as manuten es de paragem s o executadas no equipamento quando este se encontra totalmente imobilizado A MP permite um aumento consider vel da vida til de um determinado equipamento reduzindo a ocorr ncia de falhas e uma cons
34. modo a explicitar os tempos de monitoriza o para as cargas aplicadas previamente definidas Os pontos selecionados correspondem aos que foram considerados como os mais importantes S o apresentados os resultados obtidos para diversas situa es E massa 0Kg D massa 2Kg E massa 22Kg M massa 38Ks TC a gt lt gt lt zs 257 minutos 103 minutos 485 minutos 3299 minutos gt 1 2 3 4 se 6 r ge Figura 6 1 Linha de monitoriza o do equipamento Os resultados retirados do programa Scope encontram se em anexo I Primeiro encontram se os resultados obtidos para as situa es em que os equipamentos se encontram desligados da corrente el trica n o existindo portanto qualquer movimento de rota o do motor e redutor Nesta situa o apenas foi necess rio manter o computador ligado corrente el trica para registo de dados Est o tamb m relatados os resultados obtidos na situa o em que os equipamentos se encontram conectados rede el trica mas em standby As situa es de funcionamento a 50Hz sem carga tamb m foram contabilizadas como tendo import ncia e tamb m se encontram em anexo I As monitoriza es compreendidas entre os pontos 1 e 4 da figura anterior correspondem a situa es onde o redutor teve uma massa de 22Kg aplicado sobre a alavanca Este intervalo de monitoriza es corresponde a uma dura o de 485 minutos e encontram se em anexo os resultados obtidos nos pontos 2 e 3
35. o preventiva 6 13 Conveniente Manuten o reativa 0 6 Opcional Manuten o reativa Pretende se que o cliente quando se dirige SIEPI para proceder ao levantamento do seu equipamento possa responder a este pequeno question rio de modo a que os t cnicos possam avaliar a melhor solu o em termos de manuten o Com isto pretende se incutir naqueles clientes mais renitentes novos m todos de manuten o 5 4 2 Organiza o do plano de manuten o preventiva Considera se que a elabora o do plano de manuten o preventivo para uma empresa onde n o seja realizado qualquer registo ou avalia o hist rica dos equipamentos utilizados necess rio fazer um levantamento do s equipamento s verificar onde ser efetuado o processo de manuten o preventivo tomar nota do hist rico dos equipamentos tendo em conta os custos associados manuten o tempos de paragem produ o e falhas definir os procedimentos para a manuten o preventiva com intervalos entre inspe es apresentar o plano de manuten o aos respons veis da empresa e fornecer treino equipa de manuten o As informa es retiradas da implementa o do plano de manuten o preventiva devem ser processadas e armazenadas Os equipamentos devem ser identificados e codificados em rela o posi o dentro de uma dada sec o Cada equipamento deve ter um arquivo pr prio onde ser o colocadas todas as informa es Deve existir um sistema
36. produ o retirando o equipamento com problemas substituindo o ou transferindo o seu papel para outro equipamento Na manuten o deferida a ocorr ncia da falha n o incorre na paragem do equipamento sendo o processo corretivo iniciado posteriormente O processo de manuten o corretivo de paragem nos equipamentos efetuado quando a linha de produ o n o se encontra em atividade n o existindo assim conflitos entre a manuten o e a produ o 9 Por outro lado a manuten o corretiva denominada de reativa pois a a o executada ap s a ocorr ncia da falha num equipamento Alguma literatura n o considera a manuten o reativa como um tipo de manuten o existente pois essa denominada de corretiva Para Dhillon a manuten o corretiva uma componente importante da atividade de manuten o A necessidade de atos corretivos num equipamento para este autor adv m do fracasso da utiliza o de t cnicas preventivas S o a es de manuten o n o programadas devido ocorr ncia de falhas imprevis veis S o tomadas a es de car cter urgente nos equipamentos de modo a estes voltarem ao seu estado previamente estipulado Assim sendo a manuten o corretiva para este autor classificada em cinco categorias 8 e Repara o da falha efetuada a repara o no equipamento de modo conduzi lo ao seu estado inicial e Curativas s o efetuadas a es de modo a retirar material irrepar vel e substitui lo de modo a
37. rea de rodagem do rolamento Zonas com colora o cinza atrito e uma maior solicita o mec nica do material utiliza o de aditivos Maior quantidade de lubrificante Danifica o da superf cie por Pitting do material atrav s de impress es causados por corpos estranhos que aumentam no sentido de Danifica o da superf cie do rolamento Impress o no rolamento causada por part culas duras Especial aten o durante a fase de montagem do rolamento com especial aten o aos n veis de limpeza Melhor veda o dos fadiga 8 rodagem do de entre as quais rolamentos rolamento a areia Limpeza do lubrificante RE Utilizag o de ee Solicitag es de Danifica o por A rolamentos com carga atrav s de a fadiga nos a caracter stica momentos Fadiga por rolamentos de de compensar Empenamento excesso de carga rolos Fadiga nos E desalinhamentos dos an is por local bordos da pista do veio ou dos desalinhamento dos rolamentos u apoios Reforgo Deflex o do gt de esferas RR do eixo Corrigir alinhamentos 90 Danifica o Caracter stica Causa Solu o f Altera o do Desgaste criado nee o eae lubrificante P aE ee atempadamente Pitting dos Ser Sistema de existir no A elementos a filtragem do lubrificante ou oa rolantes do ts lubrificante com adi o de rolamento e impurezas Fadiga por x ele
38. seguinte Figura 5 10 Nova configura o para a zona de repara es 47 5 3 2 4 Introdu o de um historial de avarias Pretende se tamb m mas neste caso para organiza o da empresa a cria o de um ficheiro Excel Neste ficheiro cada empresa que possua um hist rico de repara es na SIEPI ter uma ficha pr pria onde se encontra indicado o nome da empresa e o respetivo n mero de cliente Com isto poss vel criar um hist rico de repara es de todos os redutores que a empresa entrega SIEPI para repara o Nesse ficheiro indicado o tipo de equipamento o c digo do fabricante a data de aquisi o o tipo de manuten o que o cliente tem associado a esse equipamento e ser o adicionadas colunas medida que este chega sucessivamente SIEPI para repara o Com isto poss vel e sempre tendo em linha de conta a utiliza o da ficha de repara o dos redutores contabilizar o n mero de avarias que esse equipamento j sofreu Podendo se ao final de um dado intervalo temporal quantificar o n mero de falhas e o espa amento em que estas sucedem Este documento pode ajudar a SIEPI a dirigir o cliente para outros m todos de manuten o mais adequados aos seus equipamentos A rela o entre o intervalo de falhas o n mero de ocorr ncias e as causas das falhas pode ser efetuado atrav s da consulta das fichas de repara o e do historial de repara es Na tabela seguinte encontra se exemplificado o historial
39. superf cies de contacto dos dentes O escoamento pl stico mais intenso em materiais d cteis Este tipo de deforma o assume duas formas fundamentais escorregamento pl stico intenso e desenvolvimento de sulcos e incis es superficiais Na engrenagem conduzida o escorregamento pl stico intenso torna o bordo fino e de aspeto brilhante As elevadas cargas que provocam a ultrapassagem da tens o limite de elasticidade s o respons veis por estas ocorr ncias Com a entrada do material no regime pl stico existe um deslocamento das camadas superficiais do dente na dire o do escoamento Este fen meno s se torna perigoso para a engrenagem se existir uma elevada danifica o do perfil do dente A utiliza o de um lubrificante mais viscoso pode ajudar a reduzir esta deforma o pl stica mas a redu o da carga transmitida consiste na principal abordagem a efetuar para minimizar o problema 20 A ocorr ncia de fratura do dente de uma engrenagem n o implica necessariamente a n o continuidade de funcionamento da mesma Podem ocorrer por fadiga ou por sobrecarga 32 A fratura pode ser classificada em cinco tipos 20 fratura fr gil fratura na extremidade do dente fadiga por carga fadiga por picagem e fadiga por defeito superficial A fratura fr gil provocada por elevada carga repentina e ocorre normalmente em mais do que um dente da engrenagem Este tipo de fratura acontece em materiais fr geis e o dente apresenta rugosidades ou
40. um equipamento piezoel trico que transmite um sinal el trico proporcional acelera o da vibra o 41 Os aceler metros s o unidirecionais logo s o sens veis s vibra es que ocorrem na dire o perpendicular superf cie de montagem 42 A utiliza o do aceler metro bastante comum para este tipo de an lises devido ao seu tamanho reduzido rigidez possibilidade de respostas at 10 000 Hz e o facto de alguns modelos possu rem amplificador de modo a que n o haja necessidade de efetu la externamente O amplificador trata o sinal gerado e amplifica o O analisador respons vel pelo processamento do sinal O gravador guarda o para an lise futura 41 4 1 4 2 N veis de vibra o Os aceler metros captam os valores em fun o do tempo obt m se assim um sinal de amplitude em fun o do tempo Para a interpreta o das vibra es geradas torna se mais pr tico trabalhar no dom nio das frequ ncias do que no tempo Atrav s da transformada de Fourier poss vel obter a transi o da vari vel no dom nio no tempo para o dom nio da frequ ncia Em c lculo computacional utilizado um m todo atrav s do algoritmo FFT 43 A an lise espectral frequ ncia o modo mais utilizado para interpreta o de n veis de vibra o Num espectro de frequ ncia os n veis de vibra o s o representados sob a forma de picos e pode se observar varia es de amplitude para diferentes frequ ncias 37 Os n ve
41. vel verificar a montagem da sonda de medi o da temperatura no redutor Figura 5 20 Coloca o da sonda de temperatura no redutor 61 Para medi o das altera es do valor da corrente devido a altera es do valor da resist ncia resultantes da varia o da temperatura utilizou se um transmissor de varia o do valor da corrente no intervalo de 4 a 20 mA Isto permite obter valores de temperatura de 0 a 100 C O transmissor foi ligado diretamente a uma entrada anal gica do variador de frequ ncia de modo a ser poss vel analisar a evolu o da temperatura ao mesmo tempo que se visualiza os par metros do motor el trico Tendo em vista a necessidade de comprova o e valida o de leitura de temperaturas por parte da sonda efetuou se o teste do ponto de gelo A um copo de pl stico adicionou se gua em pouca quantidade e diversas pedras de gelo e misturou se Ao mergulhar a sonda de temperatura na mistura obteve se uma temperatura de 1 5 C Assim sendo toma se esse valor como erro poss vel de leitura por parte do equipamento Tsonda Theitura 1 5 C 5 1 5 5 3 2 Medi o de vibra es Das demais op es que o mercado de sensores oferece para solu es de manuten o preditiva e sabendo a real import ncia da an lise de vibra es para monitoriza o das condi es de funcionamento dos equipamentos optou se por uma solu o diferente Tendo em conta que se pretende uma monitoriza o do equipamento med
42. 0 001 0 0001 1E 5 1E 6 1E 7 Response 1 8 1E 9 1E 10 7 7 7 T ST T 7 7 Hie 10 100 1000 Frequency Hz Figura I 7 Motor e variador em standby PK Hold AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 0 01 0 001 0 0001 1E 5 1E 6 Response 1E 7 1E 8 1E 9 DELO m 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 Frequency Hz Figura I 8 Motor e variador em standby PK Hold AVG100 escala linear na frequ ncia Motor e redutor com veio de sa da sem carga em funcionamento com o variador a 50Hz 0 01 0 001 0 0001 1E 5 1E 6 Response 1E 7 1E 8 1E 9 1E 10 T eSj gt a S gt TTT 10 100 1000 Frequency Hz Figura 1 9 Sem carga RMS AVG100 escala logaritmica na frequ ncia 123 124 1 s0 10 100 150 200 250 30 300 350 400 450 50 500 550 600 650 700 750 800 85 850 900 950 1000 Frequency Hz Figura 1 10 Sem carga RMS AVG100 escala linear na frequ ncia A 1000 i 1 1E 10 4 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 Frequency Hz Figura 1 12 Sem carg
43. 0 700 750 800 850 900 950 1000 Frequency Hz Figura I 20 22 kg PK Hold AVG100 escala linear na frequ ncia Monitoriza o entre 4 e 8 Ponto 5 I 1E 7 it N Lt N 16 8 L che IM BLM 7 7 i A 100 1000 Frequency Hz Figura 1 21 38 kg RMS AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 127 128 Response CO NR FEHLEN 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 Frequency Hz Figura 1 22 38 kg RMS AVG100 escala linear na frequ ncia 0 01 0 001 0 0001 sd Sd A l CL Tia 1E 7 A Response m m a 1E 10 gt z A 10 100 1000 Frequency Hz Figura I 23 38 kg PK Hold AVG100 escala logar tmica na frequ ncia th El a 9 Response p Li S i m do 1E 9 8 1E 10 A E 10 ES 100 150 20 20 300 350 400 450 500 550 600 650 700 70 800 850 900 950 1000 Frequency Hz Figura 1 24 38 kg PK Hold AVG100 escala linear na frequ ncia Ponto 6 T 7 7 7 FT nr 7 7 7 oo 10 100 1000 Frequency Hz Figura 1 25 38 kg RMS AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 1 1E 10 14 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000
44. 09 13 54 14 27 15 00 15 32 16 23 17 05 17 44 hor rio da monitoriza o pe iS Q i S 2 o S fo 3 S mi q a E Vu E Figura J 8 Evoluc o da temperatura do lubrificante na situac o de 38 Kg 136
45. 1 Figura 5 3 Abertura do motor eletrico 22u0r220esnnnessnnersnnnennnessnnernnnnnnnnensnnennnnnnnnnessnnennsnnenneeen 42 Figura 5 4 Redutor sem lubrificante e rolamento totalmente quebrado 2u 2 242er 42 Figura 5 5 Vest gios de gua e p de bronze er eeeraeeereeere erra canarias 43 Figura 5 6 Flange do redutor e processo de abertura e eeereraerereceea 43 Figura 5 7 Desgaste da roda de coroa rir i E nan ne con a canarias 44 Figura 5 8 Percurso de manuten o dos equipamentos e eereracereeea 45 Figura 5 9 Zona destinada s repara es rr nano nn con n cera nano nn cnn anciana nannnccos 47 Figura 5 10 Nova configura o para a zona de repara es rear 47 Figura 5 11 Vida til do lubrificante em fun o da temperatura de funcionamento 23 53 Figura 5 12 Pertiliutilizado Mii a seriais Reese en cance ae in 56 Figura 5 13 Perfil das cantoneiras 55 nm e ea iE E a e N e 56 Figura 5 14 Estrutura bases nassen ia 56 GAN o e eonenn ne 0 57 Figura 5 16 Placa do motor el trico onsereen inni e a ai i a 58 Figura 5 17 Veio de sa da do redutor rr e a nannncoos 59 Figura 5 18 Polia e tapperiock nn sivas con oen segue Uae KEE de vue scegenshe sande ns n ns aaa ATA daiane veda 59 Figura 5 19 Sonda de monitoriza o da temperatura do lubrificante uursassss
46. 19 Visivel Cor Tipo ID Nome Actual Unidade VO WN Valor 25 Frequency reference 50 00 Hz WO i Valor 5 Motor power 43 5 W i Valor 6 Motor voltage 228 0 v E E Vaio 14 Analog input 2 22 6 E Vaio 3 Motor current 0 93 A Figura 5 24 Programa vacon live 66 6 Monitoriza o do equipamento 6 1 Metodologia dos ensaios efetuados Os testes de monitoriza o para o redutor de velocidades dividiram se em an lise de vibra es e monitoriza o da temperatura do leo Foram executados e monitorizados diversos testes com uma dura o total de aproximadamente 69 horas Essas horas de monitoriza o foram executadas em diversas etapas com diversos carregamentos Os primeiros testes foram executados sem carga sendo posteriormente adicionados pesos barra at perfazer uma massa total de 38 Kg Foram retirados valores da resposta do equipamento durante as monitoriza es em intervalos de tempo que se podem definir como aleat rios A monitoriza o da vibra o gerada pelo redutor foi sempre acompanhada pelo controle e interpreta o dos valores da temperatura do leo bem como a monitoriza o de diversos par metros do motor el trico A monitoriza o da temperatura do lubrificante foi sempre acompanhada do controlo da temperatura ambiente atrav s de um term metro convencional Os par metros que foram monitorizados no programa Vacon live foram a frequ ncia de funcionamento do motor el trico tens o corrente e pot ncia do mot
47. 5 Vest gios de gua e p de bronze Finalizada esta an lise procedeu se lavagem do corpo do redutor e foram colocadas novas juntas rolamentos retentores e uma roda de coroa 5 2 3 Caso N 3 O equipamento um redutor de velocidades tamb m do tipo parafuso sem fim foi levado pelo cliente Siepi pois perdia lubrificante pelo retentor do flange O modelo em quest o RMI 85 encontrava se em funcionamento numa zona onde era constantemente sujeito a vapor a elevadas temperaturas Procedeu se abertura do equipamento e verificou se que este continha um n vel de lubrifica o demasiado baixo para o que recomendado pelo fabricante STM Figura 5 6 Flange do redutor e processo de abertura Os retentores que se encontravam no redutor estavam ressequidos do vapor pelo que o seu funcionamento em servi o se encontrava comprometido Procedeu se verifica o do estado da roda de coroa sem fim e rolamentos e conclui se que o seu estado possibilitava a sua continuidade ao servi o Lavaram se todos os componentes e adicionou se leo mineral novo at ao n vel correto Trocaram se as juntas de veda o por novas e 43 substitu ram se os retentores em NBR por retentores em FPM que t m a capacidade de resistir a temperaturas superiores sem degrada o da borracha 5 2 4 Caso N 4 O propriet rio deste equipamento solicitou a repara o visto o equipamento ter deixado de funcionar um redutor tamb m do tip
48. Frequency Hz Figura 1 26 38 kg RMS AVG100 escala linear na frequ ncia Figura 1 27 38 kg PK Hold AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 129 130 Response 1 50 100 150 200 250 300 38 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 Frequency Hz Figura 1 28 38 kg PK Hold AVG100 escala linear na frequ ncia Ponto 7 Response 7 m 100 1000 Frequency Hz Figura 1 29 38 kg RMS AVG100 escala logar tmica na frequ ncia Response 1E 11 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 Frequency Hz Figura 1 30 38 kg RMS AVG100 escala linear na frequ ncia Response 10 100 1000 Frequency Hz Figura 1 31 38 kg PK Hold AVG100 escala logar tmica na frequ ncia Response 10 E 100 150 20 20 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 300 850 900 950 1000 Frequency Hz Figura 1 32 38 kg PK Hold AVG100 escala linear na frequ ncia 131 132 Anexo J Evolu o da temperatura do lubrificante Para a rota o livre do redutor 0 kg Onde Tamp 22 C e Tamp 23 C teste N 1 Evolu o da temperatura do Lubrificante Shell Omala S4 WE Temperatura do
49. Sa DA En m S yN SINWo q N Se pe Divisa NON Pedro Filipe Louren o Varela Estudo de Melhoria do Servi o de Manuten o de uma Empresa Eletromec nica Disserta o para obten o do Grau de Mestre em Engenharia Mec nica Orientador Professora Doutora Helena Victorovna Guitiss Navas Professora Auxiliar FCT UNL Co orientador Mestre Fernando Manuel Barata Antunes Esteves SIEPI FACULDADE DE CIENCIAS E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE NOVA DE LISBOA Novembro 2012 II Copyright Copyright em nome de Pedro Filipe Louren o Varela da FCT UNL e da UNL A Faculdade de Ci ncias e Tecnologia e a Universidade Nova de Lisboa t m o direito perp tuo e sem limites geogr ficos de arquivar e publicar esta disserta o atrav s de exemplares impressos reproduzidos em papel ou de forma digital ou por qualquer outro meio conhecido ou que venha a ser inventado e de a divulgar atrav s de reposit rios cient ficos e de admitir a sua c pia e distribui o com objetivos educacionais ou de investiga o n o comerciais desde que seja dado cr dito ao autor e editor IH IV Agradecimentos A todos aqueles que de alguma maneira possibilitaram a realiza o desta disserta o o meu profundo obrigado em especial Professora Doutora Helena V G Navas minha Orientadora pela oportunidade de realizar esta disserta o e por todo o apoio sempre demonstrado Ao Mestre Fernando M B A Esteves meu Co orientado
