Submitted by ANDRÉ LUIS VINAGRE PEREIRA null (andreluisvp@gmail.com) on 2018-03-29T18:17:43Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado Final.pdf: 7001331 bytes, checksum: 858704904256f11c8131d5f17bd44a78 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-04-02T12:53:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pereira_alv_me_ilha.pdf: 7001331 bytes, checksum: 858704904256f11c8131d5f17bd44a78 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-02T12:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pereira_alv_me_ilha.pdf: 7001331 bytes, checksum: 858704904256f11c8131d5f17bd44a78 (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Na manutenção preditiva, as análises dos sinais de vibração e das partículas do óleo são frequentemente utilizadas para o diagnóstico de falhas em redutores, porque elas contêm informações das condições de seus elementos mecânicos. Os sinais de vibração de um redutor geralmente têm muito ruído e a relação sinal-ruído é tão baixa que a extração de informações dos componentes do sinal é muito difícil, especialmente em situações práticas. Uma das soluções para este problema é a aplicação de técnicas de processamento do sinal para facilitar a obtenção de informações. Neste trabalho, uma técnica de cancelamento de ruído, a média temporal síncrona (TSA), e outra técnica da transformada contínua de wavelet de Morlet foram desenvolvidas para extração de recursos e diagnóstico de diferentes tipos de danos locais da engrenagem. Estas técnicas são aplicadas em sinais medidos em uma bancada experimental, que consiste em um par engrenado acoplado a um motor e a um gerador. Outro método para monitorar o estado do sistema é pela análise de partículas presente no óleo provenientes do desgaste das engrenagens. Avaliando a quantidade, formato, tamanho e material das partículas é possível obter informações das condições do equipamento e do tipo de desgaste ocorrido. Neste trabalho, foram feitas a análise do óleo pelas técnicas da ferrografia e contagem de partículas. A parte experimental deste trabalho foi dividida em dois experimentos. No primeiro experimento as condições de um par engrenado durante toda a sua vida útil foi monitorada, enquanto que no segundo experimento, um entalhe foi feito na raiz do dente simulando uma trinca por fadiga. A análise das partículas de óleo mostrou quais tipos de desgastes estava ocorrendo e a técnica da transformada contínua de wavelet mostrou-se precisa na identificação de falhas em dentes de engrenagens, sendo possível indicar em qual dente a falha estava se desenvolvendo. / At the predictive maintenance, the vibration signals analysis and oil particles analysis are frequently used to diagnose failures in a gearbox, because they contain information about the condition of its mechanic’s elements. The vibration signals of a gearbox usually have a lot of noise and the ratio ‘signal-noise’ is very low, making the extraction of information from the signals component very hard, especially in a practical situation. One of the solutions to this problem is the application of technics of signal processing, to improve the collection of information. At this study, a technique of noise cancellation, Temporal Synchronous Average (TSA) and another technique called continuous transform with the Morlet wavelet were executed for the extraction of resources and diagnostics of different type of gears local damages. Those methods are applied to signals measured on an experimental test stand, consisting of a gearbox with an engine and a generator. Another method for monitoring system wear is by analyzing wear particles in the oil generated due to the wear on the gears. By evaluating the quantity, shape, size and material of the particles it is possible to obtain information about the conditions of the equipment and the type of wear that has occurred. During this work, it was done the analysis of the oil by the techniques of ferrography and particle counting. The experimental part of this study was divided into two experiments. On the first experiment was monitored the conditions of a couple meshed throughout its useful life and in the second was made a notch in the root of the tooth simulating a crack by fatigue. The analysis of the oil particles showed what types of wear was occurring and the technique of the continuous wavelet transform was accurate in the identification of defects in gear's teeth, and it was possible to indicate which tooth was failing.

