Manutenção Mecânica

Manutenção Mecânica
Elementos Mecânicos
Manutenção
Mecânica
Centro de Formação Profissional “Euvaldo Lodi”

Presidente da FIEMG
Robson Braga de Andrade
Gestor do SENAI
Petrônio Machado Zica
Diretor Regional do SENAI e
Superintendente de Conhecimento e Tecnologia
Alexandre Magno Leão dos Santos
Gerente de Educação e Tecnologia
Edmar Fernando de Alcântara
Elaboração
Israel Jefferson Santos
Unidade Operacional
Centro de Formação Profissional “Euvaldo Lodi”
Contagem – MG
2008

Sumário
1. APRESENTAÇÃO ..........................................................................................................................4
2. GESTÃO DE MANUTENÇÃO........................................................................................................5
3. CONTROLE GEOMETRICO .......................................................................................................86
4. AJUSTE E TOLERÂNCIA............................................................................................................96
5. SISTEMA DE TRANSMISSÃO ..................................................................................................104
6. LUBRIFICAÇÃO.........................................................................................................................142
7. SISTEMA DE VEDAÇÃO ...........................................................................................................167
8. ROLAMENTO .............................................................................................................................183
9. REDUTOR DE VELOCIDADE....................................................................................................205
10. MANUTENÇÃO DE EQUIPAMENTOS....................................................................................213
10. ALINHAMENTO DE MAQUINAS ROTATIVAS.......................................................................225
11. MANUTENÇÃO EM CABOS DE AÇO.....................................................................................236
12. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ........................................................................................243

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Apresentação
“Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade do
conhecimento. “
Peter Drucker
O ingresso na sociedade da informação exige mudanças profundas em todos os
perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produção,
coleta, disseminação e uso da informação.
O SENAI, maior rede privada de educação profissional do país,sabe disso , e
,consciente do seu papel formativo , educa o trabalhador sob a égide do conceito
da competência:” formar o profissional com responsabilidade no processo produtivo,
com iniciativa na resolução de problemas, com conhecimentos técnicos aprofundados,
flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e consciência da necessidade de
educação continuada.”
Vivemos numa sociedade da informação. O conhecimento , na sua área
tecnológica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualização se
faz necessária. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliográfico, da sua infovia,
da conexão de suas escolas à rede mundial de informações – Internet- é tão
importante quanto zelar pela produção de material didático.
Isto porque, nos embates diários,instrutores e alunos , nas diversas oficinas e
laboratórios do SENAI, fazem com que as informações, contidas nos materiais
didáticos, tomem sentido e se concretizem em múltiplos conhecimentos.
O SENAI deseja , por meio dos diversos materiais didáticos, aguçar a sua
curiosidade, responder às suas demandas de informações e construir links entre
os diversos conhecimentos, tão importantes para sua formação continuada !
Gerência de Educação e Tecnologia

Elementos Mecânicos 5
GESTÃO DE MANUTENÇÃO
APRESENTAÇÃO
Nos dias de hoje as organizações estão percebendo cada vez mais, a
necessidade de trabalhar com processos otimizados e enxutos. Isto ocorre em
função de fatores como atendimento a sistemas de gestão, certificações em
sistemas de qualidade, tais como a ISO 9000 e ISO 14000, atendimento a
legislações que permitem o acesso de empresas a bolsas de valores
internacionais (Lei SOX) e a necessidade de ser rentável aos acionistas, etc.
Paralelamente a isso, as organizações vêem que os setores ligados a bens e
serviços - tais como contratação de serviços, aquisição de bens e armazenagem -
apresentam um potencial muito grande de otimização de custos.
Por sua vez, os setores de manutenção - grandes consumidores dos produtos dos
setores acima citados - têm percebido, também, que podem e devem trabalhar
em conjunto com estes setores, contribuindo para a otimização destes processos.
Na verdade, a integração entre estes diferentes setores é condição fundamental
para o sucesso de programas de otimização de custos.
É neste cenário que a Gestão da Manutenção surge como um fator de sucesso,
na busca de aumento de disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos a
custos adequados.
Histórico
Siga na linha do tempo a história da manutenção e acompanhe o
desenvolvimento técnico-industrial da humanidade e a evolução organizacional da
manutenção.
Atualmente, a área de Manutenção tem assumido a responsabilidade de
atividades mais específicas, como o PCM (Planejamento e Controle de
Manutenção), os estudos de Confiabilidade e o LCC (Life Cycle Cost) ou Custo do
Ciclo de Vida dos Equipamentos. Os operadores assumiram as atividades básicas
de manutenção (Manutenção Autônoma), tais como inspeção dos 5 sentidos,
limpezas, lubrificações e pequenos ajustes.
Essas ações ocorreram devido à necessidade de redução de custos, a Garantia
de Qualidade dos Produtos, o aumento da automação e ajustes cada vez mais
precisos.

As tendências atuais são:
• Aumento da automação;
• Aumento da disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos;
• Redução dos custos com manutenção;
• Redução de interferência no meio ambiente.
Introdução
O termo “manutenção” tem sua origem no vocabulário militar, cujo sentido era
“manter nas unidades de combate o material num nível constante”. Manter é
escolher os meios de prevenir, de corrigir ou de renovar o ativo com a finalidade
de otimizar o custo global da propriedade.
Hoje, a indústria vê a manutenção como um investimento e não como custo, por
entender sua importância para o alcance dos resultados empresariais, através do
aumento da disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos.
Os tipos de manutenção em uma indústria, seja de sistemas elétricos ou
mecânicos, são:
• Manutenção Corretiva - reparo após a falha,
• Manutenção Preventiva - baseada no tempo;
• Manutenção Preditiva - baseada na condição;
• Manutenção Detectiva - teste para detecção de falhas.
Estudaremos, a seguir, o conceito de cada um dos tipos de manutenção, os
métodos e instrumentos utilizados, a aplicabilidade da manutenção e também a
periodicidade com que a manutenção é realizada.
Manutenção corretiva
A manutenção corretiva é efetuada após a ocorrência de uma pane. Tem a
finalidade de recolocar um componente ou equipamento em condição de executar
sua função requerida, ou seja, a função para a qual foi projetado e instalado. Esse
tipo de manutenção era muito utilizada, no período e pós 2ª guerra mundial,
quando ninguém se preocupava em consertar, apenas utilizar até quebrar.
Por exemplo: A função de uma bomba é bombear um determinado fluido a uma
vazão e uma pressão especificadas. Na manutenção corretiva, a intervenção na
bomba só ocorrerá quando ela deixar de bombear ou quando a pressão e/ou
vazão estiver abaixo do especificado ou quando ocorrer indisponibilidade do
equipamento.

A Manutenção Corretiva subdivide-se em:
• Corretiva Paliativa - consiste na intervenção de manutenção após a falha.
Visa à retirada do equipamento do estado de pane, restabelecendo a
condição provisória de funcionamento antes da reparação.
• Corretiva Curativa - também consiste na intervenção de manutenção após
a falha, mas visa ao restabelecimento da função do equipamento.
• Corretiva Não-Planejada - acontece de forma inesperada, sendo o
objetivo restabelecer rápido a função do equipamento.
• Corretiva Planejada - intervenção é feita em momento previamente
programado com a produção e com todos os recursos necessários
A tendência é que os índices de manutenção corretiva, em relação à manutenção
preventiva e preditiva, sejam reduzidos cada vez mais, devido à evolução das
técnicas de predição de falhas e ao entendimento de que custa menos prevenir
do que remediar.
Método (técnica) e instrumentos utilizados
A manutenção corretiva, como já vimos, visa restabelecer o desempenho da
função do equipamento, a partir da identificação de uma falha, que pode provocar
a parada do equipamento (ou da planta) ou seu funcionamento abaixo do
especificado (redução da produção).
O método de execução da Manutenção Corretiva consiste em duas etapas:
• Restabelecer rapidamente a função do equipamento, ainda que de forma
paliativa.
Analisar a Falha
Essa ação é conhecida como Análises de Falhas, que são feitas com a
participação das pessoas envolvidas no processo: operador, mecânico,
eletricista/eletrônico/instrumentista, supervisor, engenheiro de manutenção, etc.
O resultado da Análise de Falha (AF) é um plano de ação, onde são definidas as
ações a serem tomadas, com o responsável, e o prazo para conclusão.
Para definir as ações a serem tomadas, a fim de evitar a repetição do problema.
Os instrumentos e ferramentas utilizadas, para execução da manutenção, variam
de acordo com a necessidade e as circunstâncias. Vale lembrar que, antes de
iniciar qualquer serviço, deve-se observar as recomendações básicas de
segurança, tais como: Permissão de Trabalho (PT), quando aplicável, Análise
Preliminar de Riscos (APR), Bloqueio de Energias, utilização de EPIs, não
improvisação de ferramentas, entre outros.

Aplicabilidade da manutenção (equipamentos)
Embora a tendência seja, cada vez mais, o aumento da utilização da manutenção
preventiva e a redução da aplicação de manutenção corretiva, há casos que a
melhor opção ainda é manter a manutenção corretiva:
• Por decisão gerencial - para compatibilizar a necessidade de intervenção
com os compromissos de produção;
• Por aspectos ligados à segurança – a falha não provoca situação de risco
para o pessoal ou para a instalação;
• Pela falta de sobressalentes - equipamentos, ferramental e/ou recursos
humanos;
• Pelo custo do equipamento – melhor operar até quebrar e substituir por
outro.
A eficácia da manutenção corretiva planejada é função da qualidade da
informação fornecida pelo acompanhamento do equipamento. Mesmo que a
decisão gerencial opte por deixar o equipamento funcionando “até a quebra”, essa
opção é a uma decisão conhecida e o planejamento pode ser feito quando a falha
ocorrer, por exemplo:
• Substituir o equipamento por outro idêntico,
• Ter um kit para reparo rápido,
• Preparar o posto de trabalho com dispositivos e facilidades, etc.
Um trabalho planejado é sempre mais barato, mais rápido e mais seguro do que
um trabalho não-planejado. E será sempre de melhor qualidade.
Periodicidade da manutenção – ausência
A manutenção corretiva não tem periodicidade definida, uma vez que é executada
quando ocorre uma falha. Esta imprevisibilidade acarreta, normalmente, em altos
custos quando comparada à manutenção planejada, afinal envolve trabalho em
regime de urgência, aquisição de sobressalentes em emergência, além da perda
de produção devido à parada não planejada.
Manutenção Preventiva
Com a globalização e o aumento na competitividade, a busca pela produtividade
surge como uma fonte estratégica para ascensão no mercado. Neste cenário, não
se admite mais equipamentos com os quais não se possa contar quando
necessários ao processo de produção. Assim surgem os conceitos de
disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos dentro da produção.

