Dissertação (Mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-05-07T13:36:46Z No. of bitstreams: 1 2012_IvanPatricioMorenoMarcos.pdf: 5735898 bytes, checksum: c90af623c7a90ef968c61ec1936e98b0 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-05-14T11:27:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_IvanPatricioMorenoMarcos.pdf: 5735898 bytes, checksum: c90af623c7a90ef968c61ec1936e98b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-14T11:27:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_IvanPatricioMorenoMarcos.pdf: 5735898 bytes, checksum: c90af623c7a90ef968c61ec1936e98b0 (MD5) / O alto desempenho requerido nas grandes usinas hidrelétricas no Brasil, com o objetivo de gerar um serviço de alta qualidade, tem suscitado, principalmente na área de manutenção de processos, conhecer e integrar nos seus sistemas, novas técnicas modernas de monitoramento de condição, diagnóstico e prognóstico para avaliação contínua de parâmetros chaves do estado de funcionamento de máquinas com o objetivo de detectar eventuais falhas ou defeitos e gerar um conjunto de ações de manutenção preditiva para incrementar a produtividade do processo. O presente trabalho se propõe a apresentar uma solução viável nesse contexto e tem como objetivo desenvolver uma metodologia para a concepção de um sistema de monitoramento de condição inteligente baseado em regras de produção usando funções de pertinência fuzzy visando melhorar a confiabilidade dos estados de máquinas para incrementar sua disponibilidade e produtividade. Para a implementação computacional da metodologia, criou-se um conjunto de regras de produção fuzzy na interface ECLIPSE usando a biblioteca FuzzyJess. Finalmente, um estudo de caso, de forma não integrada à base de conhecimento do SIMPREBAL (Sistema Inteligente de Manutenção Preditiva de Balbina), foi realizado com o histórico de dados das grandezas físicas monitoradas pelo SIMPREBAL na usina hidrelétrica de Balbina para avaliar o desempenho da nova base de regras fuzzy e sua futura integração na base de conhecimento do SIMPREBAL. Os resultados deste estudo sugerem que a base de regras fuzzy proposta, além de poder ser integrada no SIMPREBAL, possui um grande potencial na detecção do correto estado funcionamento de máquinas com o intuito de avaliar melhor as tendências em diagnóstico e prognóstico de possíveis falhas ou defeitos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The high performance needed in the large hydroelectric power plants from Brazil, demand knowing and integrating on their systems, principally on the process maintenance area, new modern techniques of condition monitoring, diagnostic and prognostic for continuous assessment of key performance parameters related to running state of machines with the aim of detecting possible failures or faults and generating a set of predictive maintenance actions to increase the productivity of the process. This work presents a feasible solution on that context and it has as main objective to develop a methodology for the conception of an intelligent condition monitoring system based on production rules by using fuzzy membership functions aiming to improve the reliability of the running states of machines for increase their availability and production. For the computational implementation of the methodology, we built a set of fuzzy production rules in the ECLIPSE interface by using FuzzyJess package. Finally, a study case, non-integrated to the knowledge base of SIMPREBAL (Balbina’s Predictive Maintenance Intelligent System), was executed with the reading log of the monitored physical variables by SIMPREBAL on the Balbina’s hydroelectric power plant to assess the performance of the new fuzzy rule base and its future integration on the knowledge base of SIMPREBAL. The results of this study suggest that the new fuzzy rule base, is not only able to integrate to SIMPREBAL, but also possess a great potential on the detection of correct running state of machines with the objective to assess better their trends on diagnosis and prognosis of failures or faults. ______________________________________________________________________________ RESUMEN / El alto desempeño requerido en centrales hidroeléctricas del Brasil, con el objetivo de generar un servicio de alta calidad, ha originado, en el área de manutención de procesos, conocer e integrar en sus sistemas, nuevas técnicas modernas de monitoramiento de condición, diagnóstico y pronóstico para evaluar continuamente parámetros claves del estado de funcionamiento de máquinas con el objetivo de detectar eventuales fallas o defectos e generar un conjunto de acciones de manutención predictiva para aumentar la productividad del