Sobre o equipamento
O redutor é um equipamento que tem como principal função a rotação de um acionador (como motor elétrico, turbina a vapor, etc) para um dispositivo acionado (como ventilador, rotores em geral).
O redutor também tem a característica importante de aumentar o torque em sua saída, o que é útil para rotores com alto momento de inércia – como é o caso de ventiladores, por exemplo.
Os redutores são basicamente constituídos por:
- Carcaça;
- Engrenagens;
- Eixos; e
- Mancais (rolamento ou deslizamento).
Por fim, entre os tipos de redutores mais conhecidos no mercado estão:
- Planetários;
- De rosca sem fim;
- Com trem de engrenagens; e
- Cônicos.
Principais falhas detectadas
Falhas das engrenagens
As falhas de engrenagens quase sempre se relacionam se relacionam à frequência de engrenamento (com exceção de sistemas planetários), cujo cálculo se dá pelo valor de rotação do eixo multiplicado pelo número de dentes da engrenagem. Veja o exemplo:
A partir disso, concluímos que as engrenagens representadas na ilustração possuem frequência de engrenamento igual a 840Hz (30×28 ou 12×70). Essa frequência aparecerá no espectro de velocidade ou aceleração.
A partir do momento em que há uma falha nas engrenagens, a tendência é de que amplitude nessa frequência aumente. Além disso, surgem bandas laterais com distância relativa à rotação do eixo da engrenagem que apresenta falha.
Por exemplo, considerando que a coroa de 70 dentes esteja com desgaste excessivo em alguns pontos, o espectro vai destacar a frequência de 840Hz com bandas laterais de 12Hz, como mostra a imagem abaixo:
Além disso, outra característica importante em falhas de engrenagens é a modulação de amplitude, que fica visível na forma de onda:
Em resumo, as principais falhas de engrenamento diagnosticadas são:
- Desgaste nos dentes
- Folga excessiva
- Desalinhamento
Falhas nos mancais
De rolamento
A indústria utiliza amplamente os rolamentos. Sua principal função, no reduto, é permitir que o eixo gire com o menor atrito possível. As falhas nesses componentes costumam aparece devido a, principalmente:
- Fadiga
- Problemas de lubrificação; e
- Contaminação
Existem técnicas para a detecção das falhas em rolamentos, as quais explicamos com maiores detalhes nesse outro artigo.
De deslizamento
A função primordial do mancal de deslizamento é permitir a rotação do eixo em uma bucha. Portanto, as principais falhas que esse elemento mecânico apresenta são:
- Folga inadequada entre eixo e bucha;
- Whril Oil (rodopio de óleo); e
- Lubrificação deficiente
Em resumo, as folgas aparecem pela presença de múltiplos harmônicos no espectro de velocidade.
O rodopio de óleo (ou Oil Whirl), que ocorre quando a trajetória que o eixo faz no interior do mancal é inadequada, pode ser observado pela presença de uma amplitude em 0,48xRPM no espectro de velocidade.
Já a lubrificação deficiente gera sub-harmônicos (1/2x, 1/3x,1/4x, etc) e/ou inter-harmônicos (3/2x, 5/2x, 7/2x, etc).
Onde instalar o Tebe NXG
Como as principais falhas em redutores se apresentam nas engrenagens e nos mancais, o ideal é instalar o TEBE NXG o mais próximo possível desses componentes para medir com precisão a condição do equipamento.
Existem 3 fatores importantes ao definir a quantidade de sensores que serão instalados em um redutor. São eles:
- Números de engrenagens e rolamentos;
- Local de instalação disponível; e
- Verba disponível
Por exemplo, vamos considerar um redutor de rosca sem fim de pequeno porte, com apenas 1 par engrenado e 4 rolamentos. Em um cenário ideal, deve ser instalado 1 sensor próximo de cada rolamento, totalizando 4 sensores. Entretanto, analisando a máquina ilustrada abaixo. podemos notar que é fisicamente impossível instalar 4 sensores pois não há espaço suficiente para fixação adequada dos aparelhos.
Visto que se trata de um equipamento de pequeno porte, com componentes próximos, 1 ou 2 sensores já dão conta de capturar todas as falhas que possam correr tanto nas engrenagens, quanto nos rolamentos.
Vamos, agora, considerar um redutor com 3 pares engrenados e 8 rolamentos. Nesse caso, deve ser instalado 6 sensores (3 de cada lado), como mostra a figura abaixo:
Portanto, podemos concluir que o número e o local de instalação dos sensores variam bastante, pois dependem muito das condições particulares de cada ativo e de cada planta. Se você quer monitorar seus redutores com sensores TEBE NXG, mas tem dúvidas sobre como proceder, faça uma consultoria gratuita com a nossa equipe.