Aspectos para Análise de Falhas em Manutenção Industrial

7º Aula Aspectos para análise de falhas Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula vocês serão capazes de reconhecer algumas das principais técnicas para análise de falhas mais utilizadas em manutenção industrial conhecer o básico em relação a pontos de verificação em máquinas Caroa alunoa na aula 7 iremos estudar sobre pontos importantes a serem considerados no ambiente de manutenção Veremos alguns aspectos para análise de falhas mais praticados no dia a dia dentro do universo da manutenção industrial Bons estudos 56 Planejamento e Controle da Manutenção Seções de estudo 1 Introdução 2 Sinais e verifi cações 1 Introdução As origens de falhas das máquinas estão nos danos sofridos pelas peças componentes A máquina nunca quebra totalmente de uma só vez mas para de trabalhar quando alguma parte vital de seu conjunto se danifi ca A parte vital pode estar no interior da máquina no mecanismo de transmissão no comando ou nos controles Pode também estar no exterior em partes rodantes ou em acessórios Por exemplo um pneu é uma parte rodante vital para que um caminhão funcione assim como um radiador é um acessório vital para o bom funcionamento de um motor MADEIRA 2016 2 Sinais e verifi cações Origem dos danos Conforme Madeira 2016 a origem dos danos pode ser agrupada em Erros de especifi cação ou de projeto A máquina ou alguns de seus componentes não correspondem às necessidades de serviço Nesse caso os problemas com certeza estarão nos seguintes fatores dimensões rotações marchas materiais tratamentos térmicos ajustes acabamentos superfi ciais ou ainda em desenhos errados Falhas de fabricação A máquina com componentes falhos não foi montada corretamente Nessa situação pode ocorrer o aparecimento de trincas inclusões concentração de tensões contatos imperfeitos folgas exageradas ou insufi cientes empeno ou exposição de peças a tensões não previstas no projeto Instalação imprópria Tratase de desalinhamento dos eixos entre o motor e a máquina acionada Os desalinhamentos surgem devido aos seguintes fatores fundação local de assentamento da máquina sujeita a vibrações sobrecargas trincas corrosão Manutenção imprópria Tratase da perda de ajustes e da efi ciência da máquina em razão dos seguintes fatores sujeira falta momentânea ou constante de lubrifi cação lubrifi cação imprópria que resulta em ruptura do fi lme ou em sua de composição superaquecimento por causa do excesso ou insufi ciência da viscosidade do lubrifi cante falta de reapertos falhas de controle de vibrações Operação imprópria Tratase de sobrecarga choques e vibrações que acabam rompendo o componente mais fraco da máquina Esse rompimento geralmente provoca danos em outros componentes ou peças da máquina Não considerando medidas preventivas a respeito de projetos ou desenhos mas das falhas originadas nos erros de especifi cação de fabricação de instalação de manutenção e de operação que podem ser minimizados com um controle melhor As falhas são inevitáveis quando aparecem por causa do trabalho executado pela máquina Nesse aspecto a manutenção restringese à observação do progresso do dano para que se possa substituir a peça no momento mais adequado É assim que se procede por exemplo com os dentes de uma escavadeira que vão se desgastando com o tempo de uso Análise de danos e defeitos A análise de danos e defeitos de peças tem duas fi nalidades aponta Madeira 2016 a apurar a razão da falha para que sejam tomadas medidas objetivando a eliminação de sua repetição b alertar o usuário a respeito do que poderá ocorrer se a máquina for usada ou conservada inadequadamente Para que a análise possa ser bemfeita não basta examinar a peça que acusa a presença de falhas É preciso de fato fazer um levantamento de como a falha ocorreu quais os sintomas se a falha já aconteceu em outra ocasião quanto tempo a máquina trabalhou desde sua aquisição quando foi realizada a última reforma quais os reparos já feitos na máquina em quais condições de serviço ocorreu a falha quais foram os serviços executados anteriormente quem era o operador da máquina e por quanto tempo ele a operou Enfi m o levantamento deverá ser o mais minucioso possível para que a causa da ocorrência fi que perfeitamente determinada Evidentemente uma observação pessoal das condições gerais da máquina e um exame do seu dossiê arquivo ou pasta