Diante disso, a manutenção preventiva busca evitar a indisponibilidade
inesperada do equipamento, através da substituição de componentes ou partes
do equipamento a intervalos de tempo prefixados, baseados em dados técnicos
de vida útil dos componentes.
A manutenção preventiva é o conjunto de atividades técnicas e administrativas
cuja finalidade é reduzir a probabilidade de falha ou a degradação do
funcionamento de uma peça ou equipamento.
A manutenção preventiva visa também evitar ou reduzir a ocorrência de
manutenção corretiva, pois ela é executada antes que a falha aconteça.
A manutenção preventiva é feita a partir dos planos de manutenção. Esses planos
são previamente elaborados e implantados em software de gerenciamento de
manutenção que, conseqüentemente, gera as Ordens de Serviço nas
periodicidades pré-determinadas. Para a execução da manutenção preventiva, é
programada a parada do equipamento (ou da planta) em período planejado e
devidamente alinhado com o setor de Planejamento e Controle da Produção. Veja
na próxima tela as etapas necessárias para essa atividade.
Método (técnica) e instrumentos utilizados
O método de execução consiste em três etapas:
• Primeira etapa: Planejamento da Manutenção O planejamento da
manutenção é realizado normalmente de modo informatizado e nele são
efetuados cadastro dos equipamentos e a elaboração dos planos de
manutenção. Estes planos indicam todas as informações necessárias para
orçamento, programação e execução das atividades, apuração de custo e
formação do histórico das intervenções.
• Segunda etapa: Programação da Manutenção A programação da
manutenção visa executar todas as solicitações de serviços planejadas,
otimizar a duração do evento, evitar interferências entre serviços, bem
como melhorar a utilização dos recursos. Esta programação é realizada a
partir das Ordens de Serviço, na qual é feita a programação da execução
das atividades de manutenção, permitindo desse modo verificar os
recursos humanos e materiais necessários e sobressalentes.
Para definir as tarefas da manutenção é preciso conhecer bem os equipamentos
e os fabricantes, visto que estes fornecem suporte técnico e acompanhamento
constante da operação.

A Efetividade do Resultado
Os efeitos que uma programação inadequada gera:
• Atraso na duração do evento;
• Cancelamento de serviços;
• Ociosidade de mão-de-obra;
• Baixa qualidade do serviço executado (improvisações de ferramentas e/ou
materiais);
• Elevado número de serviços extras.
desta programação está intimamente ligada à qualidade do planejamento
dos serviços.
Terceira etapa: Controle da Manutenção Nesta etapa, o controle da
manutenção é realizado por meio de alimentação do banco de dados, com
históricos, relatórios e análise dos indicadores de desempenho da manutenção.
Por envolver grande número de ordens e operações, as atividades de análise de
interferências, nivelamento de recursos e determinação dos caminhos críticos
quando são realizados manualmente, tornam-se mais complexas e trabalhosas.
Em função disto, existe atualmente no mercado um número considerável de
softwares para auxiliar nessas atividades.
• Microsoft Project;
• SureTrak (Primavera);
• MicroPlanner X-Pert;
• Project Scheduler.
Os instrumentos e ferramentas utilizadas para realizar a Manutenção
Preventiva variam de acordo com a necessidade e as circunstâncias, embora
conste na Ordem de Serviço os recursos necessários para a execução das
atividades.
Como vimos anteriormente, é importante que, antes de se iniciar qualquer
serviço, sejam observadas as recomendações básicas de segurança, tais
como: Permissão de Trabalho (PT), quando aplicável, Análise Preliminar de
Riscos (APR), Bloqueio de Energias, utilização de EPIs, não improvisação de
ferramentas, entre outros.

Aplicabilidade da manutenção (equipamentos)
Para a adoção de uma política de manutenção preventiva, os seguintes fatores
devem ser levados em consideração (Alan Kardec – 1999):
• Quando não é possível a manutenção preditiva;
• Aspectos relacionados com a segurança pessoal ou da instalação que
tornam mandatária a intervenção, normalmente para substituição de
componentes;
• Por falta de oportunidades em equipamentos críticos de difícil liberação
operacional;
• Riscos de agressões ao meio ambiente.
Se por um lado a manutenção preventiva proporciona um conhecimento prévio
das ações, permitindo uma boa condição de gerenciamento das atividades, por
outro lado promove a retirada do equipamento ou sistema de operação, apesar de
estar operando relativamente bem. Isto pode proporcionar um aumento de custos,
quando se substituem itens ou componentes ou até mesmo equipamentos ainda
em condições de operar por mais tempo.
Daí a necessidade de se avaliar, na implantação do Plano de Manutenção, a
viabilidade da Manutenção por Condição - Preditiva. Não sendo viável, aí sim,
implanta-se a Manutenção a Intervalos Fixos (Preventiva).

Outro fator a ser levado em consideração para definição do tipo de manutenção a
ser empregado é a classificação dos equipamentos de acordo com sua
criticidade:
A = equipamentos cuja falha provoca parada total da produção;
B = equipamentos cuja falha provoca parada parcial da produção ou
porque têm reserva no local (redundância, stand-by), ou porque
respondem somente por uma parte da produção;
C = equipamentos cuja falha não interfere na produção.
Ao se definir o tipo de manutenção e as técnicas empregadas, deve-se procurar
dar maior atenção aos equipamentos mais críticos (classe A).
Na Manutenção Preventiva, as tarefas de manutenção são repetidas
periodicamente, em intervalos fixos, em função da utilização das máquinas e
equipamentos, independentemente da condição do equipamento.
Os intervalos podem ser definidos por:
• Tempo calendário - mensal, semestral, anual;
• Horas de funcionamento – compressores;
• Quilômetros rodados – veículos;
• Horas de vôo – aviões;
• Ciclos de trabalho – elevadores;
• Toneladas produzidas - forno elétrico;
• Peças fabricadas - cilindro de laminador;
• Número de corridas - refratários de fornos.
Considerando que a Manutenção Preventiva visa manter o desempenho da
função dos equipamentos, ao se determinar a periodicidade das intervenções, o
que se procura é que a intervenção aconteça antes de ocorrer a falha. Então, ao
conhecer o intervalo entre falhas - MTBF( é o tempo médio em horas operáveis,
utilizadas ou não, entre duas quebras consecutivas de um componente. Este
tempo é medido a partir de um grande número de quebras.) ou TMEF (Tempo
Médio Entre Falhas), fica fácil determinar o intervalo de manutenção, ou seja,
menor que o MTBF.
Dessa forma, a periodicidade da manutenção preventiva deve ser determinada
com base no MTBF. Entretanto, há casos em que não se conhece o MTBF, seja
por falta de registros históricos ou por se tratar de equipamento novo, ou até
mesmo por mudança das condições de operação, de cenário, etc. Nestes casos,
a periodicidade deve ser determinada com base nas recomendações do
fabricante e/ou na experiência do planejador de manutenção.

Algumas empresas têm feito, recentemente, uma divisão na Manutenção
Preventiva, separando as atividades de inspeção (As atividades de inspeção são
agrupadas em rotas de inspeção, que contêm também atividades preditivas
(medidas de vibração, temperatura, vazão, pressão, etc.).)das atividades de
manutenção que exigem desmontagem do equipamento.
Manutenção Preditiva
A manutenção preditiva é a técnica de analisar sintomas dos equipamentos,
através de medições próprias de determinadas variáveis para estabelecer critérios
de intervenções preventivas ou corretivas programadas. Distingue-se dos outros
tipos de manutenção por ser executada com o equipamento (ou planta) em
operação, sem necessidade de parada ou desligamento de máquina, portanto,
sem perda de produção.
A manutenção preditiva está baseada no estado da máquina, através da medição
periódica e contínua de um ou mais parâmetros significativos, evitando paradas
inesperadas e substituição de peças desnecessárias. A manutenção preditiva usa
a condição real do equipamento para otimizar a operação total da planta
industrial.
“A manutenção preditiva visa, através da análise comportamental dos
equipamentos, prever a intervenção nos mesmos o mais próximo possível da
falha, porém antes que ela ocorra” (NEPOMUCENO, 1985).
O crescente aumento da automação dos processos permite condições de
monitoramento das máquinas, que anteriormente eram impossíveis de se
imaginar. Os métodos baseados em produção enxuta (Lean Manufacturing)
exigem um aumento contínuo da disponibilidade e confiabilidade dos
equipamentos da produção. Para atender a esta necessidade, surgiu a
manutenção preditiva, na qual as intervenções de manutenção acontecem de
acordo com a condição do equipamento, por meio de monitoramento seguindo
parâmetros predeterminados.
Alinhamento a laser.

Manutenção Preditiva - Método (técnica) e instrumentos utilizados
A Manutenção Preditiva visa determinar a intervenção no equipamento baseada
em sua condição. É a chamada manutenção por condição.
Existem várias técnicas preditivas, que devem ser adotadas de acordo com o
cenário e a criticidade do equipamento. As técnicas mais conhecidas são:
• Análise de vibrações
• Análise de óleo
• Ferrografia
• Termografia
• Ultra-sonografia
• Medição de espessura
• Endoscopia
• Cromatografia
• Fluxo magnético
• Líquido penetrante
• Radiografias
• Teste hidrostático
• Teste ultra-sônico.

Manutenção Preditiva - Aplicabilidade da manutenção (equipamentos)
A princípio, a manutenção preditiva tem aplicabilidade em qualquer planta
industrial. Entretanto, ainda é relativamente pouco empregada por falta de
conhecimento dos resultados que podem ser conseguidos através de sua
aplicação e, também, por ter um custo inicial mais elevado, por exigir mão-de-
obra especializada e equipamentos de custo elevado. Contudo, este custo inicial
elevado transforma-se em fator crítico de redução de custos, através de:
• Redução do desperdício de peças;
• Redução do capital imobilizado em estoques
de sobressalentes;
• Aumento da eficiência nos reparos;
• Diminuição da gravidade dos problemas;
• Aumento da disponibilidade das máquinas;
• Aumento da confiabilidade da planta;
• Aumento da produtividade;
• Melhoria da qualidade.
A escolha da técnica preditiva a ser empregada deve ser definida no plano de
manutenção preditiva, levando em consideração a criticidade e as características
do equipamento.

A escolha dos equipamentos a serem monitorados através de preditiva deve ser
feita de forma criteriosa, por meio de avaliação dos impactos nos resultados da
planta causados pela possibilidade de parada do equipamento.
Por exemplo, aplica-se análise de vibrações em equipamentos rotativos,
termografia em painéis elétricos, ferrografia em redutores de velocidade, análise
de óleo em centrais hidráulicas, etc.
O plano de manutenção preditiva normalmente define, para determinados
equipamentos, técnicas preditivas combinadas, como:
• Análise de vibrações e ferrografia, para redutores de velocidade;
• Análise de vibrações e espectros de corrente elétrica (alimentação do
motor), aumentando desta forma a confiabilidade do sistema.
As atividades de manutenção preditiva podem ser executadas por pessoal
próprio, terceirizado, ou misto, sendo esta última a mais usual, com as empresas
executando com recursos próprios parte das atividades e terceirizando outras.
A terceirização surge como alternativa para redução de custos, evitando a
compra de equipamentos de custo elevado e a contratação de mão-de-obra
qualificada. A equipe própria fica responsável pelo planejamento, controle e
análise.
Periodicidade da manutenção
A periodicidade da manutenção preditiva é definida a partir da elaboração do
plano de manutenção, visando manter o equipamento operando sem risco de
parada inesperada. Para isso, a freqüência das inspeções deve ser tal que o
intervalo não seja tão longo que coloque em risco a segurança operacional, nem
tão curto que onere o custo, ou seja, deve ser adequado.
O importante é que o monitoramento seja feito “a intervalos definidos”, de modo a
permitir o acompanhamento da evolução dos sintomas e se possa avaliar as
tendências. Com isto, consegue-se ter previsibilidade, planejar as paradas para
manutenção nos períodos mais convenientes para a produção, introduzindo
qualidade nas atividades de manutenção.
Há casos em que, devido à criticidade do equipamento, o monitoramento de
parâmetros deve ser feito on-line, isto é, diretamente na linha, em tempo real. São
exemplos: vibração, corrente, temperatura, pressão, vazão, nível e rotação.
A informação é coletada na máquina em operação e transmitida para o CLP
(Controlador Lógico Programável) que, em função de parâmetros pré-definidos,
comanda alguma ação (quando ultrapassar limite pré-estabelecido), que pode ser
disparar alarme ou, até mesmo, desligar o equipamento. Simultaneamente, esta
informação também é passada para o computador da sala de controle, onde
através do software supervisório o operador tem a informação dos
parâmetros em tempo real.