50. T m a finalidade de reduzir a velocidade e aumentar a for a dispon vel S o utilizados acoplados a motores el tricos ou sozinhos quando se pretende um segundo est gio de redu o de velocidade S o equipamentos que utilizam diversos tipos de engrenagem dentro de uma caixa que se encontra com um certo n vel de fluido lubrificante A sua classifica o pode ser efetuada atrav s do posicionamento entre o furo veio de entrada e o de sa da Estes podem apresentar se como veios concorrentes paralelos ou n o complanares Classificando atrav s das engrenagens que utilizam existem redutores com engrenagens de dente helicoidal c nico e parafuso sem fim 17 As engrenagens cil ndricas de dentes direitos s o tamb m utilizadas para transmitir pot ncias entre veios paralelos mas devido ao elevado ruido produzido s o sobretudo utilizadas em transmiss es de baixa rota o 18 Existe um grupo parte de redutores de engrenagens denominados de planet rios Estes s o caracterizados por um sistema solar S o sistemas de alta precis o com elevado rendimento 18 As engrenagens cil ndricas de dentes helicoidais possuem um engrenamento inclinado devido disposi o transversal em forma de h lice dos dentes da roda S o utilizadas para transmiss o de elevadas rota es Devido configura o helicoidal na transmiss o de elevadas velocidades t m um melhor comportamento que as engrenagens de dentes direitos visto serem mais
51. TT TT TT TT TT TT TT 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 0 001 0 0001 1E 5 1E 6 Response 1E 10 1E 7 1E 8 4 VA pre a 1E 11 1E 12 10 Figura I 3 Motor e variador desligado em PK Hold AVG100 escala logaritmica na frequ ncia 100 Frequency Hz 1000 121 0 01 0 001 0 0001 1E 5 1E 6 1E 7 Response 1 3 1E 9 1E 10 1E 11 ee ee a ae 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 Frequency Hz Figural 4 Motor e variador desligado em PK Hold AVG100 escala linear na frequ ncia Motor e variador ligado corrente mas sem standby 0 01 0 001 0 0001 1E 5 1E 6 Response 1E 7 1E 8 1E 9 1E 10 7 7 7 m T 7 7 10 100 1000 Frequency Hz Figura I 5 Motor e variador em standby RMS AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 0 01 0 001 0 0001 1E 5 Response m m a 1 ch VV UT TT UT DAN 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 Frequency Hz Figura I 6 Motor e variador em standby RMS AVG100 escala linear na frequ ncia 122 0 01
52. Tabela 6 2 Frequ ncias de defeito dos rolamentos da roda de coroa 68 u ee 70 T bela 6 3 Testes fettiados qria 0 2 a eae eee dela Be 70 Tabela 6 4 Par metros dos testes temperatura do lubrificante 72 Tabela 6 5 Valor m dio das temperaturas obtidas oonoccnnnccnoncnconccononcnnnnnnoncconn conan nononc con ncrnnnnananacos 73 XIX XX Nomenclatura ABS Acrilonitrila butadieno estireno Termopl stico ADC Analog to Digital Converter BPFI Ball pass frequency inner race BPFO Ball pass frequency outer race BSF Ball spin frequency CA Corrente alterna CC Corrente cont nua CTMF Curva tempo m dio de falha cv cavalo vapor DAC Digital to Analog Converter EP Extreme Pressure FAA Federal Aviation Authority FFT Fast Fourier Transform FPM Fluoroelast mero Viton FTF Fundamental train frequency hp horse power Hz Hertz IV ndice de Viscosidade JIPM Japan Institute of Plant Maintenance MC Manuten o Corretiva min minuto MM Manuten o de Melhoria MP Manuten o Preventiva MPD Manuten o Preditiva MSGI Maintenance Steering Group No 1 NBR Borracha Nitrilica NP EN Norma Portuguesa Norma Europeia PT Platina RCM Reability Centered Maintenance RMS Root Mean Square rpm rota es por minuto XXI RTD Resistive Temperature Detectors RTF Run to Failure S s Sample s per second SIEPI Sociedade Industrial de Equip
53. a PK Hold AVG100 escala linear na frequ ncia Monitoriza o entre 1 e 4 Ponto 2 0 01 0 001 0 0001 1E 5 1E 6 Response 1E 7 1E 8 1E 9 1E 10 7 7 7 7 I 7 T 7 ot 10 100 1000 Frequency Hz Figura I 13 22 kg RMS AVG100 escala logaritmica na frequ ncia Response Frequency Hz Figura 1 14 22 kg RMS AVG100 escala linear na frequ ncia 0 01 0 001 0 0001 1E 5 1E 6 Response 1E 7 1E 8 1E 9 1E 10 7 7 7 T 7 7 DA 10 100 1000 Frequency Hz Figura I 15 22 kg PK Hold AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 125 126 Response i 1 0 ereere eee 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 Frequency Hz Figura 1 16 22 kg PK Hold AVG100 escala linear na frequ ncia Ponto 3 Frequency Hz Figura 1 17 22 kg RMS AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 1E 10 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 Frequency Hz Figura 1 18 22 kg RMS AVG100 escala linear na frequencia 1 1E 10 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 65
54. a das necessidades industriais Ao inv s disso n o possuem for a suficiente para realizar diversas fun es A combina o da utiliza o do motor el trico com o redutor de velocidade permite a velocidade desejada e a for a necess ria 3 2 Motores el tricos componentes e avarias A utiliza o do motor el trico est completamente massificada devido aos seus amplos campos de aplica o De todos os tipos de motores existentes o el trico o mais usado pois combina a vantagem da utiliza o da energia el trica com o baixo custo um alto rendimento e uma elevada facilidade de transporte e utiliza o Devido s caracter sticas citadas anteriormente torna o num dos equipamentos mais importantes utilizados na ind stria A introdu o de controlo eletr nico bem como a utiliza o de variadores permitiu controlar a velocidade dos motores Existe uma grande diversifica o dos tipos de motores atualmente Estes podem separados pelo tipo de corrente el trica que utilizam CC ou CA Os motores ass ncronos funcionam com CA No motor ass ncrono a velocidade de rota o do rotor diferente da gera o do campo eletromagn tico gerado no estator Neste tipo de equipamentos apenas o estator alimentado recebendo o rotor energia por indu o Dentro dos motores de indu o existem os trif sicos e monof sicos Os trif sicos s o os mais utlizados na ind stria devido sua robustez rendimento elevado baixa manuten o e
55. ade de refer ncia do veio do motor Ao motor el trico foi acoplado um redutor de velocidades Selecionou se como equipamento de elei o deste ensaio um redutor de parafuso sem fim Foi utilizado para os ensaios um modelo da marca italiana STM modelo WMI Das configura es poss veis para este redutor adotou se o modelo WMI ao inv s do WI Este possui flange de entrada para acoplamento 58 ao motor el trico O equipamento tem grandeza 40 com flange B14 e rela o de transmiss o de 1 30 A este tipo de redutores lhes administrado de f brica lubrificante sint tico Shell Omala S4 WE 57 O veio do motor possui uma chaveta que acopla ao furo da entrada da redutora que escatelado Este tipo de uni es bastante utilizado na ind stria sobretudo em transmiss o de grandes pot ncias mas n o permite qualquer tipo de desalinhamento 20 O veio de sa da colocado no redutor o elemento mec nico que sofre o carregamento por parte da alavanca Para esse efeito colocou se um veio de sa da fornecido pela marca STM conforme esquematizado na figura seguinte A 76 A a I d2 06 18 eee ii ENG 1 m2 M8 E 22 i 25 A B c Li 40 X 8 Y 21 Figura 5 17 Veio de saida do redutor Ao veio lento foi acoplado um taperlock ou tamb m denominado casquilho c nico Este casquilho permite um acoplamento r pido e simples de elementos a veios bastante utilizado para fixa
56. amenta mas n o pode ser considerada como suficiente quando n o efetuada em conjunto com outras t cnicas 35 Neste tipo de manuten o n o s de grande import ncia a escolha das t cnicas a utilizar mas tamb m que tipo de monitoriza o efetuar A monitoriza o dos equipamentos pode ser subjetiva objetiva ou cont nua Na monitoriza o subjetiva o papel do operador e a sua vasta experi ncia nos equipamentos fulcral Neste tipo de monitoriza o a import ncia dos equipamentos preditivos relativa sendo a experiencia do operador e os seus sentidos vitais para realizar a monitoriza o O simples facto de colocar a m o sobre um equipamento e avaliar a sua temperatura bem como auscultar um equipamento com uma caneta s o t cnicas que se adquirem com a experi ncia de anos Na monitoriza o objetiva o acompanhamento dos equipamentos efetuado com equipamentos preditivos e pessoal altamente especializado capaz de escolher e calibrar os instrumentos T m tamb m que possuir elevadas compet ncias e interpretar os dados coletados Estas monitoriza es podem ser efetuadas em intervalos pr definidos ou sistematicamente dependendo sempre da avalia o do valor do equipamento A monitoriza o cont nua efetuada utilizando as t cnicas preditivas mas com a inclus o de alarmes que automaticamente podem encerrar os equipamentos em situa es de falha utilizada em equipamentos com valor comercial elevad ssimo e quando
57. amente as efetuado em indica es de locais com a armazenamento resen a e or parte do Rolamento com p 5 por p Corros o devido produtos fabricante tonalidade negra Fio a agentes ar quimicos Melhoria dos devido a agressivos S nocivos ao vedantes corros o a rolamento utilizados Vedantes Lubrificante Lubrifica o com aditivos incorreta anticorrosivos Ocorr ncia de y Utilizar sempre Movimentos ferrugem de que possivel relativos entre os contacto ajustes com diversos rae Desgaste nas interfer ncia a ir componentes do Corros o de superficies de rolamento Eixos e caixas atrito ajuste tais como u SE mais r gidos Flex o do eixo e furo e zona Revestir os deforma o da exterior do f assentamentos caixa rolamento do rolamento ialso Marcas no anel Vibra o devido Equipamentos interno do a paragem dos com elevada brinelamento 3 x R rolamento no equipamentos propens o para Depress es nas das do espacamento que provocam este facto devem P entre os corpos desgaste nos ser mantidos em rolamento rolantes rolamentos marcha lenta Aparecimento P Impulsos Isolamento de crateras nas re P el tricos por m destes zonas de SEHEN liga o terra componentes Crateras contacto dos em opera es de com a devida elementos ER soldagem liga o terra rolantes 88 Danifica o Caracter stica Causa Solu o N o permitir a Marcas d
58. amentos para a Industria TMF Tempo M dio de Falha TPM Total Productive Maintenance TRS Tip Ring Sleeve XXII 1 Introdu o 1 1 Enquadramento e objetivos A proposta de realiza o desta disserta o surgiu em conjunto com uma oportunidade de realiza o de um est gio numa empresa industrial do ramo eletromec nico Esta disserta o tem como objetivo analisar as atividades e procedimentos de manuten o existentes atualmente na empresa e estudar as oportunidades de melhoria Pretende se analisar as principais reas de neg cio de manuten o industrial bem como promover poss veis melhorias e ajudar a empresa a adquirir novas compet ncias em diferentes tipos de manuten o que se venham a tornar interessantes para dinamizar potenciais reas de neg cio A empresa SIEPI comercializa equipamentos industriais dos quais se destacam os acionamentos eletromec nicos Para al m da comercializa o deste tipo de equipamentos fornece aos seus clientes servi os de manuten o tanto em fase de garantia como posteriormente Nesse sentido surgiu a oportunidade de integrar a equipa que no mbito do projeto conjunto entre a SIEPI e o DEMI FCT UNL realizou o estudo de melhorias das atividades de manuten o da empresa 1 2 Estrutura da disserta o A presente disserta o encontra se dividida em sete cap tulos onde s o abordadas as seguintes tem ticas No cap tulo 1 efetuada uma introdu o ao tema da disserta
59. andby RMS AVG100 escala linear na frequ ncia 122 Figura 1 7 Motor e variador em standby PK Hold AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 123 Figura I 8 Motor e variador em standby PK Hold AVG100 escala linear na frequ ncia 123 Figura I 9 Sem carga RMS AVG100 escala logar tmica na frequ ncia oooconcccnnnccnncncnoncconnncnnnnnnns 123 Figura 1 10 Sem carga RMS AVG100 escala linear na frequ ncia o 124 Figura 1 11 Sem carga PK Hold AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 124 Figura 1 12 Sem carga PK Hold AVG100 escala linear na frequ amp ncia uersseessenessnnernnenenen 124 Figura 1 13 22 kg RMS AVG100 escala logar tmica na frequ ncia is 125 Figura 1 14 22 kg RMS AVG100 escala linear na frequ ncia a 125 Figura 1 15 22 kg PK Hold AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 125 Figura 1 16 22 kg PK Hold AVG100 escala linear na frequ ncia 126 Figura 1 17 22 kg RMS AVG100 escala logar tmica na frequencia uueesasessnerssnesnnnessnnernnnnenen 126 Figura 1 18 22 kg RMS AVG100 escala linear na frequ ncia a 126 Figura 1 19 22 kg PK Hold AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 127 Figura 1 20 22 kg PK Hold AVG100 escala linear na frequ ncia o 127 Figura 1 21 38 kg RMS AVG100 escala logar tmica na frequncia uuesssessness
60. ara o com outro tipo de redutores 19 Elemento Caracter stica 1 Carca a Sem fim Roda dentada Rolamento de esferas Rolamento de esferas Rolamento de esferas Anel de freio Retentor Retentor CBA Di WM ei wiry o Flange Flange N Buj o Figura 3 3 Redutor de parafuso sem fim 21 Na figura acima encontra se um t pico redutor de parafuso sem fim com os seus principais componentes esquematizados A massifica o da utiliza o de redutores de velocidades conduz a que paragens destes equipamentos causem imprevistos nas linhas de produ o Como qualquer equipamento quando n o sujeito a processos de manuten o a ocorr ncia de avaria pode resultar em perdas a diversos n veis Os componentes dos redutores sujeitos a desgaste s o os mais cr ticos de sofrer avarias Desgaste prematuro neste tipo de equipamentos pode influenciar uma avaria grave e pode culminar na sua destrui o completa 22 Retentores lubrificante e rolamentos s o considerados elementos com uma vida finita Elementos como engrenagens c rter e veios s o classificados como de vida infinita 23 de extrema import ncia afirmar que nos elementos considerados de vida infinita podem ocorrer avarias ou originar avarias noutros elementos De seguida ser o justificadas as principais avarias que ocorrem em alguns elementos dos redutores 3 3 1 Rolamentos Os rolamentos s o elementos mec
61. ara o lubrificante N o foi poss vel comprovar o referido pois a bancada de ensaios foi concebida para situa es de apenas m montagem dos equipamentos e n o para a conjuga o de transmiss o de pot ncia e m montagem Apesar de este m todo n o prever o tempo de vida til do leo pode evitar aumentos de temperatura indesejados e consequentemente proteger outros elementos que podem entrar em falha tais como os retentores em NBR que equipam a maior parte dos redutores A grande vantagem deste tipo de abordagem foi sem d vida a facilidade de instala o do equipamento para registar a temperatura e a possibilidade de utiliza o em todas as caixas redutores apenas variando o 78 tamanho da sonda que mergulhado no corpo do redutor N o sendo um substituto de uma an lise termogr fica a simples coloca o de uma sonda de monitoriza o de temperatura pode evitar a ocorr ncia de danos neste tipo de equipamentos As leituras em tempo real da evolu o da temperatura permitem ao operador agir quando entender e sobretudo evitar paragens dos equipamentos que podem ser mais demoradas e refletirem se em altos custos para a empresa 7 2 Sugest es para futuros trabalhos a desenvolver Para a bancada de ensaios sugere se a utiliza o de outro tipo de sensor de an lise de vibra o Ao inv s da utiliza o de um nico sensor sugere se a utiliza o de dois para possibilitar a obten o de dados em dois eixos Prop e se tam
62. arga e condi es de Caldeamento rolamento e reduzida lubrifica o do sobre elevada fundem no local velocidade de rolamento carga oposto Ocorre rota o impede a Quantidade de em rolamentos forma o de um lubrificante com maior atrito filme de fluido correta de deslizamento hidrodin mico Tens o por dilata o t rmica 89 Danifica o Caracter stica Causa Solu o Carga reduzida e Ro scan cua Utiliza o de lubrifica o ee deficiente P 5 Pistas e rolamentos provocam o AA elementos 7 Solicita o na deslizamento RE rolantes muito fase de teste Danificag es por dos elementos speros Melhorias ao deslizamento rolantes sobre as 2 Desgaste por y n vel da pistas do ps eas caldeamento lubrifica o rolamento Marca de rodagem brilhante e de tonalidade clara 7 j Ocorre devido nas pistas de ultrapassagem rolamento RR Efetuar a troca da vida til do Descascamento do rolamento fee Teeth rolamento f pitting das quando este Fadiga 2 enquanto un ck superficies de a atingir a sua vida tradicional solicitado is rodagem e dos util dinamicamente elementos girantes Condi es de Lubrificante Descascamento eee A x lubrificag o com uma maior extenso mas n o ni ER deficientes que resist ncia de profundo da A A Se incorrem num pelicula e superf cie da aumento do eventual Fadiga devido a m s condi es de lubrifica o
63. assegurada atrav s de um elevado stock que permite empresa efetuar a repara o dos equipamentos Existem em stock uma elevada quantidade de rolamentos engrenagens retentores juntas e caixas que permitem efetuar repara es em todo o tipo de redutores comercializados No caso dos motores el tricos o mesmo acontece existindo possibilidade de repara o No caso de avarias nos enrolamentos o processo de repara o entregue a uma empresa colaboradora da SIEPI que executa o procedimento Quando h necessidade de manuten o reativa a empresa realiza a sempre efetuando as repara es de modo a colocar os equipamentos de volta ao seu estado inicial de funcionamento conforme as especifica es As repara es s o efetuadas em todo o tipo de redutores de velocidade independentemente da sua classifica o ou tipo de engrenamento utilizado Este servi o de manuten o reativa n o se limita s marcas STM e Tramec as marcas comercializadas pela empresa No caso dos motores el tricos o mesmo acontece Atualmente na empresa o servi o de manuten o limitado manuten o reativa e corretiva N o existe por parte da maioria dos clientes uma vis o para al m do arranjar s depois do equipamento parar A maioria das empresas que s o clientes da SIEPI n o v m necessidade de obterem e realizarem um plano de manuten o preventivo Preferem ter que suportar todos os custos inerentes paragem n o programada dos seus
64. b m um aumento dos intervalos de monitoriza o para as diversas cargas de modo a aumentar o desgaste no equipamento e poss vel ocorr ncia de falha total Sugere se tamb m o abandono da utiliza o da placa de som do computador devido s suas limita es de registo de frequ ncias A utiliza o de contaminantes no lubrificante possibilita a an lise da ocorr ncia ou n o de altera es temperatura do lubrificante ou na resposta de vibra o Para o lubrificante e se existirem condi es laboratoriais para o efeito deveria utilizar se an lise ferromagn tica para identifica o das part culas em suspens o no lubrificante e assim analisar condi es de desgaste 79 80 Refer ncias Bibliogr ficas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C 94 APMI Terminologia da Manuten o Tempo Instituto Portugu s da Qualidade p 37 2007 J M T Farinha Manuten o A Terologia e as Novas Ferramentas de Gest o Monitor Projectos e Edi es Lda 2011 V M Pinto Gest o da Manuten o IAPMEL Instituto de Apoio s Pequenas e M dias Empresas e ao Investimento 1994 J S Cabral Organiza o e Gest o da Manuten o dos Conceitos Pr tica 3 Edi o LIDEL 1998 p 337 L A Ferreira Uma Introdu o Manuten o 1 Edi o Porto Publind stria Edi es T cnicas 1998 R K Mobley