são duas medidas que não podem ser negligenciadasMADEIRA 2016 O passo seguinte é diagnosticar o defeito e determinar sua localização bem como decidir sobre a necessidade de desmontagem da máquina A desmontagem completa deve ser evitada porque tem alto custo e é demorada além de comprometer a produção porém às vezes ela será inevitável É o caso típico do dano causado pelo desprendimento de limalhas que se espalham pelo circuito interno de lubrifi cação ou pelo circuito hidráulico de uma máquina Após a localização do defeito e a determinação da desmontagem o responsável pela manutenção deverá colocar na bancada as peças interligadas na posição de funcionamento Na hora da montagem não podem faltar ou sobrar peças As peças não devem ser limpas na fase preliminar e sim na fase do exame 57 final A limpeza deverá ser feita pelo próprio analisador para que não se destruam vestígios que podem ser importantes Após a limpeza as peças devem ser etiquetadas para facilitar na identificação e na sequência de montagem da máquina MADEIRA 2016 Características gerais dos danos e defeitos Os danos e defeitos de peças geralmente residem nos chamados intensificadores de tensão e estes são causados por erro de projeto ou especificações Se os intensificadores de tensão residem no erro de projeto a forma da peça é o ponto crítico a ser examinado porém se os intensificadores de tensão residem nas especificações estas são as que influirão na estrutura interna das peças O erro mais frequente na forma da peça é a ocorrência de cantos vivos As figuras abaixo mostram linhas de tensão em peças com cantos vivos concentradores de tensão Com cantos vivos as linhas de tensão podem se romper facilmente MADEIRA 2016 Imagem 57 Linhas de tensão de peças Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Quando ocorre mudança brusca de seção em uma peça os efeitos são praticamente iguais aos provocados por cantos vivos Por outro lado se os cantos forem excessivamente suaves um único caso é prejudicial Tratase do caso do excesso de raio de uma peça em contato com outra Por exemplo na figura abaixo a tensão provocada pelo canto de um eixo rolante com excesso de raio dará início a uma trinca que se propagará em toda sua volta MADEIRA 2016 Imagem 58 Exemplo de propagação de trinca por excesso de raio Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Análise de falhas e cuidados com componentes mecânicos Cabos de aço Os cabos de aço ao serem instalados não devem apresentar nós nem serem atritados na lateral de polias por onde passarão e muito menos no solo Nós e atritos indesejados diminuem a vida útil dos cabos de aço destaca o autor Imagem 59 Exemplo de desenrolar cabo de aço da bobina Disponível em www googlecom Acesso em 20 set 2019 Quando em serviço os cabos de aço podem apresentar os seguintes defeitos rompimento gaiola de passarinho amassamento quebras de fios externos e ondulações Cabo rompido Em caso de rompimento de um cabo novo ou seminovo e o cabo mantendose reto a causa provável é o excesso de carga ou choque Gaiola de passarinho É provocada pelo choque de alívio de tensão ou seja quando a tensão provavelmente excessiva é aliviada instantaneamente Nesse caso o operador deverá ser treinado para operar com cabos de aço Na figura seguinte vemos o fenômeno da gaiola de passarinho SENAI sd Imagem 60 Gaiola de passarinho em cabo de aço Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Cabo amassado O fenômeno ocorre devido ao cruzamento de cabos sobre o tambor ou da subida deles sobre a quina da canaleta das polias O problema é evitado mantendo o cabo esticado de forma tal que ele tenha um enrolamento perfeito no tambor SENAI sd Quebra de fios externos Esse fenômeno ocorre em razão das seguintes causas diâmetro da polia ou tambor excessivamente pequenos corrosão abrasão desuniforme excesso de tempo de trabalho do cabo As causas de quebra de fios externos devem ser eliminadas Para evitar a corrosão de cabos de aço estes 58 Planejamento e Controle da Manutenção deverão ser lubrifi cados e no caso de cabos que já atingiram o limite de vida útil devem ser substituídos por novos Se o problema for incompatibilidade entre o diâmetro da polia ou do tambor com o diâmetro do cabo devese trocar ou o cabo ou a polia ou o tambor SENAI sd Imagem 61 Cabo de aço danifi cado por incompatibilidade de diâmetroda poliatambor e diâmetro do cabo de