Desalinhamento: uma das principais causas de vibração em máquinas rotativas
Série: Tipos de falhas identificadas pela análise de vibração
Na análise de vibração, muitas falhas apresentam sintomas parecidos. Uma vibração elevada pode ter diversas causas, e identificar corretamente a origem do problema é essencial para evitar intervenções desnecessárias.
Nesta série, estamos abordando os principais defeitos encontrados em máquinas rotativas.
Neste artigo, vamos entender uma das causas mais comuns de problemas mecânicos: o desalinhamento.
O que é desalinhamento?
O desalinhamento ocorre quando dois eixos que deveriam trabalhar alinhados apresentam uma diferença de posição entre si.
Esse problema é comum em conjuntos formados por:
Motor elétrico;
Bomba;
Redutor;
Compressor;
Ventilador;
Outros equipamentos acoplados.
Mesmo pequenas diferenças de alinhamento podem gerar esforços adicionais nos componentes mecânicos, aumentando a vibração e reduzindo a vida útil da máquina.
Tipos de desalinhamento
Existem principalmente dois tipos:
Desalinhamento paralelo
Ocorre quando os dois eixos estão paralelos, porém deslocados entre si.
Exemplo:
Um motor e uma bomba estão na mesma direção, mas um dos eixos está alguns milímetros deslocado lateralmente.
Desalinhamento angular
Ocorre quando os eixos formam um ângulo diferente do esperado.
Nesse caso, as extremidades dos eixos não estão perfeitamente alinhadas, gerando esforços durante a rotação.
Desalinhamento combinado
Na prática, muitos casos apresentam uma combinação dos dois tipos.
O eixo pode estar simultaneamente deslocado e inclinado, tornando a correção mais complexa.
Gráficos FFT indicando desalinhamento para: (a) desalinhamento paralelo e (b) desalinhamento angular.
O que causa desalinhamento?
Diversos fatores podem provocar desalinhamento durante a operação da máquina.
Algumas causas comuns:
Montagem incorreta do equipamento;
Falta de precisão durante a instalação;
Movimentação da base;
Afrouxamento de fixações;
Deformação da estrutura;
Dilatação térmica durante o funcionamento;
Manutenção realizada sem novo alinhamento.
Um equipamento pode iniciar sua operação corretamente alinhado e, com o tempo, apresentar alterações devido às condições de trabalho.
Quais são os sintomas do desalinhamento?
O desalinhamento pode provocar diversos sinais:
Aumento da vibração;
Aquecimento dos rolamentos;
Desgaste prematuro do acoplamento;
Aumento do consumo de energia;
Ruídos durante a operação;
Redução da vida útil dos componentes.
Em muitos casos, o equipamento continua funcionando, mas com maior esforço mecânico.
Esse funcionamento fora da condição ideal acelera o desgaste dos componentes.
Como a análise de vibração identifica o desalinhamento?
A análise de vibração pode apresentar alguns padrões associados ao desalinhamento.
Alguns sinais observados são:
Aumento da vibração em componentes relacionados à rotação;
Diferenças entre medições nos lados do acoplamento;
Alterações no comportamento entre eixo e estrutura;
Evolução crescente da vibração ao longo do tempo.
A FFT também pode auxiliar na investigação, mostrando componentes de frequência que ajudam a diferenciar o desalinhamento de outras falhas.
Porém, a análise deve considerar o conjunto de informações disponíveis, incluindo histórico, montagem e condições de operação.
Desalinhamento e rolamentos: uma relação importante
Um dos maiores impactos do desalinhamento é o esforço adicional aplicado aos rolamentos.
Quando os eixos não estão corretamente posicionados, forças extras são transmitidas pelo acoplamento, aumentando a carga sobre os componentes.
Com o tempo, isso pode resultar em:
Desgaste acelerado;
Aumento da temperatura;
Redução da vida útil;
Falhas prematuras.
Por isso, muitas vezes um problema de rolamento pode ter como causa inicial um desalinhamento.
Como evitar problemas de desalinhamento?
Algumas práticas ajudam a reduzir esse tipo de falha:
Realizar alinhamento adequado durante a instalação;
Verificar condições da base e fixações;
Acompanhar a evolução da vibração;
Inspecionar acoplamentos;
Realizar manutenção preventiva quando necessário.
O alinhamento correto contribui para maior confiabilidade e menor desgaste dos equipamentos.
A importância do histórico de vibração
O desalinhamento normalmente não aparece como uma falha instantânea.
Em muitos casos, a vibração começa a aumentar gradualmente antes que o problema cause uma parada.
Por isso, acompanhar o histórico permite identificar mudanças no comportamento da máquina e programar uma inspeção antes que ocorram danos maiores.
Uma medição isolada mostra uma condição momentânea. O histórico mostra a evolução do problema.
Identifique alterações antes da falha.
O ICONECTE Vibra permite acompanhar a evolução da vibração dos equipamentos utilizando apenas um smartphone.
Com o registro histórico das medições, a equipe de manutenção consegue identificar alterações no comportamento das máquinas e direcionar a atenção para equipamentos que apresentam sinais de mudança.
A análise de vibração não substitui uma inspeção mecânica, mas fornece informações importantes para decidir onde e quando investigar.
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