Modelo de vibrações de vigas de reforço utilizadas em plataformas ofshore

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaPlacas reforçadas por vigas são os principais componentes de estruturas de plataformas offshore, usadas na prospecção e produção de petróleo. As vibrações geradas pelas máquinas propagam-se através da estrutura gerando altos níveis de ruído nos alojamentos. Para determinar com precisão o fluxo de potência através de placas reforçadas por vigas, um modelo que inclua o efeito das ressonâncias próprias da alma e aba da viga e as ondas no plano deve ser considerado, sendo o efeito das ondas no plano importante principalmente nas altas freqüências. Este trabalho apresenta um modelo para determinar a resposta de placas reforçadas por vigas utilizando uma abordagem analítica. Os modelos incluem vigas L e T e uma placa reforçada por uma viga L submetida a um carregamento distribuído. Este modelo pode ser usado para a determinação dos fatores de acoplamento de estruturas a serem utilizadas em uma análise de Análise Estatística Energética (SEA). Este método é útil devido ao baixo tempo de processamento comparado aos outros métodos existentes e a precisão é consideravelmente boa especialmente nas altas freqüências. Os resultados obtidos são validados comparando-se com o Método de Elementos Finitos. Outros métodos para a determinação da mobilidade de estruturas tipo placa reforçada por vigas também são apresentados neste trabalho. Um destes métodos é o Método de Imagens, que envolve a distribuição de fontes e imagens de vibrações de forma que obedeça as condições de contorno da estrutura. Este método é aplicável principalmente para estruturas de grandes dimensões e alto amortecimento estrutural

Análise de vibrações em caixas redutoras

A vibração em equipamento industrial pode ser tanto um sinal de que o equipamento está a funcionar normalmente como pode revelar que o mesmo apresenta problemas. É assim importante que o técnico de manutenção consiga distinguir entre níveis normais e aceitáveis de vibração e os que requerem atenção imediata para monitorar. Nesta dissertação é estudado o problema de análise de vibrações em caixas redutoras - uma em bom estado e outra com desgaste no par de engrenagens. A escolha desta dissertação prende-se com a importância e uso generalizado de caixas de engrenagens - neste caso de caixas redutoras - nas grandes indústrias. Como tal, hoje em dia, as caixas redutoras estão geralmente providas de sistema de monitorização “online” que alertam o técnico responsável de quando algo foge dos parâmetros definidos pelo utilizador - aumento súbito de temperatura, de amplitude de vibração, entre outros. Esta dissertação pretende assim responder a algumas questões pertinentes: • Como responde uma caixa redutora quando se variam os parâmetros de velocidade e carga e como as variações dos mesmos se traduzem nos espectros de frequência? • Qual dos parâmetros - velocidade e carga - tem uma maior influência nas amplitudes de vibração registadas para as várias frequências típicas de uma caixa redutora? • O que é registado ao nível do espectro de frequências, no estudo de uma caixa redutora com o defeito de desgaste? • A teoria consultada para as caixas redutoras é comparável com os dados obtidos na prática? • Porquê a importância de utilizar a análise de vibrações quando se monitorizam caixas redutoras? Para ajudar a responder estas questões foi utilizada uma aplicação designada de Enlive, um programa de controlo de condição de máquinas para sistemas “online” - ou seja, para sistemas em contínua monitorização. A análise dos sinais provenientes das caixas redutoras foi realizada com recurso à transformada rápida de Fourier - Fast Fourier Trabsform. No fim da realização desta dissertação foi possível responder a todos os pontos referidos anteriormente. Foi possível confirmar a maior importância do factor carga no aumento da amplitude de engrenamento, harmónicas e bandas laterais. Este aumento é mais pronunciado no caso da caixa redutora com desgaste. A análise de vibrações assume-se assim, mais uma vez, como uma ferramenta importante no diagnóstico de avarias, permitindo poupar tempo e recursos - tanto financeiros como humanos - e salvaguardar a contínua eficácia e produtividade de uma empresa, pois permite diminuir o tempo que uma máquina não se encontra em funcionamento

SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO COMPORTAMENTO DINÂMICO DE PEÇAS DELGADAS NO PROCESSO DE FRESAMENTO

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Joinville. Engenharia Naval.Na engenharia naval é comum a aplicação de peças delgadas, como pás de hélices e aletas de trocadores de calor. Muitas vezes, essas peças passam por um processo de usinagem, seja este para desbaste ou acabamento superficial. Por se tratarem de componentes relativamente flexíveis, a usinagem destes componentes é um processo delicado. Em aplicações práticas relacionadas à usinagem de uma peça, a frequência de ressonância é sempre um parâmetro importante e deve ser considerado. É inerente a todo o processo de usinagem a remoção de material, portanto variações na massa da peça existem. Além disso, como se altera a geometria das peças, variações na rigidez também estão presentes. Estes dois parâmetros determinam a frequência natural de um objeto e aliados ao fator de amortecimento, determinam também a frequência de ressonância. Outro fator que influencia na rigidez do conjunto é o sistema de fixação. Deve-se evitar excitar estes componentes em frequências próximas as de ressonância. A fim de minimizar as vibrações da peça no processo de usinagem e consequentemente melhorar o acabamento superficial, o presente trabalho busca, através da simulação numérica pelo método dos elementos finitos, prever o comportamento dinâmico de determinado sistema, analisando suas vibrações. As simulações numéricas foram efetuadas com códigos próprios, tanto para o domínio do tempo quanto para o domínio da frequência, utilizando-se de elemento de viga. Correlacionando-se amplitudes de vibrações com rugosidade, foi possível estimar o acabamento superficial da peça usinada.Thin pieces are widely used during the process of marine construction and engineering, like propeller blades and fin heat exchangers. Several times, those pieces will be machined, using roughing or finishing operation. Those pieces have a low stiffness, resulting on a very sensitive and fragile process. During the machining of a component, the resonance frequency is always an important parameter, and it should be considered. In every machining process there is always material removal, consequently, the mass of the component will change along the process; also, as the geometry is changing too, the stiffness of the workpiece will not be constant as well. The fixturing system will also change the stiffness of the system. The natural frequency of a component is a function of both mass and stiffness, so this frequency will change too, the resonance frequency will also switch, once it is a function of those both parameters and the damping ratio. The condition where the excitation frequency is close to the resonance frequency must be avoided, because of the workpiece will oscillate with high vibration amplitudes, those may be catastrophic, they can cause a bad surface finish, or they can even cause failures in both machine and tool. The main goal is to predict the dynamic behavior of the workpiece during the milling process. As an important tool, the numeric simulation will be applied. All simulations used were developed by the authors, and both time and frequency domain are applied, using beam elements. The vibration amplitudes can be directly correlated to the roughness and surface finish quality, making it possible to predict the finished workpiece surface quality