aço Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Chavetas Chavetas são usadas para fi xar elementos dos mecanismos sobre eixos Suas dimensões são usualmente mais do que sufi cientes para a transmissão de forças existentes nas máquinas Na substituição de chavetas é preciso considerar o acabamento superfi cial bem como o ajuste e o arredondamento dos cantos para evitar atrito excessivo Os canais de chaveta devem estar em boas condições principalmente quanto à perpendicularidade pois além dos esforços de cisalhamento as chavetas sofrem torção O esforço de torção tende a virar as chavetas em suas sedes SENAI sd Imagem 62 Visão frontal de uma chaveta em seu canal Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Para evitar o efeito de cunha que poderia partir o cubo do elemento colocado no eixo a chaveta exige um perfeito ajuste no sentido lateral e vertical Outro ponto a observar é o acabamento dos cantos que devem apresentar o chanfro ou o raio reto um pouco maior do que os cantos do rasgo para evitar o surgimento de fi ssuras e trincas SENAI sd Imagem 63 Visão trinca no rasgo de chaveta Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Ferramentas básicas utilizadas pelos manutentores Vejamos agora as principais ferramentas de aperto e desaperto utilizadas na manutenção mecânica envolvendo parafusos porcas tubos e canos de acordo com o SENAI sd Chave fi xa A chave fi xa também conhecida pelo nome de chave de boca fi xa é utilizada para apertar ou afrouxar porcas e parafusos de perfi l quadrado ou sextavado Pode apresentar uma ou duas bocas com medidas expressas em milímetros ou polegadas Imagem 64 Modelos chave fi xa Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Chave estrela Essa ferramenta tem o mesmo campo de aplicação da chave de boca fi xa porém diversifi case em termos de modelos cada qual para um uso específi co Por ser totalmente fechada abraça de maneira mais segura o parafuso ou porca Imagem 65 Modelos chave estrela Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Chave combinada A chave combinada também recebe o nome de chave de boca combinada Sua aplicação envolve trabalhos com porcas e parafusos sextavados ou quadrados A chave combinada é extremamente prática pois possui em uma das extremidades uma boca fi xa e na outra extremidade uma boca estrela A vantagem desse tipo de chave é facilitar o trabalho porque se uma das bocas não puder ser utilizada em parafusos ou porcas de difícil acesso a outra boca poderá resolver o problema A imagem 66 ilustra um jogo de chaves combinadas Imagem 66 Modelos chave combinada Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Chaves fi xas chaves estrela e chaves combinadas não 59 devem ser batidas com martelos Se marteladas essas chaves o risco de quebrálas é alto Se houver necessidade de martelar uma chave de aperto e desaperto para retirar um parafuso ou uma porca de um alojamento devese usar as chamadas chaves de bater que são apropriadas para receber impactos Chaves de bater Há dois tipos de chaves de bater a chave fixa de bater e a chave estrela de bater As chaves fixas de bater e estrela de bater são ferramentas indicadas para trabalhos pesados Possuem em uma de suas extremidades reforço para receber impactos de martelos ou marretas conforme seu tamanho Imagem 67 Modelos chaves de baterDisponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Chave soquete Dentro da linha de ferramentas mecânicas esse tipo é o mais amplo e versátil em virtude da gama de acessórios oferecidos que tornam a ferramenta prática Os soquetes podem apresentar o perfil sextavado ou estriado e adaptam se facilmente em catracas manivelas juntas universais etc pertencentes à categoria de acessórios Dentro da categoria de soquetes há os de impacto que possuem boca sextavada oitavada quadrada e tangencial com ou sem íma embutido Esses soquetes são utilizados em parafusadeiras em chaves de impacto elétricas ou pneumáticas pois apresentam paredes reforçadas Os soquetes de impacto apresentam concentricidade perfeita o que reduz ao mínimo as vibrações provocadas pela alta rotação das máquinas onde são acoplados Os soquetes comuns não devem ser utilizados em máquinas elétricas ou pneumáticas pois não resistem às altas velocidades e aos esforços tangenciais provocados pelas máquinas em rotação A chave soquete pela sua versatilidade permite alcançar parafusos e porcas em locais onde