Unidade 6 – Medição de vibrações

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Unidade 6 Medição de Vibrações Aceleração Mesa excitadora Elemento móvel Frequência natural do suporte flexível (a) Aceleração constante Faixa de operação (b) 128 Suporte flexível Solenóide Imã Frequência natural do elemento móvel Frequência Figura 6.18 - Excitador eletrodinâmico e características. O campo magnético é produzido por um imã permanente em excitadores pequenos e por um eletroimã em grandes excitadores. A magnitude da aceleração da mesa depende da corrente máxima e das massas da mesa e do elemento móvel do excitador. Se a corrente que passa no enrolamento varia harmonicamente (corrente alternada), a força produzida também varia harmonicamente. Por outro lado, se for utilizada uma corrente contínua, será gerada uma força constante. Como o enrolamento e o elemento móvel devem executar um movimento linear, devem ser suspensos por um suporte flexível (com uma rigidez pequena), como mostra a Fig. 6.18. Então o excitador eletromagnético possui duas frequências naturais: uma correspondente à frequência natural do suporte flexível e a outra correspondente à frequência natural do elemento móvel, que pode ser tornada bastante grande. Estas duas frequências de ressonância são mostradas na Fig. 5.18b. A faixa de frequências de operação do excitador deve ficar entre estas duas frequências de ressonância. Os excitadores eletrodinâmicos são usados para gerar forças até 250 kN, amplas faixas de deslocamentos e frequências. A Fig. 6.19 mostra uma foto de um excitador eletrodinâmico disponível comercialmente. Figura 6.19 - Excitador eletrodinâmico. As Figuras 6.20 a 6.27 mostram várias aplicações de excitadores eletrodinâmicos. As legendas das figuras explicam as aplicações.

Unidade 6 Medição de Vibrações Figura 6.20 Componentes de um sistema de freio de uma locomotiva sendo testados em um shaker Unholtz-Dickie Modelo S802 com mesa deslizante. Testes de vibrações em componentes melhoram a qualidade do produto, reduzindo custos de serviços e garantias. Figura 6.22 A cauda de um míssil inteligente sendo testado com um shaker Unholtz-Dickie Induct-A-Ring T2000. Para melhor fixação em virtude da posição do CG muito alta, foram colocados 4 mancais. 129 Figura 6.21 Motor de jato aéreo sendo testado em um laboratório de um fabricante de motores. Centenas de sensores são colocados em posições críiticas nos componentes externos do motor para monitorar tensões ou vibrações excessivas. Figura 6.23 Teste de transporte de um aparelho de TV de grandes dimensões com expansão da mesa. A simulação das condições de transporte tem sido uma tarefa crítica do processo de teste resultando em acréscimo na confiabilidade e diminuição de devolução de produtos. O teste de estruturas grandes e pesadas coloca novos desafios aos engenheiros de teste. Diversos aspectos novos devem ser considerados para selecionar o modo adequado de testar. Plataformas de expansão são disponíveis para testaar grandes estruturas. A maior parte da energia presente durante o transporte de um produto em caminhões, trens, navios ou aviões está abaixo de 200 Hz. Amplitudes de vibrações aleatórias típicas podem atingir 3-4 grms. Shaker eletrodinâmicos ee sistemas de controle digital da UD são ideais para reproduzir estes tipos de ambientes de forma precisa e eficiente.

<strong>Unida<strong>de</strong></strong> 6 <strong>–</strong> <strong>Medição</strong> <strong>de</strong> Vibrações<br />

Figura 6.20 <strong>–</strong> Componentes <strong>de</strong> um sistema <strong>de</strong> freio <strong>de</strong> uma<br />

locomotiva sendo testados em um shaker Unholtz-Dickie<br />

Mo<strong>de</strong>lo S802 com mesa <strong>de</strong>slizante. Testes <strong>de</strong> <strong>vibrações</strong> em<br />

componentes melhoram a qualida<strong>de</strong> do produto, reduzindo<br />

custos <strong>de</strong> serviços e garantias.<br />

Figura 6.22 <strong>–</strong> A cauda <strong>de</strong> um míssil inteligente sendo testado<br />

com um shaker Unholtz-Dickie Induct-A-Ring T2000. Para<br />

melhor fixação em virtu<strong>de</strong> da posição do CG muito alta,<br />

foram colocados 4 mancais.<br />

129<br />

Figura 6.21 <strong>–</strong> Motor <strong>de</strong> jato aéreo sendo testado em<br />

um laboratório <strong>de</strong> um fabricante <strong>de</strong> motores. Centenas<br />

<strong>de</strong> sensores são colocados em posições críiticas nos<br />

componentes externos do motor para monitorar tensões<br />

ou <strong>vibrações</strong> excessivas.<br />

Figura 6.23 <strong>–</strong> Teste <strong>de</strong> transporte <strong>de</strong> um aparelho <strong>de</strong><br />

TV <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s dimensões com expansão da mesa. A<br />

simulação das condições <strong>de</strong> transporte tem sido uma<br />

tarefa crítica do processo <strong>de</strong> teste resultando em<br />

acréscimo na confiabilida<strong>de</strong> e diminuição <strong>de</strong> <strong>de</strong>volução<br />

<strong>de</strong> produtos. O teste <strong>de</strong> estruturas gran<strong>de</strong>s e pesadas<br />

coloca novos <strong>de</strong>safios aos engenheiros <strong>de</strong> teste.<br />

Diversos aspectos novos <strong>de</strong>vem ser consi<strong>de</strong>rados para<br />

selecionar o modo a<strong>de</strong>quado <strong>de</strong> testar. Plataformas <strong>de</strong><br />

expansão são disponíveis para testaar gran<strong>de</strong>s<br />

estruturas. A maior parte da energia presente durante o<br />

transporte <strong>de</strong> um produto em caminhões, trens, navios<br />

ou aviões está abaixo <strong>de</strong> 200 Hz. Amplitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />

<strong>vibrações</strong> aleatórias típicas po<strong>de</strong>m atingir 3-4 grms.<br />

Shaker eletrodinâmicos ee sistemas <strong>de</strong> controle digital<br />

da UD são i<strong>de</strong>ais para reproduzir estes tipos <strong>de</strong><br />

ambientes <strong>de</strong> forma precisa e eficiente.

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