{"id":10748,"date":"2025-01-02T15:05:12","date_gmt":"2025-01-02T14:05:12","guid":{"rendered":"https:\/\/samotics.com\/?p=10748"},"modified":"2025-10-01T13:26:55","modified_gmt":"2025-10-01T11:26:55","slug":"common-faults-steel-manufacturing","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/samotics.com\/pt\/case-studies\/common-faults-steel-manufacturing","title":{"rendered":"9x falhas comuns detectadas no fabrico de a\u00e7o"},"content":{"rendered":"

Neste estudo de caso, explicamos como SAM4<\/a> detecta falhas comuns em siderurgias utilizando resultados reais de dados an\u00f3nimos do SAM4, para ajudar os engenheiros a avaliar o valor do SAM4 para as suas pr\u00f3prias opera\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

Indicadores mec\u00e2nicos<\/h2>\n

Os componentes em falha deixam assinaturas distintas nos sinais de corrente e tens\u00e3o em frequ\u00eancias relacionadas com a sua geometria. Por exemplo, os problemas dos rolamentos de rolos podem ser identificados por altera\u00e7\u00f5es nas frequ\u00eancias de passagem da esfera, rota\u00e7\u00e3o da esfera e gaiola do rolamento, que dependem em parte do n\u00famero de rolos e do seu tamanho.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Figura 1. Os picos em torno da frequ\u00eancia de alimenta\u00e7\u00e3o nas frequ\u00eancias carater\u00edsticas deste rolamento indicam danos em desenvolvimento no rolamento (azul = saud\u00e1vel, preto = danos no rolamento, verde = ap\u00f3s substitui\u00e7\u00e3o).<\/figcaption><\/figure>\n
\"\"<\/a>
Figura 2. Exemplo de an\u00e1lises do painel de controlo SAM4 para duas falhas mec\u00e2nicas diferentes.<\/figcaption><\/figure>\n

Exemplo 1: Acoplamento defeituoso<\/h2>\n

As altera\u00e7\u00f5es no espetro de frequ\u00eancia levaram a SAM4 a diagnosticar um acoplamento defeituoso num dos rolos da mesa de sa\u00edda. Alert\u00e1mos primeiro o cliente no ponto amarelo da figura 4. O aumento lento continuou e tr\u00eas semanas depois (ponto laranja) aconselh\u00e1mos o cliente a inspecionar o acoplamento. N\u00e3o foram encontrados sinais visuais de deteriora\u00e7\u00e3o, mas as altera\u00e7\u00f5es n\u00e3o saud\u00e1veis persistiram e coloc\u00e1mos o rolo em alerta vermelho cerca de tr\u00eas meses ap\u00f3s o SAM4 ter assinalado pela primeira vez um aumento. O cliente decidiu n\u00e3o intervir e o acoplamento defeituoso partiu-se tr\u00eas semanas depois. Substitu\u00edram-no e as intensidades voltaram ao normal.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Figura 3. O espetro de frequ\u00eancia da corrente para o rolo quando saud\u00e1vel (azul) vs. com acoplamento degradado (preto).<\/figcaption><\/figure>\n
\"\"<\/a>
Figura 4. Aumento da intensidade durante um per\u00edodo de tr\u00eas meses no segundo harm\u00f3nico da frequ\u00eancia de rota\u00e7\u00e3o do rolo. Note-se a diminui\u00e7\u00e3o da amplitude depois de o cliente ter substitu\u00eddo o acoplamento defeituoso.<\/figcaption><\/figure>\n