Exemplificando
Um ventilador do sistema de despoeiramento tem sensores de vibração nos
mancais, com informação on-line na sala de controle, e com limites estabelecidos
a partir dos quais são acionados alarmes, podendo chegar a desligar o ventilador.
Em alguns casos, pode ser enviada uma mensagem para o telefone celular da
pessoa responsável.
Por outro lado, há situações em que o monitoramento a intervalos muito curtos
onera o custo, sem agregar valor.
A medição de espessura de parede de vasos de pressão e a análise
cromatográfica de óleo de transformadores são casos em que a evolução dos
parâmetros é lenta, podendo ser monitorados a intervalos mais longos.
O período entre medições depende de vários fatores, entre os quais: tipo de
equipamento, regime de funcionamento da máquina, tipo de carga da máquina
(se constante ou aleatória) e outros fatores que devem ser avaliados caso a caso.
Este período também pode e deve ser alterado em função de circunstâncias, tais
como a evolução dos parâmetros e a necessidade de adiamento de parada
devido a compromissos de produção. Neste último caso, a fim de se manter a
segurança operacional, aumenta-se a freqüência das medições fazendo um
acompanhamento mais preciso da tendência de falha.
A manutenção detectiva é a atuação efetuada em sistemas de proteção ou
comando, buscando detectar falhas ocultas ou não perceptíveis ao pessoal de
operação e manutenção.
A Manutenção Detectiva também é conhecida como TDF – Teste para Detecção
de Falhas, consiste na inspeção das funções ocultas, a intervalos regulares, para
ver se tem falha e recondicioná-las em caso de falha funcional.
Esse tipo de manutenção é relativamente novo, surgiu a partir da década de 90, e
por isso mesmo ainda é muito pouco conhecido no Brasil. Assim como a
manutenção preditiva, a manutenção detectiva gera corretiva planejada, ou seja,
uma vez detectada a falha, é programada a sua correção.

Com o advento de computadores de processo, é cada vez maior a utilização de
computadores digitais em instrumentação e controle de processo nos mais
diversos tipos de plantas industriais.
A escolha do sistema de proteção (“São sistemas de aquisição de dados, CLP –
Controladores Lógicos Programáveis, SDCD – Sistemas Digitais de Controle
distribuído, multi-loops com computador supervisório e outra infinidade de
arquiteturas de controle somente possíveis com o advento de computadores de
processo. Sistemas de shut-down ou sistemas trip garantem a segurança de um
processo quando esse sai de sua faixa de operação segura. Esses sistemas de
segurança são independentes dos sistemas de controle utilizados para otimização
da produção. Equipamentos eletrônicos programáveis estão sendo utilizados para
essas aplicações”.(Alan Kardec, Manutenção – Função Estratégica, 2001). )é
feita visando garantir a confiabilidade da planta. Entretanto, alguns fatores devem
ser levados em consideração:
• Os componentes dos sistemas de trip ou shut-down (desligamento)
também podem apresentar falhas, por não-atuação ou atuação indevida. A
atuação indevida de um sistema de trip ou shut-down provoca a parada
indevida do equipamento, com conseqüente parada da produção.
Normalmente, demora-se um tempo razoável até que se descubra que a
atuação foi indevida e, posteriormente, a causa da atuação indevida. A
não-atuação de um sistema de trip ou shut-down é sempre percebida, por
ter conseqüência desastrosa, a menos que se trate de sistema em que seja
possível um acompanhamento tal que possibilite a detecção da falha antes
de sua conseqüência. Um exemplo disto é um sistema de trip por vibração
alta em ventilador: se houver um acompanhamento contínuo pelo pessoal
da manutenção, a não-atuação do trip pode ser detectada, pois se percebe
o aumento da vibração, do ruído, da temperatura. Entretanto, se não
houver um acompanhamento a este nível, pode ocorrer um aquecimento
rápido do mancal devido ao aumento da vibração, ocasionando seu
travamento e quebra.
• Os sistemas de trip ou shut-down são a última barreira entre a integridade
e a falha, ou seja, protegem as máquinas contra falhas, que podem ter
conseqüências catastróficas. São sistemas projetados para atuar
automaticamente, de acordo com parâmetros predeterminados, como
vibração, temperatura, corrente, pressão, etc

A Manutenção Detectiva é focada em sistemas de proteção, que não podem
falhar quando solicitados, visando aumentar sua confiabilidade. São sistemas
que, geralmente, se falharem, colocam em risco a segurança ou a continuidade
operacional. Um exemplo simples e objetivo de aplicação da Manutenção
Detectiva é o teste de lâmpadas de sinalização e alarme em painéis.
O painel de comando possui lâmpadas de sinalização e alarme, para indicar quais
equipamentos estão ligados (ou desligados) e indicar os alarmes. Se a(s)
lâmpada(s) estiver(em) queimada(s), deixará(ão) de indicar os alarmes ou o
funcionamento de equipamentos, podendo provocar grandes problemas para a
operação.
Para evitar isto, é montado no painel um botão de teste, que ao ser acionado
acende todas as lâmpadas, identificando assim a(s) que estiver(em) queimada(s).
Para sistematizar isto, a atividade de acionar o botão de teste deve ser inserida
no check-list, ou plano de inspeção. Outro exemplo clássico é o circuito que
comanda a entrada de um gerador em um hospital. Se houver falta de energia e o
circuito tiver uma falha, o gerador não entra. As conseqüências da não-atuação
neste caso podem ser catastróficas.
licabilidade da manutenção (equipamentos). Aplicabilidade da mautenção
Uma das grandes dificuldades na implantação da Manutenção Detectiva é a
definição da periodicidade das verificações. Isto porque o que se pretende é
detectar falhas ocultas de equipamentos que falham aleatoriamente. Quando o
MTBF dos componentes é desconhecido, as verificações iniciais devem ser feitas
numa freqüência maior, para evitar o risco de ocorrerem falhas no intervalo entre
as verificações. Essa freqüência deve ser tanto maior quanto maior for a
criticidade do equipamento dentro do processo.

Introdução
Atualmente, a manutenção é vista pelas empresas, que têm as melhores práticas
de trabalho, como uma atividade que deve proporcionar redução nos custos de
produção ou serviços.
Para isso, a área de manutenção deve estar ciente:
• da importância do seu papel;
• que a organização necessita dela;
• do desempenho dessa atividade nos concorrentes.
Deve-se sempre procurar saber o que fazem as empresas de sucesso, o que há
de "melhor nos melhores", tanto para os processos como para as funções. A partir
daí, a empresa tem condições de quantificar e mostrar seus resultados,
comparando com o melhor e, então, modificá-los para atingir um maior
rendimento global.
É importante que, antes de tudo, as empresas compreendam e caracterizem seus
processos e práticas de trabalho.
Planejamento das Atividades de Manutenção
O planejamento das atividades é essencial para que a Manutenção atinja seus
objetivos e metas de disponibilidade e confiabilidade operacional ao custo
adequado, sem perda da qualidade e também buscando excelência nas questões
ligadas a Segurança, Meio Ambiente e Saúde (SMS).
Para tanto, o planejamento deve englobar os seguintes itens:

Planejamento
• Treinamento da equipe nos procedimentos de
higiene e segurança do trabalho;
• Classificação dos equipamentos de acordo com
sua criticidade (A, B, C);
• Planos de manutenção consistentes, com adoção de técnicas adequadas a
cada equipamento em função de sua criticidade;
• Padronização das atividades críticas;
• Planejamento de sobressalentes;
• Controle de custo por manutenção em equipamento;
• Análise de ocorrências, anomalias e falhas nos equipamentos;
• Estabelecimento e acompanhamento de indicadores de desempenho;
• Manutenção de históricos atualizados dos equipamentos;
• Treinamento específico e permanente para o pessoal de manutenção;
• Evidências objetivas para análise e tomada de decisões.
A função planejar significa definir os trabalhos, a forma e os recursos necessários
para execução e, consequentemente, a tomada de decisões.
O plano de manutenção deve conter informações suficientes para que as
Ordens de Serviço sejam executadas com qualidade e segurança. Para
atividades críticas, além do detalhamento do plano é recomendável que sejam
elaborados Procedimentos Operacionais ou Instruções de Trabalho, contendo
todo o detalhamento (melhores práticas), os cuidados com segurança,
ferramentas, etc.
Um plano de manutenção deve responder às seguintes perguntas:
Perguntas essenciais para o Planejamento O quê fazer?
Como fazer?
Em quanto tempo?
Perguntas imprescindíveis para a
Programação
Onde fazer?
Quem? (recursos humanos
necessários)
Quando fazer?
Quanto custa?
Quais os materiais necessários?
Quais as ferramentas necessárias?

Um dos pontos chaves para se ter um bom planejamento de manutenção é a
utilização de um software de Gerenciamento de Manutenção adequado às
necessidades da empresa. A escolha do software deve ser criteriosa, levando
em consideração uma série de fatores, como:
Para a escolha do software são utilizados questionários de avaliação objetiva e
subjetiva com questões relacionadas a assistência técnica, facilidade de
navegação, autonomia para alterações de campo e na base de dados, empresas
que utilizam o software, taxa de manutenção, capacitação operacional, etc.
Os questionários são preenchidos pela comissão, constituída para tal finalidade, a
partir de informações enviadas pelos fornecedores de softwares.
O ciclo PDCA da Manutenção.
• Porte da empresa,
• Número de equipamentos,
• Integração entre sistemas (materiais, RH, produção, suprimentos, logística,
etc).
Outro ponto importante, é a classificação dos equipamentos em função de sua
criticidade, com o objetivo de focar maior atenção aos equipamentos que são
mais críticos no processo. Um exemplo disto é a aplicação de técnicas preditivas
com monitoramento on-line. A classificação usualmente utilizada é:
• Classe A - Equipamento cuja parada provoca interrupção operacional (não
tem reserva ou stand-by), ou provoca danos a pessoas ou meio ambiente;
• Classe B - Equipamento cuja parada provoca perda parcial de produção;
• Classe C - Equipamento cuja parada não interfere na produção.

Dessa forma, a Manutenção, para cumprir sua função na organização, deve partir
de um Diagnóstico (situação atual), definir metas com base em “benchmarks”
(situação futura), definir indicadores de desempenho (medida de desempenho em
relação às metas) e traçar um plano de ação a ser cumprido.
Programação das Atividades de Manutenção
A “Programação das Atividades de Manutenção” consiste na otimização da
parada e melhor disponibilidade dos recursos necessários para execução dos
serviços previstos durante a manutenção, assim como, a distribuição cronológica
destes serviços.
Interdependência entre ordens de serviço.
A efetividade dessa programação está relacionada à qualidade do planejamento
dos serviços, como também, a redução dos custos. Já os efeitos de uma
programação inadequada são:
• Atraso na duração do evento;
Cancelamento de serviços, com conseqüente aumento do backlog
Backlog representa o total de Hh (hora-homem) de serviços pendentes em
relação ao total de Hh disponível em 1 dia. Mede também o serviço pendente
planejado, mas ainda não realizado.
• Ociosidade de mão-de-obra;
• Baixa qualidade do serviço executado;
• Elevado número de serviços extras;
• Aumento do custo de manutenção.

