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Causas de Vibrações Mecânicas em Motores Industriais: quais as principais?

vibrações mecânicas em motores industriais causas

O impacto das vibrações mecânicas em motores industriais é uma preocupação constante para os setores de manutenção de empresas que dependem desse componente em seus equipamentos.

As vibrações, se não controladas, podem levar a uma série de problemas, desde o desgaste prematuro de componentes até falhas graves, comprometendo tanto a segurança quanto a eficiência operacional.

No artigo de hoje, Rogério Rodrigues – CEO da ABECOM, empresa especializada em manutenção industrial, vai explorar a dinâmica das vibrações em motores industriais. Além disso, vai falar um pouco sobre como as tecnologias de monitoramento preditivo contribuem para minimizar os impactos das vibrações e garantir a confiabilidade e eficiência das operações industriais.

Bora conferir?

O que são vibrações mecânicas em motores elétricos?

As vibrações mecânicas em motores elétricos são movimentos oscilatórios que ocorrem em suas partes e componentes, como resultado das forças elétricas e mecânicas que atuam sobre eles. 

Essas vibrações podem ser causadas por diversas fontes, como desequilíbrios de massa, deformações estruturais, atrito e desgaste dos componentes, entre outros.

Qualquer que seja a fonte de  vibração, ela será prejudicial ao desempenho do motor, pois pode causar danos aos componentes, reduzir a eficiência energética e até mesmo levar a falhas catastróficas. 

Quais tipos de vibração podem ocorrer em motores industriais?

tipos de vibração em motores industriais

Os motores industriais podem sofrer diversos tipos de vibração, que podem ser classificados em dois grupos principais: vibrações mecânicas e vibrações elétricas.

As vibrações mecânicas são causadas por desbalanceamento, desalinhamento, folgas, desgaste, entre outros fatores mecânicos. Já as vibrações elétricas são causadas por problemas no sistema elétrico do motor, como por exemplo, falhas na alimentação elétrica ou mau contato nos terminais.

Alguns exemplos de vibrações mecânicas em motores elétricos são:

  • Vibração axial: ocorre na direção do eixo do motor, podendo ser causada por desalinhamento e desbalanceamento do rotor.
  • Vibração radial: ocorre perpendicularmente ao eixo do motor, podendo ser causada por desbalanceamento ou folgas nos mancais.
  • Vibração de alta frequência: ocorre em frequências acima de 1 kHz, sendo causada geralmente por problemas na parte elétrica do motor.

Já as vibrações elétricas podem ser divididas em:

  • Vibração por desequilíbrio de tensão: ocorre quando há diferença de tensão entre as fases do motor.
  • Vibração por corrente harmônica: ocorre devido a presença de harmônicos na corrente elétrica do motor.
  • Vibração por interferência eletromagnética: ocorre quando há interferência de outros equipamentos elétricos próximos ao motor.

Para identificar e solucionar as vibrações em motores elétricos industriais, é necessário realizar uma análise de vibrações, que pode ser feita por meio de medições com acelerômetros e análise de espectros de frequência. 

É importante destacar que as vibrações em motores industriais podem causar danos aos componentes do motor e comprometer o seu desempenho, por isso devem ser tratadas com cuidado e atenção.

Causas Comuns de vibração mecânica em motores industriais.

Agora que você já teve uma breve explicação dos tipos de vibrações em motores industriais, veja a lista das principais causas:

  1. Folga no eixo;
  2. Desalinhamento;
  3. Excentricidade do rotor; 
  4. Frequência da rede elétrica;
  5. Escorregamento do motor;
  6. Desbalanceamento em componentes;
  7. Pé Manco;
  8. Problemas nos Rolamentos;
  9. Problemas em Engrenagem;
  10. Problemas na Base ou Fundação;
  11. Acoplamento Incorreto;
  12. Ressonância Estrutural;
  13. Problemas Hidráulicos em Bombas;
  14. Fadiga;
  15. Desgaste dos Mancais;
  16. Lubrificação Inadequada;
  17. Expansão Térmica Diferencial.

Compreender as causas das vibrações em motores industriais permite uma compreensão mais profunda dos desafios técnicos enfrentados nesses sistemas. 

Que tipos de problemas as vibrações excessivas podem indicar em um motor elétrico?

Vibrações excessivas em motores elétricos podem indicar uma série de problemas que afetam a performance e vida útil do motor. Quando um motor elétrico apresenta vibrações fora do normal, é importante investigar e identificar a causa para evitar danos maiores.

Alguns dos problemas que vibrações excessivas podem indicar em um motor elétrico, são:

  • Desbalanceamento: quando um motor elétrico está desbalanceado, ele pode gerar vibrações excessivas. O desbalanceamento pode ser causado por diversos fatores, como desgaste dos rolamentos, desalinhamento, folga no eixo, entre outros.
  • Problemas mecânicos: vibrações excessivas também podem indicar problemas mecânicos, como folga nos rolamentos, desalinhamento, desgaste do eixo, entre outros. Esses problemas podem ser causados por diversos fatores, como falta de lubrificação, desgaste natural, sobrecarga operacional, entre outros.
  • Problemas elétricos: vibrações excessivas podem ser causadas por problemas elétricos, como desbalanceamento das fases, mau contato nos terminais, entre outros. Esses problemas podem afetar a performance do motor e causar danos maiores se não forem identificados e corrigidos a tempo.

