Desenvolvimento de Sistema para Inspeção de Rigidez de Rolamentos de Motores por Ensaio de Cargas Axiais

Abstract

Neste trabalho, é desenvolvido um sistema de medição para inspecionar a rigidez de montagem dos rolamentos traseiros utilizados em motores de médio porte da empresa WEG Motores. Inicialmente são estudados os fundamentos sobre motores elétricos, arranjos de rolamentos e dispositivos de aquisição e geração de sinais utilizados no sistema. Na sequência, é proposto o sistema de medição que disponibiliza para o operador uma curva de força \textit{versus} deslocamento. O sistema proposto é baseado na atuação hidráulica automatizada de esforços axiais mensurados por uma célula de carga na parte frontal do eixo do motor. Além da medição dos esforços axiais, também é realizada a medição do deslocamento absoluto através de sensores de deslocamento posicionados na parte traseira do eixo do motor onde os rolamentos estão dispostos. Ao longo do trabalho é apresentada a integração de \textit{hardware} e o desenvolvimento de \textit{software} em LabVIEW, os quais são realizados de acordo com o fluxo do processo de ensaio. Os resultados obtidos demonstram a eficácia do sistema proposto para gerar as curvas requisitadas, permitindo assim que o operador forneça um diagnóstico preciso sobre o estado de funcionamento do rolamento sob análise.

In this work, a measuring system is developed to inspect the mounting stiffness of the rear bearings used in medium-sized motors by WEG Motores company. Initially, the fundamentals of electric motors, bearing arrangements and signal acquisition and generation devices used in the system are studied. Next, the measurement system is proposed which provides to the operator a force versus displacement curve. The proposed system is based on the automated hydraulic actuation of axial forces measured by a load cell at the front of the motor shaft. In addition to axial forces measurement, absolute displacement is also measured using displacement sensors positioned at the rear of the motor shaft where the bearings are arranged. Hardware integration and software development in LabVIEW are also presented in this work, which are performed according to the testing process flow. The results confirm the effectiveness of the proposed system to generate the required curves, thus allowing the operator to provide an accurate diagnosis of the operating state of the bearing under analysis.