A Análise de Interferências, Nivelamento de Recursos e Determinação dos
Caminhos Críticos para Eventos, que envolvam grande número de
ordens/operações, quando feita manualmente, torna-se complexa e trabalhosa. A
fim de facilitar esses processos, atualmente, existe no mercado um número
considerável de softwares, dentre eles:
• Microsoft Project;
• SureTrak (Primavera);
• MicroPlanner X-Pert;
• Project Scheduler.
Banco de Dados de Manutenção - Introdução
Os bancos de dados de manutenção são formados pela compilação das
informações registradas dos equipamentos.
Esses dados formatados servem como base de análise do desempenho dos
equipamentos e orientação de ações futuras. As informações devem conter:
histórico, atividades de rotina, custos, materiais aplicados, apropriação de horas,
cadastro de equipamentos e cadastro de locais onde ocorreram as falhas.
As análises dos bancos de dados nos fornecem entre outras informações:
• Encerramento das ordens;
• Apropriação de Horas;
• Indicadores de Desempenho;
• Estratificações.

Cadastro de equipamentos
O Cadastro de Equipamentos é o registro do maior número possível de dados dos
equipamentos, através de formulários ou telas padronizadas, que, arquivados de
forma conveniente, possibilitam o acesso rápido a qualquer informação
necessária para manter, comparar e analisar condições operativas, sem que seja
necessário recorrer a fontes diversificadas de consulta.
Os tipos de cadastros mais usados são:
• Cadastro de Equipamentos / Conjuntos;
• Cadastro de Endereços / Instalações;
• Cadastro das Atividades de Rotina e
seus Recursos.
Estudaremos um pouco mais sobre cada um desses tipos nas páginas seguintes.
Cadastro de equipamentos
O Cadastro de Equipamentos consiste na reunião e cadastramento da maior
quantidade possível de dados para cada equipamento, tais como:
• Construtivos - manuais, catálogos e desenhos;
• De compra - número do pedido, valor, data de aquisição;
• De origem – fabricante, fornecedor, tipo e modelo;
• De transporte e armazenamento – dimensões, peso e cuidados
especiais;
• De operação – características nominais e limites operativos;
• De manutenção – lubrificantes, sobressalentes gerais e específicos,
curvas características, recomendações do fabricante, limites, folgas e
ajustes.
O Código do Equipamento ou TAG pode obedecer a uma estrutura pré-definida
ou simplesmente um número seqüencial. O TAG permite obter a posição
instalada de uma família (aplicações similares), o histórico de intervenções de
uma família e/ou o conjunto específico e, também, possibilita a apuração dos
custos individualizados por conjunto e/ou família.
A forma de cadastrar varia de acordo com a empresa e com o software utilizado.
Clique nos links abaixo e veja exemplos de cadastros:

Exemplo de Cadastro de Equipamento
EQUIPAMENTO: COMPRESSOR DE AR # 1 “FAMÍLIA”: CA.MS.01
FABRICANTE: MAUÁ S.A TIPO/MODELO:P/25-10-s
ORIGEM FABR.: PIRACICABA (BR)
FORNECEDOR: ENGIN S.A.
ARMAZENAGEM: LIGADO PARA AQUECIMENTO
REFERÊNCIAS: MANUAIS MS-2Y56/90 (A2/PP3) E MS-3J74/89 (A2/P2)
DESENHOS: MS-3789-R3 (A3G3) e MS-3801-R2 (A3/G1)
DIMENSÕES: Comp. 1350mm Larg. 700mm, Alt. 800mm.
PESO: 390 Kg
PLANTA: FÁBRICA SÃO JOSÉ CD. EQ.: SJ.G2.AC.CA.01.B
LOCALIZAÇÃO: GALPÃO 2 – JUNTO TURBINAS Nº IDENT.: 153.829
SISTEMA OPERACIONAL: AR COMPRIMIDO
CUSTO: US$3,820.00 INÍCIO OPERAÇÃO: 22/07/92DADOS
TÉCNICOS
CAPACIDADE DE COMPRESSÃO: 25 PÉS3/MIN.
MODELO MOTOR: 34-ZT3 FREQUÊNCIA DO MOTOR (Hz): 60
POTÊNCIA DO MOTOR (HP): 10 TENSÃO DO MOTOR (V): 380
NÚMERO DE PÓLOS DO MOTOR: 4
TOMADA E COMPRESSÃO DO AR: FEITA POR DOIS PISTÕES.

Cadastro de material aplicado a equipamento
Compressor de ar alternativo Worthington Hb8x9
1 cilindro, 1 estágio, pressão de serviço 80/100 psi, capacidade 5,3 m/min,
construção horizontal, duplo efeito, 75 rpm, resfriamento a água, acionamento por
motor de indução Arno E-180, 440 VCA, 60 Hz, 40 CV, 1760rpm, operação
“Master Control” 20, 15A, 110v.
NOME DO
SOBRESSALENTE
FORNECEDOR
CÓD.
FORNECEDOR
Cod.
Empresa
Anel de compressão Worthington S.A. BR-7421 CA.56.10
Worthington CO BR-180
Anel êmbolo regulador Worthington S.A. BR-7429 CA.56.41
Worthington CO 7-4-2
Biela em 2 partes Worthington S.A. BR-1888
Bobina para Válv.
Solenóide 317A
Automatic Switch 27-762-18 CA.01.55
Bobina para Válv.
Solenóide 8210
Automatic Switch 96-619-18 CA.1882
Circuito integrado Siemens AG FLH 131 E0.7036
Dobe Eng. CO. N7430A
Texas Instr. Inco. SN740
Cadastro de Endereços ou de Locais de Instalação
O Cadastro de Endereços ou de Local de Instalação ( consiste na divisão dos
sistemas produtivos em processos e na subdivisão em função, possibilitando o
gerenciamento dos equipamentos e serviços, nos diversos níveis da instalação e
de forma independente da organização. )
Essa estruturação é que permitirá a alocação e o controle de custos no nível de
detalhamento que se deseja, bem como o histórico do equipamento.
A codificação dos Locais de Instalação varia de acordo com cada empresa e com
o software utilizado, mas, de um modo geral, o código deve definir:
• A Empresa ou Unidade;
• A Subunidade ou Área è sistema produtivo;
• O Sistema è processo;
• O subsistema è função;
• O Conjunto;
• O Subconjunto;
• A lista de Componentes (peças) ou lista técnica.

Podemos representar os Locais de Instalação conforme o esquema abaixo:
Cadastro de Atividades
Cadastro de atividades Consiste no cadastro das ações de manutenção
necessárias para manter o desempenho funcional dos equipamentos, onde são
indicadas todas as informações das atividades necessárias para:
• Orçamento,
• Programação,
• Execução das atividades,
• Apuração de custo
• Formação do histórico das intervenções.
Além disto, são indicados os recursos e o tempo estimado necessários para a
execução das atividades. Podemos representar o Cadastro de Atividades
conforme a ilustração abaixo :

PREDITIVA - APRESENTAÇÃO
Atualmente as indústrias de processos têm enfrentado muitos desafios, tais como:
redução de custos, aumento do tempo de operação das máquinas sem
interrupção por quebra e outros, inerentes a qualquer unidade produtiva. Com
isso, a busca de técnicas de manutenção que possibilitem vencer esses desafios
tornou-se intensa. Uma destas alternativas é a programação de intervenções
através do acompanhamento dos parâmetros de funcionamento das máquinas,
conhecida por Manutenção Preditiva ou Manutenção por Condição.
Aqui estudaremos os fundamentos da Manutenção Preditiva, assim como os
métodos de acompanhamento dos parâmetros funcionais utilizados para
monitorar os equipamentos, aprenderemos acerca da Análise de Vibração,
Lubrificação Industrial, Termografia e Balancemento, ferramentas que serão
utilizadas para realizar uma avaliação segura das condições de funcionamento
dos equipamentos, possibilitando o acompanhando da evolução de falhas
detectadas nas máquinas.

Fundamentos de vibração e respostas às excitações
Vibração
Todo movimento físico alternado e conseqüente da rotação de um equipamento é
conhecido como vibração. A vibração tem relação com oscilações, movimentos
repetitivos, que na maioria dos casos provocam danos em estruturas e máquinas.
Na prática, é muito difícil evitar a vibração, devido aos efeitos dinâmicos dos
parâmetros de fabricação, folgas, contatos, atrito entre peças de uma máquina e,
ainda, devido a forças desequilibradas de componentes rotativos e de
movimentos alternados.
É comum que vibrações insignificantes, para determinadas peças de uma
estrutura, estimulem as freqüências de outras, provocando, assim, defeitos que
levam à quebra do equipamento.
Com a evolução da eletrônica, foi possível desenvolver equipamentos para coleta
e análise de dados. A conversão da vibração mecânica para um sinal eletrônico,
por meio de transdutores(O sinal de saída de um transdutor é proporcional ao
movimento oscilatório (vibração), ou seja, tão rápido (freqüência) e tão grande
(amplitude) quanto a vibração.), é o melhor caminho para conseguir medir a
vibração e, com isso, identificar a origem do problema e minimizar a sua
influência.
Na análise dos sinais coletados, a freqüência indica qual é a fonte de vibração do
equipamento, a amplitude indica qual a severidade e o período, que será
avaliado, indica os intervalos de tempo em que ocorre a repetição do movimento
vibratório. Os movimentos vibratórios podem ser harmônicos, periódicos e/ou
randômicos. Por isso, é importante conhecer e identificar a diferença entre os
diversos tipos de movimento.
Todo movimento harmônico é periódico, mas nem todo movimento periódico é
harmônico. Já o movimento randômico acontece quando não se pode predizer
como a máquina se comporta, sendo este tipo de movimento o caso mais comum
de observar.Veja o exemplo abaixo:

Análise da forma de onda
Domínio da Freqüência e Domínio do Tempo:
Podemos identificar o Domínio da Freqüência no dia-a-dia através da luz, das
cores e do som. O corpo humano identifica sons entre 20 e 20000 Hz, ou seja,
apenas entre um determinado intervalo (range) de freqüências.
Já o Domínio do Tempo pode ser exemplificado com parâmetros comuns em
nossas vidas, como deslocamento, velocidade e aceleração. Vamos tomar como
exemplo a suspensão de um carro. Ao passar por um buraco, sentimos o carro
subir e descer. Identificamos através do deslocamento quanto foi que a carroceria
se deslocou em relação a sua posição inicial (por exemplo, 2 cm) ou podemos
dizer que a carroceria oscilou em relação a sua posição com uma determinada
velocidade (por exemplo 1 cm/s).
Exemplo de um sinal analisado no
domínio do tempo e da freqüência.

Exemplo de um sinal onde foi
aplicada a Transformada de Fourier.
Amplitude x Forma de onda
A amplitude de vibração, que destaca a forma de onda e descreve a severidade
da vibração, pode ser quantificada de diversas maneiras:
Pico-a-pico; A medição Pico-a-pico apresenta o nível de vibração do topo do
pico positivo à base do pico negativo. Esta medição se refere à amplitude total do
deslocamento de equipamento em relação a uma referência (zero), indicando o
percurso máximo da onda.
O valor encontrado nesta medição pode ser útil onde o deslocamento vibratório
de uma parte da máquina é crítico para uma tensão máxima ou onde a folga
mecânica é fator limitante.
Pico; A medição Pico apresenta o nível de vibração do topo do pico positivo à
linha de referência (zero). Este é um valor, particularmente, válido para a
indicação de choques de curta duração. Indica somente a ocorrência do pico, não
leva em consideração o seu histórico no tempo da onda.
Valor médio; A medição de Valor-Médio Retificado representa 0,637 x Pico da
onda senoidal. O valor calculado será exato somente quando a onda medida é
uma senóide pura.
O valor médio leva em consideração o histórico no tempo da onda. Na prática, é
de interesse limitado, pois não está relacionado diretamente com qualquer
quantidade física útil.