Orientador: Aparecido Carlos Gonçalves / Resumo: Na manutenção preditiva, as análises dos sinais de vibração e das partículas do óleo são frequentemente utilizadas para o diagnóstico de falhas em redutores, porque elas contêm informações das condições de seus elementos mecânicos. Os sinais de vibração de um redutor geralmente têm muito ruído e a relação sinal-ruído é tão baixa que a extração de informações dos componentes do sinal é muito difícil, especialmente em situações práticas. Uma das soluções para este problema é a aplicação de técnicas de processamento do sinal para facilitar a obtenção de informações. Neste trabalho, uma técnica de cancelamento de ruído, a média temporal síncrona (TSA), e outra técnica da transformada contínua de wavelet de Morlet foram desenvolvidas para extração de recursos e diagnóstico de diferentes tipos de danos locais da engrenagem. Estas técnicas são aplicadas em sinais medidos em uma bancada experimental, que consiste em um par engrenado acoplado a um motor e a um gerador. Outro método para monitorar o estado do sistema é pela análise de partículas presente no óleo provenientes do desgaste das engrenagens. Avaliando a quantidade, formato, tamanho e material das partículas é possível obter informações das condições do equipamento e do tipo de desgaste ocorrido. Neste trabalho, foram feitas a análise do óleo pelas técnicas da ferrografia e contagem de partículas. A parte experimental deste trabalho foi dividida em dois experimentos. No primeiro experimento as condições de um par engrenado d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: At the predictive maintenance, the vibration signals analysis and oil particles analysis are frequently used to diagnose failures in a gearbox, because they contain information about the condition of its mechanic’s elements. The vibration signals of a gearbox usually have a lot of noise and the ratio ‘signal-noise’ is very low, making the extraction of information from the signals component very hard, especially in a practical situation. One of the solutions to this problem is the application of technics of signal processing, to improve the collection of information. At this study, a technique of noise cancellation, Temporal Synchronous Average (TSA) and another technique called continuous transform with the Morlet wavelet were executed for the extraction of resources and diagnostics of different type of gears local damages. Those methods are applied to signals measured on an experimental test stand, consisting of a gearbox with an engine and a generator. Another method for monitoring system wear is by analyzing wear particles in the oil generated due to the wear on the gears. By evaluating the quantity, shape, size and material of the particles it is possible to obtain information about the conditions of the equipment and the type of wear that has occurred. During this work, it was done the analysis of the oil by the techniques of ferrography and particle counting. The experimental part of this study was divided into two experiments. On the first experiment was monitored the... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: Neste trabalho se apresenta uma técnica de redução de dados para monitoração e diagnóstico automático de grupos geradores hidroelétricos com base na análise de vibrações, utilizando redes neurais artificiais. Os sinais de vibração são processados numericamente para se obter um espectro normalizado com no máximo doze freqüências, especialmente determinadas para cada máquina em particular, de tal forma a torná-lo representativo da condição da máquina. A definição das bandas de freqüência a serem usadas no processamento desse espectro especial é feita para cada equipamento a ser monitorado com auxílio de um ambiente computacional desenvolvido e apresentado neste trabalho. Um programa protótipo de monitoração baseado nestas técnicas foi desenvolvido e é apresentado com uso de exemplos de aplicação. / Abstract: In this work a data reduction technique based on vibration analysis that can be applied to both monitoring and automatic diagnosis of rotating machineries together with use of neural networks is presented. Vibration signals are processed to obtain a normalized spectrum with up to 12 frequency bands that should be defined for each particular machine. In this manner this special spectrum can become representative of the machine's working condition. The definition of the spectrum's bands that will be used in data processing is carried out for each machine by use of a computational environment that has been developed. This environment is also shown in this work. A prototype monitoring program based in this technique also has been developed and its application is highlighted with examples. / Orientador: João Antonio Pereira / Coorientador: Adyles Arato Júnior / Banca: Alberto Tamagna / Banca: Luiz de Paula do Nascimento / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-11-05Bitstream added on 2014-06-13T18:31:06Z : No. of bitstreams: 1 malpica_lgt_me_ilha.pdf: 964002 bytes, checksum: 9482c67364eb81b4816fbb74b725bdb5 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Em um motor de combustão interna todas as peças possuem uma vida útil prevista, sendo essa duração maior ou menor, de acordo com a função específica a elas atribuída. Cada uma das peças tem a sua vida pré-determinada que, em condições normais de funcionamento de todo o conjunto, atende as expectativas. Pela análise do óleo podem-se monitorar as condições destas peças. A técnica de análise de óleo é um tipo de manutenção preditiva. Ela pode ser feita coletando-se o óleo de um equipamento e analisando-o posteriormente ou analisando-o diretamente em sistemas “on line”. A análise dos óleos permite identificar os primeiros sintomas de desgaste de um componente. A identificação é feita a partir do estudo da quantidade de partículas, tamanho, forma e composição, que forneceram informações precisas sobre as condições das superfícies em movimento sem a necessidade de se desmontar o conjunto a qual estas partes pertencem. Tais partículas sólidas são geradas pelo atrito dinâmico entre peças em contato. De acordo com o estudo destas partículas pode-se relacionar as situações de desgastes do conjunto e atribuí-las a condições físicas e químicas. A análise dos óleos é feita por meio de técnicas laboratoriais que envolvem, reagentes, instrumentos e equipamentos. Assim, para se estudar a manutenção preditiva em motores de combustão interna, foi feito um estudo teórico sobre estes motores, sobre os lubrificantes, sobre os problemas e possíveis causas associados a falhas destes, sobre os tipos de manutenção preditivas aplicadas a estes e sobre trabalhos que tratam da manutenção preditiva em motores realizados por outros autores. Para auxiliar os estudos foi proposta a construção de duas bancadas de ensaios compostas de motores de quatro tempos, a gasolina, acoplados a um redutor de velocidades para fornecer carga aos mesmos... / In an internal combustion engine every pieces have a foreseen useful life. This duration is large or small according to the specific function to them attributed. Each piece has its own pre determined life that in normal operation conditions of the set attend to the expectations. By oil analysis one can monitor the pieces conditions. The oil analysis technique is a type of predictive maintenance. It can be done collecting the oil of an equipment and analyzing it latter on or analyzing it directly in systems “on line”. The oil analysis allows identifying the early symptoms of a component wear. The identification is done starting from the study of the particle quantity, size, forms and composition that supplies precise information about the moving superficial conditions without the need of disassembling the set which these parts belong to. Such solid particles are generated by dynamic friction among pieces in contact. According to the study of those particle one can relate the wear set situation and to attribute them to physical and chemical conditions. The oil analysis is done by means of laboratories techniques that involve reagent, instruments and equipments. So, to study the predictive maintenance in internal combustion engine it was done a theoretical study about those engine, about lubricants, about problems and possible causes related to fault of them, about the types of predictive maintenance associated to them and about papers that deal to predictive maintenance in internal combustion engine. To aid the studies it was proposed the construction of two test rig composed of gasoline four cycle internal combustion engine coupled to a reducer to supply load to them. In the first test rig it was used an internal combustion engine in advanced state of deterioration and on the second one it was used a new internal combustion engine. The results showed that even in advanced state ...