5 minutes reading time (910 words)

E quando a causa se esconde sob BAIXÍSSIMA frequência?

egf-engefaz-analise-vibracao-maquina-papel

 Quando a saúde dinâmica de uma máquina de rotação muito baixa é afetada por algum defeito, o diagnóstico é dificultado pois em defeitos de baixíssimas frequências, a relação matemática entre eles confunde o analista, uma vez que frequências são todas múltiplas entre si. A Análise de Vibração por Amostragem Síncrona é uma técnica altamente recomendada para este tipo de situação.

Após detectar uma vibração anormal nas prensas da Máquina de Papel 1, o cliente entrou em contato com a Engefaz para auxílio na tomada de decisão, pois a região da máquina contém frequências de componentes muito próximas, de baixa e baixíssima ordem, o que dificulta a identificação da causa do problema. A troca de qualquer um dos rolos, acarretaria em elevado custo por ser realizada fora da expectativa produtiva. As medições realizadas, não estavam sendo suficientes para identificar com precisão a localização do defeito. Foi aplicada então uma técnica especial de análise (inspeção dinâmica por amostragem síncrona) para identificar a causa exata da vibração, propiciando uma intervenção precisa e segura e eliminando definitivamente o problema.

"Detectamos uma vibração anormal nas prensas da Máquina de Papel. O conjunto de rolos e feltros, formam "nips" de contato e geram freqüências de rotação e de defeito muito próximas, dificultando a identificação do problema. Com o auxílio desta técnica, foi possível identificar com exatidão o rolo causador da vibração e o que estava danificado. Dessa forma, nos permitiu tomar a decisão correta e evitar custos adicionais com tentativas e retrabalhos."

Suzano Papel e Celulose, Americana / SP
Inspeção Dinâmica por Amostragem Síncrona: essencial para o diagnóstico de vibrações em máquinas de papel.

Quando a saúde dinâmica de uma máquina de rotação muito baixa é afetada por algum defeito, o diagnóstico é dificultado pois em defeitos de baixíssimas freqüências, a relação matemática entre eles confunde o analista, uma vez que freqüências são todas múltiplas entre si. A inspeção dinâmica por amostragem síncrona permite sincronizar a coleta de dados de vibração para cada um dos componentes da máquina, desprezando todas as vibrações que não estiverem em fase com o item de interesse. Dessa forma, as leituras obtidas eliminam ruídos e permitem acompanhar a evolução dos níveis de vibração gerados pelo item sincronizado e sua conseqüente contribuição na vibração total. Uma marca de referência é feita no componente de interesse. Um sensor óptico registra a passagem da marca a cada volta (ex.: foto-sensor). O instrumento de medição é ajustado para fazer a coleta somente sob o comando do gatilho externo (foto-sensor). Partindo de um espectro inicial em função do tempo, o instrumento compara o período de cada vibração presente com o período do componente sincronizado. A vibração que não tiver o mesmo período sincronizado é desprezada. Fazendo sucessivas médias no tempo com o trigger externo ativado (gatilho), só permanecem como espectro resultante as vibrações múltiplas e submúltiplas do componente sincronizado. Um alto número de médias é exigido (acima de 80 médias). Dessa forma é possível eliminar as vibrações não originadas do componente sincronizado. Tendo sido construído o espectro no tempo na forma sincronizada, o espectro correspondente em função da freqüência é exibido, mostrando os principais componentes remanescentes, e suas respectivas amplitudes. Comparando tais amplitudes com a amplitude do espectro inicial, pode-se ter uma conclusão precisa da contribuição do componente sincronizado, na vibração total da máquina. A técnica tem importância única para máquinas de baixa rotação, onde o defeito em uma das partes interfere no desempenho de outras devido o contato direto (como no caso de rolos e feltros no processo de fabricação de papel). Os ensaios permitiram sincronizar a medição de vibração com vários componentes da máquina (cilindros secadores, rolos guias, feltro, rolos superiores, rolos centrais, rolos inferiores, rolos de sucção, etc.).


Percebeu-se que a freqüência de 121,800 Hz se manteve com amplitudes relevantes, quando o sincronismo foi direcionado para o rolo sucção (5,075 Hz), portanto 24 vezes a freqüência fundamental deste rolo, demonstrando ser o causador principal da vibração. Em conseqüência disso, 35 marcas foram cravadas danificando o feltro Pickup, originando um componente em 23,200 Hz, ou 35 vezes a freqüência fundamental deste feltro (0,663 Hz).
As medições foram captadas utilizando-se sensores de proximidade, de modo a permitir quantificar micrometricamente as imperfeições das superfícies dos rolos.

Resultados 

Neste caso foi possível mensurar o ganho gerado ao cliente através do total dos custos evitados como: 8 horas de produção, 48 Hxh de mão-de-obra, custos com revestimento do rolo, de troca incerta de feltros e rolos e com logística e recursos.

Conclusão 

Esta análise permitiu redirecionar as ações de normalização para a direção certa, pois que as ações estavam todas direcionadas para a troca do rolo central antes da inspeção dinâmica por amostragem síncrona.

Amostragem síncrona realizada no rolo Sucção.
Espectro de medição de Deslocamento X Tempo destacando 1 período do Rolo de Sucção.

 Amostragem Síncrona em FFT realizada em deslocamento no Sucção, evidenciando vibração na freqüência de 121,800 Hz 24 x freqüência do rolo e também a freqüência de 23,200 Hz modulada pela freqüência do feltro de 0,663 Hz .

Amostragem síncrona realizada no rolo Central
Espectro de medição de Deslocamento X Tempo destacando 1 período do Rolo
Nível de vibração baixo se comparado com o rolo Sucção. Evidenciou a fonte de vibração como sendo realmente do Rolo Sucção e também do Feltro Pick-up.
Rolo Sucção
Mediante as análises realizadas, ficou evidente a necessidade de substituição do rolo Sucção e também do Feltro Pickup.
A medição em Amostragem Síncrona no parâmetro de deslocamento após troca do Rolo Sucção e feltro mostrou a melhora significativa comparada com as condições anteriores.


A estranha arte de criar atalhos que atrasam resul...

Posts Relacionados