Raiz Quadrática Média (RMS). A medição Raiz Média Quadrática (RMS) é a
verdadeira representante do valor eficaz da curva. O valor eficaz (RMS) pode ser
calculado através de:
ou através da aquisição do RMS Verdadeiro –
Portanto, o valor RMS é a medida de nível mais relevante, porque leva em
consideração o histórico no tempo da onda e dá um valor de nível, o qual é
diretamente relacionado à energia contida na vibração, e portanto, à capacidade
destrutiva da mesma.
A amplitude define a severidade do movimento de vibração do equipamento.
Quanto maior a amplitude, maior será a oscilação. Para analisar essa
característica da forma de onda, podemos medir a vibração com os seguintes
parâmetros:
Velocidade: é a medida da velocidade com que o objeto se move de zero
a pico. Normalmente é mensurado em milímetros por segundos
(mm/s), no sistema métrico.
• Deslocamento: é a medida da distância que o objeto se move em relação
a uma referência, de forma alternada. Sua grandeza é mensurada em
“mícron”, no sistema métrico.
• Aceleração: é a razão de mudança (variação) da velocidade de zero a
pico. Normalmente é medida em unidades de força gravitacional (g), no
sistema métrico. Isto significa que altas freqüências geram altos níveis de
aceleração.

Exemplo dos gráficos de deslocamento,
velocidade e aceleração respectivamente.
Podemos notar que indicações de baixa freqüência geram altos níveis de
deslocamento e indicações de alta freqüência geram baixos níveis de
deslocamento, ou seja, os transdutores de deslocamentos são mais eficientes
para realçar componentes de baixa freqüência.
Os componentes de alta freqüência são bem representados com o uso da
aceleração como parâmetro, como por exemplo, na identificação de componentes
de rolamentos entre 1000Hz e 10000Hz de faixa de freqüência.
A velocidade de vibração é o parâmetro mais influenciado por ruídos de baixas ou
de altas freqüências, mostrando-se num espectro como a mais planas das curvas,
sendo, por isso, o parâmetro normalmente escolhido para a avaliação da
severidade da vibração ou análise da mesma, entre 10Hz e 1000Hz.
Fatores de escala
Para medir a vibração nós podemos utilizar duas escalas: a escala linear e escala
logarítmica. A escala linear identifica de forma mais clara os componentes do
sinal. Quando aplicada ao eixo das abscissas, a escala logarítmica abrange um
range (intervalo) muito mais amplo de freqüências e ressalta as faixas de
freqüência mais baixas.

Contraste entre escala linear e escala
logarítmica respectivamente Gráfico: vazio e
cheio.
O sinal está representado em duas escalas: linear e logarítmica. Os componentes
são identificados facilmente na escala linear, que mostra de forma contínua a
freqüência e os componentes coletados. Já a escala logarítmica dá muitos
detalhes das baixas freqüências, sendo que cobre no mesmo espaço gráfico um
intervalo (range) de freqüência 10 vezes maior.
Quanto ainda tem de combustível no carro? A maioria das pessoas tem
dificuldade em julgar quanto combustível ainda resta no tanque. Isso porque o
marcador está em escala linear. Se o mostrador estivesse em escala logarítmica,
a parte mais próxima do zero estaria “esticada” e a quantidade de combustível
restante no tanque poderia ser mais facilmente identificada. Veja na figura que a
escala logarítmica não tem o 0 como “fim de escala”.
Medições e unidades
Medições
Agora que já entendemos os fundamentos da vibração, estudaremos o sistema
(cadeia) de medida da vibração.</
A cadeia de medição de vibração contém:
• Transdutor ideal para a aplicação;
• Pré-amplificador compatível com o transdutor;
• Sistema de análise:
o simples como um detector de valores globais; ou
o complexo como um analisador de dados com FFT (Transformada de
Fourier ao sinal);

• Sistema de saída de dados processados numa tela, impresso ou
armazenando num computador.
Cadeia para medição de vibração.
Unidades
As unidades de medidas utilizadas na medição de aceleração, velocidade e
deslocamento são respectivamente g, mm/s e µm (micron).
A unidade g, utilizada em medidas de aceleração, é proveniente da aceleração
gravitacional e sua grandeza, para este caso, é g = 9,80665 m/s².
Outras unidades também podem ser utilizadas, mas, por interesses
internacionais, existe uma tendência à padronização, utilizando-se essas
unidades aqui apresentadas para representação dos parâmetros, reduzindo-se ao
mínimo a diversidade das unidades.
Instrumentação e sensores
As três principais grandezas utilizadas para representar a detecção de
movimentos pelos monitores de vibração são: deslocamento, velocidade e
aceleração. Essas três grandezas são matematicamente relacionados e podem
ser derivadas da entrada de qualquer sensor de movimento. A seleção de um
sensor proporcional ao deslocamento, velocidade ou aceleração depende da
freqüência de interesse e do nível de sinal envolvido.

Vamos agora estudar alguns tipos de sensores:
• Sensores de deslocamento – Os Sensores de Deslocamento são
utilizados para medir deslocamento à baixa freqüência e pequenas
amplitudes. Atualmente, transdutores piezelétrico (acelerômetro com
dupla integração) têm sido desenvolvidos para superar alguns dos
problemas associados aos transdutores de proximidade do tipo Eddy
Probe.( São monitores de deslocamento que usam sensores de
proximidade sem contato. Eram muito utilizados no passado).
Sensor de corrente (Eddy Probe)
Vantagens Desvantagens
• Resposta em baixas freqüências;
• Mede deslocamento relativo;
• Útil como referência para análise e
balanceamento dinâmico;
• Confiável, desde que apropriadamente
instalado e com manutenções
regulares.
• Dificuldade
para
instalação;
• Inadequado
para uso da
para medição
de
deslocamento
em
freqüências
altas;
• Calibração
depende do
material do
eixo;
Exemplo do funcionamento de um sensor de
deslocamento tipo Eddy Probe.

• Os sensores piezelétricos produzem uma saída proporcional ao
movimento absoluto da estrutura.
Sensores de velocidade - Sensores de velocidade são usados para medidas de
baixa e média freqüência. Eles são úteis para monitoramento de vibração em
máquinas rotativas. Quando são comparados aos acelerômetros, os sensores de
velocidade têm sensibilidade menor para vibrações de alta freqüência. Desta
forma, eles são menos suscetíveis a sobrecargas do amplificador. As sobrecargas
podem comprometer a fidelidade da amplitude baixa e sinais de baixa freqüência.
Os sensores de velocidade tradicionais utilizam um sistema eletromagnético
(bobina e imã) para gerar o sinal proporcional de velocidade.
Os componentes são identificados facilmente na escala linear, que mostra de
forma contínua a freqüência e os componentes coletados.
Sensor de velocidade
• Não necessita
de fonte externa;
• Saída do sinal:
Força;
• Fácil de utilizar.
Não é sensível
aos problemas
de montagens
• Não é útil em
freqüências muito
baixas ou muito
altas;
• Possui partes
internas móveis;
• A orientação na
montagem (sentido
de montagem) é
importante;
• Tamanho.
Quanto ainda tem de combustível no carro? A maioria das pessoas tem
dificuldade em julgar quanto combustível ainda resta no tanque. Isso porque o
marcador está em escala linear. Se o mostrador estivesse em escala logarítmica,
a parte mais próxima do zero estaria “esticada” e a quantidade de combustível
restante no tanque poderia ser mais facilmente identificada. Veja na figura que a
escala logarítmica não tem o 0 como “fim de escala”.
Unidades
As unidades de medidas utilizadas na medição de aceleração, velocidade e
deslocamento são respectivamente g, mm/s e µm (micron).
A unidade g, utilizada em medidas de aceleração, é proveniente da aceleração
gravitacional e sua grandeza, para este caso, é g = 9,80665 m/s².

Outras unidades também podem ser utilizadas, mas, por interesses
internacionais, existe uma tendência à padronização, utilizando-se essas
unidades aqui apresentadas para representação dos parâmetros, reduzindo-se ao
mínimo a diversidade das unidades.
Instrumentação e sensores
Acelerômetros - Acelerômetros são os sensores de movimento mais comuns
para aplicações de monitoramento de vibração. Eles são úteis para medir de
baixa à alta freqüência. Possuem uma grande variedade de formas e tamanhos
para serem utilizados em diversas aplicações.
Acelerômetros:
Exemplos de sensores de
aceleração.
Acelerômetros
• Range (intervalo)
muito grande de
freqüências;
• Range grande de
amplitudes;
• Suporta variações
de temperatura;
• Disponível para
saídas de
velocidades e
deslocamento;
• Design robusto.
• Não é útil em
freqüências muito
baixas ou muito
altas;
• A orientação na
montagem (sentido
de montagem) é
importante;
• Quando submetido
a grande choque
mecânico apresenta
risco de quebra do
seu cristal
pizoelétrico.

Os sensores piezelétricos podem operar normalmente nas mais severas
condições, sem afetar a sua performance. A maioria dos sensores usados em
monitoramento de vibração possui amplificadores internos. O elemento
piezelétrico de um sensor produz um sinal proporcional de aceleração. Este
pequeno sinal de aceleração é amplificado para medições de aceleração e/ou
convertido (integrado proporcionalmente) quando se deseja medir velocidade ou
deslocamento.
Sensor de deslocamento
Sensores de velocidade.
Montagem
Escolha e montagem de sensores:
• Quando selecionamos um sensor para monitoramento, alguns fatores
devem ser considerados até que o melhor sensor seja escolhido para
aplicação. Para esta escolha, o usuário deve se fazer alguns
questionamentos
• Qual o nível de vibração?
• Qual o range da medição que interessa?
• Qual a temperatura exigida?
• Existem corrosivos químicos presentes?
• O ambiente corre riscos de explosão?

• Existe transiente acústico e ou eletromagnético intenso? - Um transiente se
caracteriza pela mudança abrupta de estado de um dado parâmetro de um
sinal. Este parâmetro pode ser uma tensão, uma corrente, um campo
elétrico etc.. Normalmente se caracteriza por um fenômeno de curta
duração após o qual o sinal volta a sua condição normal ou se estabiliza
em outro patamar.
• Existe descarga eletrostática na área?
• A maquina é aterrada?
• sobre os elementos que envolvem a montagem de sensores e também
levantar questões quanto aos conectores, cabos, etc. Qual tamanho de
cabo é necessário?
• O cabo deve possuir proteção externa?
• A qual temperatura o cabo ficará exposto?
• É necessário conector a prova d’água?
• Será necessário utilizar outro tipo de instrumentação?
• É necessária uma fonte externa de alimentação?
Montagem de sensores.
Montagem de sensores:
O tipo da configuração de montagem depende do tipo de sinal dinâmico a ser
coletado, de quais ranges de freqüência e amplitude são necessários. Outros
fatores também são considerados para montagem de sensores, como
acessibilidade, proibições, temperatura, etc. Em geral, existem quatro
configurações para montagem de sensores de vibrações: stud (prisioneiro),
adesivo, magneto e ponteira.