proceso. El presente trabajo se propone a presentar una solución viable en ese contexto e tiene como objetivo desenvolver una metodología para la concepción de un sistema de monitoramiento de condición inteligente basado en reglas de producción usando funciones de membrecía fuzzy apuntando a mejorar la confiabilidad de los estados de funcionamiento de máquinas para incrementar su disponibilidad y productividad. Para la implementación computacional de la metodología, se construyó un conjunto de reglas de producción fuzzy en la interface ECLIPSE usando la biblioteca FuzzyJess. Finalmente, un estudio de caso, de forma no integrada a la base de conocimiento del SIMPREBAL (Sistema Inteligente de Manutención Predictiva de Balbina), fue realizada con el histórico de datos de las variables físicas monitoreadas por el SIMPREBAL en la fábrica hidroeléctrica de Balbina con el objetivo de evaluar el desempeño de la nueva base de reglas fuzzy y su futura integración en la base de reglas del SIMPREBAL. Los resultados de este estudio sugieren que la base de reglas fuzzy, además de poder integrarse al SIMPREBAL, posee un gran potencial en la detección del correcto estado de funcionamiento de máquinas con el objetivo de evaluar mejor las tendencias en diagnóstico e pronóstico de fallas posibles.

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2004 / Inclui bibliografia / O uso da termografia para avaliação do desalinhamento de eixos de máquinas rotativas pode ser uma ferramenta auxiliar à análise de vibrações se forem observadas as suas limitações. Este trabalho investiga, através de experimentos em laboratório e em plant / The use of the infrared thermography for evaluation of the misalignment of shafts of rotative machines might be an auxiliary tool for the analysis of vibrations if limitations considered. This work investigates, through Experiments in laboratory and in in

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2007. / Submitted by Priscilla Brito Oliveira (priscilla.b.oliveira@gmail.com) on 2009-10-14T19:28:11Z No. of bitstreams: 1 Dissert_Josue Taveiro Santos VSF5p.pdf: 4002912 bytes, checksum: bd0c80481f101244a52986343d45bb38 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-01-26T12:42:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert_Josue Taveiro Santos VSF5p.pdf: 4002912 bytes, checksum: bd0c80481f101244a52986343d45bb38 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-01-26T12:42:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert_Josue Taveiro Santos VSF5p.pdf: 4002912 bytes, checksum: bd0c80481f101244a52986343d45bb38 (MD5) Previous issue date: 2007 / Trata-se aqui de um trabalho eminentemente experimental levado a cabo com o objetivo de melhor compreender o comportamento dinâmico de um eixo rotativo trincado. A melhor compreensão da influencia da presença de uma trinca no comportamento dinâmico do eixo rotativo permitiria o desenvolvimento de procedimentos para identificação de trincas em eixos de rotores para fins de manutenção preditiva. Foi feita a análise modal experimental de um eixo circular com um entalhe transversal de pequenas dimensões simulando a presença de uma trinca transversal. Os ensaios foram realizados para diferentes ângulos e posicionamento da trinca de modo a se avaliar a variação das freqüências naturais de vibração e a forma das respectivas Funções de Resposta em Freqüência com o objetivo de identificar alguma tendência comportamental que permitisse o estabelecimento de padrões para uso em procedimentos de manutenção preditiva. Apresentam-se, além de uma revisão bibliográfica sobre as técnicas de identificação de trincas em eixos rotativos e de um levantamento do estado da arte das pesquisas nessa área, os resultados obtidos experimentalmente acompanhados de uma análise dos mesmos com o objetivo de estabelecer uma relação entre os mesmos e a variação da rigidez do eixo devido à presença da trinca, destacando-se principalmente o efeito da variação do segundo momento de área no comportamento dinâmico do eixo. Em se tratando de um trabalho inicial na temática da identificação de trincas, apresentam-se também sugestões para trabalhos futuros. