UM ESTUDO SOBRE MODELAGEM DE EQUIPAMENTO ROTATIVO SOB EFEITO DE DESBALANÇO E SUA VALIDAÇÃO EXPERIMENTAL

Abstract

O desbalanço é uma das principais fontes de vibração em máquinas rotativas, diminuindo a vida útil de equipamentos. Quando atinge determinado nível, pode vir a danificar componentes girantes e estáticos, tais como mancais, selagens, acoplamentos e engrenagens. O desbalanço é causado por força residual devida à excentricidade de massa do conjunto rotativo, por agregamento ou perda, de forma progressiva ou instantânea. Esta força cresce com o aumento da rotação. A permanência prolongada nesta condição acelera o desgaste destes componentes e reduz o tempo de disponibilidade operacional do equipamento. Neste estudo, um metodo é apresentada para a obtenção de um modelo matemático que represente o comportamento dinâmico do conjunto rotativo sob a condição do desbalanço, e que possa vir a ser utilizado em um sistema de controle de rotação. Um sistema de controle deverá permitir que as correções na rotação do equipamento sejam feitas de forma precisa, reduzindo assim os níveis de rotação ao valor mínimo necessário para garantir um nível de vibração aceitável. Partindo da equação do movimento, e utilizando recursos dos programas MATLAB e MATHCAD, desenvolve-se uma fase de simulações e validações utilizando parâmetros obtidos a partir de um conjunto experimental chamado rotor-kit e de dados utilizados em outros estudos similares. Uma vez validado o modelo matemático para o conjunto experimental, deixa-se o caminho preparado para a aplicação da metodologia proposta em equipamentos industriais que são afetados principalmente pelo efeito causado pelo desbalanço, tais como sopradores e exaustores de sistemas operacionais, que trabalham na presença de sólidos em suspensão.