Balanceamento de Sistemas Rotativos sem Massas de Triagem

• Autor(a) principal: Paula, Diego Ataíde Couto de
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)
• Texto Completo: https://www.repositorio.mar.mil.br/handle/ripcmb/846401
• topic: Máquinas rotativas; Balanceamento; Técnicas de otimização; Engenharia mecânica

Máquinas rotativas são utilizadas em diversas atividades industriais com grande ênfase na geração de energia, nas quais uma série de problemas característicos podem surgir de um sistema rotativo sobre suportes flexíveis ou rígidos. Neste sentido, modelos matemáticos representando as características dinâmicas dos rotores têm sido desenvolvidos para simular as suas condições de operação. Contudo, uma simples consideração do comportamento do eixo não é suficiente para representar a complexidade desses maquinários. Portanto, outros componentes como os mancais também devem ser considerados. Os mancais hidrodinâmicos possuem fluido lubrificante entre suas partes rígidas para eliminar o atrito seco e diminuir as temperaturas de operação e o desgaste das superfícies. Além de compreender as características do rotor, a melhoria do desempenho e a redução de custos são altamente desejáveis. Portanto, a detecção e identificação de falhas são fundamentais. O desbalanceamento é a causa mais comum de vibrações indesejáveis em sistemas rotativos. Mesmo pequenas massas desbalanceadas podem causar elevadas amplitudes de vibração devido à sua relação quadrática com a velocidade de rotação, o que pode ser um impedimento significativo para a operação segura da máquina. Portanto, o balanceamento é essencial para qualquer equipamento. Neste cenário, a modelagem de sistemas rotativos suportados por mancais hidrodinâmicos torna-se particularmente interessante na análise destes sistemas, bem como na solução da equação de Reynolds. A Função Resposta ao Desbalanceamento (FRD) é usada diretamente para calcular os parâmetros do desbalanceamento. Para isso, métodos de otimização são empregados para minimizar as diferenças entre as vibrações numéricas adicionadas pelo ruído (representando testes experimentais) e aquelas obtidas pela solução numérica. A metodologia proposta tem o potencial de eliminar o uso de massas de triagem durante tarefas de balanceamento em campo, economizando tempo precioso de manutenção e é adequada para balanceamento multiplano. A metodologia apresenta boa convergência, minimizando os erros encontrados para todos os casos analisados.