65. bela 5 4 Tabela 5 4 Instru es de manuten o para motores el tricos trif sicos adaptado de 52 Instru es de manuten o Motores de indu o trif sicos Intervalos de inspe o T De 3 em 3 A cada 3 Componente Diariamente Semanalmente IK Anualmente Motor completo Enrolamento do rotor e estator Rolamentos Caixa de liga es Alimenta o Ventila o 51 Tabela 5 4 Instru es de manuten o para motores el tricos trif sicos continua o Instru es de manuten o Motores de indu o trif sicos Intervalos de inspe o De 3 em 3 A cada 3 Componente Diariamente Semanalmente Anualmente j meses anos Acoplamento Equilibragem Para as instru es de verifica es peri dicas para os redutores de velocidade utilizou se os elementos disponibilizados pela STM e por outro fabricante a SEW Essas verifica es peri dicas encontram se na tabela 5 5 Tabela 5 5 Instru es de manuten o para redutores de velocidade adaptado de 53 23 Instru es de manuten o Redutores de velocidade Intervalos de inspe o Diariamente A es a executar Mensalmente De 6 em 6 meses Anualmente De 3 em 3 anos dependendo da temperatura do leo De 5 em 5 anos dependendo da temperatura do leo Vari vel A renova o da pintura anticorrosiva e a limpe
66. cios de leo 1 4 ligag es aparafusadas completas 1 7 acess rios Quais 1 5 bra o de reac o 1 8 a caixa roda 1 9 estado dos acoplamentos Bom Mau Flange de entrada Flange de sa da Bom Mau Bra o de reac o Estado dos veios Obs 97 98 2 Anomalias verificadas ao abrir a caixa 2 1 Estado das juntas Bom Mau Bom Mau Entrada __ Sa da Obs 2 2 Estado dos retentores Entrada Obs Saida Sim Nao 2 3 Sujidade interior EJ 0 oupouco 25 a 50 50 a 75 75 a 100 Mais de 100 2 4 N vel de leo Sim N o Bom Mau 2 5 vest gios de gua 4 a 2 6 estado da roda de a coroa 2 7 vestigios de p de J 2 8 estado do sem fim bronze Obs Bom Mau Obs 2 9 An lise global do J gt Lubrificante 2 10 Estado da fura o da Obs caixa do redutor 2 11 estado dos rolamentos Bom Mau Obs Rolamento da tampa traseira Roda de coroa Rolamento da flange Sem fim Rolamento da tampa traseira Rolamento da flange Avalia o de causas de falha 3 1 Tipo de leo 3 2 Retentores novos 3 2 Juntas novas 3 3 Caixa nova 3 4 Sapatas 3 5 Pam 3 6 Flange 3 7 Roda de coroa 3 8 Sem fim 3 9 Outros 3 7 Rolamentos Roda de coroa Sem fim Obs 3 Material reparado e substitu do Sint tico Mineral Quantidade Sim N o Entrada Saida Entrada Sa da Flange de sa da ao veio Flange de sa da Pam de
67. conector utilizado para transmiss o de sinais anal gicos tais como sinais de udio O conector utlizado usado para sinais est reo tendo portanto dois canais Visto apenas ser sido utilizado um sensor de vibra o foi apenas efetuada a liga o do fio el trico a um dos canais dispon veis Na figura seguinte encontra se o cabo el trico e respetiva liga o efetuada ao conector TRS Figura 5 22 Conector e respetivo cabo de liga o A aquisi o dos sinais gerados pelo sensor de vibra o efetuada pelo microfone da placa de som O conector TRS conectado ao microfone do port til e assim s o adquiridos os sinais gerados O sistema de som do computador utilizado para a realiza o destes testes integrado e proporciona o suporte necess rio para o microfone e as respetivas colunas do equipamento As placas de som s o equipamentos concebidos para gerar udio em computadores S o conversores ADC e DAC Na aquisi o dos sinais gerados pelo sensor de vibra o a placa de som 63 adquire os sinais atrav s do microfone e o conversor ADC converte o sinal anal gico em digital A maioria das placas de som dispon veis no mercado tem resolu es de 16 32 ou 64 bits Normalmente os equipamentos v m com dispositivos em que a sua resolu o de 16 bits sendo estes suficientes para reproduzir os sons com elevada qualidade 64 Uma placa de som Sound Blaster de 16 bits fornece ao utilizador duas op es de aquisi
68. contacto direto ser prejudicial para os elementos os lubrificantes devem ter qualidades qu micas que evitem estas situa es o melhor poss vel 31 Os leos utilizados para engrenagens podem necessitar de ser aditivados para obterem determinadas caracter sticas Esses aditivos t m como principal papel a redu o de efeitos do atrito dispers o de calor e conten o de agentes contaminantes 29 Para a redu o do atrito devem existir aditivos antidesgastantes EP e agentes antiespumantes Para uma correta remo o de calor leo deve ter presente aditivos antioxidantes e antiespumantes Para conten o de contaminantes s o utilizados aditivos antiferruginosos e antioxidantes Engrenagens lubrificadas por circula o ou chapinhagem acarretam elevadas condi es de servi o para o leo O fluido projetado sob a forma de nevoeiro ou pulveriza o Esta atomiza o do fluido exp e no a oxida o por parte do ar Os leos dentro de caixas est o preparados para opera es com elevada dura o temporal pois n o acumulam lamas ou dep sitos que diminuam o caudal ideal e a dissipa o do calor 24 Podem por vezes ocorrer dep sitos de gua devido a impr prios ambientes de trabalho ou devido humidade no ar A ocorr ncia do aparecimento de humidade ocorre sobretudo em equipamentos que t m per odos de paragem elevados devido ao arrefecimento e aquecimento constante do leo A contamina o por gua d origem ao aparec
69. culas que nele se encontram de extrema import ncia A an lise das part culas que se encontram no lubrificante serve para verificar o modo de desgaste abras o ades o corros o fadiga Para verifica o e identifica o das part culas existentes no lubrificante uma das t cnicas mais recorrentes a ferrografia Atrav s da coleta de amostras do lubrificante s o efetuadas an lises s limalhas contaminantes e avalia o desempenho do lubrificante 37 34 1 ESFOLIA O 2 CORTE POR ABRAS O CH FER Escamas of Cavacos E Sit EN Superficie lisa El Exist ncia de areia AND 05 Sum OE A 10 100m FADIGA rolamento e engrenagem GIO Esferas Superficie rugosa Regulares i Colora o por temperatura aos 3um 5 DESGASTE SEVERO POR DESLIZAMENTO Estrias Corte reto 454 Ro gt 20um a al Pol meros de fric o Figura 4 4 Part culas de desgaste 37 Existem dois n veis de ferrografia a quantitativa e anal tica Na ferrografia quantitativa quantifica se o n mero e dimens o das part culas em suspens o avaliando se assim o grau de desgaste do equipamento Na anal tica efetuada uma avalia o visual cor das part culas tamanhos e concentra o no ferrograma 37 4 1 4 An lise de vibra es A an lise de vibra es como t cnica preditiva baseada na ideia que as estruturas das m quinas sujeitas a esfor os din micos exibem sinais vibrat
70. de projeto do equipamento Este tipo de avaria ocorre quando a vida nominal do rolamento se encontra esgotada Em anexo B encontram se as principais danifica es em rolamentos com as causas descritas formas de evitar a danifica o acompanhadas de imagens para uma melhor perce o das falhas t picas 22 3 3 2 Retentores Os retentores s o elementos vedantes utilizados tanto em motores como redutores T m a fun o de reter o lubrificante vedar sob press o impossibilitar a entrada de agentes contaminantes indesej veis e efetuar a separa o entre dois meios distintos Para a aplica o em motores e redutores em que os elementos de transmiss o entre estes dois componentes s o efetuados atrav s de veios s o utilizados retentores radiais 26 Figura 3 5 Retentor em borracha 27 A veda o promovida pelo retentor ocorre devido interfer ncia entre o l bio de contacto e o veio do equipamento No contacto entre estes dois elementos existem for as de atrito que levam a um desgaste do l bio do retentor A correta escolha do material do retentor primordial para a diminui o da gera o de atrito Existem uma grande diversidade de configura es poss veis para retentores Normalmente s o produzidos atrav s de material elastom rico A temperatura de funcionamento do retentor dita o material utilizado Os retentores em NBR bastante utilizados em redutores permitem uma temperatura m xima de servi o de 90
71. de avarias criado para os equipamentos Tabela 5 1 Historial de repara es do cliente Empresa N de Cliente E ee Data de Tipo de Reparacao N ge Equipamento C digo te a a ES Data repara es Toji tao To ica interna N do redutor 5 4 Proposta de um plano de manuten o preventivo sistem tico Pretende se criar um plano de manuten o preventivo sistem tico para os clientes que n o utilizem este tipo de manuten o Como reas de a o definem se os motores el tricos ass ncronos e os redutores de velocidade do tipo parafuso sem fim O cliente alvo aquele para o qual este tipo de manuten o desconhecido e que n o demonstrou interesse em alterar o tipo de manuten o reativa nos seus equipamentos 48 5 4 1 Equipamentos alvo de manuten o preventiva O processo de manuten o preventiva nos equipamentos deve ser efetuado naqueles cujo funcionamento em timas condi es seja decisivo para o funcionamento da empresa necess rio que seja feita uma avalia o do seu valor caso contr rio apenas significar um desperd cio de recursos econ micos e humanos Existem v rios m todos que permitem analisar estas necessidades de entre os quais o m todo Ipinza tabela 5 2 e 5 3 Este m todo bastante anal tico e baseado numa avalia o atrav s de pontua o engloba os seguintes crit rios 49 import ncia do valor do equipamento para a produ
72. de codifica o de pe as para facilitar em situa es de repara o Cada equipamento deve ter tamb m uma ficha onde se encontram reunidas todas as informa es que lhe dizem respeito O levantamento das partes que constituem o equipamento e que est o sujeitas a falha bem como a periocidade de interven o o primeiro passo para estabelecimento de manuten o preventiva Isto normalmente uma parte inerente da ficha de manuten o de cada equipamento 51 50 5 4 3 Instru es para manuten o preventiva Normalmente as instru es de manuten o para os motores el tricos e redutores de velocidade s o fornecidas atrav s dos fabricantes Consultando os cat logos dos respetivos produtos poss vel determinar as tarefas e os intervalos de manuten o a realizar Para o motor el trico e consultando os cat logos da marca Guanglu n o foi poss vel encontrar quaisquer instru es para se realizar manuten o preventiva Para os redutores de parafuso sem fim o seu fornecedor STM indica alguns procedimentos e intervalos para a realiza o de inspe es peri dicas Para melhorar e obter mais indica es de manuten o foram utilizados outros fornecedores do mesmo tipo de equipamentos tanto para os redutores como para os motores el tricos Para os motores el tricos utilizou se um conceituado fabricante deste tipo de equipamentos a WEG As instru es de manuten o para os motores el tricos encontram se na ta
73. de manuten o para os motores el tricos e redutores de velocidade onde atrav s de um impresso pr prio denominado de ficha de manuten o preventiva que abrange os elementos que necessitam de uma inspe o peri dica para n o sofrerem avarias ou n o as provocarem noutros componentes A base dessa ficha de manuten o foi o cronograma que permitiu uma abrang ncia de planeamento de atividades para a dura o de um ano Dividiram se as 77 inspe es di rias das demais pois com isto conseguiu se uma divis o entre intervalos de inspe o mais pr ximos Com a cria o de caixas de resposta r pida nessa ficha conseguiu se uma r pida resposta na marca o das inspe es realizadas e no campo das notas possibilitou se tomar apontamentos das a es efetuadas para a inspe o realizada Foi elaborada uma proposta de um sistema de monitoriza o com custos reduzidos e interpreta o de dados de modo simples Com base nesta ideia projetou se uma banca de ensaios para avalia o das condi es de desgaste de um redutor de velocidades O projeto da bancada de ensaios foi bem conseguido tendo se com isto obtido uma solu o simples para simular condi es de m montagem a que muitas vezes estes equipamentos s o sujeitos O sensor de vibra o utilizado n o permitiu obter dados que evidenciassem altera es de resposta s frequ ncias desejadas N o foi poss vel visualizar no espectro de frequ ncia as condi
74. dos e atrav s do programa vacon live foi poss vel monitorizar a evolu o da temperatura do leo Os gr ficos demonstrados refletem os principais pontos de monitoriza o que foram retirados para demonstrar a escalada da temperatura do leo de extrema import ncia referir que a temperatura do leo influenciada por fatores como a temperatura ambiente e abertura e fecho do port o do armaz m onde se encontrava a bancada de ensaios Foram feitas tentativas de manter sempre o port o fechado de modo a minimizar de correntes de ar que provocassem uma diminui o da temperatura do lubrificante e assim influenciassem os dados obtidos Para a monitoriza o sem carga no redutor observou se que a temperatura estabilizou no primeiro ensaio no valor de 48 8 C e 47 C para o segundo teste v lido Contudo estes testes realizados tiveram uma dura o muito reduzida Para o teste N 7 com 290 minutos a temperatura final do lubrificante alcan ou os 48 9 C No teste N 8 com 133 minutos de monitoriza o a temperatura do leo alcan ou os 48 6 C Os testes com o referido carregamento tiveram uma dura o reduzida Nas monitoriza es com uma carga aplicada de 22Kgf obteve se uma temperatura m dia no final de todos os testes de 48 8 C Para os 38 kgf de carga aplicada a temperatura final m dia dos ensaios v lidos de 54 3 C um valor bastante mais elevado do que para os anteriores 2 casos Pelos gr ficos demonstrados pode i
75. e Contamina o interna do motor Oscila es bruscas da tens o de alimenta o Degrada o do material isolante Pico de tens o Oscila o da tens o de alimenta o Inversores de frequ ncia com par metros incorretos Balanceamento de tens o Desequil brio entre fases Oscila es entre as 3 fases 85 Rotor bloqueado Bloqueio do acoplamento no eixo de sa da do motor Dificuldade de arranque do motor Sobreaquecimento Carga excessiva no eixo do motor Sob ou subtens o Cabos de alimenta o com tamanho incorreto N mero de arranques elevado num per odo de tempo curto Ventila o incorreta Falta de fase em liga o em estrela Falta de fase em liga o em tri ngulo Fus vel queimado Corte de um cabo de alimenta o Queima de uma fase do transformador de alimenta o do motor Mau contacto nas conex es e terminais do motor Problemas nos disjuntores 86 Anexo B Avarias em rolamentos 25 Danifica o Caracter stica Causa Solu o Impress es no Montagem do P Montagem S espa amento anel ajustado x incorreta com a Impress o em dos corpos Ss com utiliza o de f AR ie corpos rolantes rolantes e nas ae interfer ncia Se i dispositivos pistas dos f necess rio incorretos al rolamentos utilizar um disco para montagem Evitar erros de montagem uando as partes Arranhaduras O anel da pista q p paralelas ao
76. e cor P q Passagem passagem de marom na pista Le constante de corrente el trica Estrias de rolamento do Bes 2 corrente el trica atrav s do anel externo rolamento Gaiolas maci as Vibra es mais em detrimento Gaiola Rompimento ou elevadas do que das de chapa ue perca de tens o a solicita o a Para solicita es danificada por f u dos rebites da que a gaiola se de vibra o vibra o E gaiola encontre elevadas gaiolas predisposta do tipo janela Inclina o e a Evitar causar excessiva dos Desgaste e oe empenamentos A an is Em poss vel rutura nas gaiolas do rolamentos de Empenamento das nervuras rolamento esferas deve se a say da gaiola entre as Utilizar carga combinada cavidades da rolamentos de gera diferentes gaiola contacto velocidades nas angular esferas Recomenda se a utiliza o de um Filme de lubrificante de lubrifica o maior Superf cies de insuficiente capacidade com contactos dos inadequado elevada Danifica o por corpos rolantes envelhecido ou viscosidade e desgaste speras contaminado O aditivos Aumento da desgaste Diminui o dos folga do aumenta por intervalos de rolamento corpos estranhos lubrifica o e por atrito Melhores vedantes Defici ncia de lubrifica o para Este processo a carga a que o provocado pelas rolamento est a part culas que ser sujeito s o arrancadas Combina o de Melhoria das da superf cie do elevada c
77. e ocorre por contacto entre materiais originando uma superf cie lisa A ocorr ncia de ades o deve se ao amaciamento da superf cie do dente e ocorre sobretudo em engrenagens que funcionam com uma reduzida velocidade de rota o que criam um filme de leo bastante fino Isto pode ser alterado atrav s da introdu o de um lubrificante com uma viscosidade superior No desgaste moderado ocorre remo o de material devido ao contacto entre os dentes provocado por sobrecarga dureza insuficiente dos dentes da engrenagem ou lubrifica o inadequada A abras o respons vel pelo desgaste moderado e acentuado sendo a vida til da engrenagem menor neste ltimo No desgaste acentuado surgem ranhuras nos flancos dos dentes segundo a dire o do escorregamento A lubrifica o deficiente ou inadequada tamb m respons vel por este tipo de desgaste Existindo material deslocado quando ocorre este tipo de desgaste recomend vel a exist ncia de um sistema de filtragem que limite a reintrodu o dessas part culas novamente no lubrificante A corros o a perda de material devido ocorr ncia de rea es qu micas ou eletrol ticas na superf cie das engrenagens A presen a de agentes qu micos no lubrificante ou at pr pria deteriora o do lubrificante bem como o ar circundante podem originar este fen meno 32 A fadiga superficial o tipo de falha mais comum que ocorre em engrenagens A fadiga superficial n o ocorre por probl
78. e um redutor de velocidades do tipo parafuso sem fim O acoplamento entre os dois equipamentos foi efetuado diretamente atrav s dos flanges dos respetivos equipamentos B14 Para al m dos equipamentos utilizados anteriormente utilizou se um variador de frequ ncia para controlar os arranques e paragens do motor el trico O motor el trico trif sico ass ncrono da marca Guanglu tem 0 18 kW de pot ncia mec nica carca a em alum nio de grandeza 63 com 4 polos flange B14 e pertence classe energ tica IE rendimento standard O motor el trico tem a denomina o de GL 63M2 4 figura 5 16 e as suas principais caracter sticas t cnicas podem ser retiradas do cat logo do fornecedor Tabela 5 7 Dados t cnicos do motor el trico 56 Ti Pot ncia Corrente A Frequ ncia Rendimento Po kw hp 380V 400V 415V Hz n 0 GL 63M2 4 0 18 0 25 0 62 10 59 10 56 50 60 00 A ligac o el trica do motor foi feita em tri ngulo pelo que observando a placa do motor el trico pode se concluir que para esse esquema de liga o a sua rota o nominal de 1310 rpm e sera rr Figura 5 16 Placa do motor el trico Devido ao elevado escorregamento que este motor possui a sua velocidade de rota o apenas de 1310 rpm Na impossibilidade de comprova o deste real valor de velocidade atrav s de um aparelho pr prio tac metro considerou se este valor de velocidade como a velocid
