8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
1/32
Análise Modal: Uma Proposta
Alternativa de Implementação
Serviços Industriais
Oficinas e UtilidadesManutenção Preditiva
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
2/32
ALBRAS - Alumínio Brasileiro S.A.
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
3/32
Equipe Preditiva - ALBRAS
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
4/32
1- Identificação do Problema
Dificuldade em visualizar deformaçõesdinâmicas de equipamentos.
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
5/32
2 - Observação
Dificuldades de Implementação de ODSna Indústria: – Entendimento de conceitos envolvidos
– Elevado custo de investimento deferramentas (softwares) disponíveis no
mercado.
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
6/32
2- Observação
ODS (Operating Deflection Shape)pode ser definido com a deflexão deuma estrutura em uma frequência
particular Promessa ODS: uma ferramenta para
ajudar a quantificar e visualizar ocomportamento dinâmico da máquina
em funcionamento.
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
7/32
2- Observação
Necessidade para aplicar a Alternativa ALBRAS: – Coletor de dados de 1 canal
– Tacômetro ótico com comunicação para oColetor de Dados
– Planilha do MS Excel ou similar. – Alguma habilidade na programação de
macros no MS Excel.
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
8/32
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
9/32
3- Alternativa ALBRAS
Equação Geral:
h(jw) x f(jw)=y(jw)
Onde:h(jw) é a função resposta,
f(jw) é a função entrada,
y(jw) é a função saída
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
10/32
3- Alternativa ALBRAS
Entendimento conceitual:Fase – Input : F(t)= A sin (2πft),
– Output : R(t)= B sin (2πft + θ)• Onde:
• A, B são amplitudes de vibração• f frequência de excitação da fonte
• t tempo
• θθθθ fase
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
11/32
3- Alternativa ALBRAS
Fase – Atraso entre a excitação e a resposta daestrutura, medida em graus
– Não altera frequência de excitação – Depende:
• Mobilidade da estrutura• Caminho sônico até o ponto de medição
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
12/32
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Point 1
Point 2Point 3
Point 4
Modelo 1 - Resposta Uniforme
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Point 1
Point 2Point 3
Point 4
Modelo 2 - Resposta Diferenciada
3- Alternativa ALBRASFunção Resposta do Modelo:
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
13/32
3- Alternativa ALBRAS
Considerações teóricas: – Verificamos que para montarmos umasimulação ODS seria necessário aquisitar
Amplitude e Fase nos pontos desejados. – Poderíamos aproximar o comportamento
dos sinais de resposta por senóides.
– A frequência da força de input é a rotaçãodo motor, que impõe uma força constante
deformando a base do equipamento
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
14/32
3- Alternativa ALBRAS Aquisição de dados:
– Equipamentos:• Coletor de Dados de vibração;
• Tacômetro ótico
– Setup:• Medir Amplitude e Fase
• Filtro: 1 x RPM – Posição do tacômetro:
• Fixa para todos os pontos
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
15/32
3- Alternativa ALBRAS
Setup para medição
de amplitude e fase
para coletores de
dados tipo B&K 2526
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
16/32
3- Alternativa ALBRASFoto ilustrativa de montagem padrão:
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
17/32
3- Alternativa ALBRAS
Tratamento dos dados: – Foi necessário construir um processoespecífico para apresentação dos dados.
– Para simplicidade de nossa solução,escolhemos desenvolver nossa aplicativoutilizando macros e planilhas do MS Excel.
– Fizemos uma previsão inicial que nossasolução atenderia modelagem de bases de
equipamentos rotativos.
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
18/32
3- Alternativa ALBRAS
Utilização de gráficos de superfície:• Para descrevermos o modelo optamos por utilizarmos gráficos de superfície.
-7-4-125
A B C
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
19/32
3- Alternativa ALBRAS
Construção da Planilha: – Definição das células de descrição domodelo:
• J12*COS(($B$8+K12)*PI()/180) – onde: J12 e K12 são amplitude e Fase medidos no
ponto;
– $B$8 variável do modelo; – Pi()/180 constante de transformação.
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
20/32
Construção da Planilha dinâmica(macro):Sub Macro1()
Application.OnTime Now, "meu_Proc"
End Sub
Sub meu_Proc()
tk2 = Now
tkx = Second(tk2 - tk1)
If tkx > Range("K1").Value Then Range("B8").Value = 6001Range("B8").Value = Range("B8").Value + Range("I7").Value
Application.OnTime Now, "Macro1"
End Sub
3- Alternativa ALBRAS
Utilização de macro para desenhar
a cada segundo um novo gráfico
acrescentado valor à célula $B$8.
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
21/32
4- ResultadosResultado 1: Máquina Protótipo
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
22/32
4- ResultadosResultado 1: Máquina Protótipo -
Modelo
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
23/32
4- Resultados
Resultado 1: Máquina Protótipo – Simulação de defeitos:• Desbalanceamento
• Desalinhamento Angular,• Desalinhamento Offset.