Exemplo 2: Acoplamento defeituoso<\/h2>\n

Um aumento de intensidade na frequ\u00eancia de rota\u00e7\u00e3o de um rolo de uma mesa de runout levou o SAM4 a diagnosticar uma falha de acoplamento. A figura 5 mostra as altera\u00e7\u00f5es de intensidade na frequ\u00eancia de rota\u00e7\u00e3o do rolo ao longo do tempo. O cliente foi inicialmente alertado para uma anomalia significativa no ponto laranja da figura 5 e aconselhado a inspecionar o acoplamento. A intensidade aumentou rapidamente, resultando num alerta vermelho v\u00e1rios dias depois. O cliente deixou o ativo a funcionar at\u00e9 \u00e0 rutura do acoplamento, cerca de tr\u00eas dias ap\u00f3s o alerta vermelho. As intensidades voltaram ao normal depois que o acoplamento quebrado foi substitu\u00eddo.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Figura 5. Aumento da intensidade na frequ\u00eancia de rota\u00e7\u00e3o do rolo ao longo do tempo. Note-se a queda na amplitude depois de o cliente ter substitu\u00eddo o acoplamento partido.<\/figcaption><\/figure>\n
\"\"<\/a>
Figura 6. Altera\u00e7\u00f5es no espetro de frequ\u00eancias ao longo do tempo: saud\u00e1vel (azul) vs. em degrada\u00e7\u00e3o (preto). O aparecimento de aumentos regulares, mas transit\u00f3rios, do ru\u00eddo (verde) foi parte do que motivou a passagem a alerta vermelho para esta m\u00e1quina.<\/figcaption><\/figure>\n

Exemplo 3: Acoplamento defeituoso<\/h2>\n

O SAM4 detectou um aumento de intensidade na frequ\u00eancia de rota\u00e7\u00e3o deste cilindro mais a segunda harm\u00f3nica, bem como um aumento do n\u00edvel de ru\u00eddo. Estas altera\u00e7\u00f5es eram consistentes com o padr\u00e3o t\u00edpico relacionado com a folga no acoplamento do eixo cardan para os outros rolos da mesa de runout deste cliente. Aconselh\u00e1mos o cliente a verificar se o acoplamento estava a ficar solto durante a pr\u00f3xima ronda de manuten\u00e7\u00e3o. O cliente informou-nos que n\u00e3o tinha visto quaisquer sinais de deteriora\u00e7\u00e3o, mas que tinha substitu\u00eddo o elemento defeituoso por precau\u00e7\u00e3o. Os dados subsequentes mostraram que os valores tinham voltado ao normal.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Figura 7. Aumento da intensidade no segundo harm\u00f3nico da frequ\u00eancia de rota\u00e7\u00e3o do rolo ao longo do tempo. Note-se a diminui\u00e7\u00e3o da amplitude depois de o cliente ter substitu\u00eddo o elemento defeituoso.<\/figcaption><\/figure>\n

Exemplo 4: Eixo cardan defeituoso<\/h2>\n

Altera\u00e7\u00f5es s\u00fabitas no valor m\u00e9dio quadr\u00e1tico (RMS) da corrente levaram o SAM4 a assinalar um potencial problema no eixo cardan deste cilindro de mesa. A an\u00e1lise espetral revelou um aumento de intensidade em v\u00e1rios harm\u00f3nicos da frequ\u00eancia de rota\u00e7\u00e3o do rolo, bem como no n\u00edvel de ru\u00eddo. A experi\u00eancia anterior com os rolos deste cliente indicava que esta era uma falha que se podia desenvolver rapidamente, pelo que coloc\u00e1mos o ativo em alerta laranja e recomend\u00e1mos que o cliente inspeccionasse o eixo cardan o mais rapidamente poss\u00edvel. Tr\u00eas dias depois, pass\u00e1mos para alerta vermelho. O cliente referiu que estava \u00e0 espera da oportunidade certa para substituir o eixo cardan. Tr\u00eas dias depois, o eixo cardan partiu-se. O cliente substituiu-o e os valores voltaram ao normal.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Figura 8. Altera\u00e7\u00f5es no espetro de frequ\u00eancias ao longo do tempo: saud\u00e1vel (azul) vs. em degrada\u00e7\u00e3o (preto).<\/figcaption><\/figure>\n
\"\"<\/a>
Figura 9. Aumento de magnitude na primeira inter-harm\u00f3nica (parte do ru\u00eddo m\u00ednimo).<\/figcaption><\/figure>\n