79. eeesaeecsaeeseaeeesaeees 31 4 1 1 Termografia iii succes ities aan 32 XI 4 1 2 Endoscopia secas ar sr abe eel nie 34 4 1 3 An lise do lubiific nte 20802 ates ee men ae 34 4 1 4 An lise de vibragdes n 2 2 ee aea aenar aao E aaRS paoe E Ea Sheka NR 35 4 1 4 1 Captadores e registadores de sinais ooonocnnocccooncconcnnonnnononcconanonnnccnnnc conc nrnnnc ns 35 4 1 4 2 Niveis de VIDIAC O eiii il in ie 36 4 1 4 3 T cnicas de Medici iodo 37 4 1 5 Vibra es em redutores de velocidade eres 37 4 1 5 1 Frequ ncias geradas em rolamentos com defeito 37 4 1 5 2 Frequ ncias geradas em engrenagens u esunessnesssnssnnnessnnennnnnsnnnennnennnnnnenn 38 4 1 5 3 Frequ ncia de rota o dos eixos u eennersanesnnnessnnennnnnsnnnensnnennnnnsnnnennnennnnnnenn 38 4 1 5 4 Frequ ncias geradas por perturba es rien 38 5 Plano de atividades de manuten o para a empresa SIEPI 2uernseennnessneennnn 39 5 1 Situa o atual de atividades de manuten o da empresa 39 5 2 Atividades t picas de manuten o desenvolvidas pela empresa 40 3 21 Caso Nara tl 40 32 2 Laso Nu 2 nes a 41 5 2 3 A aetna anit iii 43 o II Ciso A ER sa cl GERE cad deviled 44 5 3 Procedimento de repara o existente na empresa e propostas de melhoria 45 5 3 1 Atual percurso de manuten o dos equipamentos ueeene
80. eixo no espa o entre de rodagem do rolamento foi do rolamento s o separ veis Montagem dos Arranhaduras os elementos for ado rolamentos com rolantes e sobre desalinhado na 2 um leve as pistas de coroa de corpos movimento rodagem rolantes ene girat rio Bucha auxiliar de montagem Impress o pequenas se Limpeza durante causadas por a montagem e a pequenas manuten o dos part culas rolamentos Impress es Substitui o profundas com Falta de limpeza atempadamente x sali ncias se Veda es dos das veda es Impress o de ge causadas por rolamentos sem danificadas corpos estranhos gt E es particulas com estanquicidade Substitui o do elevada dureza Lubrificante lubrificante sem Elevadas contaminado esquecer de impress es lavar o pequenas s o rolamento com o causadas por produto part culas apropriado quebradi as 87 Danifica o Caracter stica Causa Solu o Processo de armazenamento Seguir inadequado em corretamente as locais com indica es de n veis de armazenamento Colora o humidade por parte do a marom no anel elevados Agua fabricante Corros o por E 5 E exterior e na de condensa o Melhoria dos humidade e eii superf cie de devido ao vedantes 8 rodagem diferencial de utilizados temperatura Lubrificante Vedantes com aditivos Lubrifica o anticorrosivos incorreta Seguir Armazenamento corret
81. ema Para os restantes pontos que s o demonstrados para a situa o de carga de 38 kgf n o existiu nenhuma altera o significativa nas respostas das frequ ncias Sendo a monitoriza o com a massa de 38 Kg sobre a barra a que teve mais tempo de testes efetuados seria espect vel visualizar se uma diminui o do valor da resposta da frequ ncia de engrenamento visto existir um per odo de amaciamento dos componentes do redutor Isto n o aconteceu pois a tend ncia de diminui o da resposta alternou com aumentos A carga m xima utilizada pode n o refletir o m ximo de esfor o din mico a que os rolamentos da roda de coroa podem sujeitos pelo que nada foi identific vel no espectro de frequ ncia Tamb m necess rio mencionar que as frequ ncias de avaria calculadas para os rolamentos do canh o da roda de coroa se encontram bastante abaixo do que seria poss vel de interpretar com este m todo j que os defeitos poss veis nos rolamentos geram frequ ncias muito abaixo dos 20 Hz Para as frequ ncias de defeito dos restantes rolamentos nada foi registado no espectro de frequ ncia Para a an lise de vibra es a escolha do tipo de redutor influenciou os resultados obtidos pois a rela o de transmiss o escolhida acabou por ser respons vel pela igualdade da frequ ncia de engrenamento e a frequ ncia de rota o do sem fim A escolha de outra rela o de transmiss o iria alterar a configura o do n mero de entradas do sem
82. emas de lubrifica o mas sim devido s tens es geradas no contacto entre as superf cies O engrenamento provoca um aumento da compress o no lado da regi o de contacto e tra o do lado oposto Pequenos desalinhamentos podem tamb m ser respons veis pela exist ncia de fen menos de fadiga superficial 32 Normalmente s o identific veis quatro tipos de fadiga superficial 20 picagem progressiva separa o da camada superficial desgaste do flanco do dente e picagem inicial O pitting ocorre como crateras rasas nas superf cies de contacto dos dentes com aproximadamente a profundidade do endurecimento do dente 10 um Existem tamb m a possibilidade da ocorr ncia de spalling que s o crateras mais profundas que os pitting com uma profundidade que pode varia entre 20 100 um Na figura seguinte encontra se esquematizado a forma o de pitting e spalling em engrenagens 26 20 100 um Figura 3 6 Formac o de pitting e spalling 33 O fen meno de pitting em engrenagens deve se a uma tens o muito elevada aplicada num material macio As fendas que ocorrem no material aumentam e ramificam se penetrando no interior originando a ocorr ncia de spalling O modo de evitar este tipo de ocorr ncia baseia se na diminui o da carga aplicada A ocorr ncia deste fen meno de degrada o do dente pode culminar na sua fratura total 33 a pa A a Figura 3 7 Demonstrac o de pitting e spalling 34 Ocorre sobretudo
83. enoidal Os componentes que podem gerar harm nicas s o o computador e o variador de frequ ncia 47 O sistema composto pelo motor el trico e variador tamb m visto como uma carga n o linear A corrente gerada possui harm nicas que s o m ltiplas da frequ ncia da rede 48 Podem tamb m ser visualizadas no espectro frequ ncias devido excita o el trica Estas podem tomar valores de 1 at 6 vezes o valor da frequ ncia el trica da rede 38 5 Plano de atividades de manuten o para a empresa SIEPI 5 1 Situa o atual de atividades de manuten o da empresa A SIEPI como empresa comercializadora de equipamentos eletromec nicos tamb m assegura aos seus clientes sempre que necess rio um servi o de manuten o Este suporte assegurado em situa es de garantia dos seus produtos e posteriormente em necessidades de manuten o corretiva ou reativa Para os redutores de velocidade e motores el tricos findado o tempo de garantia as repara es a efetuar s o por conta do cliente S o registados em sistema todos os equipamentos fornecidos aos clientes de modo a que haja um controle do per odo de garantia de cada equipamento A garantia fornecida pela empresa aos seus clientes n o assegurada em situa es s quais a empresa alheia situa es de m montagem inadequa o do equipamento para a fun o pretendida ou m utiliza o n o s o cobertas pela empresa A repara o dos redutores de velocidade
84. equ ncia de engrenamento Hz Na n mero de dentes da engrenagem frengr frequ ncia de rota o da engrenagem Hz A presen a da frequ ncia de engrenamento acompanhada de bandas igualmente espa adas relativamente perto uma da outra com a frequ ncia de engrenamento no meio O desvio de simetria destas bandas ou o pr prio aumento da amplitude de resposta indicam problemas nos dentes da engrenagem O espa amento entre as bandas laterais igual frequ ncia de rota o da pr pria engrenagem A amplitude gerada depende tamb m da carga que se encontra aplicada 46 4 1 5 3 Frequ ncia de rota o dos eixos A an lise de vibra es tamb m permite identificar problemas que possam existir nos veios do eixo lento dos redutores de velocidade Na an lise espectral identifica se a frequ ncia do eixo do equipamento e o aumento da resposta traduz a sua deforma o tamb m poss vel identificar desalinhamentos nos acoplamentos 46 A frequ ncia de rota o dos eixos da redutora depende da velocidade de rota o do motor el trico e da rela o de transmiss o do equipamento 4 1 5 4 Frequ ncias geradas por perturba es Se a rela o entre a tens o e a corrente num componente n o obtida por uma equa o linear essa carga denominada como n o linear A carga n o linear absorve uma corrente el trica n o sinusoidal portanto harmonicas Isto acontece mesmo quando alimentada por uma tens o puramente s
85. equente poupan a de recurso Por outro lado n o poss vel eliminar totalmente a ocorr ncia de uma falha catastr fica sendo ent o necess rio realizar manuten o reativa Este processo de manuten o necessita de trabalho intenso por parte dos respons veis da manuten o pois necess rio realizar diversas tarefas nos demais equipamentos como previamente estipulado S o tamb m efetuadas substitui es em diversos componentes desnecessariamente pois a vida til de cada um diferente n o acontecendo a falha na altura estatisticamente prevista 11 11 2 3 5 Manuten o preditiva A manuten o preditiva tem como objetivo a dete o da falha no equipamento antes da sua ocorr ncia efetuada uma monitoriza o real do funcionamento do equipamento atrav s de leituras recorrendo a equipamentos pr prios Esta monitoriza o permite quantificar o desgaste do equipamento ao longo do seu processo de trabalho Quando a leitura efetuada permite interpretar a ocorr ncia de uma falha procede se a um processo de manuten o corretivo de modo a que a falha n o interfira no normal de funcionamento do equipamento poss vel com este processo de manuten o quantificar o tempo de vida de determinado componente 12 A utiliza o da MPD pretende tamb m eliminar a necessidade da desmontagem de um determinado equipamento para a realiza o da inspe o ao seu correto funcionamento Este tipo de manuten o de acordo com
86. eratura considerados normais A subida de temperatura se ocorrer subitamente deve se a um n o cont nuo fluxo de lubrificante no rolamento impedindo a sua normal rota o e consequente aquecimento Se a temperatura normal de funcionamento do rolamento aumentar e se mantiver nesse regime significa que a lubrifica o j n o ocorre conforme projetado 25 As danifica es em rolamentos n o se caracterizam necessariamente pela ocorr ncia de uma falha total no equipamento mas diminuem os desempenhos do mesmo em servi o A ocorr ncia de falhas na maior parte dos casos n o se deve a problemas de conce o do rolamento Estas ocorrem devido a 24 montagem inadequada lubrifica o deficiente impurezas gua defeitos no eixo vibra o corrente el trica e fadiga Na montagem deste tipo de equipamentos deve se ter em aten o a utiliza o de um m todo correto para evitar a ocorr ncia de pr cargas 21 radiais que provocam descascamento nas pistas do anel exterior Suportes para rolamentos com toler ncias impr prias onde o espa o de acondicionamento do rolamento reduzido podem originar pr cargas axiais visto o rolamento n o conseguir espa o para a sua normal dilata o t rmica Se durante o processo de montagem s o infligidos golpes sobre o anel exterior do rolamento s o deixadas impress es sobre as pistas de rodagem diminuindo a sua vida A falta de lubrifica o provoca no rolamento um brilho polido no anel in
87. eratura em conjunto com a imagem do local que se est a monitorizar Atrav s de uma camara termogr fica sens vel a radia o infravermelha as leituras s o descodificadas numa imagem em escala de cores As cores quentes indicadas no ecr traduzem altas temperaturas e as cores frias indicam baixas temperaturas Um term metro de infravermelhos bastante utilizado para obter sem necessidade de contacto leituras de temperatura num nico ponto mas n o permite leituras de reas abrangentes como os aparelhos de termografia que efetuam leituras at 3600 pontos A c mara termogr fica atrav s do seu display utiliza a energia eletromagn tica refletida para mostrar a distribui o da temperatura do objeto 38 Figura 4 1 C mara termogr fica 39 Este tipo de t cnica tem diversos campos de aplica es n o se resumindo apenas ind stria Na utiliza o em motores el tricos este tipo de equipamento consegue encontrar problemas em rolamentos atrav s de um aumento de temperatura na sec o onde estes se encontram Os conectores dos motores podem tamb m ser avaliados segundo esta t cnica pela verifica o de diferen as de temperatura tamb m poss vel avaliar problemas de ventila o que provoquem sobreaquecimento no equipamento A utiliza o de um term metro infravermelho 32 convencional n o permite detetar atempadamente estas anomalia Sem uma imagem da distribui o t rmica torna se imposs vel aval
88. es Na manuten o de paragem os servi os de manuten o de melhoria s o efetuados quando os equipamentos se encontram em paragem total 2 3 4 Manuten o preventiva No processo de manuten o preventiva s o desenvolvidos um conjunto de a es nos equipamentos e nas instala es antes da ocorr ncia da falha A realiza o de a es antes do aparecimento da avaria no equipamento tem o objetivo de prevenir ou at eliminar futura deteriora o das condi es de funcionamento dos mesmos 9 De um modo mais abrangente este tipo de manuten o pretende 4 e Aumentar a fiabilidade dos equipamentos atrav s de uma redu o da ocorr ncia de avarias em servi o e Incrementar a vida til de um determinado equipamento e Regular a carga de trabalho e Melhorar o planeamento dos trabalhos e Simplificar a gest o de stocks e Promover a seguran a das interven es a realizar nos equipamentos e Reduzir os acontecimentos imprevistos As a es desenroladas neste tipo de manuten o est o inteiramente relacionadas com o fator tempo As avarias nos equipamentos seguem um padr o estat stico conhecido sendo o valor da sua vida m dia fulcral para a aplicabilidade deste tipo de manuten o As a es a efetuar neste tipo de manuten o v o desde simples ajustes at a mudan as de partes do equipamento As a es desenroladas para este tipo de manuten o s o efetuadas mediante a utiliza o de cronogramas e de documentos de r
89. es do motor el trico Analisando a figura seguinte poss vel comprovar que o desequil brio dos rolamentos do veio do rotor a principal falha que ocorre nestes equipamentos Falhas no estator rotor ou veio t m um baixo ndice de ocorr ncia Causas externas s o respons veis por 16 das falhas o que um n mero bastante significativo em compara o com as restantes 15 16 Causas Externas 16 N o especificado 10 Rolamentos Desequilibrio 51 Figura 3 2 Distribui o de falhas em motores el tricos de indu o 15 Na tabela seguinte encontram se algumas das avarias e causas mais frequentes em motores el tricos Tabela 3 1 Algumas avarias em motores el tricos adaptado de 16 Avarias Causas prov veis Motor n o arranca Excesso de carga Eixo torto Conex es ou cabos trocados Platinado aberto Reduzido bin rio de arranque Liga o interna errada Rotor descentrado Tens o abaixo do normal Frequ ncia de rota o acima ou abaixo do normal Corrente alta em vazio Entreferro acima do especificado Tens o acima do recomendado Frequ ncia do motor muito baixa Liga o interna errada Rotor descentralizado ou rolamentos com defeito Chapas magn ticas sem tratamento Corrente alta em carga Tens o fora da nominal Sobrecarga Rotor raspa no estator Resist ncia de isolamento baixa Isolantes danificados Humidade no motor P ou agentes qu micos
90. essnesnnessnneessnnennnen nn 45 5 3 2 Melhorias a efetuar no procedimento de repara o nn 45 33 21 An lise da ficha de repara o interna existente uuceessnessneensenssnnnessennnnnnenn 45 5 3 2 2 Melhorias a efetuar na ficha de repara es 46 5 32 3 Proposta de melhoria no processo de armazenamento urssesssnessneeneneeenn 47 5 3 2 4 Introdu o de um historial de avarias erre 48 5 4 Proposta de um plano de manuten o preventivo sistem tico 48 5 4 1 Equipamentos alvo de manuten o preventiva 49 5 4 2 Organiza o do plano de manuten o preventiva eee eeeeeseceneeeereeeeteeeenees 50 5 4 3 Instru es para manuten o preventiva errar 51 5 4 4 Ficha de manuten o preventiva para moto redutores uenneesanessnneessenennnee nenn 54 5 5 Sistema de monitoriza o preditivo com monitoriza o de condi o 55 IL Bancada de ensalOS mee itesirtainl eg isto ssa Ligo tei suet apos cosi ve sia di 55 5 5 1 1 Estrutura base ssi eve cae ein MA ni 55 5 5 1 2 AMV Uan is ii 57 XII 5 5 1 3 Placa do variador esses pintadas ren ee 57 5 5 2 Equipamentos utilizados r a a a a 58 5 5 3 Sensores de monitorizag o uersseessnnessnnennnnesnnnessnnennnnnsnnnessnnennnnnennnesnnnennsnnnnnnnen 60 5 5 3 1 Medi o da temperatura do lubrificante
91. eta o de valores de menor intensidade por os desprezar A sua utiliza o adequada nos casos em que frequ ncias geradas t m a mesma amplitude A escala logar tmica evidencia a presen a de frequ ncias menos expressivas 67 A obten o dos resultados pode ser efetuada com valores retirados em tempo real ou atrav s de um valor m dio Este valor m dio pode ser obtido para uma amostra compreendida entre 1 e 9999 Para al m do referido anteriormente o spectrum analyzer possibilita obter resultados em RMS Vector e Pk Hold 66 Na figura seguinte encontra se interface do programa utilizado Dor este ed on oe Figura 5 23 Programa Scope 66 De modo a validar o programa Scope utilizou se um ficheiro de som com uma frequ ncia de 1000Hz A utiliza o desse ficheiro permitiu comprovar que o espectro de fregu ncia identificava a frequ ncia gerada A capta o foi efetuada apenas com o microfone do computador 5 5 6 Programa Vacon live O programa Vacon live uma ferramenta espec fica de rece o dos dados obtidos atrav s do variador de frequ ncia e monitoriza o de diversos par metros do motor el trico A monitoriza o das condi es de funcionamento efetuada em tempo real e visualizada sob a forma de evolu o gr fica figura 5 24 A leitura de falha no equipamento apresentada ao operador em caixa de amostragem pr pria poss vel selecionar condi es de refer ncia para o funci
92. evis o peri dica dos equipamentos Sendo a parte estat stica da durabilidade dos componentes mec nicos muito importante neste tipo de manuten o utilizado a curva do tempo m dio de falhas A ocorr ncia de falhas nos equipamentos segue a curva esquematizada na figura 2 3 Fun o 1 de Risco Mortalidade Vida til Envelhecimento Infantil Tempo Figura 2 3 Taxa de avarias 12 10 Segundo a CTMF um equipamento novo tem maior probabilidade de falhar durante as primeiras semanas de funcionamento devido a poss veis problemas de instala o Terminado este per odo a probabilidade de falha relativamente baixa aumentando com o tempo de utiliza o devido ao desgaste do equipamento de extrema import ncia neste tipo de manuten o contemplar o desgaste do equipamento equacionando a sua revis o peri dica bem como o local e modo de trabalho do mesmo Um equipamento que se encontra num local mal ventilado e com condi es de trabalho severas necessita de uma maior manuten o do que um equipamento que se encontre num local adequado pois o tempo m dio de falha menor 12 A manuten o preventiva pode dividir se em sistem tica e condicional Na manuten o preventiva sistem tica os trabalhos s o planeados em intervalos de tempo peri dicos pois a ocorr ncia da falha no equipamento obedece distribui o segundo a CTMF A substitui o dos componentes do equipamento para evitar a ocorr ncia da falha
93. fim e o pr prio n mero de dentes da roda de coroa A escolha de uma rela o de transmiss o mais baixa da ordem de 1 7 5 iria fazer com que a 74 velocidade de rota o do eixo de sa da aumentasse bem como a frequ ncia de engrenamento Se a frequ ncia de rota o da roda de coroa fosse superior iria criar frequ ncias de falha bastante superiores Por outro lado a diminui o da rela o de transmiss o nunca iria permitir visualizar a frequ ncia de rota o do veio de sa da pois esta iria ser da ordem de 2 91 Hz e n o poderia ser identific vel no espectro de frequ ncia devido utiliza o da placa de som Os redutores de parafuso sem fim t m um impacto m nimo no engrenamento pois o engrenamento progressivo e n o gerado num ponto como as engrenagens de dentes direitos Deste modo a amplitude da vibra o gerada no engrenamento baixa Seria de esperar portanto resultados de resposta vibra o baixos mas que seguissem um aumento segundo o aumento da carga sobre a barra 6 5 2 Evolu o da temperatura do lubrificante A utiliza o da sonda PT 100 foi um m todo simples que aliado ao variador de frequ ncia possibilitou leituras instant neas do valor da temperatura do leo A sonda nunca se encontrou completamente mergulhada no leo do redutor porque na posi o de funcionamento do equipamento a altura da coluna de leo apenas cobre mais ou menos metade da roda de coroa Durante todos os testes efetua