Conhecendo tipos de montagem:
• Montagem Stud (prisioneiro): Este tipo de montagem resulta na melhor
resposta de range de freqüência. É recomendada para montagem de
sensores em sistemas de monitoramento permanentes e medições em alta
freqüência. Com essa montagem, conseguimos uma resposta máxima do
range de freqüências dos acelerômetros. Deve-se observar, durante a
montagem, a correta usinagem no ponto de conexão, o torque suficiente
para montagem e a proteção posterior com silicone.
• Montagem com adesivo: Caso não haja possibilidade de aparafusar um
sensor na máquina, podemos utilizar o adesivo como solução técnica.
Existem, atualmente, diversos tipos de adesivos, os quais têm boa
resposta de conexão, permitindo extrair até 70% do range de freqüência do
acelerômetro. Deve-se observar a correta limpeza do local de montagem a
fim de se ter a aderência necessária, com segurança, observando também
o limite de temperatura de trabalho do adesivo a ser utilizado com a
realidade da máquina.
• Montagem com magneto e ponteira: A montagem com magneto é o de
tipo de montagem mais utilizado no campo, devido à facilidade de
manuseio do material, porém há um inconveniente: perde-se bastante do
range de freqüências do acelerômetro, dependendo da qualidade de
conexão entre o mancal e o magneto. O magneto do tipo “plano” possui
melhor resposta que os de “dois pólos” (plano: 50% e dois pólos: 30% do
range de freqüências do acelerômetro). A ponteira deve ser o último
recurso, sendo até não recomendada sua utilização, devido à perda de
repetibilidade do sinal, trazendo o range de freqüências do acelerômetro
para aproximadamente 10%.
Analisadores de freqüência de vibração
Sempre que uma máquina exibir vibração excessiva ou um aumento significativo
em sua vibração durante as medições periódicas, o próximo passo é realizar uma
análise completa da vibração de forma a determinar suas causas. O elemento
chave de qualquer análise de vibração é determinar quais freqüências estão
presentes, quais são suas amplitudes e separar, dentre elas, aquelas que são
indicadoras de problemas.
Para a análise de freqüência de vibração, é utilizado o Analisador de Freqüências
de Vibração. Esse instrumento está disponível em uma grande variedade de
formatos, tamanhos e capacidades, possuindo características funcionais em
comum. Os analisadores disponíveis no mercado hoje podem ser divididos nas
seguintes categorias:
• Analisadores Analógicos ou de Filtro Sintonizável;
• Analisadores Digitais.

Exemplo de Analisadores Digitais.
Analisadores de freqüência analógicos
Os analisadores analógicos ou por filtro sintonizável foram introduzidos no
mercado durante a década de 50. Trabalha de forma similar a um rádio.( Numa
determinada região, existem dezenas de estações de rádio transmitindo
programas ao mesmo tempo, mas cada estação está transmitindo em uma
freqüência assinalada de transmissão. No nosso receptor de rádio, existe um
sintonizador que ajuda você a ajustar uma freqüência específica de transmissão,
fazendo com que se ouça a música de uma estação em particular. O sintonizador
é, na realidade, um filtro eletrônico que aceita uma freqüência de transmissão de
cada vez e rejeita todas as outras.) Uma máquina pode gerar diversas
freqüências diferentes ao mesmo tempo em função de suas rotações de serviço,
componentes mecânicos e freqüências de problemas. O analisador analógico(O
instrumento inclui um botão de manuseio do filtro usado para a sintonia manual
sobre uma faixa larga de freqüência de vibração. Chaves de seleção são incluídas
para a seleção do parâmetro de medição da amplitude e largura da banda do
filtro. Também são incluídos os mostradores para apresentar as informações de
amplitude e freqüência.)
Uma lâmpada estroboscópica é também incluída para análise de fase,
balanceamento, confirmação da rotação e estudos em câmera lenta. O
instrumento inclui uma impressora interna para a geração dos espectros
impressos e outras informações; também possuem um sistema que pelo simples
apertar de um botão produz uma varredura automática do filtro de análise
ajustado sobre a faixa de freqüência de interesse e produz um espectro impresso
simultaneamente.

Esse aperfeiçoamento nos analisadores tipo filtro sintonizável elimina a tarefa
tediosa e demorada do rastreamento manual de cada freqüência de interesse e
sua marcação gráfica manual em uma folha de dados. Os analisadores
analógicos de filtro sintonizável são considerados hoje ultrapassados em
comparação aos padrões tecnológicos existentes. Entretanto, alguns desses
instrumentos são fabricados ainda hoje e ainda existem centenas de velhos
instrumentos desse tipo em uso.
inclui um filtro que pode sintonizar ou varrer sobre uma faixa de freqüência de
interesse para capturar ou identificar cada freqüência gerada. As únicas
diferenças entre um rádio comum e um analisador analógico são:
1. O filtro do analisador de vibração é projetado para responder a freqüências
de vibração e não radiofreqüências (RF);
2. O analisador de vibração usa um sensor tipo acelerômetro enquanto o
rádio utiliza uma antena;
3. O analisador apresenta os valores sintonizados de amplitude x freqüência
em indicadores ou em cartas impressas (chamadas de Assinatura de
Vibração ou Espectro); o rádio apresenta como resultado da sintonia o som
através de auto-falantes.
Analisadores digitais de freqüência (FFT)
Os analisadores analógicos por filtro sintonizável vêem sendo utilizados ao longo
de muitos anos para detectar, identificar e resolver muitos problemas em
máquinas. Entretanto, esses aparelhos, como vimos anteriormente, possuem

inúmeras desvantagens se comparados com os analisadores digitais modernos,
entre elas:
1. São tipicamente grandes e pesados com pesos na faixa de 10 a 15 kg. Em
compensação, a maioria dos analisadores digitais, atualmente,nem
chegam a 2 kg;
2. Não podem armazenar dados ou se comunicarem diretamente com
computadores. Já os analisadores digitais podem armazenar dados de
vibração em memória própria e se comunicar com computadores externos;
3. Nos instrumentos analógicos, as capacidades e funções são governadas
basicamente pelo projeto inicial. As atualizações e aperfeiçoamentos só
podem ser feitos através de mudanças de hardware. Os instrumentos
digitais são basicamente computadores e os aperfeiçoamentos podem ser
feitos alternando os programas internos;
4. Têm limitações de precisão em freqüência e não conseguem separar,
muito bem, freqüências muito próximas. Com ajustes apropriados, os
analisadores digitais podem medir freqüências abaixo de frações de cpm
(ciclos por minuto);
5. São tipicamente limitados a 600.000 cpm de freqüência máxima, ao
contrário dos analisadores digitais que podem medir até mais de 4 milhões
de cpm;
6. Os analisadores analógicos são bem mais lentos que os digitais. O
analisador analógico pode levar de 30 segundos a vários minutos para
imprimir o espectro enquanto que o analisador digital pode tornar
disponível um espectro simples em apenas alguns segundos (em alguns
modelos, até em frações de segundo).
Análise de problemas simulados
A seguir, estudaremos alguns problemas comumente encontrados em
equipamentos quando analisadas as suas vibrações. Muitos desses
problemas podem ser simulados em laboratório, tornando o seu estudo
e diagnóstico mais fácil. Dentre os problemas mais comuns, temos:
• 1 - Desbalanceamento de massa, ou seja, distribuição não simétrica de
massa (ou peso) em torno do eixo de rotação da máquina. Este tipo de
problema talvez seja o mais fácil de reconhecer, quando não distorcido por
outros fatores. O desbalanceamento apresenta algumas situações que
permitem identificá-lo rapidamente.
• 2 - Vibração por desalinhamento. O desalinhamento de máquinas
diretamente acopladas é geralmente o problema mais comum entre as
causas de vibração nas máquinas. 3- Temperatura - máquinas alinhadas a

frio ou na oficina podem apresentar grandes desalinhamentos quando
aquecidas (por fatores de operação ou pelo sol) devido à dilatação térmica
dos metais;
• 4- Assentamentos de fundação - após algum tempo decorrido de sua
montagem na fundação, a máquina em funcionamento tende a se assentar
nas suas fundações, causando alterações no alinhamento e na rigidez da
montagem do conjunto;
• 5- Deterioração de ancoragens - também pelo tempo, as ancoragens do
conjunto com a base se desgastam, causando folgas e desalinhamentos
nocivos aos equipamentos.
Desbalanceamento de massa.
Vibração por desalinhamento.

Preditiva - Análise de Vibração
o Um exemplo da dilatação térmica são os grandes ventiladores de
fornos. Esses ventiladores devem ser balanceados à temperatura de
operação, de forma a compensar distorções térmicas. Quando são
balanceados à temperatura ambiente, eles podem rodar bem suaves
a frio, mas começam a vibrar violentamente quando em operação
normal, ou seja, à quente.
Outro exemplo são as pequenas variações de posição e diâmetro médio nas pás
de ventiladores, que podem apresentar variações significativas de balanceamento
com a variação do fluxo. Esse efeito é referenciado como desbalanceamento
aerodinâmico e indicam a importância de balancear o rotor sob as condições
normais de operação.
Características Gerais de Desalinhamento:
As características de vibração ocasionadas por desalinhamento dependem do
tipo, da extensão ou do grau do desalinhamento. Sendo que o desalinhamento
pode ser de três tipos: off-set (paralelo) Um desalinhamento paralelo pode não
mostrar altas amplitudes axiais, especialmente em máquinas cujos eixos
acoplados são muito curtos. Entretanto, é fato que o desalinhamento é um
problema fácil de ser reconhecido porque:
• A vibração é distribuída entre a máquina motora e a movida;
• A vibração radial é altamente direcional;
• Vai existir diferença de fase (até 180º) entre motor/movida na radial.
As freqüências características da vibração ocasionadas pelo desalinhamento
serão 1x, 2x e 3x rpm e podem aparecer em qualquer combinação, dependendo
do tipo e da extensão do desalinhamento.
O desalinhamento angular geralmente causa vibração em 1x rpm, enquanto que o
desalinhamento off-set ou paralelo causa vibração predominante em 2x rpm.
As forças resultantes do desalinhamento no acoplamento são geralmente
"compartilhadas" pelas máquinas acopladas. Como resultado, as unidades
motoras e movidas vão apresentar um nível próximo nas amplitudes de vibração.
Quando é detectado o desalinhamento, é muito importante realizar uma análise
de fase axial, comparando o movimento axial relativo entre o motor e a máquina
movida.

É claro que as diferentes massas e rigidez vão resultar em amplitudes de vibração
que podem levemente se diferenciar. Entretanto, a vibração não será tipicamente
localizada em um único componente, a vibração será normalmente direcional.
Existem outras condições de desalinhamento que não envolvem um acoplamento.
Um exemplo é um mancal de rolamento torto no seu alojamento devido a
distorções de montagem ou construção. Neste caso, as medições comparativas
de amplitude na axial ao redor do eixo irão indicar grande variação. Se o
rolamento ou seu suporte estiver torto em relação ao eixo, as amplitudes de
vibração axial serão uniformes.
Já um mancal deslizante desalinhado irá raramente resultar em vibração
significativamente alta, a não ser que exista uma condição de
desbalanceamento.
Um desbalanceamento provoca forças radiais significativas que, por sua vez,
fazem com que o desalinhamento crie vibração axial. De fato, existem vários
casos relatados onde grandes amplitudes axiais de vibração causadas por
mancais deslizantes desalinhados foram muito reduzidas por um simples
balanceamento da máquina em tolerâncias mais finas.