Exemplo 5: Defeito no rolamento<\/h2>\n

O SAM4 mediu uma intensidade crescente na frequ\u00eancia da gaiola (frequ\u00eancia fundamental do comboio) para um dos rolamentos do motor deste rolo da mesa de rodagem. A carga no motor tamb\u00e9m aumentou gradualmente, sem altera\u00e7\u00f5es correspondentes no processo. Alert\u00e1mos o cliente para poss\u00edveis danos no rolamento (ponto laranja na figura 10). Quatro semanas mais tarde, substitu\u00edram o rolamento durante uma paragem de manuten\u00e7\u00e3o planeada. As pontua\u00e7\u00f5es do motor voltaram ent\u00e3o ao normal.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Figura 10. A carga no motor a aumentar ao longo do tempo. O cliente recebeu um alerta no ponto laranja, aconselhando a inspe\u00e7\u00e3o. Ap\u00f3s a manuten\u00e7\u00e3o, a carga no motor voltou ao normal.<\/figcaption><\/figure>\n

Exemplo 6: Defeito no rolamento<\/h2>\n

Pequenos picos na frequ\u00eancia da gaiola para o rolamento NDE do motor levaram a SAM4 a diagnosticar um problema de desenvolvimento do rolamento. O cliente foi alertado (o ponto laranja na figura 12) e aconselhado a inspecionar o rolamento na pr\u00f3xima paragem de manuten\u00e7\u00e3o planeada. Na paragem planeada, cerca de dois meses depois, foram confirmados os danos iniciais no rolamento e foram tomadas medidas corretivas.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Figura 11. O espetro de frequ\u00eancias para o motor em bom estado (azul) e com uma chumaceira degradada (preto). Os picos correspondem \u00e0 frequ\u00eancia da gaiola da chumaceira e aos seus harm\u00f3nicos.<\/figcaption><\/figure>\n
\"\"<\/a>
Figura 12. Aumento da intensidade na frequ\u00eancia da gaiola do rolamento NDE (pontos azuis). Os valores voltaram ao normal ap\u00f3s a substitui\u00e7\u00e3o do rolamento (pontos pretos).<\/figcaption><\/figure>\n

Exemplo 7: Defeito no rolamento<\/h2>\n

A SAM4 observou um aumento de intensidade nas frequ\u00eancias correspondentes \u00e0 chumaceira de rolos (frequ\u00eancia da gaiola mais harm\u00f3nicas). Alert\u00e1mos o cliente e aconselh\u00e1mo-lo a verificar se o rolamento estava danificado. Num momento oportuno, tr\u00eas meses mais tarde, o cliente confirmou os danos na chumaceira atrav\u00e9s de medi\u00e7\u00f5es manuais das vibra\u00e7\u00f5es. Substitu\u00edram a chumaceira e os valores voltaram ao normal.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Figura 13. Varia\u00e7\u00e3o do espetro de frequ\u00eancias do rolo durante um per\u00edodo de tr\u00eas meses: em bom estado (azul e preto) e com o in\u00edcio da degrada\u00e7\u00e3o da chumaceira (verde). Os picos correspondem \u00e0 frequ\u00eancia da gaiola da chumaceira e aos seus harm\u00f3nicos.<\/figcaption><\/figure>\n
\"\"<\/a>
Figura 14. Um mapa de calor que mostra as altera\u00e7\u00f5es relacionadas com a degrada\u00e7\u00e3o dos rolamentos. O eixo horizontal \u00e9 a frequ\u00eancia; o eixo vertical \u00e9 o tempo, da data mais antiga na parte superior \u00e0 data mais recente na parte inferior. A cor indica a intensidade, de alta em vermelho a baixa em azul. Novos picos em frequ\u00eancias relacionadas com rolamentos s\u00e3o claramente vis\u00edveis na metade inferior do gr\u00e1fico.<\/figcaption><\/figure>\n