94. iante uma solu o com menores custos econ micos rejeitou se a ideia de adquirir um equipamento j previamente concebido para a an lise de vibra es de um redutor de velocidade e procurou se uma solu o um pouco diferente Para o efeito adquiriu se um sensor da marca Sensolute com o c digo MVS0608 02 Este micro sensor de vibra o utilizado para a dete o de movimentos leves e vibra es omnidirecional sendo o seu funcionamento independente da orienta o escolhida para a coloca o do sensor 63 Como resultado da utiliza o de apenas um sensor para a an lise de vibra es a escolha do local de fixa o de extrema import ncia Tomou se como melhor localiza o para coloca o do sensor figura 5 21 uma regi o o mais pr xima poss vel do centro do veio da roda de coroa De modo a evitar qualquer pancada e consequente poss vel destrui o do sensor durante os testes de monitoriza o do equipamento optou se pelo flange oposto ao veio de sa da da roda de coroa 62 Figura 5 21 Coloca o do sensor de vibra o no redutor 5 5 4 Aquisi o de dados Pretendendo se utilizar a placa de som do computador para leitura dos dados retirados do sensor de vibra o utilizou se uma liga o entre o sensor e a placa atrav s do microfone do computador Para rece o dos sinais gerados pelo sensor foi efetuada uma liga o atrav s de um fio el trico soldado a um conector TRS figura 5 22 de 3 5 mm Este
95. iar o estado do equipamento e seus componentes 39 Figura 4 2 Distribui o t rmica num motor com avaria num rolamento 39 Para os redutores de velocidade a termografia uma t cnica que permite determinar a temperatura do lubrificante figura 4 3 e a sua distribui o ao longo da caixa do equipamento Com isto poss vel determinar a necessidade de interven o no equipamento conhecendo os limites m ximos que o lubrificante suporta Sabendo a natureza do lubrificante do redutor sint tico ou mineral poss vel determinar a interven o no equipamento atrav s da temperatura do banho de leo As engrenagens e os rolamentos dos redutores podem tamb m ser avaliados atrav s desta t cnica Figura 4 3 Temperatura de banho de leo atrav s de termografia 23 Este tipo de t cnica ainda tem um custo bastante elevado Uma c mara de termografia pode ter um custo de quinze mil euros dependendo das funcionalidades pretendidas Para al m do custo do equipamento necess rio adicionar a forma o dos colaboradores para obter as t cnicas necess rias para utilizar o equipamento portanto necess rio prever as necessidades reais para adquirir um equipamento destes Por outro lado uma nica c mara pode ser utilizada em centenas de equipamentos dependendo sempre da programa o efetuada pelo departamento de manuten o A contrata o de um servi o externo para realizar este servi o pode ter custos de at novecentos
96. ica ao motor protege o contra picos de tens o e desequil brio de fases Permite tamb m ligar motores el tricos trif sicos a corrente monof sica O variador de frequ ncia tem diversas prote es e indicadores de falha que protegem o equipamento e avisam o operador de alguma anomalia Existem diversos c digos de falha que v o desde avisos para sobretens o e corrente como subtens o falhas de sistema falha terra entre outras 60 Devido a todas as vantagens da utiliza o deste tipo de equipamentos foi utilizado um variador de frequ ncia da marca Vacon O modelo escolhido um variador de frequ ncia AC Vacon 10 A pot ncia escolhida para o variador de frequ ncia de 0 5 cv Este modelo de variador possibilita acoplar sua placa frontal uma placa de comunica o A utiliza o da placa de comunica o disponibiliza fun es de controlo e monitoriza o do motor el trico Essa monitoriza o e controle s o efetuados atrav s de um software pr prio para o computador sendo a comunica o efetuada atrav s de USB 5 5 3 Sensores de monitoriza o Pretende se efetuar a monitoriza o da vibra o gerada pelo redutor em diversas situa es de carga radial aplicada no veio e obter valores de leitura da evolu o da temperatura do lubrificante ao longo das mesmas situa es de carga Sendo o lubrificante um componente essencial na vida til de um redutor considerou se fundamental a obten o de leituras da temperat
97. iliza o de sensores pr prios No final foram analisados os resultados obtidos e retidas conclus es de todas as reas intervencionadas Palavras chave Moto redutores manuten o avarias plano de manuten o monitoriza o da condi o vil VI Abstract This thesis is the result of an internship in a company operating in the electromechanic sector This company sells industrial products of which electromechanic drives and offers maintenance services Several repairs made by this company were analyzed and some changes to improve the process were suggested In order to do this some repairment procedures and an inspection schedule for the equipment were created This was based on a careful research of the components of the equipment and their tendency to fail A bench test was also devised to monitor a motor gearbox working in poorly assembled conditions through the use of sensors Finally the results were analyzed and conclusions were made on all the subjects focused in this paper Keywords motor gearbox maintenance failure inspection schedule condition monitoring ndice Copy ie hta atendi os Acaba Ro dec ARC a o dd eagle te CR a A JO nd RE SR reines II Agradecimentos sereias an sanken eas A eagle ad easels V A RN ON Vil Abstraet 2 2 tee Bi a Si i a A dt ae Ix Indien teh a ol SU tit at ee AR IE ner teks XI A a SEN eae er ne eee XV ndice AAA ns XIX Nomenelat r HH REN hei ARE
98. imento de ferrugem nos dentes das engrenagens Nas engrenagens de parafuso sem fim o leo cria peliculas muito vezes no limite necess rio que estes leos venham sempre preparados com aditivos onde a sua a o aumente com o aumento da carga no engrenamento Sabendo que a viscosidade do leo v ria com a temperatura de funcionamento das engrenagens este um fator importante na escolha do lubrificante Quando a temperatura circundante elevada e n o esteja prevista a utiliza o de dispositivos de arrefecimento deve se utilizar um leo com um viscosidade mais elevada do que para temperaturas de funcionamento mais baixas Em engrenagens que a lubrifica o seja efetuada por chapinhagem um leo com elevada viscosidade pode n o chegar fluido ao ponto de engrenamento A carga que ocorre nos dentes das engrenagens esmaga as peliculas de leo fazendo com que estas se afastem das zonas de contacto A carga portanto um fator a considerar aquando da escolha do leo Quanto mais elevado for o seu valor mais elevada deve ser a viscosidade do leo Para redutores de velocidade deve se assegurar um leo com viscosidade correta estabilidade qu mica e propriedades antiferrugem para elevada resist ncia a fen menos de oxida o por cont nua agita o e presen a de ar na envolvente Deve conter propriedades que promovam a separa o da gua de modo a evitar emuls es que interrompam o abastecimento Resist ncia pelicula para evitar
99. ipamento tem para a empresa e outros campos a preencher pelo funcion rio respons vel da manuten o A inclus o de um campo em que se pede o preenchimento da import ncia do equipamento implica que se compreenda o valor deste para a produ o e empresa para avalia es em situa es de racionamento da manuten o Na segunda parte da ficha encontram se as inspe es que foram equacionadas para os motores el tricos de indu o trif sica solicitado mais uma vez o preenchimento de campos como a data de in cio das inspe es do equipamento bem como a vers o desta parte da ficha visto que ir existir mais do que uma vers o como o avan o temporal das inspe es As inspe es di rias encontram se separadas das outras pois existe necessidade de maior espa o de preenchimento de dados para este tipo de avalia o As restantes inspe es a efetuar s o de periocidade semanal ou superior pelo que se utilizou uma calendariza o em cronograma com base semanal que abrange um ano de servi o do equipamento Ser ent o necess rio efetuar mudan as de ficha anualmente e com isto transferir informa es de vers o para vers o Para o caso de repara es com periocidade superior a um ano necess rio incluir no campo de an lise espec fico dessa avalia o o ano e m s em que v o ser efetuadas No final de todas as inspe es existe um campo de preenchimento onde solicitado a coloca o dos elementos substitu dos e a respet
100. ipamentos O percurso efetuado pelos equipamentos desde que s o colocados pelo cliente na empresa para repara o at que abandonam a mesma quando se encontram reparados passa pelas respetivas fases Chegada do equipamento Preenchimento da Armazenamento Repara o pee folha de repara o do do com o cliente e entrega do equipamento empresa e entrega int p ee interna i ao funcion rio equipamento equipamento Figura 5 8 Percurso de manuten o dos equipamentos 5 3 2 Melhorias a efetuar no procedimento de repara o N o sendo poss vel otimizar as fases de chegada do produto repara o e entrega do equipamento ao cliente do equipamento o processo de melhorias vai ser efetuado sobre as fases do preenchimento da ficha interna e armazenamento do equipamento 5 3 2 1 An lise da ficha de repara o interna existente Quando o cliente entrega o seu equipamento para repara o preenchida uma folha de repara o interna como a que se encontra em anexo D O colaborador da empresa preenche a com os dados do cliente data de entrada do equipamento e refer ncia do material entregue ao cliente um duplicado com o n mero de repara o para prova de entrega do equipamento empresa Se for necess rio solicitar pe as que se encontrem indispon veis por motivos de rotura de stock tudo efetuado na folha que fica em posse da empresa O destac vel que se encontra na parte inferior colocado no equipamento e
101. is de vibra o podem ser medidos em valor de pico a pico valor de pico e RMS O valor de pico a pico traduz o percurso m ximo efetuado pela onda e uma forma usada para reconhecer a falha no equipamento num est gio prematuro e avan ado N o tem em conta o hist rico da onda no tempo O valor de pico utilizado para identificar choques de curta dura o contudo n o tem em conta o hist rico da onda no tempo e somente indica a ocorr ncia do pico 36 O valor RMS a medida de n vel de vibra o mais importante pois tem em conta o hist rico da onda no tempo e a energia contida Isto traduz a capacidade destrutiva da vibra o gerada 44 4 1 4 3 T cnicas de medi o Existem diversas t cnicas de medi o da an lise de vibra es de entre as quais se destaca a an lise em tempo real Esta t cnica permite ver os resultados obtidos da medi o da vibra o do equipamento enquanto esta se encontra a ser monitorizado Para que a an lise em tempo real seja efetuada necess rio um computador com elevado processamento de modo a conseguir adquirir e transformar todos os dados obtidos 41 4 1 5 Vibra es em redutores de velocidade Num redutor de velocidade as principais frequ ncias com interesse para realiza o de uma an lise de vibra o s o a frequ ncia de rota o dos eixos das engrenagens frequ ncia de engrenamento e as frequ ncias geradas por falhas nos rolamentos 42 4 1 5 1 Frequ ncias
102. ista de divulga o do Projeto Universidade Petrobras e IF Fluminense vol 1 pp 29 35 2010 Flir Systems AB Thermal imaging guidebook for indusTrial applicaTions WTG Gearbox endoscopy by wind specialist Online Available http www wtgpartners com Accessed 25 Sep 2012 R C Cunha An lise do estado de conserva o de um redutor de velocidade atrav s da t cnica de part culas de desgaste no leo lubrificante auxiliada pela an lise de vibra es Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira da Universidade Estadual Paulista J lio de Mesquita Filho 2005 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 D F Lago Manuten o de redutores de velocidade pela integra o das t cnicas preditivas de an lise de vibra es e an lise de leo lubrificante Faculdade de Engenharia UNESP Campus de Ilha Solteira 2007 A dos S Dias J das C Rodrigues and G L B Ramalho Detec o de falhas em m quinas rotativas atrav s da an lise de vibra o in IV Congresso de Pesquisa e Inova o da Rede Norte e Nordeste de Educa o e Tecnologia 2009 no 1 F R Spamer Tecnicas preditivas de manuten o de m quinas rotativas Universidade federal do Rio de Janeiro 2009 L P Ponci and P M Rodrigues da Cunha Previs o de falha em rolamentos por an lise espectral e de
103. iste um campo de preenchimento de resposta mais longa para uma indica o de uma poss vel avaria e que elemento a originou Na terceira e ltima parte desta ficha encontram se os campos que correspondem taxa o dos custos dos elementos que tiveram que ser substitu dos no equipamento Em anexo E encontra se a ficha que se criou para as situa es acima descritas 46 5 3 2 3 Proposta de melhoria no processo de armazenamento Para al m da ficha de repara o dos redutores modificou se o armazenamento dos produtos que se encontram em espera para repara o Nas prateleiras de armazenamento que se encontram destinadas aos redutores criou se indica es de prioridade de repara o de modo a que os t cnicos de manuten o estejam sempre cientes do n mero de repara es em fila de espera e da necessidade de cumprimentos dos prazos estipulados com os clientes mediante a prioridade por eles escolhida Assim tamb m atrav s de indica es visuais existe um controle mais rigoroso do n mero de repara es a efetuar e da necessidade de intercalar as repara es com outros trabalhos existentes no departamento t cnico Figura 5 9 Zona destinada s repara es Pretende se que a rea destinada s repara es que se encontra na figura acima seja aumentada e disposta de outra maneira de modo a que existam mais divis rias dispon veis para se criarem os tr s n veis de prioridade de repara o conforme demonstrado na figura
104. ito de diminuir os tempos de paragem por substitui o de componentes danificados e Projeto de equipamento com aspetos redundantes que possibilitem a sua utiliza o quando parte do equipamento em falha se encontra em repara o de modo a reduzir os tempos de paragem e Projeto de equipamentos com boas acessibilidades reduzindo assim parte do tempo gasto na manuten o em aceder ao local da falha e Especial aten o ao fator humano durante a fase de projeto tendo em especial aten o dimens es e peso dos componentes instru es e todos os aspetos que podem reduzir os tempos despendidos em processos de manuten o corretiva 2 3 3 Manuten o de melhoria A manuten o de melhoria tem como objetivo fundamental a redu o ou elimina o total da necessidade de manuten o S o efetuadas modifica es e altera es nos equipamentos com o intuito de maximizar o seu desempenho 4 Este tipo de manuten o pode ser conseguido atrav s das t cnicas da TPM A MM divide se em tr s tipos 9 manuten o na fase de projeto servi os de engenharia manuten o de melhoria durante a paragem do equipamento A manuten o efetuada na fase de projeto consiste nas a es tomadas para reduzir ou eliminar a necessidade de manuten o atrav s do redesenho dos equipamentos ou das instala es Nos servi os de engenharia est o contempladas todas as a es relacionadas com as instala es tais como remo es rearranjos ou constru
105. iva data Para os redutores de velocidade o esquema de preenchimento exatamente o mesmo sugerido para os motores el tricos Para o lubrificante solicitada a marca do mesmo bem como o seu tipo e a data em que foi admitido ao redutor Com isso e atrav s da temperatura m dia de funcionamento do redutor poss vel quantificar a data de mudan a do lubrificante As a es de pintura e limpeza exterior do equipamento s o deixadas ao crit rio do t cnico de manuten o visto serem dependentes das condi es ambientais e envolventes em que os equipamentos trabalham 54 5 5 Sistema de monitoriza o preditivo com monitoriza o de condi o Apesar das vantagens da manuten o preditiva com monitoriza o descritas no subcap tulo 4 1 o pre o da aquisi o dos equipamentos limita a sua ampla implementa o nos equipamentos industriais Al m disso e como foi descrito no mesmo subcap tulo a interpreta o e an lise dos dados necessita de operadores altamente qualificados e treinados para o efeito Devido s referidas limita es foi desenvolvida uma proposta de um sistema de monitoriza o de condi o para um moto redutor com custo de constru o e aquisi o de sensores reduzido A proposta desenvolvida tem tamb m como base a facilidade de interpreta o dos dados monitorizados n o sendo necess rio a exist ncia de t cnicos altamente especializados O objetivo foi monitorizar as condi es de funcionamento de
106. izado ou por a manuten o ser efetuada pela pr pria empresa De seguida ser o apresentados alguns casos de repara es efetuadas que traduzem a maioria dos casos relatados e que caracterizam uma grande percentagem das t picas avarias encontradas nos redutores do tipo sem fim 5 2 1 Caso N 1 Repara o solicitada pelo cliente de um redutor de velocidades do tipo parafuso sem fim com veio de sa da motor el trico acoplado e variador mec nico de velocidade O equipamento era relativamente novo sem que tivesse sido indicado pelo cliente a idade exata A marca do equipamento n o corresponde s comercializadas pela empresa Foi efetuada a abertura do equipamento e observou se que o lubrificante apresentava altera o de cor e viscosidade Foi totalmente desmontado o equipamento e coletou se todo o lubrificante restante Como poss vel verificar pela figura seguinte o redutor n o tinha o correto n vel de lubrificante e no fundo da caixa foi poss vel retirar uma pasta trata se de um acumulado de detritos O equipamento foi levado para o lava pe as e constatou se que este necessitava de retentores novos juntas roda de coroa nova devido degrada o do dentado e coloca o de leo mineral novo Neste tipo de redutores de parafuso sem fim utilizado leo mineral da marca Shell Omala Oil 220 A substitui o da roda de coroa levou tamb m o equipamento a necessitar de rolamentos novos pois a remontagem de rolamentos usad
107. las a gest o engenharia e finan as Tem como objetivo conjugar a minimiza o de custos com uma maior vida til Este conceito de manuten o baseia se em diversos aspetos tais como a fiabilidade conce o e custos de servi o dos diversos componentes que integram o parque industrial 2 Na mesma d cada surge no Jap o o modelo de manuten o denominado de TPM um conceito moderno de manuten o Atualmente est introduzido em diversos pa ses com boa implementa o sendo uma marca registada do JIPM 4 O objetivo da TPM chegar s zero avarias 5 Para isso este modelo requer uma aproxima o entre todos os sectores da empresa de modo a existir uma estreita colabora o A manuten o executada com a colabora o de todas as hierarquias da empresa A sua implementa o baseia se em 8 princ pios 4 e Melhoria dos equipamentos e Estrutura o da manuten o aut noma e Estrutura o da manuten o planeada e Incremento das capacidades do t cnico da manuten o e do operador por meio de forma o e Controlo inicial de equipamento e produtos e Manuten o da qualidade e TPM nos escrit rios e Higiene seguran a e controlo ambiental Com a introdu o da TPM s o esperados resultados que se dividem em 2 categorias os tang veis e intang veis 4 Dos tang veis temos e Aproxima o a zero falhas e Fiabilidade das m quinas e Diminui o de tempos de paragem dos equipamentos e Aumen