Porém, a causa real da amplitude axial é o desalinhamento que precisa ser
corrigido. Se o mancal está realmente desalinhado, ocorrerá um rápido desgaste,
mesmo quando a amplitude da vibração puder ser corrigida por balanceamento.
Defeitos em engrenagens devido à vibração
Espectro de Equipamento com Defeito em Engrenagens.
As engrenagens são elementos mecânicos que transmitem movimento e força
entre dois eixos e, portanto, estão sujeitas às cargas dinâmicas que podem
originar vibrações.
As engrenagens são partes constituintes de um número enorme de mecanismos,
máquinas e equipamentos, estando presentes em praticamente todo maquinário.
Na realização da manutenção, é interessante verificar as vibrações e como elas
interferem no estado ou sistemas de engrenagens de um dispositivo qualquer,
incluído num programa de manutenção.
Em um sistema de engrenagens, as vibrações e seus níveis dependem de vários
fatores. Esses fatores são afetados diretamente por três áreas:
Projeto: Envolvendo o tipo de engrenagem, a geometria dos dentes, a carga
unitária sobre os dentes, os rolamentos, os materiais utilizados, etc.;
• Fabricação: Envolvendo a precisão, o nível de acamamento superficial dos
dentes, o alinhamento, o balanceamento, o desbalanceamento residual,
etc;
• Operação: Envolvendo a velocidade crítica, ressonância natural,
condições ambientais, lubrificação, montagem da caixa que contém o
sistema de engrenagens, etc.
Como recomendação geral, indica-se que as ressonâncias dos componentes
do sistema rotativo devem apresentar uma freqüência natural de, no mínimo,
30% de separação da rotação de operação, múltiplos da rotação e freqüências
de malha dos conjuntos de engrenagens.

A ressonância de caixa-suporte, assim como de outros componentes
estruturais, deve estar separada da rotação do sistema de 20%, incluindo-se
os múltiplos da rotação, freqüência da malha, etc.
Na Manutenção Preditiva, a medida e a observação das vibrações visam detectar
os defeitos mais comuns em engrenagens e sistemas de engrenagens (redutores)
que, pela ordem, são os seguintes:
• Desbalanceamento das partes móveis;
• Erro de transmissão estática;
• Desalinhamento;
• Dentes estragados;
• Variações de torque;
• Turbulência no filme de óleo.
Defeitos em mancais de rolamento devido à vibração
As irregularidades nos rolamentos podem ser analisadas através da medição de
vibrações de uma máquina em operação.
O analisador de espectro de freqüência é usado para medir a magnitude da
vibração e a distribuição das freqüências. Os resultados dos testes determinam as
causas da irregularidade. Os valores encontrados variam de acordo com as
condições de operação dos rolamentos e do ponto onde a vibração é medida.
Deste modo, o método necessita de procedimentos padrões para cada máquina.
Os defeitos ou irregularidades que aparecem nos rolamentos consistem na
deterioração da pista externa ou interna ou mesmo de ambas. Quando os
elementos rolantes passam sobre essas irregularidades, os choques dão origem a
vibrações, cuja amplitude depende do estado do rolamento. As respostas
vibratórias estão tipicamente entre 1 kHz e 20 kHz.
Os níveis absolutos das vibrações dos rolamentos são pequenos, mas possuem
grande energia. Dessa forma, é recomendável acompanhar a evolução do
espectro dos rolamentos, medindo a vibração preferencialmente em aceleração.
Os defeitos mais comuns em rolamentos são causados pelos seguintes fatores:

Espectro da identificação de defeitos em rolamentos.
• Sobrecarga;
• Desbalanceamento;
• Variações bruscas de temperatura;
• Lubrificação inadequada;
• Partículas abrasivas ou corrosivas no lubrificante;
• Erro de projeto, utilizando o rolamento inadequado à função;
• Desgaste pelo uso (fadiga do material).
A construção dos rolamentos faz com que seu comportamento dinâmico seja bem
definido. Quando os rolamentos estão com defeitos, as vibrações geradas
apresentam sinais bem caracterizados tanto em aspecto como em freqüência.
Pela rotação do eixo, geometria e dimensões internas, as freqüências
fundamentais dos elementos rolantes, gaiola, pista interna e externa são
calculadas sem dificuldades.
TERMOGRAFIA INFRAVERMELHA
Introdução
A Termografia Infravermelha ou Termovisão é uma técnica opto-eletrônica que
percebe a energia térmica na superfície do corpo, quantifica em graus centígrados
e codifica em cores. Possibilita, também, medir valores pontuais de temperatura e
a sua distribuição.

A termografia pode ser aplicada em qualquer tipo de sistema, animais e humanos,
pisos e rochas, máquinas e estruturas, etc. Como a medida é feita a
distância(Em princípio, a propagação da radiação infravermelha não tem limite
de distância. A captura da imagem térmica à distância depende apenas das
lentes do equipamento, similar ao zoom da filmadora de vídeo), a
termografia é excelente para equipamentos elétricos, por suprimir a chance de
danos físicos aos operadores.
Cada corpo, máquina ou equipamento tem uma forma própria de distribuição de
temperatura. Dessa maneira, cada região apresentará uma cor, as isotérmicas,
cujo formato indica como a energia térmica foi gerada. Essa informação permite
que o analista tenha condições de entender a geração interna do calor, a chave
para o diagnóstico da evolução térmica, seja da operação ou de um defeito.
A termografia tem um papel muito importante na Manutenção Preditiva, visto que
com a sua utilização, é possível eliminar problemas de produção, evitando falhas
elétricas, mecânica e fadiga de materiais.
Comparação do modo de
apresentação de uma termografia
(termograma colorido e preto-e-
branco de um menino).
Princípios
A termografia é uma das técnicas de inspeção, das chamadas Técnicas
Preditivas, definida por alguns como uma atividade de monitoramento capaz de
fornecer dados suficientes para uma análise de tendências na evolução de um
modo de falha.
O Princípio da Termografia está baseado na medição da distribuição de
temperatura superficial do objeto ensaiado, quando este estiver sujeito a
gradientes térmicos proveniente de diversas fontes de calor.
A visão humana não percebe a energia infravermelha, a não ser que o corpo
esteja mudando de estado, como no aço quente, ou já em ponto de combustão.
No entanto, é possível capturar a imagem térmica, medi-la, processá-la e
armazená-la para análise com uma câmera infravermelha.

As técnicas termográficas geralmente consistem na medição da distribuição da
temperatura da superfície e sua apresentação, de forma que seja possível
detectar as anomalias. Duas situações distintas podem ser definidas:
1. Gradientes térmicos causados diretamente pelo próprio objeto durante a
sua operação:
o equipamento elétrico,
o instalações com fluido quente ou frio,
o isolamento entre zonas de diferentes temperaturas,
o efeito termoelástico, etc.
2. Gradientes térmicos aplicados durante o ensaio através de técnicas
especiais (geralmente aquecimento por radiação ou condução) e certas
metodologias a serem estabelecidas caso a caso, para que se possa obter
boa detecção das descontinuidades.
Diagnóstico da Evolução Térmica
Para se realizar o diagnóstico dos gradientes térmicos, é necessário haver um
conhecimento prévio da distribuição da temperatura superficial esperada, como
um referencial comparativo, já que os sistemas em atividade geram calor criando
pontos e regiões quentes formando um padrão de temperatura. O caso mais
simples ocorrerá quando a distribuição da temperatura for uniforme e as
descontinuidades se manifestarem como áreas quentes ou áreas frias.
Estas informações, aplicadas às técnicas de Manutenção Preditiva, permitem
aumentar a confiabilidade nos sistemas e reduzir os custos de manutenção, visto
que os especialistas podem diagnosticar os motivos das alterações, as variações
na carga, a evolução de defeitos, as influências externas, além de perceberem

atritos, falhas de revestimento, perda de material, entupimento, desalinhamento,
tudo isso medido a distância, sem nenhuma interferência no funcionamento.
A Termografia ou Termovisão é muito útil para localizar áreas com problemas,
mas nem sempre é possível chegar na origem do problema, pois a visão térmica
é superficial. Dessa forma, é importante também realizar análise de vibrações,
análise de óleo e ultra-som, a fim de buscar informações internas dos
equipamentos e obter avaliações precisas dos possíveis defeitos. Com isso, um
profissional treinado compara a imagem térmica atual com a referência e
diagnostica o motivo da alteração e atribui um grau de severidade.
Quando se sabe que um determinado equipamento está em suas condições
normais, sua imagem térmica é considerada referência e as medidas
posteriores mostrarão se as diferenças térmicas ocorridas serão associadas às
alterações das condições.
Fusíveis vistos por uma câmera termográfica.

Tubulação aquecida por fluido em alta temperatura
Usos
A Termografia, atualmente, tem aplicações em inúmeros setores:
Na indústria automobilística, é utilizada no desenvolvimento e estudo do
comportamento de pneumáticos, no desembaçador do pára-brisa traseiro, nos
freios, no sistema de refrigeração, no turbo etc.
Na siderurgia, tem aplicação no levantamento do perfil térmico dos materiais
fundidos, durante a solidificação e na inspeção de revestimentos refratários dos
fornos.
Na indústria aeronáutica, é utilizada no ensaio de materiais compostos para se
detectar dupla laminação ou outros tipos de rupturas, pontos quentes, assim
como falhas de coesão em componentes elétricos e eletrônicos.
Na indústria química, é empregada para otimizar o processo e, também, no
controle de reatores e torres de refrigeração.
Na engenharia civil, as aplicações incluem a avaliação do isolamento térmico de
edifícios e a possibilidade de se determinar detalhes nas construções.
Nas artes, o método tem se mostrado de grande valia na detecção de
descascamento de pintura e de massas reconstituintes, bem como no diagnóstico
geral para conservação e restauração.

Diferença de temperatura de ventiladores com fluxo e sem
fluxo respectivamente
Motor do ventilador com fluxo

Postes e barramentos elétricos
Formas de detecção
Existem algumas formas de detecção de erros em sistemas mecânicos através
do uso da Termografia.
• Transportadores, acoplamentos, redutores, transmissões, correias,
polias, eixos.
Rolamentos e rolos superaquecidos, desalinhamentos de eixos, polias e
acoplamentos, falhas de lubrificação
• Motores.
Superaquecimento de bobinas e mancais, obstruções nos canais de
refrigeração, atritos, deformações localizadas, erros no rotor, contato de
escovas.
• Bombas, compressores,sopradores e ventiladores.
Mancais superaquecidos, altas temperaturas de descarga. Óleo quente,
válvulas defeituosas ou quebradas.
• Motores de Combustão Interna.
Defeitos de válvulas ou injetores, entupimento de radiadores. Aquecimentos
localizados, altas temperaturas de entrada e saída de radiadores.