outros tipos de chaves não chegam Imagem 68 Modelos chave soquete Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Chave Allen A chave Allen também conhecida pelo nome de chave hexagonal ou sextavada é utilizada para fixar ou soltar parafusos com sextavados internos O tipo de chave Allen mais conhecido apresenta o perfil do corpo em L o que possibilita o efeito de alavanca durante o aperto ou desaperto de parafusos Antes de usar uma chave Allen devese verificar se o sextavado interno do parafuso se encontra isento de tinta ou sujeira Tinta e sujeira impedem o encaixe perfeito da chave e podem causar acidentes em quem estiver manuseando Imagem 69 Modelo chave Allen Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Chaves para canos e tubos A chave para canos é também conhecida pelos seguintes nomes chave grifo e chave Stillson É uma ferramenta específica para instalação e manutenção hidráulica Sendo regulável a chave para canos é uma ferramenta versátil e de fácil manuseio A chave para tubos também conhecida pelo nome de HeavyDuty é semelhante à chave para canos porém mais pesada Prestase a serviços pesados Tanto a chave para canos quanto a chave para tubos não devem ser usadas para apertar ou soltar porcas Imagem 70 Modelo chave para canos e tubos Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Chave de boca ajustável Esta ferramenta tem uma aplicação universal É muito utilizada na mecânica em trabalhos domésticos e em serviços como montagem de torres e postes de eletrificação e elementos de fixação roscados A chave de boca ajustável não deve receber marteladas e nem prolongador no cabo para aumentar o torque 60 Planejamento e Controle da Manutenção Imagem 71 Modelo chave de boca ajustável Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Alicate de pressão É uma ferramenta manual destinada a segurar puxar dobrar e girar objetos de formatos variados Em trabalhos leves tem a função de uma morsa Possui regulagem de abertura das garras e variação no tipo de mordente segundo o fabricante Observe na imagem 72 um alicate de pressão e os formatos dos perfi s de algumas peças que ele pode prender SENAI sd Imagem 72 Alicate de pressão Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Medição de apertos de parafusos e porcas Quando é necessário medir o aperto de um parafuso ou porca a ferramenta indicada é o torquímetro O uso do torquímetro evita a formação de tensões e a consequente deformação das peças em serviço O torquímetro trabalha com as seguintes unidades de medidas newton metro Nm libraforça polegada Lbfin quilogramaforça metro kgfm Ao se usar o torquímetro é importante verifi car se o torque é dado em parafuso seco ou lubrifi cado SENAI sd Imagem 73 Tipos de torquímetros Disponível em wwwgooglecom Acesso em 20 set 2019 Os torquímetros devem ser utilizados somente para efetuar o aperto fi nal de parafusos sejam eles de rosca direita ou esquerda Para encostar o parafuso ou porca devemse usar outras chaves Para obter maior exatidão na medição é conveniente lubrifi car previamente a rosca antes de se colocar e apertar o parafuso ou a porca Os torquímetros jamais deverão ser utilizados para afrouxar pois se a porca ou parafuso estiver danifi cado o torque aplicado poderá ultrapassar o limite da chave produzindo danos ou alterando a sua exatidão Os torquímetros embora robustos possuem componentes relativamente sensíveis ponteiro mostrador escala e por isso devem ser protegidos contra choques violentos durante o uso SENAI sd Chegamos ao fi nal de mais uma aula onde pudemos conhecer sobre conceitos e fatores intrincecos que infl uenciam na falha de equipamentos Vimos também algumas ferramentas mais comuns utilizadas por manutentores e suas aplicações conforme orientação do Senai Retomando a aula 1Introdução Nesta seção vimos que as falhas nunca ocorrem totalmente de uma só vez e que é importante o conhecimento para identifi car sinais prévios 2 Sinais e verifi cações Nesta seção conhecemos alguns pontos de verifi cações de falhas em equipamentos e componentes de máquinas e equipamentos Conhecemos também algumas ferramentas manuais mais utilizadas na área de manutenção bem como suas corretas aplicações Disponível em httpwwwabramanorgbr Arquivos192192pdf Acesso em 10 ago 2019 Vale a pena acessar Análise e solução de falhas em sistemas mecânicos Autor Fred K Geiter Editora Campus Vale a pena ler Vale a pena