108. lubrificante C 11 00 11 27 hor rio da monitoriza o Figura J 1 Evolu o da temperatura do lubrificante na situa o de sem carga Para 22 kg Onde Tamp 21 C Tamby 23 2 C teste N 7 Evolu o da temperatura do Lubrificante Shell Omala S4 WE 60 50 40 30 20 10 0 T T T T T 1 09 15 09 32 10 03 10 10 11 02 12 08 13 57 hor rio da monitoriza o on e a q S S s E fem 2 o S fo E E Figura J 2 Evolu o da temperatura do lubrificante na situa o de 22 Kg 133 Onde Tamp 21 8 C e Tamb 22 8 C teste N 8 Evolu o da temperatura do Lubrificante Shell Omala S4 WE 10 0 4 09 57 hor rio da monitoriza o Temperatura do lubrificante C Figura J 3 Evolu o da temperatura do lubrificante na situa o de 22 Kg Para38 kg Onde Tamp 24 C e Tamb 28 3 C teste N 11 Evolu o da temperatura do Lubrificante Shell Omala S4 WE 60 50 40 30 20 10 0 T T T T T T T T T T T 1 9 25 9 35 9 53 10 13 10 40 11 12 12 05 12 34 12 41 14 00 14 42 15 44 16 27 17 02 17 19 hor rio de monitoriza o q O o Y gt S S 9 E 2 E o S fo 8 fem E E Figura J 4 Evoluc o da temperatura do lubrificante na situac o de 38 Kg 134 Onde Tamb 25 1 C e Tamby 28 C teste N 12 Evolu o da te
109. mentos 25 ess ess rn 22 a las ee ee 87 Anexo C Danifica es em retentores 28 c ee cccecesstccceseeeeceseaeeeeenaaeceeeeeeeseaeeeeeaaeceeeneeeeeeaeeeees 93 Anexo D Ficha de rep ra o Pl ted RER Aaah esis eget nah 95 Anexo E Ficha de repara o para redutores do tipo parafuso sem fim uuerssessanessnnernsenennneen 97 Anexo F Ficha de manuten o preventiva u esunessneesssnsssnnessnnennnnnsnnnessnnennnnennnensnnennsnnsnnnes nennen 101 Anexo G Desenhos da bancada de ensaios err cerereeeeaceraeerereeraneaaaa 107 Anexo H Imagens da bancada de ensalOS oooocccnococoncccnonncnoncconanonnnnononoconancnna non nc conc nrnn nano nc con n cra 119 Anexo I Resultados retirados do programa Scope ooooconocccioucconancnnnnanonacona conan nonana cono nrnnn nan nc corn nonnss 121 Anexo J Evolu o da temperatura do lubrificante uuer200ss0uessnennnnnsnnnessnennnnnnsnnneennnennnnn 133 XIII XIV ndice de Figuras Figura 2 1 Vis o geral dos tipos de manuten o 1 eee 6 Figura 2 2 Tipos de manuten o 9 eee eescceseesenecesseecssceceseeeseecsaaeceseeeseecssaeceaeeeseessaaeseaeeees 6 Pigura 2 3 gt Taxa de avarias ll nenn RR in Si 10 Figura 3 1 Motor rotor de gaiola 14 220002240220002200nennneesnnennnnnennnessnnennnnnsnnnessnnennsnnennenen 16 Figura 3 2 Distribui o de falhas em motores el tricos de indu o 15
110. mentos altera o da sua Mudan a dos desgaste estranhos ao forma ee elementos ae lubrificante geom trica vedantes que Elementos sofreram vedantes com Ga desgaste danifica es S bito aumento da temperatura pora Aumento da que bloqueia a Neste tipo de x z folga do normal rota o falhas de wipe BA aed acto rolamento ou do rolamento e o dif cil atribui o TER ne diminuig o da danifica das suas causas rasche totalmente O Lubrifica o P 8 o rolamento at bloqueio do incorreta tanto os estabilizar a io ali rolamento em excesso Danifica o por f temperatura devido ao como em o sobreaquecimento tima e aquecimento escassez Folga funcionamento provoca um incorreta ee Niveis corretos bloqueio dos sobretudo a a Paes de lubrifica o elementos elevadas f Viscosidade rolantes que se velocidades de erfuram as rota o ds per lubrificante pistas de rodagem 91 92 Anexo C Danifica es em retentores 28 Anomalia Causa Solu o Modifica o da colora o de Aumento da temperatura admiss vel no caso da borracha Nitr lica Verificar se o retentor se encontra com a correta lubrifica o azul para marron claro do canto de veda o Aumento da for a radial Substitui o do retentor Lubrifica o deficiente Verificar o n vel do lubrificante Altera o da colora o do retentor em todo o seu corp
111. monitoriza o continuam no m nimo de 8 horas consecutivas As situa es apresentadas n o refletem o total de monitoriza es efetuadas pois n o foi permitido ao lubrificante arrefecer de modo a aproximar se o mais poss vel da temperatura ambiente em todas as monitoriza es Na tabela seguinte encontram se o n mero total de testes efetuados bem como a sua dura o carregamento respetivas temperaturas do lubrificante e do ambiente Assim sendo os testes indicados a vermelho n o foram considerados v lidos para futuras conclus es acerca da evolu o da temperatura do lubrificante Tabela 6 4 Par metros dos testes temperatura do lubrificante N do teste Dura o min Carga kgf Toleo CO Toleo f CC Tamb CC Tomb CC 87 0 48 8 21 23 7 290 22 19 5 48 9 21 23 2 8 133 11 485 38 24 7 55 3 24 28 3 12 505 38 26 5 56 25 1 28 13 298 38 22 7 51 2 23 24 7 14 527 38 19 4 54 2 21 1 25 4 15 230 38 26 4 54 2 24 8 25 9 16 539 38 21 1 54 9 21 2 25 3 17 511 38 20 6 54 1 20 5 26 1 Onde Toleo temperatura inicial do lubrificante Toleo y temperatura final do lubrifcante Tamb temperatura ambiente inicial Tamb y 7 temperatura ambiente final Na tabela seguinte encontram se para os testes considerados v lidos a temperatura m dia obtida para o conjunto de ensaios para
112. mperatura do Lubrificante Shell Omala S4 WE 60 50 40 30 20 10 0 ji T T T T T T T 09 10 10 37 1115 13 38 14 22 14 56 15 22 1652 17 17 17 25 hor rio de monitoriza o Temperatura do lubrificante C Figura J 5 Evolu o da temperatura do lubrificante na situa o de 38 Kg Onde Tamp 21 1 C e Tamp 25 4 C teste N 14 Evolu o da temperatura do Lubrificante Shell Omala S4 WE m o u o 40 Sf e N o Oo 0 09 19 09 32 09 44 09 58 10 03 10 27 11 50 13 00 13 52 15 00 15 28 16 03 17 03 17 34 17 57 hor rio da monitoriza o Ss O a gt S S 9 E o E 30 o E S mi a Figura J 6 Evolu o da temperatura do lubrificante na situa o de 38 Kg 135 Onde Tamb 21 2 C e Tambs 25 3 C teste N 16 Evolu o da temperatura do Lubrificante Shell Omala S4 WE a o ui o gt N o r o Oirr e TT TT TT TT TT TT TT Tp ug gt gt 09 15 09 18 09 32 09 44 10 06 10 19 10 56 11 40 12 14 14 44 15 43 16 46 17 25 17 47 18 12 hor rio da monitorizac o Temperatura do lubrificante C WU o Figura J 7 Evoluc o da temperatura do lubrificante na situac o de 38 Kg Onde Tamp 20 5 C e Tamb 26 1 C teste N 17 Evolu o da temperatura do Lubrificante Shell Omala S4 WE 10 0 T T T T T T T T T T T T 1 09 19 09 22 09 32 10 14 10 44 11 15 12
113. ndicar se que existe uma estabiliza o da temperatura para este valor de carga por volta dos 15 54 a 56 C A temperatura m xima atingida no total das monitoriza es foi de 56 C e corresponde situa o de carregamento m ximo teste N 12 Por an lise tabela 6 5 a temperatura do leo evolui com a carga aplicada sobre o veio do redutor Para o valor de carregamento de 38 kgf esse aumento da temperatura bastante superior do que nas situa es de sem carregamento e 22kgf Em nenhum dos ensaios realizados a temperatura chegou aos 60 C Neste regime de funcionamento o fabricante do equipamento indica que o leo considerado como tendo uma vida infinita 76 7 Conclus es e sugest es para trabalhos futuros 7 1 Conclus es Os objetivos do est gio realizado na empresa do ramo eletromec nico SIEPI foram atingidos Foi conhecida a realidade do ambiente de manuten o industrial Das an lises exaustivas efetuadas s repara es realizadas aos acionamentos eletromec nicos verificou se que o grosso dos clientes utiliza nos seus equipamentos manuten o reativa As mudan as sugeridas para as atividades de manuten o da empresa SIEPI pretendem contribuir para uma aproxima o do cliente a outros tipos de manuten o para al m de simples a es reativas ou corretivas Com as altera es e melhoramentos ficha de repara o dos redutores pretende se que o cliente tenha uma vis o mais aproximada das c
114. nersseeneneesnnen 61 Figura 5 20 Coloca o da sonda de temperatura no redutor re 61 Figura 5 21 Coloca o do sensor de vibra o no redutor u eunerssneesanessnnersnnnennnensnnennnnennnnen nn 63 Figura 5 22 Conector e respetivo cabo de ligag o uursusessnnesssesnnnessnnernnnnennnensnnennnn nennen nen 63 Figura 5 23 Programa Scope 66 een em de 65 Higura 5 24 Programa VacOn live oi ee 66 Figura 6 1 Linha de monitoriza o do equipamento ueenueesanessnnersseennnessnnennnnnnnnnensnnennnnennnnen nen 71 Figura H 1 Render da estrutura projetada errar neraaceraneaeraneraanana 119 Figura H 2 Render da estrutura projetada ir nnnnncconnnnnna ceranearraneananana 119 Figura H 3 Imagem da bancada de ensaios em funcionamento ia 120 Figura H 4 Imagem da bancada de ensaios em funcionamento c ia 120 Figura 1 1 Motor e variador desligado em RMS AVG100 escala logaritmica na frequ ncia 121 Figura I 2 Motor e variador desligado em RMS AVG100 escala linear na frequ ncia 121 Figura I 3 Motor e variador desligado em PK Hold AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 121 Figural 4 Motor e variador desligado em PK Hold AVG100 escala linear na frequ ncia 122 Figura I 5 Motor e variador em standby RMS AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 122 Figura I 6 Motor e variador em st
115. nicos fabricados de modo a suportar cargas radiais axiais ou uma combina o entre as duas Os elementos principais que constituem um rolamento de esferas s o anel exterior anel interior elementos rolantes e gaiola 20 20 Largura B Pista de Rolamento do Anel Externo en enge Gaiola Pista de Rolamento do Anel interno _ Di metro Externo D SI q Figura 3 4 Rolamento de esferas 20 S o elementos de elevada robustez e baixo ndice de avaria Est o preparados para trabalharem em dif ceis condi es requerendo uma baixa manuten o A ocorr ncia de falhas prematuras relativamente inexistente No funcionamento deste tipo de equipamentos deve se efetuar uma vigil ncia do seguinte modo 24 e Escutar o movimento do rolamento de modo a determinar vibra es n o consideradas regulares e Avaliar subidas de temperatura consideradas anormais e fugas de lubrificante Quando existem danifica es nos rolamentos estas s o indicadas pelo comportamento da m quina em servi o e pela observa o do rolamento depois de removido do equipamento A altera o das condi es de servi o de um equipamento acontece devido fadiga nas pistas do rolamento O operador respons vel pela monitoriza o do equipamento em servi o deve estar alertado para a ocorr ncia de ru dos anormais ou rota o irregular do veio Uma falha s bita neste tipo de equipamentos ocorre aquando de altera es nos par metros de temp
116. o menos na regi o do anel exterior A temperatura do lubrificante excedeu o m ximo admiss vel para a borracha escolhida para o retentor Descobrir a fonte do sobreaquecimento Canto do retentor incorretamente adaptado em rela o ao eixo Inexist ncia de rugosidade na zona de trabalho do retentor Trabalhar o eixo de modo a deix lo com uma rugosidade total numa gama de valores entre 1 e 4 microns Retentor com reduzida for a radial Retentor incorreto para o di metro do eixo em que vai efetuar a veda o Efetuar uma compara o entre as dimens es existentes no retentor e verificar se obedecem s normas de ajuste Retentor apresenta no l bio de veda o sinais de ressequido quebrado ou com fissuras Descobrir a fonte do sobreaquecimento Temperatura admiss vel do retentor foi ultrapassada Verificar a compatibilidade do tipo de borracha em uso para a aplica o pretendida Corte da mola Substitui o do retentor Di metro do eixo incompat vel com o di metro do retentor Verificar as medidas existentes no retentor para verificar compatibilidades de aplica o Desgaste precoce no canto da veda o da borracha Rugosidade do eixo acima do ideal 1 a 4 microns Refazer o acabamento da pista de trabalho do retentor Respiro obstru do Desimpedir o respiro e proceder substitui o do retentor Retentor n o ideal para a aplica o em ques
117. o contacto direto entre as engrenagens diminuindo assim fen menos de desgaste e atrito 30 3 3 4 Engrenagens As falhas que ocorrem nas engrenagens normalmente nunca culminam numa rotura total das mesmas A rotura total apenas ocorre em situa es em que a quebra de um ou mais dentes impossibilita a transmiss o de movimento entre o par ou em situa es que a vibra o produzida pelo defeito tao elevada que se torna imposs vel a continua o do equipamento em servi o 20 A maioria das falhas em engrenagens baseada em problemas de montagem sobrecargas e uma lubrifica o deficiente ou inadequada S o classificadas em quatro classes desgaste fadiga superficial deforma o pl stica e fratura dos dentes As falhas s o determinadas atrav s de uma avalia o do equipamento havendo a necessidade de conhecer os mecanismos envolvidos de modo a avaliar os esfor os gerados O erro de projeto e aplicabilidade da engrenagem tamb m respons vel pela ocorr ncia de falhas Devem ser efetuadas inspe es e avalia es ao real estado 25 das engrenagens em intervalos de tempo peri dicos de modo a existir uma avalia o do desgaste trincas e folgas 32 O desgaste nas engrenagens ocorre devido suspens o da pelicula de leo existente Esta suspens o da pelicula traduz se em desgaste que pode ser classificado em amaciamento desgaste moderado desgaste acentuado e corros o O amaciamento um processo de desgaste qu
118. o de polias carretos e acoplamentos el sticos Foi utilizado um casquilho da marca SATI com a denomina o de 1008 58 O acoplamento do casquilho ao veio feito atrav s da chaveta do veio e mediante o aperto atrav s de pontos No taperlock foi colocado uma polia em ABS figura 5 18 com um di metro exterior de aproximadamente 64mm Com a utiliza o da polia pretende se deste modo evitar o contacto direto em materiais com elevadas durezas diminuindo o risco de danifica o no rolamento da alavanca e redu o de ru dos bem como vibra es indesej veis no sistema Figura 5 18 Polia e tapperlock 59 Para al m da utiliza o do moto redutor juntou se ao sistema um variador de frequ ncia um equipamento amplamente utilizado na ind stria mundial Possibilita reduzir ou aumentar a velocidade de rota o do motor el trico Permite uma poupan a de energia por parte do motor el trico aumentando o seu desempenho pois adapta a velocidade s necessidades do utilizador Elimina picos de corrente no arranque diminuindo assim a ocorr ncia de avaria e necessidades de manuten o 59 O variador de frequ ncia evita tamb m choques mec nicos que podem ocorrer na acelera o dos equipamentos quando o arranque em estrela triangulo atuando como reguladores do bin rio nesta fase tamb m poss vel atrav s de um variador alterar o sentido de rota o do motor el trico 14 O variador de frequ ncia oferece prote o t rm
119. o longo de todos os gr ficos de resposta harm nicas da frequ ncia de 100 Hz com valores de 200 300 400 e assim sucessivamente at o limite apresentado pelo gr fico de 1000 Hz Estes valores foram sempre vis veis tanto em RMS como em PK Hold Analisando as respostas dadas pelos gr ficos para a situa o em que o sistema moto redutor se encontrava em funcionamento sem carga existiram harm nicas da frequ ncia de rede at ao limite m ximo imposto pelo gr fico Estas frequ ncias m ltiplas de 50 Hz s ocorreram quando o sistema se encontrou em funcionamento Mais uma vez devem se utiliza o do variador de frequ ncia Verificando os gr ficos para o ponto 2 situa o onde estavam aplicados sobre a barra uma carga de 22 kgf n o foi poss vel identificar um pico de frequ ncia de engrenamento As frequ ncias de engrenamento que se encontram indicadas nos demais gr ficos da demonstra o de resultados n o seguem um padr o v lido Os valores de resposta para os dois tipos de an lise efetuada n o seguiram o pressuposto do aumento da resposta com o aumento da carga sobre a barra No 5 ponto da monitoriza o foi poss vel verificar um grande aumento do valor da resposta do sistema em PK Hold Neste ponto de monitoriza o o tapperlock deslocou se da sua posi o original o que se traduziu em perturba es na rota o do veio O gr fico de resposta em RMS neste ponto nada indicou como poss vel altera o ou falha no sist
120. o m todo utilizado para a dete o dos sinais da falha pode ser quantificado segundo a condi o do equipamento ou baseada num processo estat stico 9 Na dete o da falha segundo a manuten o preditiva baseada na condi o efetuada uma monitoriza o constante do equipamento S o registados alguns par metros tais como 6 vibra o e ruido temperatura an lise do lubrificante inspe es visuais e ultrassons A MPD baseada na estat stica fundamentada atrav s de modelos estat sticos de previs o de falhas O desenvolvimento destes modelos apoiado atrav s do controle do aparecimento das falhas para um determinado equipamento 9 Alguma literatura engloba a manuten o preditiva como uma subdivis o da preventiva A principal diferen a entre este dois tipos de manuten o baseia se no facto de na MPD ser efetuado um acompanhamento do estado do equipamento Na MP a falha no equipamento ou dos seus componentes depende da TMF O processo de manuten o preditiva permite aumentar o tempo de vida dos componentes incrementando a sua viabilidade de utiliza o A ocorr ncia de falhas catastr ficas v o sendo totalmente eliminadas e quando existem t m uma ocorr ncia relativamente baixa neste processo de manuten o A necessidade de exist ncia de stock de pe as sofre um decr scimo substancial pois poss vel prever a ocorr ncia da falha no equipamento e consequente aplica o de processos de corretivos Estudos reali
121. o parafuso sem fim da marca STM Este equipamento tinha menos de 1 ano em funcionamento visto a data de produ o do fabricante se encontrar vis vel na chapa identificadora O redutor era utilizado em conjunto com um motor el trico no acionamento de escovas de lavagem de autocarros Com a abertura do redutor foi poss vel verificar que o equipamento se encontra sem lubrificante e com a roda de coroa completamente destru da Analisando a roda de coroa poss vel verificar que n o existem dentes na engrenagem o flanco do dente sofreu um desgaste total pelo que nesta situa o n o existia qualquer possibilidade do equipamento funcionar O desgaste sofrido pelo dente deixou a caixa do redutor completamente cheia de bronze misturado com vest gios de lubrificante Figura 5 7 Desgaste da roda de coroa Neste equipamento teve que ser substitu da a roda de coroa os rolamentos as juntas retentores e adicionado lubrificante mineral 44 5 3 Procedimento de repara o existente na empresa e propostas de melhoria As melhorias a introduzir no processo de manuten o reativa dos equipamentos passam por altera es em diversas etapas da sua repara o Para isto ser o sugeridas algumas melhorias que passam pela otimiza o do processo mas nunca pelo ato de manuten o pois este efetuado por operadores especializados com muitos anos de experi ncia neste tipo de equipamentos 5 3 1 Atual percurso de manuten o dos equ
122. onamento dos equipamentos dentro das quais se pode destacar o tempo de acelera o e desacelera o do motor el trico e corrente m xima de alimenta o ao motor para evitar danos irrepar veis nos enrolamentos tamb m poss vel alterar a velocidade frequ ncia de funcionamento do motor el trico Para a monitoriza o em tempo real das condi es de funcionamento podem ser 65 escolhidos diversos par metros de monitoriza o Estes par metros podem ser observados e avaliados pelo operador atrav s de um gr fico que mostra a evolu o dos par metros no tempo Dentro desses par metros que s o poss veis de monitorizar destacam se a frequ ncia de funcionamento do motor el trico percentagem de pot ncia que o motor necessita num determinado instante potencial el trico corrente el trica e o valor da temperatura do banho leo atrav s da entrada anal gica que existe no variador de frequ ncia A entrada anal gica 2 que foi a utilizada indica os valores de leitura em percentagem o que devido calibra o da sonda para leituras de O a 100 C indica sem convers o necess ria o valor da temperatura do banho de leo Com isto consegue se a apresenta o na totalidade de todos dados poss veis de monitorizar do motor el trico bem como os valores da temperatura do lubrificante do redutor asas SESE St 8018 Nono 2 o o SLTLSTE i i i i i 1 11 68 09 18 30 01 09 18 38 35 09 18 46 68 09 18 55 01 09 19 03 35 09