• Equipamentos pesados, pneus, mancais, máquina de papel, freios,
fornos, hidráulicos, moinhos.
Superaquecimento de freios, pneus, mancais, polias, engrenagens,
desalinhamento, obstruções em circuitos hidráulicos.
• Acionamentos por turbinas, pequenos turbo-geradores, turbinas a
gás, dutos de exaustão. Altas temperaturas do óleo lubrificante e dos
mancais, falha na operação em válvula de controle, vazamentos em selos
mecânicos, erros na combustão e na câmara de combustão
• Fornos, caldeiras, tubos. Localização e avaliação de falhas de
revestimento. Localização de vazamento em linhas de vapor
• Válvulas em geral.
Para detectar erros nos sistemas elétricos, o uso da termografia pode ser aplicado
nos itens abaixo. Clique nos links para verificar os defeitos detectados e o
potencial de risco.
• Circuitos de Potência, capacitores, sistemas de iluminação,
disjuntores, condutores emendas e divisores; Conexões com folgas,
subdimensionadas, oxidadas. Capacitores defeituosos, circuitos
inoperantes. superaquecimento, quebra de condutores.
• Superaquecimento, faiscamento, queima, incêndio.
• Queda de linha, perda de proteção pela falta de capacitores. Possibilidade
de falha de outros equipamentos.
• Dispositivos diversos, switches, disjuntores, centros de carga, centro
de controle de motores (MCC);
• Transformadores; Conexões folgadas e defeituosas, muflas
superaquecidas, tap com mau contato, sobrecargas, fases
desbalanceadas, sistema de refrigeração obstruído. Baixo nível de fluido.
• Arco elétrico, curto-circuito, queima, fogo.
o Rebobinamento (5000 kVA) $40,000.00 - $70,000.00;
o troca $80,000.00 - $140,000.00
Motores e Geradores; Mancais aquecidos, cargas desbalanceadas, bobinas em
curto ou abertas, aquecimento de escovas, comutadores anéis, sobre cargas e
aquecimento, sistema de refrigeração bloqueado.
Mancais com defeitos danificando os núcleos e/ou bobinas. Escovas com defeitos
danificando anéis e comutadores. Motor (5000HP):
• rebobinar $50,000.00 - $100,000.00;
• troca $1000,000.00 - $200,000.00.

• Geradores de emergência em stand-by, baterias, terminal de
conectores, contactores, chaves stand-by automáticas
Aplicações em manutenção preditiva
A termografia infravermelha é considerada a técnica remota – sem contato – mais
poderosa na inspeção de máquinas rotativas e no diagnóstico de equipamentos
elétricos.
É difícil atribuir valores monetários aos benefícios da inspeção termográfica, visto
que os defeitos são detectados e corrigidos antes de a falha acontecer. De
qualquer forma, não se duvida que é muito grande a economia e o retorno
financeiro obtidos com a inspeção termográfica, pois essa técnica permite verificar
os erros nas instalações, reduzir os custos operacionais e melhorar a eficiência de
um processo.
•
Veremos a seguir como a termografia é aplicada, durante a manutenção
preditiva, nos seguintes equipamentos: e geradores;
• Correias e polias;
• Mancais;
• Tubos e válvulas bloqueados
ou purgadores vazando;
• Fornos e refratários
• Fornos rotativos;
• Sopradores;
• Equipamentos elétricos;

Forno giratório com deficiência de isolamento.
Terminais elétricos com folga.

Aplicações em manutenção preditiva - Motores e Geradores
As temperaturas e os padrões térmicos de motores e geradores são muito úteis
nos programas de Manutenção Preditiva.
As temperaturas máximas de operação são especificadas nas placas de
identificação ou nos manuais em valores absolutos ou em graus centígrados,
tendo como referência a temperatura ambiente.
Dessa forma, a termografia, ao inspecionar os motores e geradores, pode
identificar as seguintes falhas:
• Ventilação deficiente;
• Fases desbalanceadas;
• Falhas nos mancais e no isolamento;
• Problemas no rotor e no estator;
• Desalinhamento no acoplamento.
Veja nas termografias abaixo que, apesar de serem similares, o padrão térmico
indica maior temperatura no motor da esquerda.
Comparativo de imagens
termográficas de motores elétricos.
Aplicações em manutenção preditiva - Correias e Polias
As correia e polias são bons candidatos à inspeção termográfica, já que a câmera
infravermelha mostra como imagem térmica:
• Os atritos entre polia e correia;
• O calor gerado;
• Os erros normais de correias;
• As diferentes tensões no grupo de correias.

O termograma abaixo mostra um erro de combinação polia–correia. É possível
perceber que as diferentes tensões nas correias geram temperaturas diferentes e
indicam desalinhamento ou erros nos sulcos ou até mesmo tamanhos diferentes.
Após o diagnóstico da termografia e da vibração, foi realizado um levantamento
do problema e uma inspeção no almoxarifado, onde se observou que o
armazenamento não respeitava os conjuntos de correias e polias. Para corrigir o
erro, montou-se um conjunto combinado e o padrão térmico voltou ao normal.
Isso demonstra um exemplo bem-sucedido de manutenção pró-ativa.
Comparativo de imagens
termográficas de motores elétricos.
Aplicações em manutenção preditiva - Mancais
Os mancais com problemas geram imagens térmicas características. A
termografia mostra pontos quentes fornecendo subsídios para o diagnóstico dos
problemas. Em condições similares, as temperaturas e os padrões térmicos
devem ser parecidos.
Veja abaixo um termograma de moto bomba vertical.
Imagem termográfica de um
conjunto
Moto Bomba contrastada com uma
fotografia real.

Tubos e válvulas bloqueados ou purgadores vazando
O vapor é muito usado na indústria, mas também é um grande consumidor de
energia e de dinheiro. Dessa forma, qualquer mau funcionamento ou vazamento
deve ser evitado.
Os purgadores são importantes na eficiência do sistema, no entanto, muitos
falham na posição aberta, mantendo o sistema em operação, apesar de perder o
vapor. Se o purgador falhar na posição fechada, o condensado volta ao sistema
com resultados desastrosos.
Com a termografia, é possível identificar o bloqueio de vapor no purgador. Veja no
termograma abaixo um purgador com defeito. Observe que a temperatura de
entrada é 120ºC, enquanto que a da saída é de 99,5ºC, ou seja, uma diferença de
20,5° (D = 20.5 °C).
Imagem termográfica de um purgador defeituoso
contrastada com uma fotografia real.
Fornos e Refratários
Os refratários cerâmicos, em forma de tijolos, são usados como isolantes em
sistemas de altas temperaturas, revestindo internamente fornos, caldeiras,
tanques, etc.
A análise termográfica assume que as temperaturas destes elementos sejam
uniformes, resultando em temperaturas externas também uniformes: um padrão
de cor na termografia.

Dessa forma, quando ocorrer trincas ou qualquer outra irregularidade no
refratário, serão visto com variações de cor na termografia. Também será
possível medir o valor absoluto da temperatura em cada ponto da superfície do
vaso. Essas informações são importantes, visto que resultam em segurança do
sistema.
Imagem termográfica
de um forno rotativo contrastada
com uma fotografia real.
Fornos Rotativos
Os Fornos Rotativos são típicos de cimenteiras, têm diâmetros maiores de 4
metros e comprimentos maiores de 60 metros; giram entre 4 a 6 RPM e tem
queimadores internos que formam um padrão típico de temperatura.
Na imagem termográfica, abaixo, podemos observar alterações no padrão térmico
da superfície do forno e associá-las com o defeito do revestimento. Com esta
imagem, ainda podemos medir as temperaturas absolutas e predizer a vida útil do
equipamento.
Sopradores
Os Sistemas de Sopradores são usados para movimentar materiais de um
processo ou local para outro, como aqueles que retiram resíduos de queimadores.
Esse processo provoca incrustação nas tubulações.
Imagem termográfica de uma
tubulação com acumulo de
resíduos.

Com a análise termográfica, é possível visualizar com clareza as diferenças de
temperatura externa nos tubos e, também, após a limpeza, verificar a qualidade
do serviço executado. Veja na imagem termográfica acima como é visível o
acúmulo de resíduos na tubulação
Sistemas Elétricos
As medidas de temperatura e o comportamento térmico são fatores críticos em
qualquer equipamento, incluindo os elétricos, o que possibilita o aumento de
falhas. Dessa forma, é um grande desafio manter a alta confiabilidade em
sistemas críticos.
Com isso, o monitoramento das condições térmicas de operação de
equipamentos elétricos e mecânicos é fundamental para o aumento da
confiabilidade operacional. E uma forma fácil de medição é a Termografia.
Outro problema encontrado nos sistemas elétricos são as conexões defeituosas.
A manutenção rotineira encontra e substitui conexões, mas não elimina o
problema, além de muitas vezes criar outros problemas adicionais. Já com a
inspeção termográfica, é possível verificar exatamente onde está o defeito e com
isso programar a manutenção para o problema real.
Aumento de resistência na conexão elétrica parafusada. Se fosse
desbalanceamento de carga todo o fio estaria na mesma temperatura.
Medida do padrão térmico de um transformador elétrico típico.

Calor induzido
As correntes elétricas alternadas induzem fluxos magnéticos que atraem objetos
metálicos próximos aos condutores. Este fenômeno ocorre em áreas com alto
campo magnético, comum em equipamentos de alta tensão, transmissores de
microondas, aquecedores por indução, e atinge materiais ferrosos.
Imagem Termográfica de suportes metálicos
aquecidos por tensões.
As correntes induzidas geram calor e altera a imagem térmica, como no exemplo
do Suporte Metálico dos Condutores mostrado no termograma abaixo.

Balanceamento
Introdução
Todo movimento físico de um corpo em torno de ponto de equilíbrio é
normalmente definido como vibração(Vibração tem a ver com oscilação,
movimento repetitivo, que na maioria dos casos provocam danos nas máquinas e
estruturas onde ocorre.). Historicamente, nos primórdios das atividades de
manutenção, os inspetores esforçavam-se para medir a severidade da vibração
através dos sentidos sensoriais. Medir a severidade da vibração era o primeiro
passo necessário para possibilitar a identificação de sua origem e suavizar a sua
influência.
Dentre todas as causas de vibração, em equipamentos rotativos, a mais comum é
o desbalanceamento. No entanto, o nível de vibração por desbalanceamento em
um equipamento pode ser detectado e corrigido utilizando-se técnicas preditivas
Algumas das técnicas de preditivas são balanceamento, análise de vibrações,
contagem de partículas em elementos lubrificantes, etc
O uso de técnicas preditivas permite ganhos financeiros para a empresa, visto
que este tipo de manutenção resulta nos seguintes benefícios:
• Redução dos custos de manutenção
Com base na análise de vibrações e nas curvas de tendência, pode-se ter
uma previsão de quando será necessária uma intervenção de manutenção e
quais os serviços serão realizados. Por exemplo, o balanceamento de um
conjunto, prolongando-se a vida útil de componentes.
• Aumento da eficiência das intervenções de manutenção
O aumento da eficiência das intervenções de manutenção ocorre devido à
indicação antecipada dos elementos com falha e da avaliação dos resultados das
intervenções.
• Aumento da disponibilidade de equipamentos
A utilização de programas preditivos pode, teoricamente, eliminar paralisações
imprevistas, devido à falha de máquinas, bem como reduzir à necessidade de
programação de paradas desnecessárias para serviços preventivos.
• Aumento da confiabilidade operacional
A eliminação de paradas não programadas aumenta a confiabilidade
operacional, reduzindo riscos de perda de produção.

Desbalanceamento
O que é desbalanceamento?
É uma força gerada em um corpo em rotação quando o seu centro de massa não
coincide com o seu centro de rotação. Portanto, desbalanceamento pode ser
definido como a força gerada pela distribuição desigual de massa de um rotor em
torno de seu eixo de rotação.
Definição de Balanceamento
Força Centrífuga Gerada pelo Desbalanceamento
Quando , uma massa excêntrica, é arbitrariamente posicionada em um rotor
em funcionamento gera uma força centrífuga, cuja amplitude é dada pela
equação:
Equação 1:
=
Onde:
= força centrífuga
= massa

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