Entenda como são classificadas as vibrações mecânicas

As vibrações mecânicas podem ser classificadas em vibração livre e vibração forçada, vibração amortecida e não amortecida, vibração linear e não linear, vibração determinística e vibração aleatória. Entenda sobre as características de cada uma delas neste artigo. 

Existem vários termos físicos usados no meio industrial que todos os funcionários da fábrica devem conhecer, como vibrações mecânicas, torque e potência.

Embora aconteçam com bastante frequência em equipamentos industriais, as vibrações mecânicas são consideradas ameaças para todos os tipos de fábricas. Isso porque esse tipo de movimento incorreto realizado pelos equipamentos pode diminuir a sua vida útil, ocasionando quebras e desgaste prematuros do maquinário.

Detectar prematuramente e saber diferenciar os tipos de vibrações mecânicas pode salvar a produção da sua fábrica e evitar prejuízos. Por esse motivo, elaboramos este artigo com todas as informações que você precisa saber sobre vibrações mecânicas. Veja a seguir!

O que são vibrações mecânicas?

Na física, vibração mecânica é um fenômeno caracterizado pela propagação de ondas mecânicas, em uma determinada frequência e amplitude, da fonte emissora para outro objeto sólido. De forma mais simplificada, podemos dizer que vibração mecânica é o movimento que se repete de forma regular, ou irregular dado um intervalo de tempo, ou seja, a oscilação das máquinas ou de seus componentes.

A ocorrência de vibrações mecânicas é muito comum em máquinas como bombas, moinhos, compressores e britadeiras, devido à função que desempenham. Os componentes que mais são prejudicados pelas vibrações são os motores, eixos, engrenagens e correias.

A vibração, embora seja comum, é considerada um movimento irregular. Isso significa que as máquinas não estão preparadas para aguentar esse tipo de movimento. É por isso que os componentes têm a sua vida útil reduzida quando as vibrações mecânicas não são corrigidas rapidamente.

Quais são os tipos de vibrações mecânicas?

A maioria das pessoas que trabalha em indústrias, principalmente quem fica próximo às máquinas, sabe o que são as vibrações mecânicas, pois são notórios o movimento e o barulho excessivo da máquina quando elas acontecem.

No entanto, poucas pessoas sabem que existem diferentes tipos de vibrações mecânicas, tampouco sabem pontuar quais são as diferenças entre um tipo e o outro. Confira quais são os tipos de vibrações e quais as características de cada uma delas.

Vibração livre e vibração forçada

A vibração livre pode ser caracterizada por um sistema que, após um estímulo inicial, passa a produzir a vibração por conta própria. Em outras palavras, não há mais força externa provocando a vibração, no entanto, o sistema continua a reproduzi-la. Um exemplo muito fácil de entender é o pêndulo simples. Após levar e soltar o pêndulo, ele passa a realizar o movimento oscilatório sozinho.

Como o nome já sugere, na vibração forçada, o movimento vibratório só acontece diante de uma força externa. Podemos usar como exemplo um carro com rodas desbalanceadas. Quando o veículo está em movimento, as rodas transmitem a vibração para o volante.

Vibração amortecida e vibração não amortecida

Consideramos um sistema sob vibrações amortecidas quando há dissipação de energia. No caso das vibrações livres, como citamos o caso do pêndulo, ele vai perdendo força no movimento até cessar de vez.

Um sistema não amortecido, por sua vez, é aquele onde não há dissipação de energia, portanto, ele continua oscilando continuamente. Praticamente não existem sistemas que sejam totalmente não amortecidos. O movimento pode até demorar para cessar, mas uma hora ele perderá toda a sua energia até parar.

Vibração linear e vibração não linear

Podemos dizer que um sistema está em vibração linear quando todos os componentes do sistema se comportam como uma equação linear. Por outro lado, o sistema não linear é aquele em que pelo menos um componente não se encaixa na equação. Esse tipo de sistema é mais difícil de ser balanceado.

Vibração determinística e vibração aleatória

Em um sistema por vibração determinística, como o nome sugere, o movimento vibratório pode ser representado através de uma equação, sendo assim, é possível determinar a magnitude das vibrações em qualquer instante.

Por outro lado, quando não conseguimos medir a magnitude das vibrações, ou seja, não é possível representar a vibração mecânica por meio de uma equação, o movimento é considerado aleatório.

Quais problemas são causados pelas vibrações mecânicas?

Em fábricas onde não há o costume de fazer manutenções preventivas periodicamente, as vibrações mecânicas continuarão a acontecer até causar o desgaste total das máquinas ou de seus componentes.

Além disso, a vibração também pode causar ruídos que prejudicam a saúde dos funcionários que trabalham próximos às máquinas. Também vale lembrar que máquinas quebradas ou com desgastes podem causar acidentes no trabalho e colocar em risco a vida dos colaboradores.

Veja quais são os outros problemas causados pelas vibrações mecânicas:

• aumento no consumo de energia das máquinas;
• queda na qualidade do produto fabricado;
• quebra de máquinas e componentes;
• interrupção das atividades da fábrica.

Como evitar a ocorrência de vibrações mecânicas em um parque industrial?

Existem algumas formas de evitar a ocorrência e a propagação de vibrações mecânicas em máquinas industriais, e uma das estratégias mais usadas é a utilização de acoplamentos.

Eixos desalinhados são os grandes causadores das vibrações, pois, com as rotações, a diferença de alinhamento entre os eixos causa oscilações mecânicas. Os acoplamentos, além de evitarem a propagação da vibração, mantêm os eixos alinhados. Assim, as oscilações de movimento deixam de acontecer.

Os acoplamentos flexíveis do tipo pneumáticos, por exemplo, absorvem a vibração para compensar desalinhamentos e evitar choques entre os componentes. Em outras palavras, os acoplamentos flexíveis garantem que não haverá contato entre as faces de metal dos eixos. Levando em consideração que os acoplamentos aumentam a vida útil dos equipamentos industriais e evitam a quebra de máquinas, não há como negar que este é um investimento de ótimo custo-benefício para fábricas.

Outro ponto relevante a se considerar é o estudo e análise preditiva em equipamentos através do sistema de monitoramento de ativos, onde são feitas as leituras e análises de dados vibracionais do respectivo ativo a ser monitorado. Tendo como benefícios a melhoria do tempo médio entre falhas de equipamento e do índice de disponibilidade do equipamento, eficiência global do equipamento e da confiabilidade dos ativos, Melhoria contínua da segurança nas atividades durante seu processo industrial, Redução nos custos de manutenção e produção, gerencie e controle sua máquina, intensificando seus resultados.

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Se você acha que as vibrações mecânicas estão acontecendo na sua fábrica ou se foi detectada essa irregularidade por meio de manutenções, invista em acoplamentos flexíveis e nossos sistemas de monitoramento de ativos ACODATA® e faça o teste. Temos certeza de que não só o seu problema será resolvido, como a produção será beneficiada.

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