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Capítulo 3

MATERIAIS E MÉTODOS

Para este trabalho foi construído a bancada de ensaio composta de um motor acoplado a um redutor de velocidade através de um acoplamento elástico. Uma fotografia desta bancada está na Figura 3.1, as especificações do motor estão na Tabela 3.1 e as do redutor estão na Tabela 3.2.

Figura 3.1 - Bancada de ensaio para coleta dos sinais de vibração.

Tabela3.1 - Especificação do motor NBR 7094.

Marca Tipo N° Fase Potência Nominal Freqüência Rotação Nominal Voltagem Rendimento

WEG Indução Trifásico 0,5 cv 60 Hz 1720 rpm 220/380 V 68,0 %
68

Tabela 3.2 - Especificação do redutor para uma rotação de 1720rpm na entrada.

Fabricante Modelo Redução Efetiva Potência Entrada Potência Saída Quantidade de Óleo

Macopema Redutor zm rosca sem fim11-V R-3 1:30 0,53cv 0,31cv 0,25 litros

As freqüências preferências de vibrações dos sistemas do conjunto estão na Tabela 3.3.

Tabela 3.3 - Freqüências de defeitos dos rolamentos do motor, (www.skf.com).

Modelo fip fep frp Onde:

6203-2Z 142 Hz 87,5 Hz 114 Hz

6202-2Z 142 Hz 87,4 Hz 114 Hz

fip = freqüência de defeito da pista interna. fep = freqüência de defeito da pista externa. frp= freqüência de defeito dos elementos rolantes.

Tabela 3.4 - Freqüências preferenciais de vibrações do redutor.

Rolamentos, (www.skf.com) Modelo 6008 6204 fip 197 Hz 142 Hz fep 147 Hz 87,5 Hz frp 191 Hz 114 Hz

Giro dos Eixos Saída Entrada 0,95 Hz 28,67 Hz

Engrenamento 28,67 Hz

Para os ensaios inicialmente utilizou-se o óleo recomendado pelo fabricante com as característicasapresentadas na Tabela 3.5 abaixo com o banco de ensaio funcionando por 168 horas.

Tabela 3.5 - Especificação do óleo lubrificante ISO 320, (www.schaefferoil.com).

Viscosidade a 40°C (ASTM D-445) Viscosidade a 100°C (ASTM D-445) Ponto de Fulgor ° F/° C (ASTM D-92) Ponto de Chama ° F/° C (ASTM D-92)

299-353 cSt 27.94-33.34 cSt 490° / 254° 540° / 282°

69

Após as 168 horas foram tomadas asmedidas de vibrações e todo o óleo do redutor de velocidade foi coletado. Posteriormente realizou-se a desmontagem do redutor com o propósito de fotografar seus componentes internos para uma futura comparação. Realizada a remontagem do redutor, colocou-se novamente o óleo recomendado e o banco de ensaio foi posto para funcionar por mais 504 horas, então, coletadas as medidas de vibrações e asamostras de óleos de sete em sete dias. Esta primeira etapa teve como propósitos o estudo do amaciamento do redutor, e posteriormente obtenção de sua assinatura vibratória. Como o tempo de experimento seria insuficiente para causar desgaste no redutor, este foi submetido a condições adversas de funcionamento com a finalidade de acelerar e provocar seu desgaste. Ao fim da primeira etapa, todo o óleo foiretirado, as peças do redutor foram lavadas e foi acrescentado um óleo de viscosidade inferior ao recomendado pelo fabricante, conforme Tabela 3.6. Visando assim aumentar o desgaste, ou seja, o atrito entre os componentes do redutor, devido a baixa viscosidade do óleo.

Tabela 3.6 – Propriedade do óleo lubrificante IRL hidráulico 68.

Ensaio Densidade a 20 o C, g/cm3 Ponto de fulgor, o CViscosidade Cinemática a 40 o C, cSt Cor Aparência

Método de ensaio ASTM D-4052 ASTM D-92 ASTM D-445 Visual Visual

Especificação Mínimo Maximo 0,870 185 61,2 74,8 Castanho Líquido Límpido

O banco de ensaio foi posto para funcionar por mais 672 horas. As amostras de óleo e medidas de vibrações foram coletadas a cada semana, ou seja, de 168 em 168 horas. Após o término das 672 horas com o óleode viscosidade inferior, este óleo foi drenado, as peças foram lavadas e foi colocado o óleo recomendado pelo fabricante (ISO 320) com adição de 0,4g de pó de ferro com as características mostradas no Anexo A-1. O banco de ensaio foi posto novamente para funcionar por mais 672 horas sendo, então, coletadas as medidas de vibrações e as amostras de óleos de 168 em 168 horas. Ao termino da quarta...
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