(Complete abstract, click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-11-13Bitstream added on 2014-06-13T19:55:36Z : No. of bitstreams: 1 lago_df_me_ilha.pdf: 2600686 bytes, checksum: 82a754d34e90e3dd82ddaab84ab68958 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Todo sistema ou equipamento mecânico está sujeito a processos de deterioração. Esta deterioração leva ao aparecimento de defeitos que podem atrapalhar a continuidade e qualidade do serviço (produção). Uma quebra não prevista traduz-se por uma parada brusca, levando geralmente a grandes prejuízos e a perda de tempo de produção. Para evitar paradas inesperadas eficientemente e reduzir os custo de manutenção são utilizadas técnicas de manutenção preditiva. Entre todas as técnicas existentes, as mais importantes na manutenção de redutores são a análise de vibrações e a análise de partículas de desgaste. A determinação da severidade, modos e tipos de desgaste em máquinas pode ser feita pela identificação da morfologia, acabamento superficial, coloração, natureza, quantidade e tamanho das partículas encontradas em amostras de óleo ou graxas. Pela análise do sinal vibratório é possível tomar decisões de intervir ou não na operação da máquina, aumentando a disponibilidade e confiabilidade da mesma. A integração destas técnicas tem o potencial para revolucionar práticas industriais e proporcionar para as companhias um significante alívio econômico. Para estudo destas duas técnicas, neste trabalho foi construída uma bancada experimental com o propósito de se realizar a manutenção preditiva em um redutor de velocidades. O Sistema foi posto para funcionar até o limite de utilização. Foram utilizados lubrificantes recomendados pelo fabricante do redutor, lubrificantes com contaminação líquida em várias porcentagens e lubrificantes com contaminação sólida em duas porcentagens. Foram observadas que para baixas rotações a análise de partículas foi vantajosa em relação à análise de vibrações e que a contaminação por água, embora tenha ocasionado uma maior oxidação do sistema, proporcionou menor desgaste do que o lubrificante sem contaminação. / Every system or mechanical equipment is subject to deterioration processes. This deterioration takes to the apparition of defects that can disturb the continuity and quality of the service (production). One break not foreseen translates for an abrupt stop, usually taking to great damages and waste of time of production. For avoid unexpected stops efficiently and reduce the cost, predictive maintenance techniques are used. Among all the existent techniques, the most important in the maintenance of reducers are vibration analysis and wear particle analysis. The determination of the severity, wear modes and types in machines can be done through the identification of the morphology, surface finishing, coloration, nature, quantity and size of the particles found in oil samples or lubricating greases. Vibration Analysis is one of the oldest techniques in the maintenance. By vibration sign analysis it is possible to make decisions of intervening or not in the machine operation, improving its availability and reliability. The integration of these techniques has the potential to revolutionize industry practices and provide a significant industrial economic relief. For the study of these two techniques, in this work, an experimental bench was built with the purpose of doing the predictive maintenance in a reducer. The System was put to work until the limit. It was observed that for low rotations the wear particle analysis were advantageous in relation to the vibration analysis and for oil with water contamination, although causing a larger oxidation in the system, a smaller wear than the lubricant without contamination was provided.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-09-05Bitstream added on 2014-06-13T20:55:57Z : No. of bitstreams: 1 almeida_fcl_me_ilha.pdf: 3597520 bytes, checksum: 3503cdbcd54e460db80583534b7d06dd (MD5) / Neste trabalho se apresenta uma técnica de redução de dados para monitoração e diagnóstico automático de grupos geradores hidroelétricos com base na análise de vibrações, utilizando redes neurais artificiais. Os sinais de vibração são processados numericamente para se obter um espectro normalizado com no máximo doze freqüências, especialmente determinadas para cada máquina em particular, de tal forma a torná-lo representativo da condição da máquina. A definição das bandas de freqüência a serem usadas no processamento desse espectro especial é feita para cada equipamento a ser monitorado com auxílio de um ambiente computacional desenvolvido e apresentado neste trabalho. Um programa protótipo de monitoração baseado nestas técnicas foi desenvolvido e é apresentado com uso de exemplos de aplicação. / In this work a data reduction technique based on vibration analysis that can be applied to both monitoring and automatic diagnosis of rotating machineries together with use of neural networks is presented. Vibration signals are processed to obtain a normalized spectrum with up to 12 frequency bands that should be defined for each particular machine. In this manner this special spectrum can become representative of the machine’s working condition. The definition of the spectrum’s bands that will be used in data processing is carried out for each machine by use of a computational environment that has been developed. This environment is also shown in this work. A prototype monitoring program based in this technique also has been developed and its application is highlighted with examples.