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
24/32
4- ResultadosDados calculados de amplitude e fase 30
A B C1 -2.46256634 -4.5992994 -5.787853682 -4.54945638 -5.0769054 -6.3080076
G H I JVALOR -5.03939007 -4.23592322 -5.46766341 -4.45545809 vel 2
gráfico 7 co 10FASE 6001 0
BASE DE FIXAÇÃO DO CONJUNTO - vista 3D Gráfico1= Gráfico 9Medidas Gráfico2= Gráfico 10Posição Amplitude Fase
A1 4.14 -7.5 A2 4.98 -37B1 4.6 -62
B2 5.08 -59C1 5.86 -70C2 6.37 -69
G 6.31 -24H 4.48 -42I 5.57 -72J 4.48 -67
VISTA LATERAL
Tempo de animação= 30 segundos Programa experimental de Anális
Lenta
Velocidade animação
Rápida
30Tempo de Animação: Segundos
Tempo de animação= 30 segundos
Programa experimental de Análise Modal-7-4-1
25
A B C
-7
-4
-1
25
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
25/32
4- ResultadosResultado 2: Compressor de Ar
Alternativo
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
26/32
4- ResultadosDados calculados de amplitude e fase 20 A B C D E F
1 -0.03998752 0.02157183 0.04989881 -0.03125725 0 02 -0.0687 -0.015993 0.02282439 -0.03915089 0 03 -0.04562909 -0.01786111 0.0073588 0.140686
vel 2gráfico 1 co 10
FASE 6001 0BASE DE FIXAÇÃO DO CONJUNTO - vista 3D VISTA SUPERIOR
VISTA LATERAL
Tempo de animação= 20 segundos Programa experimental de Análise Modal
-1 A B C D
1
2
3
Lenta
Velocidade animação
Rápida
-1 A B C D 1
-1 A B C D
1
2
3
Desenvolvido por ALBRAS - ALUMÌNIO BRASILEIRO S.A
Equipe:
Wilton L.M. CostaRaimundo Nonato Barros OliveiraAldo Carvalho Nunes
Francisco Xavier Ferreira
20Tempo de Animação: Segundos
Tempo de animação= 20 segundos
Programa experimental de Análise Modal
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
27/32
4- Resultados
Modelo Real 3 - Bomba Alunorte
A2 B2
B1
C2
C1
D2
D1 A1 F1
F2E2
E1
MOTOR
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
28/32
4- ResultadosDados calculados de amplitude e fase 15 A B C D E F
1 0.29593921 -0.25441443 -2.26412874 -1.23088422 -0.49958693 0.056940192 0.01919472 0.13980813 2.62569369 4.63337133 -0.49958693 0.00453693
vel 1gráfico 8 co 3
FASE 6001 0BASE DE FIXAÇÃO DO CONJUNTO - vista 3D VISTA SUPERIOR
VISTA LATERAL
Tempo de animação= 5 segundos Programa experimental de Análise
-8
-5-2
1
4
7
A B C D E F1
2
Lenta
Velocidade animação
Rápida
-8
-5
-2
1
4
7
A B C D E F 1
-8-5-214
7
A B C D E F1
2
Desenvolvido por ALBRAS - ALUMÌNIO BRASILEIRO S.A
Equipe:
Wilton L.M. CostaRaimundo Nonato Barros OliveiraAldo Carvalho Nunes
Francisco Xavier Ferreira
15Tempo de Animação: Segundos
Tempo de animação= 5 segundos
Programa experimental de Análise Modal
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
29/32
4- Resultados
Potencialidades de aplicação: – Após manutenções preventivas paraavaliar o novo comportamento dinâmico do
equipamento – Em novos equipamentos ou antigos após
modificações
– Equipamentos com falhas repetitivas, semuma causa raiz visível para explicar os
defeitos
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
30/32
5- Conclusão Avaliação da solução:
– É possível avaliar o comportamentodinâmico de equipamentos com o modeloproposto.
– A solução proposta possibilita aconstrução de um sistema ODS básico.
– A solução não oferece um modelotridimensional completo. Não descrevecom precisão dimensional do
equipamento.
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
31/32
5- Conclusão
Muito Importante – Contruir um modelo antes da medição:
Risco: Medição errada: conclusõeserradas.
A2 B2
B1
C2
C1
D2
D1 A1 F1
F2E2
E1
MOTOR
8/18/2019 Análise Modal - Compressor.pdf
32/32
Agradecimentos
Equipe Preditiva ALBRASStaff ALBRAS
Maiores Informações; – Wilton Costa: [email protected]
– url pessoal: wiltoncosta.8m.com
Top Related