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NnFiOXRyMDNlMDgzbWtrNWNnNXJ1bHRkbjcxNTQyNzk1NjQ4 Desenvolvimento de um analisador de vibração - Revista Manutenção
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Desenvolvimento de um protótipo analisador de vibração de baixo custo para uso em manutenção preditiva

FFT disponibilizada por DaveSGage via Wikimedia sob licença Creative Commons BY-SA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA

UFSC


PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA

 

 


DESENVOLVIMENTO DE UM PROTÓTIPO ANALISADOR DE VIBRAÇÃO
de baixo custo para uso em manutenção preditiva

 

 


ROBERTO CARLOS DÍAZ GONZÁLEZ

 


FLORIANÓPOLIS
2014

 

 

Dissertação submetida ao Programa de Pós Graduação em Engenharia Mecânica do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Santa Catarina para a
obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica.





 

 

Orientador: Prof. Dr. Arcanjo Lenzi.

 

Esta Dissertação foi julgada adequada para obtenção do Título de
MESTRE EM ENGENHARIA MECÂNICA
e aprovada em sua forma final pelo Programa de Pós-Graduação

 

__________________________________________
Prof. Armando Albertazzi Gonçalves Jr., Dr. Eng.
Coordenador do Curso

 

Banca Examinadora:

 __________________________________________
Prof. Arcanjo Lenzi,Ph.D. (UFSC)
Orientador

 

 ___________________________________
Prof. Acires Dias, Dr. Eng.
Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC

 

 __________________________________
Prof. Roberto Jordan, Dr.Eng. (UFSC)
Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC

 

___________________________________
Prof. Paulo Roberto de Oliveira Bonifácio, Dr. Eng. (IFSC-Joinville)
Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC

 

 

DEDICATÓRIA

 

Este trabalho é dedicado à minha querida família, aos meus amigos e colegas,e especialmente à minha mãe Mireya e ao meu pai José.

 

AGRADECIMENTOS

 

Ao povo brasileiro, por me acolher nesse país, do qual recebi carinho, apoio e compreensão nas mais diversas atividades e ações da vida.

À UFSC e ao POSMEC, pela possibilidade de realizar esta pesquisa, contribuindo com as instalações necessárias para a vida universitária.

Ao CNPq e à Fundação Certi, pelo suporte financeiro imprescindível em todo tempo deste trabalho.

Ao professor Arcanjo Lenzi, que me deu muito mais do que orientação no trabalho, com constante preocupação pela minha pessoa e minha família no Chile.

Ao Roberto Caeiro e José Carlos Boaretodo Labelectron, que colocaram toda confiança em mim para a realização deste trabalho.

A todos os pesquisadores do LVA que apoiaram diretamente neste trabalho: Marcelo Bustamante, Giovanni Bratti e Alexandre Teixeira.

À minha família, pela paciência, atenção e compreensão nesta difícil decisão de morar longe de casa.

A todos os amig@s que estiveram nas alegrias e nos momentos difíceis, que acompanham sempre o caminho de todo projeto de vida novo, que no final tem outras portas e outros desafios que levam a um futuro melhor.

 

RESUMO

 

No presente trabalho foi desenvolvido e avaliado um protótipo de equipamento de análise de vibração de baixo custo, incluindo o micro controlador Arduino Due, e acelerômetros da nova tecnologia de micro máquinas MEMS, visando os requerimentos mínimos estabelecidos num programa de Manutenção Preditiva padrão. O Arduino Due é a última versão dos micro controladores Arduino e permite a comunicação entre o acelerômetro e o computador, já que incorpora os protocolos de comunicação SPI e USB. O acelerômetro digital MEMS é o elemento fundamental do protótipo, considerando a sua natureza capacitiva e custo muito inferior ao sensor piezo elétrico padrão, torna-se uma alternativa no desenvolvimento do protótipo. A avaliação do protótipo foi realizada em laboratório e em campo, mas, mostra diferenças consideráveis ao ser comparado com o equipamento de análise do laboratório. As principais deficiências do protótipo são instabilidade nas medições ou medições diferentes em dias diferentes, os espectros de frequências apresentam variações de amplitude e impossibilidade de realizar uma análise em tempo real. Mesmo assim, deve-se lembrar que os elementos selecionados para o desenvolvimento do protótipo são os mais econômicos do mercado, e portanto, um aumento na qualidade pode incidir favoravelmente nos resultados das medições em futuras pesquisas.

Palavras chave: Manutenção Preditiva, MEMS, Vibrações, Acelerômetro, FFT.

 

ABSTRACT

 

In the present work it was developed and evaluated a low cost vibration analysis equipment prototype, including an Arduino Due micro controller, and the new micromachines technology MEMS accelerometers, aimingto fulfill the minimum requirements presented by a standard Predictive Maintenance program.The Arduino Due is the latest version of the Arduino controller cards and enables communication between the accelerometer and the computer, since it incorporates both communication protocols SPI and USB. Digital MEMS accelerometer is the prototype fundamental element, considering its capacitive nature and much lower cost than standard piezo-electric sensor,it becomes an alternative in the development of the prototype. Prototype evaluation was performed in the laboratory and in the field, but shows considerable differences when compared to equipment for laboratory analysis.The main weaknesses of the prototype are instability in different measurements when measured on different days, the frequency spectra amplitude variations and inability to perform a realtime analysis. Still, it should be remember thatselected elements for prototype development are the most economical in the market and therefore an increase in quality may relate favorably on the results to be obtained in future research.

Key Words: Predictive maintenance, MEMS, Vibrations, Accelerometer, FFT.

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RI UFSC
RI UFSC

 

Texto: Primeira edição publicada na Revista Manutenção sob licença Creative Commons  Licença Creative Commons
Imagens: As imagens possuem licenças específicas, consulte as respectivas legendas
FFT disponibilizada por DaveSGage via Wikimedia sob licença Creative Commons BY-SA
DETALHES SOBRE O AUTOR
Nome: Roberto González
E-mail: Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo.


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