Portanto, as vibrações excessivas podem indicar uma série de problemas que afetam a performance e vida útil do motor. 

Por isso, é importante investigar e identificar a causa das vibrações em motores industriais elétricos para evitar danos maiores e garantir a operação segura e eficiente do motor.

Consequências das Vibrações Não Controladas

As vibrações mecânicas nos motores elétricos podem ter graves consequências se não forem controladas adequadamente. O desgaste prematuro dos componentes é uma das principais consequências das vibrações não controladas. 

A vibração excessiva pode causar o desgaste prematuro dos rolamentos, engrenagens e outros componentes do motor, o que pode levar a falhas e paradas não planejadas.

Além disso, as vibrações não controladas podem representar riscos de segurança para os operadores e outros trabalhadores. Fazendo com que as peças se soltem ou se desprendam, o que pode causar ferimentos graves ou até mesmo fatais.

Outra consequência das vibrações não controladas é o aumento dos custos de manutenção. Quando as vibrações não são monitoradas e controladas, os componentes do motor podem falhar prematuramente, o que pode exigir reparos ou substituição de peças.

Para evitar essas consequências, é importante que as vibrações mecânicas sejam monitoradas e controladas adequadamente. Dessa forma, é possível avaliar se os limites de vibração para cada componente do motor elétrico não ultrapassem níveis prejudiciais à sua integridade e desempenho. 

Esses limites são definidos por normas internacionais, como a ISO 10816, que estabelece critérios para a avaliação das vibrações mecânicas em máquinas rotativas.

Análise e Diagnóstico de Vibrações Mecânicas em Motores Industriais

A análise de vibração é uma técnica utilizada para monitorar a condição de um motor industrial. Através dessa análise, é possível detectar falhas elétricas e mecânicas que podem ser derivadas de outras fontes de vibração por ressonância ou de defeitos na parte interna ou de alimentação do motor.

Isso inclui a instalação de sensores e acelerômetros para monitorar a vibração do motor em diferentes pontos. Contudo, não basta só monitorar ou medir as vibrações. As informações coletadas devem ser analisadas por técnicos especializados. A partir dessas medições, eles vão verificar as frequências de vibração, analisar os padrões e identificar a origem do problema.

As frequências naturais e modos de vibração do sistema, bem como as amplitudes e fases das vibrações em cada componente, vão mostrar se a origem da vibração é mesmo no motor.

Manutenção e Prevenção

A manutenção em motores elétricos é fundamental para garantir o bom seu bom funcionamento e evitar problemas mecânicos, como as vibrações. Muitas vezes, as empresas se preocupam apenas com a parte elétrica e se esquecem da manutenção mecânica. Porém, ela é muito importante.

Existem várias técnicas de manutenção e práticas que podem ser adotadas para manter os motores em boas condições e prevenir falhas.

Uma das mais importantes é a manutenção preditiva, que envolve outras técnicas além da análise de vibração, como análise termográfica e análise do lubrificante do motor. Com base nessas medições, é possível detectar problemas mecânicos antes que ocorram falhas mais graves.

Além disso, a manutenção preventiva também é outra prática importante para prevenir problemas mecânicos em motores. Ela envolve inspeções regulares e a realização de reparos preventivos, como a lubrificação, troca de vedações e a substituição de peças desgastadas. 

Por fim, a montagem correta do motor também é importante para evitar vibrações mecânicas. É importante seguir as instruções do fabricante em relação à montagem do motor e garantir que todas as peças estejam corretamente alinhadas e fixadas.

Conclusão

Ao longo deste artigo, exploramos as diversas causas de vibrações em motores industriais e como elas podem afetar significativamente o desempenho e a durabilidade desses equipamentos essenciais. Compreendemos que as vibrações, se não monitoradas e controladas, podem levar a uma série de problemas, desde o desgaste prematuro de componentes até falhas graves, afetando a segurança e a eficiência operacional.

A análise e o diagnóstico de vibrações emergem como ferramentas importantíssimas na manutenção preditiva, para identificação precoce de falhas potenciais e a implementação de medidas corretivas antes que problemas maiores ocorram.

Neste contexto, o monitoramento de condições se destaca como a melhor estratégia de manutenção para assegurar o funcionamento ideal, a disponibilidade e a confiabilidade dos motores industriais. 

A ABECOM, reconhecida como a maior distribuidora SKF para rolamentos industriais e especialista em manutenção industrial e monitoramento de equipamentos rotativos, oferece soluções inovadoras e eficientes nessa área.

Se você está buscando investir em uma manutenção que não apenas preserve seus equipamentos, mas também otimize seu desempenho e reduza custos, o Modelo de Contrato Active Premium Abecom é a escolha ideal. 

Este plano abrangente inclui uma variedade de produtos e serviços projetados para ajudar sua empresa a alcançar os resultados desejados, como redução de custos, gerenciamento de ativos, gestão de serviços e otimização de performance.

Não perca a oportunidade de elevar a eficiência e a confiabilidade dos seus motores industriais. Fale com um de nossos especialistas hoje mesmo e descubra como podemos ajudar a transformar a manutenção em sua empresa.

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