Desenvolvimento de um módulo didático de avaliação de falhas em mancais através da análise de sinais de vibração

Ricardo Humberto de Oliveira Filho; Pedro Alberto Costa Caldeira; Israel Jorge Cárdenas Nuñez; Fabian Andres Lara Molina; Tobias Anderson Guimarães

doi:10.15628/holos.2025.16700

Autores

Ricardo Humberto de Oliveira Filho Universidade Federal do Triângulo Mineiro https://orcid.org/0000-0002-6077-9410
Pedro Alberto Costa Caldeira Universidade Federal do Triângulo Mineiro https://orcid.org/0009-0009-5376-9642
Israel Jorge Cárdenas Nuñez Universidade Federal do Triângulo Mineiro https://orcid.org/0000-0003-1217-6962
Fabian Andres Lara Molina Universidade Federal do Triângulo Mineiro https://orcid.org/0000-0002-5863-2356
Tobias Anderson Guimarães Universidade Federal do Triângulo Mineiro https://orcid.org/0000-0002-6350-7867

DOI:

https://doi.org/10.15628/holos.2025.16700

Palavras-chave:

Análise de vibrações, Falhas em rolamentos, Técnica do envelope, Bancada didática

Resumo

As máquinas são compostas por diversos componentes, destacando-se os rolamentos, os quais, quando apresentam defeito, causam desde mau funcionamento até danos às máquinas e paradas no processo produtivo. A fim de monitorar o estado dos rolamentos, utiliza-se a manutenção preditiva, podendo ser ela através da análise do sinal de vibração dos rolamentos. Diversas técnicas podem ser utilizadas para análise de vibrações, destacando-se a análise espectral associada à técnica do envelope. Buscando elucidar as informações já existentes para fins didáticos, neste trabalho foi realizada a simulação dos sinais de funcionamento de um sistema rotativo e de falhas em um rolamento e então aplicada a técnica do envelope para identificar estas falhas. Em um segundo momento, foram induzidos defeitos em rolamentos e realizados testes reais utilizando uma bancada didática desenvolvida para esse propósito, com a aquisição dos sinais de vibração e aplicação da técnica do envelope para identificação e mensuração dos defeitos.

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Biografia do Autor

Ricardo Humberto de Oliveira Filho, Universidade Federal do Triângulo Mineiro

Doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Uberlandia/UFU; Professor do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Triângulo Mineiro/UFTM (Brasil).

Pedro Alberto Costa Caldeira, Universidade Federal do Triângulo Mineiro

Bacharel em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Triângulo Mineiro.

Israel Jorge Cárdenas Nuñez, Universidade Federal do Triângulo Mineiro

Doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Uberlandia/UFU com Estágio Doutoral no Politécnico de Milano (Itália); Professor do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Triângulo Mineiro/UFTM (Brasil).

Fabian Andres Lara Molina, Universidade Federal do Triângulo Mineiro

Doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual de Campinas/UNICAMP; Professor do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Triângulo Mineiro/UFTM (Brasil)

Tobias Anderson Guimarães, Universidade Federal do Triângulo Mineiro

Doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Uberlândia/UFU; Professor do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal do Triângulo Mineiro/UFTM (Brasil).

Referências

Barilli, R. (2013) Análise de Falhas em Mancais de Rolamento Utilizando a Técnica do Envelope. [Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação em Engenharia Naval e Oceânica, Universidade Federal do Rio de Janeiro]. https://oceanica.ufrj.br/

Bezerra, R., A. (2004). Detecção de Falhas em Rolamentos por Análise de Vibração. [Tese de Doutorado, Universidade Estadual de Campinas]. https://www.unicamp.br/unicamp/

Brito, L. C, Pereira, J. G., Brito, J. N. (2012, 23 a 25 de outubro). Associação das técnicas preditivas: análise de vibração e análise de graxa, para detecção de falhas em rolamento. VII Congresso Bolivariano de Ingeniería Mecânica. Cusco. https://docplayer.com.br/74423031-Vii-congreso-bolivariano-de-ingenieria-mecanica-cusco-23-al-25-de-octubre-del-2012.html

Büchner, P. C. (2001). Análise de Mancais de Rolamentos através dos Sinais de Vibrações, Usando Método da Curtose e do Envelope. [Dissertação de Mestrado, Pontifícia Universidade Católica do Paraná]. https://www.pucpr.br/

Budynas, R., & Nisbett, J. (2011) Elementos de Máquinas de Shigley: Projeto de Engenharia Mecânica. (8ª ed.). AMGH.

Duarte, M. A. V. (1998). Manutenção Preditiva via Monitoramento de Vibrações. (1ª Ed.). Editora da Universidade Federal de Uberlândia. https://ufu.br/

Meola, T. (2006). Monitoramento em tempo real da qualidade de sinais de vibrações utilizando inteligência artificial. [Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Uberlândia]. http://www.femec.ufu.br/pos-graduacao/programa-de-pos-graduacao-em-engenharia-mecanica

Nascif, J., & Kardec, A. (2009). Manutenção - Função Estratégica. (3ª Ed.) Qualitymark.

Nepomuceno, L. X. (1989) Técnicas de Manutenção Preditiva. (Ed. Edgard Blucher - Vol.1).

Randall, R.B., & Antoni, J. (2011). Rolling element bearing diagnostic – A tutorial. Mechanical Systems and Sinal Processing, 25(2), 485-520. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2010.07.017

Tandon, N., & Choudhury, A. (1999). A review of vibration and acoustic measurement methods for the detection of defects in rolling element bearings. Tribology International, 32 (8), 469–480. https://doi.org/10.1016/S0301-679X(99)00077-8