Analisador de vibrações de dois canais baseado em computador

O presente trabalho teve como principal objectivo o desenvolvimento de um analisador de vibrações de dois canais baseado em computador, para a realização de diagnóstico no âmbito do controlo de condição de máquinas. Foi desenvolvida uma aplicação num computador comum, no software LabVIEW, que através de transdutores de aceleração do tipo MEMS conectados via USB, faz a recolha de dados de vibração e procede ao seu processamento e apresentação ao utilizador. As ferramentas utilizadas para o processamento de dados são ferramentas comuns encontradas em vários analisadores de vibrações disponíveis no mercado. Estas podem ser: gráficos de espectro de frequência, sinal no tempo, cascata ou valores de nível global de vibração, entre outras. Apesar do analisador desenvolvido não apresentar inovação nas ferramentas de análise adoptadas, este pretende ser distinguido pelo baixo custo, simplicidade e carácter didáctico. Este trabalho vem evidenciar as vantagens, desvantagens e potencialidades de um analisador desta natureza. São tiradas algumas conclusões quanto à sua capacidade de diagnóstico de avarias, capacidades como ferramenta didáctica, sensores utilizados e linguagem de programação escolhida. Como conclusões principais, o trabalho revela que os sensores escolhidos não são os indicados para efectuar o diagnóstico de avarias em ambiente industrial, contudo são ideais para tornar este analisador numa boa ferramenta didáctica e de treino.The present work had, as main objective, the development of a two channel vibrations analyzer, based on a personal computer, to perform fault diagnosis within the subject of machine conditioning monitoring. It was developed an application, on an ordinary computer, using the software LabVIEW, which trough MEMS acceleration transducers, connected via USB, does the collection of vibration data and carry out the processing and presentation of the processed data to the user. The tools used for data processing are common tools found in various vibration analyzers available on the market. These may include: frequency spectrum plots, waveform plots, cascade plots or overall values, among others. Although the developed analyzer does not show considerable innovation in the adopted analysis tools, it aims to be distinguished by its low cost, simplicity, and didactic nature. This work pretends to highlight the advantages, disadvantages and potential of an analyzer of this nature. Some conclusions are drawn about the analyzer capability as a fault diagnosis application, teaching tool, and about the choice of transducers type and programming language. As main conclusions, the study reveals that the chosen sensors are not suitable for making the diagnosis of faults in an industrial environment, however, these are ideal to make thisanalyzer a good tool for teaching and training

Avaliação da exposição ocupacional a vibrações transmitidas ao sistema corpo inteiro: estudo preliminar em motoristas de pesados de mercadorias

As vibrações transmitidas ao corpo inteiro (VCI) são um agente físico que afecta os condutores de camiões e apresenta consequências para a sua saúde, estando fortemente associada à dor lombar. No presente estudo seleccionou-se um motorista que conduz um veículo pesado de mercadorias com classificação N3 e que efectua rotas de pequeno curso no Norte de Portugal. As medições realizaram-se em dois dias representativos da actividade semanal, em duas rotas distintas (Rota 1 e 2), de acordo com a metodologia definida no Decreto-Lei n.º 46/2006 de 24 de Fevereiro e na NP ISO 2631-1 de 2007. Foi utilizado um analisador de vibrações, sendo o acelerómetro triaxial fixado ao assento do veículo, de forma a quantificar a aceleração eficaz nos três eixos ortogonais x, y e z. Complementarmente ao processo de amostragem, aplicou-se um questionário a sete motoristas. Os resultados demonstram a dominância da direcção vertical (z) com picos de aceleração na frequência de 1,6Hz. A degradação do piso e a ausência de carga do veículo foram identificados como factores responsáveis pelo aumento dos níveis vibracionais. Relativamente à exposição do trabalhador, obteve-se valores de A(8) Rota 1 de 0,22 m/s2 e A(8) Rota 2 de 0,14 m/s2, sendo o A(8) semanal de 0,19 m/s2, verificando-se que os valores obtidos são inferiores ao valor de acção de exposição preconizado na legislação nacional (0,5m/s2). Quanto aos sintomas manifestados pelos motoristas destacam-se: dor lombar (43%), fadiga (71%), irritabilidade (57%) e dores de cabeça (57%). Apesar dos valores obtidos evidenciarem que o trabalhador não se encontra exposto, segundo o preconizados na legislação, devem ser implementadas medidas que visem a manutenção e conservação dos pisos das vias, manutenção dos veículos e elaboração de planos de formação que abordem o tipo de condução e as posturas a adoptar para salvaguarda do bem-estar e conforto dos trabalhadores.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Implementação de técnicas e ferramentas para manutenção preditiva

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 201

Influência da comunicação vibracional de percevejos no comportamento de busca de hospedeiros do parasitóide Telenomus podisi Ashmead.

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