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This is a mainly experimental work, done with the aim of better understanding the dynamic behavior of a rotating shaft with a crack. Best understanding of the influence of a crack on the dynamic behavior of a rotating shaft will enable the development of procedures to identify the existence of cracks in shafts, so that predictive maintenance can be performed. Modal analysis experimental tests were done on a shaft with a small transversal notch simulating a fatigue crack. Tests were done at different angles and positions of the crack, so that variation in the values of natural frequencies of vibration and the form of the Frequency Response Functions could be assessed, with the objective of identifying some behavioral trend that would aloe for the establishment of patterns that can be used in predictive maintenance procedures. A review on the literature on identification of cracks on rotating shafts and also of the state of the art research in the area was done. The obtained experimental results are presented, together with an analysis of these results, with the aim to establish a relationship between the results and the variation on the shaft stiffness due to the presence of the crack, highlighting mainly the effect of the variation on the second moment of area of the shaft on its dynamic behavior. Suggestions for future work are also presented.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia de manutenção preditiva para motores elétricos, que utiliza a técnica de monitoramento de variáveis, transmissão de dados pela rede elétrica (Powerline Communication) e um tratamento com os métodos multicritério para classificação (ELECTRE TRI e AHPSort) e ordenação (ELECTRE II) dos motores que apresentam condição de falha incipiente, além do aproveitamento das instalações elétricas existentes para a aquisição de dados do funcionamento de motores elétricos tais como: tensão, corrente, temperatura e vibração. Essas informações podem ser avaliadas e tratadas através de métodos multicritério para alocar os motores em classes que representam estados de funcionamento normal, aceitável e falha incipiente. Assim, nos motores classificados em condição de falha incipiente pode ser realizado um ranking para apontar o motor em pior estado de funcionamento. Neste trabalho, foi conduzido um ensaio de falhas programadas em bancada com um período de aquisição de 1 minuto das variáveis de funcionamento de seis motores. Neste período, pode ser feito o registro do motor que apresentou as condições mais críticas para a falha, considerando as variáveis medidas como critérios na análise. Após um largo período de análise, foram computadas todas as vezes que cada motor foi classificado na classe de falha incipiente e ranqueado em primeiro lugar, significando que ele possui condições fora do padrão normal de funcionamento e piores que dos outros motores analisados. Com isso, foi possível identificar o motor que, por mais vezes, esteve em condição de falha incipiente, refletindo as falhas inseridas durante o ensaio. Essa metodologia possibilitou indicar ao gestor da manutenção, os desvios do funcionamento normal de motores elétricos, considerando mais de uma variável ao mesmo tempo, alinhado aos objetivos do decisor, através dos pesos calculados para os critérios, limites e preferências estabelecidas em cada método multicritério utilizado na metodologia proposta neste trabalho. / This work presents the development of a predictive maintenance methodology for electric motors, which uses the variable monitoring technique, data transmission through the electric network (Powerline Communication) and a treatment with multicriteria methods for sorting (ELECTRE TRI and AHPSort) and ranking (ELECTRE II) electric motors with incipient failure condition and the use of existing electrical installations for the acquisition of data of the operation of electric motors such as voltage, current, temperature and vibration. This information can be evaluated and treated through multicriteria methods to allocate motors in classes that represent normal, acceptable, and incipient failure states. Thus, in electric motors classified as incipient failure condition, a ranking can be performed to detect the engine in the worst operating state. In this work, a bench experiment was conducted with a 1-minute acquisition period of the operating variables in 6 motors. In this period, the electric motor can be registered that presented the most critical conditions for the fault, considering the measured variables as criteria in the analysis. After a longer period of analysis, we computed every time this engine was classified in the incipiente failure and first rank class, which means that it has conditions that are out of the normal operating range and worse than the other engines analyzed. Through this methodology it is possible to indicate to the maintenance manager deviations from the normal operation of electric motors, considering more than one variable at the same time aligned to the objectives of the decision maker, through the weights calculated for the criteria and limits and preferences established in each multicriteria method used in the methodology proposed in this work.