8 ANÁLISE DOS DADOS
8.2 SINAL DE UM MANCAL DE ROLAMENTO COM DEFEITO NA
A fase inicial do processamento consta de avaliar o sinal no domínio do tempo e no domínio da freqüência, sendo que a rotina implementada está preparada para apresentar as duas representações, conforme apresentado na figura 22.
Figura 22 - Representação do sinal analisado nos domínios do tempo e da freqüência (mancal de rolamento com defeito na pista externa).
Após a aplicação da técnica de análise de bandas de alta freqüência, a rotina apresenta o gráfico do sinal já demodulado, com as freqüências de repetição de impulso filtradas e é feita comparação direta com as freqüências de defeito características da geometria do rolamento que está sendo analisado. Esta representação é mostrada na figura 23.
Figura 23 - Resultado da aplicação da técnica de análise de bandas de alta freqüência ao sinal, já identificando as freqüências de defeito (mancal de
rolamento com defeito na pista externa).
A freqüência de defeito foi identificada como a terceira mais proeminente no sinal, sendo que as freqüências 25,0075 Hz e 24,7574 Hz se destacaram na análise, porém estas são freqüências de 1X RPM (25Hz), o que de acordo com os conceitos de manutenção preditiva (TEBCHIRANI, 2000) indica desalinhamento do eixo, e que a vibração causada pelo desalinhamento tem mais energia que a vibração causada pelos impulsos do defeito do mancal
de rolamento, o que pode realmente acontecer, visto que o defeito no mancal de rolamento analisado é pequeno.
As outras duas freqüências identificadas, 64,7694 Hz e 20,006 Hz não possuem relação direta com a rotação do eixo (2,59X RPM e 0,8X RPM respectivamente), nem são relativas as freqüências de defeito do rolamento ou suas harmônicas, sendo assim estas freqüências provavelmente são relativas a ressonâncias de algum componente do sistema que estão sendo excitadas pelo funcionamento do sistema.
Nota-se pequena diferença entre a freqüência calculada (89,4676 Hz) e a freqüência identificada (89,5269 Hz), isto é causado pela resolução de freqüência do sinal (∆f), que no caso deste sinal é de 0,25 Hz, maior que a diferença entre os dois valores que é de 0,0593 Hz. Sendo que qualquer valor menor que 0,25 Hz na comparação do valor calculado com o valor identificado é aceitável visto que não se tem resolução do sinal suficiente para identificar com mais precisão o valor da freqüência, porém isto não prejudica a análise, visto que os valores encontrados foram muito próximos aos calculados.
Figura 24 - Características do sinal do mancal de rolamento com defeito na pista externa e parâmetros calculados
A próxima etapa do processamento os parâmetros calculados para o sinal (RMS, Valor de Pico, Fator de Crista, Fator de Impulso e Curtose, juntamente com os as características do processamento deste sinal. Os parâmetros calculados são apresentados na figura 24.
8.3 SINAL DE UM MANCAL DE ROLAMENTO COM
DEFEITO NA PISTA INTERNA.
A figura 25 apresenta os domínios do tempo e da freqüência para um sinal de rolamento com defeito na pista interna.
Figura 25 - Representação do sinal analisado nos domínios do tempo e da freqüência (mancal de rolamento com defeito na pista interna).
Novamente podem ser visualizados os impulsos gerados pelos impactos das esferas contra o defeito na pista interna do rolamento igualmente espaçados no sinal no domínio do tempo.
Na figura 26 são apresentados de forma detalhada e os parâmetros calculados para este rolamento.
Figura 26 - Características do sinal do mancal de rolamento com defeito na pista interna e parâmetros calculados
Neste caso o valor da Curtose também apresenta claramente que temos um defeito no rolamento, pois está muito acima do valor de três (3,0), o que é um indicador significativo para afirmar que existe um defeito neste mancal de rolamento, sendo necessária uma checagem mais detalhada através da freqüência característica do defeito para se identificar a localização do mesmo.
Na figura 27 observa-se o espectro do sinal já demodulado após a aplicação da técnica de análise de bandas de alta freqüência.
Figura 27 - Resultado da aplicação da técnica de análise de bandas de alta freqüência ao sinal do mancal de rolamento, já identificando as freqüências de
defeito (mancal de rolamento com defeito na pista interna).
Pode-se constatar a forte indicação do defeito, pois a freqüência mais proeminente no sinal é a freqüência de defeito do mancal de rolamento, sendo que uma de suas bandas laterais também foi identificada juntamente com uma harmônica, o que indica a capacidade da rotina na identificação do defeito no mancal de rolamento.
Novamente ocorre pequena diferença entre o valor identificado e o valor calculado para a geometria do rolamento, porém esta diferença é aceitável, pois é muito inferior (0,0083 Hz) ao valor de (∆f) que é de 0,25 Hz.
Neste caso é bem visível a freqüência de defeito da pista interna, sendo que também aparece a freqüência de 50 Hz (harmônica da freqüência de
rotação do eixo), o que indica que havia um desalinhamento do eixo de transmissão.
Também ocorreu neste caso a identificação da freqüência de 35,26 Hz, caracterizada como uma freqüência não-síncrona (múltiplo não-inteiro de 1XRPM), o que de acordo com CORONADO e PIERRI (2002) também é um indicativo de um problema no rolamento.
8.4 SINAL DE UM MANCAL DE ROLAMENTO COM
DEFEITO NA ESFERA.
Na figura 28 são apresentados o sinal no domínio do tempo e da freqüência de um mancal de rolamento com defeito na esfera.
Figura 28 - Representação do sinal analisado nos domínios do tempo e da freqüência (mancal de rolamento com defeito na esfera).
Através da análise visual do sinal no domínio do tempo apresentado é possível identificar os impulsos gerados pela passagem do defeito. A identificação do defeito na esfera é complexa, visto que o movimento das esferas não ocorre somente em um eixo. O movimento da esfera em planos distintos pode fazer com que o defeito na esfera não tenha contato com nenhuma das pistas, consequentemente o padrão do sinal poderá apresentar características não-estacionárias.
Na figura 29 são apresentados os parâmetros calculados para o sinal coletado. Da análise realizada observou-se que o sinal exibe alto valor da curtose deixando claro que, apesar da freqüência característica de defeito não ter sido evidenciada, o mancal de rolamento apresenta um defeito.
Figura 29 - Características do sinal do mancal de rolamento com defeito na esfera e parâmetros calculados
Na figura 30 é apresentado o espectro obtido após a aplicação da técnica de análise de bandas de alta freqüência, sendo que este não identifica a freqüência característica de defeitos na esfera.
Figura 30 - Resultado da aplicação da técnica de análise de bandas de alta freqüência ao sinal do mancal de rolamento (mancal de rolamento com defeito
na esfera).