Resumo |
Rotores são elementos de máquinas amplamente empregados na indústria para geração e transmissão de energia. Devida a algumas características de operação, esses componentes podem ser submetidos a movimentos angulares oscilatórios em decorrência da variação do torque e efeitos giroscópios, o que resulta no fenômeno conhecido como vibração torcional. Diferentemente das vibrações laterais, as quais podem ser monitoradas através de sensores instalados em partes estáticas da máquina como os mancais, as vibrações torcionais são difíceis de serem detectadas deste modo convencional. O fenômeno vibratório possui, sob certas circunstâncias, efeitos danosos às estruturas mecânicas e circuitos elétricos, pois podem provocar falhas por fadiga, ruptura de componentes e interferências no funcionamento de dispositivos elétricos. Em virtude da baixa, ou quase nenhuma sensibilidade dos sensores convencionais ao fenômeno de vibração torcional, a presença deste se torna um risco à integridade dos sistemas mecânicos porque o dano causado pelas vibrações torcionais só serão percebidos em estágios mais avançados ou quando efetivamente ocorrer a falha da estrutura. Em vista disso, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver uma etapa inicial que consiste na construção de uma bancada experimental, composta por um modelo de rotor, e na identificação do sinal de vibração torcional. Em conjunto, também foram desenvolvidos os sistemas de medição, constituído pela instrumentação, sendo utilizados sensores tipo acelerômetros e placa de aquisição de sinais, e pelos softwares de análise de sinais MatLab e Labview. Para a obtenção dos sinais de vibração, os sensores foram fixados no disco de inércia e o respectivo sinal transmitido através de um sistema slipring, um dispositivo formado por um anel de cobre e escovas, comumente usados em estruturas que realizam movimentos rotativos. Dessa forma, obteve-se o sinal de vibração torcional com o rotor, presente na bancada de rotodinâmica, em movimento. Conforme os sinais obtidos, pode-se caracterizar a presença do fenômeno de vibrações torcionais e, com base nessa informação, prosseguir para a próxima etapa da pesquisa, a qual tem como finalidade implementar um sistema de controle de vibrações. |