123. ondi es de funcionamento dos seus equipamentos e as causas que o levaram necessidade de repara o Essas altera es ir o permitir que o cliente para al m da possibilidade de escolha do grau de rapidez interventiva para o seu equipamento possa posteriormente e no ambiente de funcionamento do mesmo efetuar melhorias e altera es de modo a reduzir a periocidade de interven o Tamb m possibilita ao cliente uma observa o mais minuciosa de todos os elementos que foram substitu dos bem como uma vasta an lise aos custos da interven o A introdu o de um historial de avarias permitiu SIEPI criar dados estat sticos para posterior an lise nos equipamentos que entram no seu departamento de manuten o Com isto pode se efetuar um historial de avarias tendo cada empresa um ficheiro Excel pr prio Para al m desta contabiliza o de equipamentos que cada empresa entrega SIEPI para manuten o existe a possibilidade de contabilizar o n mero de falhas e sua repeti o Com isto possibilita se uma an lise a equipamentos e falhas reincidentes Foi tamb m proposto um plano de manuten o preventivo sistem tico Face s dificuldades apontadas foi equacionado o m todo Ipinza para tentar incutir nos clientes a sensibilidade para a manuten o preventiva ao inv s de reativa Esta mudan a de mentalidades o primeiro passo antes da elabora o de qualquer plano de manuten o preventiva Foi elaborado um t pico plano
124. or Como condi es de funcionamento do motor este foi sempre monitorizado para uma frequ ncia de refer ncia de 50Hz Os testes foram realizados com a bancada de ensaios colocada no ch o sem sofrer mudan as de posicionamento Do programa Scope foram obtidos resultados em RMS e Pk Hold As leituras s o obtidas sempre atrav s de valores m dios com 100 amostras As escalas escolhidas foram logar tmica e linear para a frequ ncia e linear para a resposta Com estas escolhas pretende se monitorizar a evolu o da resposta em determinadas frequ ncias chave para tentar comprovar a exist ncia ou inicia o de falha em algum componente constituinte do redutor e tamb m tentar verificar o aumento da resposta em fun o do aumento de carga sobre a barra Foi utilizado um filtro de banda de 20 a 20000 Hz Para o intervalo de frequ ncias a monitorizar optou se por valores at 1000 Hz por n o existirem frequ ncias superiores a serem geradas para os componentes que constituem o redutor de velocidades Com a monitoriza o da temperatura do lubrificante pretendeu se comprovar se a carga radial sobre o veio de sa da iria ser respons vel por um aumento da temperatura do lubrificante do redutor 67 6 2 Principais frequ ncias a visualizar no espectro de frequ ncia As principais frequ ncias a analisar atrav s deste m todo centraram se no redutor de velocidade Neste pretendeu se visualizar as frequ ncias geradas pelas engrenagen
125. or Na figura 2 1 encontra se esquematizado os tipos de manuten o definidos na NP EN 13306 2007 Manuten o Antes de detectar a falha Depois de detectar a falha Manuten o Preventiva Manuten o Correctiva m ean ame an sae 1 r Continua programada i e a pedido SR passa a Programada Diferida A Imediata Figura 2 1 Vis o geral dos tipos de manuten o 1 Al Shayea divide a manuten o em planeada e n o planeada A manuten o planeada subdivide se em preditiva preventiva melhoria e corretiva A manuten o n o planeada ou a RTF acontece em situa oes de paragem do equipamento ou de emerg ncia 9 Figura 2 2 Tipos de manuten o 9 Os quatro tipos de manuten o planeada possuem subtipos como descrito na figura acima A manuten o n o planeada ou RTF acontece em situa es de paragem do equipamento ou de emerg ncia As elevadas exig ncias impostas s empresas pelo mercado atual obrigam nas a produzir mais e melhor a um menor custo De modo a responder s elevadas efici ncias exigidas nos processos de produ o as empresas desenvolveram sistemas de produ o complexos e automatizados A isto juntam se elevados custos de manuten o que se refletem no pre o final do produto De modo a minimizar os custos as empresas necessitam de maximizar a produ o diminuindo os tempos de paragem e os custos de manuten o 10 Sendo as necessidades da
126. oroa tem algumas semelhan as com uma roda helicoidal sendo os seus dentes encurvados para acoplamento ao parafuso Este tipo de engrenagens habitualmente utilizado para transmitir pot ncias entre veios que n o se encontram no mesmo plano Geralmente a transmiss o de movimento efetuada a 90 20 A rela o de transmiss o para este tipo de engrenamento varia entre 1 e 100 A grande desvantagem deste tipo de engrenamento a gama de rendimentos O rendimento pode ir de 45 a 97 diminuindo com o aumento da rela o de transmiss o um engrenamento bastante silencioso e com baixos ndices de vibra o quando em compara o com os outros tipos de transmiss o mec nica por engrenagens 18 Devido configura o do dente da roda de coroa ocorrem tal como nas engrenagens helicoidais for as axiais que necessitam de ser absorvidas pelos rolamentos dos veios Entre o sem fim e a roda de coroa ocorre uma elevada for a de atrito devido ao deslizamento no engrenamento Torna se ent o muito importante os materiais utilizados na sua constru o Normalmente a roda de coroa feita em ferro fundido ou bronze e o sem fim em a o O conjunto deve funcionar em banho de leo de modo a ocorrer sempre uma boa lubrifica o 19 A utiliza o deste tipo de engrenagens est fortemente massificado por toda a ind stria sendo um dos mais comercializados Isto deve se s pot ncias que pode transmitir aliado a custo reduzido quando em comp
127. os Como principais caracter sticas os leos devem comportar uma viscosidade baixa para uma reduzida tens o de corte uma elevada condutividade t rmica de modo a dissipar eficazmente o calor gerado pelo atrito entre os elementos em contacto 20 S o considerados os seguintes leos lubrificantes 29 leos minerais massas compostos e sint ticos Os leos minerais s o obtidos segundo o processo de refina o do petr leo Os graxos ca ram em desuso nos dias de hoje por substitui o pelos minerais que n o sofrem hidr lise nem se tornam cidos ou corrosivos com o uso Os leos sint ticos foram desenvolvidos em resposta s necessidades da ind stria Aos leos minerais e sint ticos s o inclu dos aditivos que melhoram as suas propriedades naturais e introduzem qualidades nicas Uma das propriedades de extrema import ncia o seu ndice de viscosidade O IV caracteriza as varia es da viscosidade e da temperatura Num leo que possua um elevado ndice de IV a sua viscosidade pouco varia com altera es da temperatura O inverso acontece em leos com ndice de viscosidade baixo 30 As engrenagens normalmente devido s diminutas reas de contacto entre os dentes geram elevados esfor os Estes esfor os aliados a transmiss o com pouca suavidade onde ocorrem choques e vibra es podem eliminar a pelicula de lubrificante Quando esta pelicula eliminada ocorre o contacto direto entre as superf cies Visto este
128. os pode levar s ocorr ncias de danifica es que culminem em futuras avarias 40 Figura 5 1 Redutor de velocidades e detritos do lubrificante A repara o foi solicitada pelo cliente visto ter notado anomalias no funcionamento do equipamento pelo que n o considerada como manuten o reativa 5 2 2 Caso N 2 O redutor do modelo RMISO tem uma rela o de transmiss o de 1 100 e o motor el trico de 0 25 KW de pot ncia O equipamento foi levado pelo cliente para se proceder sua repara o De acordo com o cliente a roda de coroa n o realizava movimento pelo que este processo de repara o se enquadra em manuten o reativa de paragem Procedeu se ao desacoplamento do conjunto e verificou se que tanto o motor como o redutor se encontravam em p ssimo estado de conserva o sem nenhuma limpeza Figura 5 2 Motor e redutor de velocidade Procedeu se abertura do motor el trico e constatou se que este tinha vest gios de gua no estator A caixa de bornes do equipamento tinha falta de retentores que permitiu a entrada de gua Analisado isto iniciou se a abertura do flange do motor para se verificar a presen a de gua no seu interior 41 Figura 5 3 Abertura do motor el trico Ap s a abertura do motor el trico verificou se que existia a presen a de gua no rotor e no estator Este motor el trico para ser reparado necessitava de nova bobinagem e liga es pelo que esse trabalho n o com
129. pensaria ao cliente Assim sendo o cliente viu se na necessidade de adquirir um motor novo No processo de abertura do redutor verificou se que este n o tinha nenhuma presen a de lubrificante A junta do flange da roda de coroa encontrava se em p ssimo estado de conserva o n o podendo assim proceder veda o do equipamento Ao ser retirada a roda de coroa do equipamento observou se que os seus dentes encontravam se completamente desfeitos O rolamento do canh o da roda de coroa encontrava se partido tendo todos os seus elementos efeitos de corros o As esferas encontravam se quebradas e o porta esferas partido Figura 5 4 Redutor sem lubrificante e rolamento totalmente quebrado O cliente indicou na altura de rece o do equipamento que este conjunto trabalhava numa zona de gua Pelo que depois de se desmontar todo o redutor se pode constatar vest gios de gua A falha deste equipamento foi uma consequ ncia de o motor el trico n o se encontrar preparado o que poss vel para trabalhar em locais h midos e com alguma gua A falha do redutor deveu se a um excesso de carga radial sobre o veio de sa da que provocou a falha no rolamento Devido a esta ocorr ncia a roda de coroa desnivelou se o que danificou o retentor do flange Posto isto e com a falha do rolamento e do retentor o lubrificante saiu para o exterior e entrou gua A falta de lubrificante provocou o desgaste total da roda de coroa 42 Figura 5
130. pre o reduzido em compara o com outros O motor de indu o trif sico mais comum na ind stria o de rotor em gaiola devido ao facto de n o ter contactos el tricos sujeitos a desgaste diminuindo assim a necessidade de manuten o Na figura seguinte encontra se esquematizado os principais constituintes do motor el trico de trif sico ass ncrono 15 Caixa de liga es el ctricas Tampa de protec o Enrolamentos do estator Tampa do lado do veio e suporte do rolamento N Rolamento ventilador Tampa do motor e suporte do rolamento Alhetas de Rotor Sapatas para fixa o do motor Rolamento Figura 3 1 Motor rotor de gaiola 14 Os motores el tricos ass ncronos trif sicos s o constitu dos pelos principais componentes seguidamente indicados 14 z Rotor parte m vel do equipamento que constitu do por conjuntos de chapas de espessura reduzida e isoladas umas das outras Entre o rotor e o estator existe uma abertura designada por entreferro que deve ser a menor poss vel para aumentar a indu o magn tica Estator parte fixa do equipamento constitu do por chapas ferromagn ticas empilhadas e isoladas entre si para reduzir perdas As chapas t m ranhuras onde est o inseridos os enrolamentos Rolamentos permitem a rota o do rotor mant m a posi o entre o rotor e o estator Carca a geralmente em alum nio a o ou ferro fundido alberga e protege todos os component
131. r pela ajuda ensinamentos e orienta o durante o est gio SIEPI e a todos os seus colaboradores em especial ao Sr Jos Gon alves e Paulo Ladeira por todo apoio prestado Aos meus Pais pela paci ncia e enorme apoio demonstrados ao longo de toda a minha forma o acad mica A toda a minha fam lia em especial ao meu irm o Miguel por toda a sua ajuda na formata o da disserta o minha namorada Ana por todo o apoio e pela ajuda na revis o desta tese A todos os meus amigos que me acompanham ao longo da vida Aos meus companheiros de faculdade por todos estes anos de curso VI Resumo A presente disserta o foi elaborado no mbito da realiza o de um est gio numa empresa do sector eletromec nico A referida empresa comercializa equipamentos industriais dentro dos quais acionamentos eletromec nicos e presta servi os de manuten o Foram analisadas diversas repara es efetuadas e foram sugeridas algumas altera es tendo em vista a melhoria do processo Para o efeito foi criado um procedimento ao n vel das repara es e foi elaborado um plano de inspe es peri dicas para moto redutores A introdu o destes melhoramentos teve por base uma pesquisa dos elementos que constituem estes equipamentos e que apresentam maior propens o de falha Foi tamb m projetada uma bancada de ensaios com o intuito de monitorizar o funcionamento de um moto redutor em condi es de montagem inadequada atrav s da ut
132. r duas barras iguais Estas s o acopladas mediante a utiliza o de parafusos porcas e anilhas No ponto A ponto de rota o da alavanca o acoplamento feito da mesma forma mas utilizando tamb m um espa ador entre as barras feito em a o Este espa ador mantem sempre a distancia constante entre as barras No ponto B colocou se um rolamento de esferas com refer ncia 6301 2RS da marca ISB Este promove a rota o livre do veio do redutor quando este se encontra sujeito a esfor os radial A coloca o e varia o da carga aplicada sobre o veio da redutora efetuada atrav s de pesos de halterofilismo Os pesos s o colocados atrav s de um gancho acoplado a uma corrente sobre o ponto C O baricentro da estrutura na sua configura o final foi obtido atrav s do programa Solidworks 2010 gt u PS 9 E D gt amp gt Figura 5 15 Alavanca 5 5 1 3 Placa do variador Para a utiliza o de um variador de frequ ncia foi dimensionada uma estrutura simples em chapa quinada para aprovisionar o variador de frequ ncia e um interruptor de corte do fornecimento de energia el trica ao variador Assim pode se efetuar uma r pida e segura paragem do sistema em caso de emerg ncia No anexo G encontra se tamb m o desenho t cnico desta placa com o c digo 2 01 57 5 5 2 Equipamentos utilizados Para os testes a realizar foi utilizado um moto redutor constitu do por um motor el trico trif sico rotor de gaiola
133. rios em que a frequ ncia identifica aquela dos esfor os que os tenham provocado e a medida global captada num ponto a soma de todas as respostas vibrat rias da estrutura aos diferentes esfor os excitadores Com a deteriora o dos equipamentos acontece uma modifica o da distribui o da energia vibrat ria tendo como consequ ncia normalmente o aumento dos n veis de vibra o Com esta an lise obt m se uma esp cie de assinatura vibrat ria do equipamento quando este era novo ou em bom estado de funcionamento podendo se por compara o verificar a evolu o do seu estado com o aparecimento de novos esfor os din micos que culminam na ocorr ncia de avarias 35 4 1 4 1 Captadores e registadores de sinais A coloca o de captadores em determinados pontos permite monitorizar registar as vibra es geradas e determinar a origem dos esfor os a que o equipamento se encontra submetido Os sistemas de an lise de vibra o necessitam de uma cadeia de equipamentos para monitoriza o conforme indica a seguinte figura 35 Captar Pr Amplificadar Analisador Gravador Aceler metro Figura 4 5 Elementos para an lise de vibrac o 41 O captador tem a fun o de adquirir os dados de vibra o gerados pelo equipamento Mede o deslocamento velocidade ou a acelera o devido s vibra es geradas Normalmente s o utilizados aceler metros mas existem tamb m outros dispositivos O aceler metro
134. s empresas dos dias de hoje diferente das de outras pocas tamb m os tipos de manuten o adotados v o sendo modificados Na literatura existem diversas terminologias para os diferentes tipos de manuten o Essas de modo sint tico podem se classificar em cinco tipos manuten o reativa n o programada manuten o corretiva manuten o de melhoria manuten o preventiva manuten o preditiva 2 3 1 Manuten o reativa A manuten o reativa ou RTF tem como ideia b sica n o arranjar at avariar N o s o realizadas quaisquer a es de manuten o nos equipamentos at estes manifestarem defeitos avarias ou a ocorr ncia de paragem A palavra reativa adv m do facto da a o de repara o ser executada ap s a ocorr ncia da falha considerado o m todo de manuten o mais antigo A RTF pode ser divida em emerg ncia ou paragem A manuten o de emerg ncia executada imediatamente ap s a dete o da falha de modo a recuperar o equipamento para a sua condi o inicial de efici ncia A de paragem acontece ap s uma falha grave no equipamento da qual resulta a sua paragem 9 De acordo com dados obtidos nos Estados Unidos do ano 2000 a manuten o reativa n o programada o m todo mais utilizado com uma taxa de utiliza o de 55 em rela o aos restantes tipos de manuten o existentes A RTF apresenta vantagens ao n vel da sua utiliza o em equipamentos novos em que se espera uma taxa de a
135. s o feitas sugest es de melhoria no processo de repara o dos equipamentos No subcap tulo 5 4 elaborado um plano de manuten o preventivo No subcap tulo 5 5 projetada uma bancada de ensaios para utiliza o de t cnicas preditivas com monitoriza o de condi o divide s No cap tulo 6 s o demonstradas monitoriza es efetuadas para o sistema criado Este e em quatro subcap tulos No subcap tulo 6 1 explicada a metodologia s monitoriza es efetuadas aos equipamentos No subcap tulo 6 2 apresentam se as principais frequ ncias a monitorizar No subcap tulo 6 3 apresentam se os ensaios efetuados No subcap tulo 6 4 apresentada a respetiva an lise de resultados No cap tulo 7 s o apresentadas as conclus es desta disserta o bem como sugest es de futuros trabalhos a desenvolver Este cap tulo divide se em dois subcap tulos No subcap tulo 7 1 s o apresentadas as conclus es No subcap tulo 7 2 s o sugeridos futuros trabalhos a desenvolver 2 Manuten o Industrial 2 1 Introdu o manuten o A manuten o definida como um conjunto de a es de cariz t cnico administrativo e de gest o que s o tomadas durante o per odo de vida de um bem com o intuito de mant lo em situa o de desempenhar as fun es que lhe foram conferidas 1 A revolu o industrial do s culo XIX fez com que fosse necess rio efetuar repara es regulares nos
136. s veio e poss veis danifica es em rolamentos 6 2 1 C lculo das principais frequ ncias Considerando que a rota o do veio do motor el trico a que vem indicada na chapa pelo fabricante esta corresponde a 1310 rpm A frequ ncia de rota o do motor el trico uma grandeza f sica que indica o n mero de ocorr ncias ciclos num intervalo de tempo de 1 segundo e medida em Hz Desse modo a frequ ncia de rota o do motor el trico E 1310 fmotor 60 gt fmotor z 60 21 83 Hz 6 1 Onde fmotor frequ ncia de rota o do motor Rmotor corresponde ao n mero de rota es do motor el trico por minuto Sendo o acoplamento entre o motor el trico e o redutor efetuado diretamente a velocidade de rota o do eixo de entrada do redutor igual velocidade de rota o do motor el trico fmotor fereautor 21 83 Hz 6 2 Onde feredutor frequ ncia de rota o do eixo de entrada do redutor Hz Tendo o redutor de velocidades uma rela o de transmiss o de 1 30 pode afirmar se que a frequ ncia de rota o do eixo da roda de coroa 6 3 ee Jeredut r x ir 1 mn sredutor 21 83 X 5 2 fsredutor 7 727 Hz 0 73 Hz Onde fSredutor frequ ncia de rota o do eixo da roda de coroa Hz 1 rela o de transmiss o do redutor de velocidades A frequ ncia de rota o do eixo igual frequ ncia de rota o da engrenagem que est acoplada a esse mesmo veio Assim sendo a