Indicadores el\u00e9ctricos<\/h2>\n

O desenvolvimento de problemas el\u00e9ctricos afecta instantaneamente o campo magn\u00e9tico do motor e deixa assinaturas distintas nos sinais de corrente e tens\u00e3o. Por exemplo, uma barra de rotor partida cria uma assimetria el\u00e9ctrica no rotor que produz um campo magn\u00e9tico contra-rotativo, induzindo correntes no estator em m\u00faltiplos de duas vezes a frequ\u00eancia de escorregamento em torno da frequ\u00eancia de alimenta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Figura 15. Outro indicador de barra de rotor partida: as deforma\u00e7\u00f5es t\u00e9rmicas do rotor resultantes induzem picos na frequ\u00eancia de rota\u00e7\u00e3o do motor (setas) modulados em torno de harm\u00f3nicas da frequ\u00eancia de alimenta\u00e7\u00e3o (linhas verticais).<\/figcaption><\/figure>\n

Exemplo 8: Curto-circuito no enrolamento do estator<\/h2>\n

A SAM4 observou um aumento da frequ\u00eancia de rota\u00e7\u00e3o do motor, o que pode ser indicativo de v\u00e1rios modos de falha. Inform\u00e1mos o cliente e pedimos-lhe que inspeccionasse o rolo. N\u00e3o foram encontrados quaisquer sinais de danos. Com o tempo, a intensidade tamb\u00e9m come\u00e7ou a aumentar nos harm\u00f3nicos \u00edmpares da frequ\u00eancia de alimenta\u00e7\u00e3o e a SAM4 come\u00e7ou a observar um desequil\u00edbrio de corrente maior do que nos outros motores do cliente. Estes indicadores levaram a SAM4 a diagnosticar a degrada\u00e7\u00e3o do isolamento do enrolamento do estator e a colocar o motor em alerta vermelho. O cliente substituiu o motor durante a pr\u00f3xima paragem planeada e os valores voltaram ao normal.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Figura 17. A frequ\u00eancia de rota\u00e7\u00e3o do motor apresenta um claro e intenso aumento de magnitude (pontos azuis). Os valores voltaram ao normal (pontos pretos) ap\u00f3s a substitui\u00e7\u00e3o do motor. Tr\u00eas meses desde o primeiro alerta do SAM4 at\u00e9 \u00e0 sua substitui\u00e7\u00e3o.<\/figcaption><\/figure>\n
\"\"<\/a>
Figura 18. O desequil\u00edbrio durante o per\u00edodo de interesse (lado direito do gr\u00e1fico) foi notavelmente mais elevado do que o habitual para este motor e n\u00e3o se reflectiu nos outros motores do mesmo grupo.<\/figcaption><\/figure>\n

Exemplo 9: Excentricidade do rotor<\/h2>\n

O SAM4 observou um aumento de intensidade numa frequ\u00eancia correspondente ao n\u00famero de barras do rotor multiplicado pela frequ\u00eancia de rota\u00e7\u00e3o, o que pode ser indicativo de excentricidade do rotor. Notific\u00e1mos o cliente e continu\u00e1mos a monitorizar o ativo. Como os valores continuaram a aumentar, pass\u00e1mos para alerta laranja e depois para alerta vermelho, mantendo o cliente informado semanalmente e depois diariamente. Cinco meses depois, o cliente substituiu o motor e as intensidades voltaram aos n\u00edveis normais.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Figura 19. A intensidade crescente na frequ\u00eancia correspondente ao n\u00famero de barras do rotor multiplicado pela frequ\u00eancia de rota\u00e7\u00e3o do motor durante um per\u00edodo de sete meses. Ap\u00f3s a substitui\u00e7\u00e3o do motor pelo cliente, os valores voltaram ao normal.<\/figcaption><\/figure>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

In this case study, we explain how SAM4 detects common faults in steel mills using actual results from anonymized SAM4 data, to help engineers evaluate SAM4\u2019s value for their own operations. Mechanical indicators Failing components leave distinct signatures in the current and voltage signals at frequencies related to their geometry. For example, roller bearing issues […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":12859,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"content-type":"","_lmt_disableupdate":"no","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"coauthors":[22],"class_list":["post-10748","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-case-studies"],"modified_by":null,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10748","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=10748"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10748\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":11577,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10748\/revisions\/11577"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/12859"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10748"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=10748"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=10748"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=10748"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}