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FabianaPLM_DISSERT.pdf: 3435369 bytes, checksum: eeb98ff1cae8e980fe5be54da04a6770 (MD5) Previous issue date: 2012-08-31 / The simulation of SES-Natal Ponta Negra: mitigation of environmental risks and predictive maintenance strategy was developed in the context of several operational irregularities in the pumping stations and sewage systems in the system Ponta Negra. Thus, the environmental risks and complaints against the company due to overflows of sewage into the public thoroughfare became common. This neighborhood has shown in recent years an increase of resident higher than the initial expectation of growth. In this sense presumed the large population growth and generation of sewers higher than expected, associated to the use of corrective maintenance and misuse of the system may be the main causes of operational failures occurring in the SES. This study aimed at analyzing the hydraulic behavior of SES Ponta Negrathrough numerical simulation of its operation associated to future scenarios of occupation. The SES Ponta Negra has a long lengthof collection networks and 6 pumping stations interconnected, being EE 1, 2, 4 coastal way, and beach Shopping interconnected EE3 to receives all sewers pumped from the rest pumping station and pumped to the sewage treatment station of neighborhood which consists of a facultative pond followed by three maturation ponds with disposal of treated effluent into infiltration ditches. Oncethey are connected with each other, the study was conducted considering the days and times of higher inflow for all lifts. Furthermore, with the aim of measuring the gatherer network failures were conducted data survey of on the networks. Thephysical and operational survey data was conducted between January/2011 and janeiro/2012. The simulation of the SES was developed with the aim ofdemonstrating its functioning, eithercurrently and in the coming years, based in population estimates and sewage flow. The collected data represents the current framework of the pumping stations of the SES Ponta Negra and served as input to the model developed in MS Excel ? spreadsheet which allowed simulating the behavior of SES in future scenarios. The results of this study show thatBeach Shopping Pumping Station is actually undersized and presents serious functioning problemsthatmay compromise the environmental quality of surrounding area. The other pumping stations of the system will reach itsmaximum capacity between 2013 and 2015, although the EE1 and EE3 demonstrateoperation capacity, even precariously, until 2017. Moreover, it was observed that the misuse of the network system, due to the input of both garbage and stormwater, are major factors of failures that occur in the SES. Finally, it was found that the corrective maintenance appliance, rather than predictive,has proven to beinefficient because of the serious failuresin the system, causing damage to the environment and health risks to users / A Simula??o do SES Ponta Negra- Natal: mitiga??o dos riscos ambientais e estrat?gia de manuten??o preditiva foi desenvolvida no contexto de diversas irregularidades operacionais nas esta??es elevat?rias e redes coletoras de esgoto no sistema de Ponta Negra. Com isso, os riscos ambientais e as denuncias contra a empresa de saneamento devido aos extravasamentos de esgotos em via p?blica se tornaram comuns. Esse bairro vem apresentando nos ?ltimos anos um aumento populacional muito maior do que a expectativa inicial de crescimento. Nesse sentido, sup?e-se o grande crescimento populacional e de gera??o de esgotos acima do esperado, atrelado ? utiliza??o de manuten??o corretiva e o mau uso do sistema podem ser as principais causas das falhas operacionais ocorridas neste SES. Esse estudo teve por objetivo analisar o comportamento hidr?ulico do SES de Ponta Negra a partir da simula??o num?rica do seu funcionamento associados ? cen?rios futuros de ocupa??o. O SES Ponta Negra apresenta quil?metros de redes coletoras e 6 esta??es elevat?rias interligadas, sendo a EE 1, 2, 4, Via Costeira e Praia Shopping interligadas a EE3, qual recebe todos os efluentes das demais elevat?rias e bombeia para a esta??o de tratamento de esgotos do bairro a qual ? constitu?da de uma lagoa facultativa seguida de 3 lagoas de matura??o com disposi??o dos efluentes tratados em valas de infiltra??o. Por serem interligadas entre si, o estudo foi realizado considerando os dias e horas de maior vaz?o afluente para todas as elevat?rias. Al?m disso, a fim de mensurar as falhas nas redes coletoras foram realizados levantamento dos dados de obstru??es nessas redes. O levantamento e coleta de dados f?sicos e operacionais foram realizados entre