137. s da figura abaixo Figura 5 13 Perfil das cantoneiras 55 A estrutura na sua forma final bem como a respetiva fura o necess ria para fixa o dos p s antiderrapantes e do moto redutor encontra se esquematizada na figura seguinte Esta foi projetada recorrendo utiliza o do programa Solidworks 2010 tecnico 1 LHE iga lateral da base Vi Viga lateral da base Vi Figura 5 14 Estrutura base Em anexo G encontram se os desenhos t cnicos de todas as estruturas dimensionadas que perfazem o conjunto estrutura base O desenho t cnico de montagem da estrutura base tem o c digo 10 01 Fotos do equipamento na sua configura o final podem ser encontradas no anexo H 56 5 5 1 2 Alavanca Foi dimensionada uma alavanca figura 5 15 que utiliza como ponto de fixa o a dupla cantoneira da estrutura base Foi dimensionada com o intuito da coloca o de diversas cargas sobre uma das suas extremidades e multiplica o desse esfor o sobre o veio do redutor A alavanca foi dimensionada conforme especificado na figura seguinte e utilizando o mesmo material da estrutura base A fura o foi efetuada em outros pontos da barra caso fosse necess rio outros pontos de fixa o Em anexo G encontram se tamb m os desenhos t cnicos de dimensionamento da alavanca e o respetivo desenho conjunto O desenho de conjunto da alavanca tem o c digo 30 01 De modo a obter um refor o da estrutura a alavanca constitu da po
138. snesnnnessnernnnnenen 127 Figura 1 22 38 kg RMS AVG100 escala linear na frequ ncia a 128 Figura 1 23 38 kg PK Hold AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 128 Figura 1 24 38 kg PK Hold AVG100 escala linear na frequ amp ncia uueesssessserssesnnnessnnennsnnenen 128 XVI Figura 1 25 38 kg RMS AVG100 escala logar tmica na frequencia uueessesssnessnessneesnnneeseennnn 129 Figura 1 26 38 kg RMS AVG100 escala linear na frequ ncia ia 129 Figura 1 27 38 kg PK Hold AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 129 Figura 1 28 38 kg PK Hold AVG100 escala linear na frequ amp ncia uuerssessnnessnesssneennnessnennnn 130 Figura 1 29 38 kg RMS AVG100 escala logar tmica na frequ ncCia ooocnnocnnocccooncconcnconnnononcc nanonncs 130 Figura 1 30 38 kg RMS AVG100 escala linear na frequ ncia nennen 130 Figura 1 31 38 kg PK Hold AVG100 escala logar tmica na frequ ncia 131 Figura 1 32 38 kg PK Hold AVG100 escala linear na frequ ncia nn 131 Figura J 1 Evolu o da temperatura do lubrificante na situa o de sem carga 133 Figura J 2 Evolu o da temperatura do lubrificante na situa o de 22 Kg een 133 Figura J 3 Evolu o da temperatura do lubrificante na situa o de 22 Kg nen 134 Figura J 4 Evolu o
139. t o Substituir o retentor em quest o por outro mais indicado Desgaste irregular no canto da veda o do retentor Excentricidade est tica do alojamento do retentor Trabalhar o alojamento do retentor tendo sempre em conta a segunda medida gravada no retentor Falta de paralelismo entre o retentor e o alojamento Aplicar o retentor da forma correta salvaguardando sempre a necessidade de obter o retentor sempre paralelo ao alojamento L bio do retentor dobrado para o exterior Falta de chanfro no eixo Trabalhar o eixo Falta de utiliza o da luva de aplica o de retentores Utilizar a luva Respiro obstru do Desimpedir o respiro e proceder substitui o do retentor 93 94 Anexo D Ficha de repara o Siepi 96 Anexo E Ficha de repara o para redutores do tipo parafuso sem fim IEP SOC INDUSTRIAL DE EQUIPAMENTOS P INDUSTRIA LOA Ficha de repara o para redutores do tipo parafuso sem fim Data de recep o do redutor Recebido por Prioridade da reparag o E Ea gt T cnico respons vel pela repara o Data de repara o Repara o interna N Cliente Telefone Anomalias citadas pelo cliente Marca do redutor Modelo i Garantia Numero de repara es efectuadas neste redutor Repeti o da anomalia 1 Aspecto visual do redutor Sim N o Sim N o 1 1 Sujidade exterior 1 2 detritos junto aos acoplamentos 1 3 Indi
140. terior Podem ocorrer tamb m microfissuras na superf cie do rolamento existindo quebra da gaiola o que origina uma clivagem nas esferas que acontecendo culminam numa destrui o total Impurezas no interior do rolamento e em particular part culas s lidas promovem press o sobre as pistas de rodagem provocando cortes no anel interior Sendo normalmente os componentes dos rolamentos feitos de materiais met licos s o altamente sens veis presen a de gua sobretudo gua salgada A inclus o de gua num rolamento em servi o origina condensa o que culmina na corros o do material met lico O suporte do rolamento se n o tiver a forma correta para o encaixe do rolamento pode provocar a sua falha Isto deve se deforma o que incutida no anel exterior n o o permitindo a sua rota o nas melhores condi es Rolamentos sujeitos a vibra es podem ter danos permanentes no seu anel interior devido aos elementos rolantes entrarem em contacto com o anel interior no mesmo regime da propaga o da onda de vibra o A propaga o de corrente el trica atrav s da fina camada de lubrificante de um rolamento traduz se na forma o de crateras por queimadura na pista do rolamento Este tipo de danos pode ocorrer quando se efetuam por exemplo trabalhos de soldadura num equipamento e a condu o terra n o feita da melhor maneira A ocorr ncia de fadiga deve se a uma errada atribui o da vida til do rolamento na fase
141. to da produtividade e Diminui o de acidentes de trabalho e Diminui o dos gastos em energia e de outros recursos associados produ o Intang veis e Aumento da motiva o dos colaboradores e Cria o de um bom ambiente de trabalho e Melhoria da imagem da empresa O modelo da Manuten o Centrada na Fiabilidade do Ingl s Reability Centered Maintenance foi desenvolvido por volta dos anos 60 numa poca em que os engenheiros de produ o acreditavam que os equipamentos possu am uma vida limitada e que necessitavam de reconstru o parcial peri dica de modo a manter padr es de confian a aceit veis 6 Com o aparecimento do Boeing 747 o modelo de certifica o aplicado pela FAA tornou se demasiado obsoleto tendo sido necess rio desenvolver m todos de an lise de modo a reduzir a ocorr ncia de uma falha 7 Em 1968 um grupo de companhias a reas juntou se de modo a encontrar uma metodologia de resolu o do problema Este grupo foi denominado de MSG1 O relat rio elaborado por essa comiss o introduziu os conceitos de manuten o centrada na fiabilidade 8 Os principais objetivos da RCM s o e Facilitar a manuten o preventiva e Reunir informa o que permita a reabilita o de itens insatisfat rios e Restabelecimento de ndices de confian a e seguran a em equipamentos deteriorados atrav s da manuten o preventiva e Obten o dos par mentos anteriores com um custo total reduzido 2 3 Tipos de manuten
142. uer seen 17 Figura 3 3 Redutor de parafuso sem fim 21 cee eeeeeseeceseeeeseeceseeseseeeseeceaaeseaeeesaeecsaeeseaeeesaeees 20 Figura 3 4 Rolamento de esferas 20 cccesscccessseceeesnecceseeeceseaeeeeenaaeceeeeeeeseaaeeeesaaeeeeeneeeneeaeeeees 21 Figura 3 5 Retentor em borracha 27 ccceececccesssceeesneecceseeeceeeaeeeeeaaeceeeeceeseaeeeseaaeceeeneeeeeeaeeeess 23 Figura 3 6 Forma o de pitting e spalling 33 ecccccessscceessccceseneceeesaceceeseceeseaaeeeeaaeceeeneeeeseaeeeess 27 Figura 3 7 Demonstra o de pitting e spalling 34 ccccccessccceseseceeeseeceeseeeceeeeeeeesaaeeeeseeeeeeeaneeees 27 Figura 3 8 Fratura fr gil na extremidade do dente 20 200er nsnnennnessnnennnnnenneeen 28 Figura 4 1 C mara termogr fica 39 oo ee essecesseeeseecesceceseeeseeecssaeceseeesseecsaaeceaeeesaeecsaaeseaeeesaeees 32 Figura 4 2 Distribui o t rmica num motor com avaria num rolamento 39 33 Figura 4 3 Temperatura de banho de leo atrav s de termografia 23 33 Figura 4 4 Part culas de desgaste 37 ooooonncccnonccinoccnoncconancnoonnnonaconnncnnnnononnc non a cnn nc rnna nana h 35 Figura 4 5 Elementos para an lise de vibra o 41 rrenan 36 Figura 5 1 Redutor de velocidades e detritos do lubrificante 41 Figura 5 2 Motor e redutor de velocidade 2240220800 snnennnnnsnnnessnnennnnnennnennnnennnnnennnenen 4
143. um determinado carregamento Tabela 6 5 Valor m dio das temperaturas obtidas E 0 47 9 4 9 11 I2 13 14 38 54 3 15 16 17 Onde Toleomediae7 Valor m dio da temperatura final para as monitoriza es do lubrificante f consideradas v lidas 6 5 Discuss o de resultados 6 5 1 An lise de vibra es Os dados retirados para a an lise de vibra es compreendem os pontos que foram considerados mais relevantes A monitoriza o apresentada para o sistema desligado da corrente el trica e da fonte da alimenta o teve o objetivo de obter um padr o base dos ru dos que n o foram filtrados e apareceram nos gr ficos gerados Pela an lise das figuras I 1 a L4 existe uma resposta do sensor a todas as frequ ncias A frequ ncia de 50 Hz facilmente identific vel em qualquer um desses gr ficos N o estando o sistema em funcionamento nas referidas figuras as frequ ncias vis veis apenas podem traduzir ru do A presen a dessas frequ ncias apenas se justifica com o ruido provocado pelo computador Na situa o em que o sistema se encontrava ligado mas em standby as respostas s frequ ncias de 50 Hz aumentaram consideravelmente em RMS e PK 73 Z Hold Nesta situa o a 1 harm nica da frequ ncia de rede a 100 Hz superior pr pria frequ ncia da rede el trica Isto aconteceu devido s perturba es geradas pelo variador de frequ ncia S o vis veis tamb m a
144. um redutor de velocidades sujeito a carga radial sobre o seu veio de sa da Para esse efeito foi necess rio uma solu o que permitisse a aplica o de uma carga radial constante sobre o veio de sa da do redutor enquanto este se encontrasse em funcionamento 5 5 1 Bancada de ensaios A solu o encontrada para os testes que se pretendem executar passou pela constru o de uma bancada de ensaios onde o motor el trico e o redutor sejam fixos e este ltimo pudesse sofrer um esfor o radial Este esfor o radial que se pretendia realizar deparou se com o facto de que em condi es de m montagem de engrenagens carretos ou polias no veio de sa da do redutor podiam verificar se esfor os radiais pelo que de extrema import ncia a an lise do comportamento dos elementos que constituem o redutor 54 5 5 1 1 Estrutura base A estrutura base para acoplamento do moto redutor foi constru da em a o de constru o corrente Fe 360 A estrutura para a base constitu da por tr s perfis UPN Um perfil UNP 140 e 2 perfis UNP 80 Os perfis escolhidos encontram se esquematizados na figura abaixo 55 60 140 60 70 4 0 11 0 8 65 5 0 98 204 160 Figura 5 12 Perfil utilizado 55 Na mesma estrutura foram colocadas 3 cantoneiras Uma cantoneira de refor o da estrutura base e duas cantoneiras a realizar a fun o de ponto de apoio para a alavanca As tr s cantoneiras t m as dimens e
145. uma superf cie cristalina A fratura que ocorre na extremidade de um dente conforme esquematizado na figura seguinte deve se a um processo de fadiga r pido Ocorre em situa es de engrenamento incorreto ou em engrenagens que transmitam um elevado bin rio Figura 3 8 Fratura fr gil na extremidade do dente 20 28 A fadiga devido a carga excessiva ou cargas de impacto causa sempre fraturas com uma descolora o da base do dente visto ser a zona onde as tens es s o mais elevadas As fissuras iniciam se deste modo sempre na base do dente provocando fissura o da sua raiz A continua o da engrenagem em servi o nestas condi es sujeita a carga elevada provoca rotura final do dente As fraturas que s o originadas por fadiga de picagem progressiva s o relativamente parecidas com as fraturas causadas por carga excessiva Apenas varia que a fissura iniciou se devido ao pitting na engrenagem As fraturas de fadiga por defeito superficial acontecem por imperfei es devido a inclus es n o met licas xidos ou esc ria ou defeitos de retifica o 20 29 30 4 T cnicas recentes de manuten o em acionamentos eletromec nicos 4 1 T cnicas de manuten o preditiva As t cnicas de manuten o preditiva devem ser ajustadas aos respetivos equipamentos a monitorizar de modo a retirar o maior n mero de vantagens Das principais t cnicas de MPD a an lise de vibra es nos dias de hoje a mais importante ferr
146. ura do leo Para o motor el trico utilizou se um variador de frequ ncia com placa de controlo para monitoriza o das condi es de funcionamento A escolha dos equipamentos para a monitoriza o dos componentes teve por base solu es com um custo econ mico reduzido 60 5 5 3 1 Medi o da temperatura do lubrificante Sendo a lubrifica o neste tipo de redutores efetuada por um misto entre chapinhagem e banho de leo utilizou se uma sonda RTD PT 100 RTD s o sensores constitu dos por materiais em que a sua resist ncia interna aumenta com o aumento da temperatura 61 PT 100 tem uma resist ncia de 100 ohms a O C e 138 4 ohms a 100 C e a sua exatid o de 0 15 C 62 De modo a ser poss vel colocar a sonda no ambiente de leitura foi efetuado um furo no buj o de admiss o do leo A sonda foi ent o colocada atrav s do buj o o qual foi colocado na carca a da redutora Foi colocado um vedante pr prio para n o existir vazamento de lubrificante entre o buj o e a sonda Foi medida a dist ncia de sonda que era poss vel imergir na redutora de modo a que n o existisse qualquer esp cie de contacto com o sem fim sendo esse comprimento de 9 5 mm O contacto durante o funcionamento do sistema poderia danificar a sonda e comprometer as leituras de temperatura Na figura abaixo poss vel visualizar a referida sonda Figura 5 19 Sonda de monitoriza o da temperatura do lubrificante Na figura 5 20 poss
147. utor Quanto maior for a temperatura de funcionamento do redutor maior a necessidade de interven es peri dicas no lubrificante A SEW fornece aos seus clientes para os redutores de velocidade um gr fico figura 5 11 onde atrav s da temperatura de funcionamento do lubrificante se pode determinar a sua vida til e consequente intervalo de substitui o 30000 20000 5000 070 80 90 100 110 115 120 2 rc Figura 5 11 Vida til do lubrificante em func o da temperatura de funcionamento 23 53 5 4 4 Ficha de manuten o preventiva para moto redutores A ficha de manuten o preventiva vai ser executada tendo em conta o tipo de equipamentos que a Siepi mais comercializa Para o efeito ser utilizado um motor el trico ass ncrono trif sico da marca Guanglu de quatro polos A este motor acoplado um redutor de velocidade do tipo parafuso sem fim da marca STM O acoplamento entre o motor el trico e o redutor feito diretamente e o redutor tem um veio acoplado na sa da como meio de liga o a eventuais elementos para transmiss o de pot ncia Em anexo F encontra se a ficha de manuten o preventiva efetuada Encontra se dividida em 3 partes principais visto ter sido elaborada para moto redutores Na primeira parte encontram se as informa es necess rias a preencher sobre a empresa o equipamento em quest o o seu c digo fun o a desempenhar o fornecedor do equipamento a import ncia que este equ
148. varia extremamente reduzida evitando custos inerentes s opera es de manuten o A utiliza o da RTF tem elevados custos que s o associados a paragens n o programadas dos equipamentos Existe uma necessidade de se recorrer a horas extraordin rias de trabalho dos operadores de manuten o visto as avarias surgirem de modo inesperado Para satisfazer necessidades de manuten o inesperadas necess rio possuir um elevado stock de material Existe tamb m a possibilidade de cont gio da avaria de um equipamento a outro que exista no sistema 11 2 3 2 Manuten o corretiva A MC caracterizada de diferentes maneiras na literatura existente Para Al Shayea a manuten o corretiva um processo diferente da RTF pois tem como fun o manter o equipamento nas condi es de funcionamento requeridas atrav s de a es planeadas e regulares Apesar das a es de corre o serem efetuadas no equipamento depois da ocorr ncia da falha a sua planifica o tem como objetivo elimin las ou reduzir a sua ocorr ncia mantendo os equipamentos em boas condi es de funcionamento Este m todo de manuten o necessita de procedimentos pr prios elevados conhecimentos por parte dos oper rios de manuten o e tempo adequado para a elimina o das falhas inerentes Baseia se em tr s princ pios base curativa deferida e paragem As a es tomadas no processo de manuten o curativa visam eliminar a fonte do problema sem interromper a
149. za externa do redutor est o quantificadas como atividades de evento temporal vari vel visto estarem dependentes do estado do equipamento e dos agentes exteriores que atuam sobre o redutor 52 A mudan a do lubrificante est diretamente relacionada com o tipo de lubrificante utilizado e com a temperatura a que este normalmente se encontra durante o funcionamento do redutor Para esse controle de precis o de mudan a do lubrificante necess rio existir um controle da temperatura Al m dos intervalos de mudan a de lubrificante sugerido que para os redutores que utilizam lubrificante mineral se fa a uma substitui o do leo entre as primeiras 500 a 1000 horas de funcionamento Para redutores que sejam entregues aos clientes com lubrifica o para a vida operativa este nunca necessita de ser trocado Isto valido se a temperatura de funcionamento for abaixo dos 60 C tabela 5 6 53 Tabela 5 6 Frequ ncia de mudan a do lubrificante 53 j e Gama de temperaturas de funcionamento Tipo de lubrificante lt 60 C 60 90 C Mineral 4000 Horas 2500 Horas Sint tico Toda a vida util do redutor 10000 Horas A STM fornece no seu cat logo de manuten o os per odos de vida dos lubrificantes tendo em conta gama de temperaturas a que estes podem funcionar O leo sint tico que considerado como tendo uma vida infinita necessita de ser substitu do passadas 10000 horas de funcionamento do red
150. zados afirmam que a utiliza o de um programa de manuten o preditivo mais econ mico 10 a 12 que a utiliza o de um programa preventivo Do mesmo modo um programa de manuten o reativo 30 a 40 mais dispendioso do que a utiliza o da MPD Para al m do facto de poder existir um retorno de 10 vezes o investimento realizado existe uma redu o dos custos de manuten o entre 25 a 30 caindo a ocorr ncia de avarias para valores de 70 a 75 Sendo uma necessidade constante das empresas manterem a sua produ o sem interrup es a utiliza o deste tipo de manuten o permite reduzir a inatividade dos equipamentos em 35 a 45 em rela o utiliza o de manuten o reativa podendo a produ o sofrer um aumento de 20 a 25 12 Como principais desvantagens associadas a este tipo de manuten o pode se real ar o elevado custo dos equipamentos a adquirir Do mesmo modo imprescind vel formar os t cnicos de manuten o no modo de utiliza o dos demais equipamentos de monitoriza o tendo este processo elevados custos associados 11 13 14 3 Avarias em acionamentos eletromec nicos 3 1 Introdu o aos acionamentos eletromec nicos O moto redutor um equipamento eletromec nico constitu do por um motor el trico e um redutor de velocidade S o equipamentos que convertem a energia el trica da rede em energia mec nica Os motores el tricos normalmente possuem velocidades de rota o muito acim

Estudo de Melhoria do Serviço de Manutenção de uma

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