Explorando o limite de vibração para rolamentos de motores elétricos

Explorando o limite de vibração para rolamentos de motores elétricos

Freqüentemente, as pessoas perguntam quanto a vibração máxima de um rolamento de motor não deve exceder. Esta pergunta pode, na verdade, estar perguntando duas coisas. Primeiro, qual é a vibração máxima sob a qual um rolamento do motor pode operar; e a outra, após a instalação do motor e o teste de vibração, qual deve ser a vibração máxima.

Para o primeiro caso, pode-se verificar e calcular a seleção do rolamento considerando a vibração ambiental como uma carga de impacto. Na verdade, a maioria dos amigos pergunta sobre este último, ou seja, durante o funcionamento do mancal do motor, qual deve ser o valor máximo de vibração do motor e do mancal como um todo. Vamos discutir isso aqui.

Existem muitas normas internacionais e nacionais correspondentes para os valores limites de vibração dos rolamentos do motor. Já que temos padrões, por que muitas pessoas ainda têm problemas com o limite máximo? A pergunta comum encontrada é: esses limites são para carga total ou sem carga? Esses valores limite são RMS ou outros valores?

Primeiro, vamos dar uma olhada na ISO2372 conforme mostrado na figura a seguir:

Limites de faixa de gravidade de vibração (Velocidade) Faixas de gravidade de vibração para máquinas pertencentes a:
Da ISO 2372
Entrada/seg(PK) MM/seg(RMS) Classe I Classe II Classe III Classe IV
<20HP 20-100 CV >100 CV >100 CV
0,015 0,28 A A A Um bem)
0,025 0,45
0,039 0,71 B B B B(Permitido)
0,062 1.12
0,099 1,8 C C C C(Tolerável)
0,154 2.8
0,248 4,5 D D D D(Não permitido)
0,392 7.1
0,617 11.2
0,993 18
1,54 28
2,48 45
3,94 71

É fácil ver na tabela que as unidades de intensidade de vibração, incluindo velocidade RMS e pico de deslocamento, estão listadas à esquerda.

Então, surge a questão: um engenheiro deve medir um motor em condições de carga total ou sem carga? Do nosso entendimento dos rolamentos do motor, a carga de torque do próprio motor, seja sem carga ou com carga total, não afeta significativamente os rolamentos.

Portanto, do ponto de vista dos rolamentos, o fato de ser sem carga ou com carga total não afeta o resultado. Porém, isso não leva em consideração o estator do motor. Em condições reais de trabalho, o estado do estator do motor e da carga podem afetar a vibração geral do corpo do motor. Observe que isso não é vibração do rolamento, mas vibração geral.

Portanto, ao medir um motor, há uma diferença entre sem carga e com carga total. Isto deve ser levado em consideração nas medições reais.

De acordo com a ISO10816, a vibração do equipamento deve ser testada em todos os possíveis estados operacionais esperados, sendo que o valor máximo obtido nos testes serve como representativo da intensidade da vibração.

Ou seja, o valor máximo é tomado entre todos os estados operacionais do equipamento. Esses estados incluem não apenas sem carga e com carga total, mas considerações mais rigorosas também podem incluir outros estados intermediários.

A razão para esta disposição na norma é considerar o dano máximo que a vibração pode causar ao equipamento e definir a intensidade máxima de vibração permitida. (Se os engenheiros entenderem este princípio, saberão por que o deslocamento é escolhido para vibrações de baixa velocidade, a velocidade para vibrações de velocidade média e a aceleração para vibrações de alta velocidade.)

Naturalmente, as indicações acima mencionadas referem-se à severidade das vibrações dos equipamentos em geral. Para motores, existem alguns padrões mais detalhados.

Por exemplo, GB/T 5171.1-2014 estipula o limite de vibração da velocidade nominal de pequenos motores conversores de potência sob condições sem carga. A norma define claramente que o objeto medido é vibração sem carga. Portanto, sob esta norma, apenas a vibração sem carga precisa ser considerada.

Em cenários práticos, os engenheiros das fábricas de motores podem optar por medir a vibração do motor em referência aos padrões de motor correspondentes. Ao selecionar, não se trata apenas de ler as tabelas das normas, as explicações que as acompanham podem ser cruciais. Caso um determinado tipo de motor não possua a respectiva norma, deverá, no mínimo, atender às estipulações para equipamentos gerais da ISO 2371.

Além disso, além dos regulamentos das normas acima mencionadas, se um usuário do motor fornecer um limite para a vibração do motor, a fábrica do motor deverá medir de acordo com as normas do cliente.

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