janeiro/2011 e janeiro/2012. A simula??o do SES foi desenvolvida, a fim de nos mostrar como esse est? funcionando atualmente, e como ir? funcionar nos pr?ximos anos, com base na estimativa populacional e de vaz?o de esgotos. Os dados coletados representam o quadro atual das esta??es elevat?rias do SES Ponta Negra e alimentaram o modelo num?rico desenvolvido em planilha eletr?nica MS Excel? que permitiu simular o comportamento do SES em cen?rios futuros. Os resultados obtidos neste estudo mostram que a elevat?ria Praia Shopping j? est? subdimensionada e apresenta falhas graves de funcionamento que compromete a qualidade do ambiente os aspectos ambientais da ?rea onde est? inserida. As demais elevat?rias do sistema atingir?o sua capacidade m?xima segura de bombeamento entre os anos de 2013 e 2015, embora a EE 1 e EE 3 tenham a capacidade de operar, ainda que de forma muito prec?ria, at? o ano de 2017. Al?m disso, observou-se que o mau uso do sistema, com a entrada de lixo e ?gua de chuva na rede coletora, s?o fatores determinantes para as falhas que ocorrem no SES. E finalmente, constatou-se que a utiliza??o de manuten??o corretiva, em vez da preditiva, no sistema como um todo tem se mostrado altamente ineficiente causando graves falhas no sistema, gerando com isso danos ao meio ambiente e riscos sanit?rios aos clientes

Orientador: José Antonio Siqueira Dias / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T04:25:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_PaulodaSilva_D.pdf: 5062177 bytes, checksum: b08acd7cd74b46ed7ade778b2cbed7cf (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um sistema de baixo custo para monitoração e acompanhamento de equipamentos industriais com vistas à manutenção preditiva. O sistema desenvolvido monitora a vibração do elemento em estudo, e faz o registro da mesma comparando-se a um padrão de vibração considerado nominal, ou seja, uma condição de operação satisfatória da máquina. Quando uma variação na vibração do dispositivo monitorado é identificada, há de se observar seu comportamento, não só de amplitude mas também no espectro de frequência, pois geralmente a incidência de falhas ou anomalias apresentam vibrações em frequências diferentes da nominal de trabalho de um dispositivo. A Transformada de Fourier do sinal e os registros de leituras frequentes nos permitem um acompanhamento contínuo do equipamento monitorado. Adicionalmente ao acompanhamento da vibração mecânica, faz-se o monitoramento da corrente elétrica do motor de acionamento do elemento para observância de eventual sobrecarga, desequilíbrio das fases e análise do espectro de frequência do sinal elétrico de corrente, que nos permite avaliar as alterações na alimentação do mesmo, indicando alguma anomalia de natureza elétrica ao motor em estudo. Por fim ainda monitora-se a temperatura dos elementos em estudo, pois a vida útil destes depende das temperaturas a que são submetidos em regime de operação que têm impacto direto em isolamentos de bobinas e lubrificantes das partes mecânicas. Este sistema permite uma avaliação de uma máquina, sem intervenção humana para as medições de vibração e elétricas, aliado ao histórico levantado, torna-se uma ferramenta poderosa para a implementação de um programa de manutenção preditiva / Abstract: This work aims to develop a low-cost system for monitoring and tracking of industrial equipment with a view to predictive maintenance. It presents a system that monitors vibration of the recording studied element comparing the same to a vibration pattern considered nominal. When it detects a change in the vibration of the device is to observe their behavior, not only amplitude but in the frequency spectrum, usually because the incidence of faults or anomalies exhibit vibrations at different frequencies of nominal working of a device. The Fourier transform of the signal and records of frequent readings allow to close monitoring of the element under study. In addition to monitoring the mechanical vibration, it is monitoring the electrical current of the motor drive element for compliance with any overload, phase imbalance and even the analysis of spectro signal frequency electric current, which allows us to evaluate changes feeding the same, indicating an abnormality of the electric motor in nature study. Finally even monitor the temperature of the elements under study, because the life of these depends on the temperatures to which they are subjected in operation regime that have direct impact on coil insulation and lubricants of the mechanical parts. This system permits an automatic evaluation of the condition of a machine, without human intervention for measurement of vibration and electrical therein, together with the historical raised, becomes a powerful tool for industry implementation of a predictive maintenance program / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica

Elevados níveis de vibração podem levar um equipamento à fadiga, e consequente quebra, podendo causar perdas de produção, problemas de fornecimento de material ou de serviço. Este trabalho desenvolveu um sistema para acionamento, aquisição e análise de uma bancada de ensaio de vibração em máquinas rotativas. O sistema proposto é composto por uma bancada com um motor fixo a uma plataforma, cujo eixo está acoplado a um rotor que pode sofrer desbalanceamento, através de inserção de massas. A rotação do eixo do motor é mensurada por um sensor indutivo, a vibração no mancal é monitorada por um acelerômetro. Para controle de acionamento e aquisição de dados foi utilizado o software LabVIEW. Esta bancada foi desenvolvida com a finalidade de estudar o comportamento dinâmico do rotor que está apoiado em mancais de rolamento. A estrutura montada permite simulação de falhas. Neste trabalho foi proposto o desbalanceamento de massa em um único plano, que é classificado como desbalanceamento estático. Este tipo de simulação foi escolhido também, visto que o rotor só possui um plano para desbalanceamento. Foram realizados experimentos que possibilitaram a detecção das falhas através do nível de vibração medido pelo acelerômetro e através da frequência do sinal de vibração foi comprovado que a amplitude significativa do espectro ocorre na frequência de rotação do equipamento, quando se trata de desbalanceamento. A bancada foi desenvolvida para ser utilizada no Laboratório de Vibrações Mecânicas da Universidade de Taubaté, porém as técnicas desenvolvidas podem ter aplicabilidade no ramo industrial, principalmente em manutenção preditiva. / High levels of vibration equipment can lead to fatigue and consequent breakage, may cause production losses, problems of supply of equipment or service. This study developed a system for triggering, acquisition and analysis of a bench test vibration in rotating machines. The proposed system consists of a bench with a motor fixed to a platform whose shaft is coupled to a rotor imbalance can suffer through insertion of mass. The rotation of the motor shaft is measured by an inductive sensor, vibration in the bearing is monitored by an accelerometer. To drive control and data acquisition software was used LabVIEW. This bench was developed in order to study the dynamic behavior of the rotor that is supported by ball bearings. The assembled structure allows fault simulation. This work proposes the unbalance mass in a single plane, which is classified as static unbalance. Such simulation was also chosen since the rotor has only one plan for unbalance. Experiments were performed which allowed the detection of faults through the vibration level measured by the accelerometer and by the frequency of the vibration signal has been proven that the amplitude of the spectrum of significant vibration occurs in the rotation frequency of the machine when it comes to unbalance. The bench has been developed for use in Mechanical Vibration Laboratory at the University of Taubate, but the techniques developed may have applicability in the industrial sector, especially in predictive maintenance.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta open-source para a classificação e contagem automática de partículas em óleos industriais. As análises são realizadas através da filtragem do óleo por membranas onde as imagens são obtidas por uma câmera ligada a um microscópio óptico conforme a norma ISO4407:2002. Para a codificação dos resultados, foi utilizada a norma ISO4406:1999 que descreve o método utilizado para sua nomenclatura. O framework foi elaborado em torno do software ImageJ que possui vasta literatura na área e possibilita a extensão futura da ferramenta para outras áreas. Os resultados obtidos demonstram o potencial da ferramenta para a contagem de partículas de forma rápida e eficaz fornecendo, ao especialista, informações importantes sobre as características do particulado analisado. / This work presents the development of an open-source tool for automatic classification and counting of particles in industrial oils. Analyses are performed by filtering the oil through a membrane where the images are obtained by a camera connected to an optical microscope according to the standard ISO4407: 2002. For coding the results, the standard ISO4406 was used and describes the method used to its nomenclature. The framework was developed around the software ImageJ which has vast literature in the field and enables the tool for further extension to other areas. The results demonstrate the potential of the tool for quickly and effectively count particles, giving to the specialist important information about the analyzed particulate characteristics.