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UC UC02923 · T. Mecatrónica

Ficha 02 · Ensaios, documentação, diagnóstico

Ensaios funcionais, comissionamento, troubleshooting
Versão · Aluno
Tempo · 60 minutos
Cotação · 100 pontos
Aluno(a)
Turma
Data
Objectivos da ficha

Parte I · Ensaios sem carga

Exercício 1 · Sequência (10 pts)

Acabaste de montar um motor + bomba acoplados. Antes de pôr em produção, descreve a sequência de ensaios sem carga.

  1. Rodar à mão o veio (se possível) — sentir se há prisão, arrastamento anormal, ruído metálico.
  2. Verificar sentido de rotação correto (motor 3F pode rodar invertido com fases trocadas).
  3. Ligar à velocidade mínima (jog/inching) 10-30 segundos — observar.
  4. Aumentar gradualmente até velocidade nominal:
  5. 25% → estabilizar 2 min.
  6. 50% → 5 min.
  7. 75% → 5 min.
  8. 100% → manter 15-30 min.
  9. Monitorizar continuamente:
  10. Ruído (familiar OU metálico estranho).
  11. Vibração (mão na carcaça; idealmente sensor).
  12. Temperatura (mão livre; termómetro IR).
  13. Consumo eléctrico do motor.
  14. Estanquidade (sem fugas de óleo/líquido).
  15. Após 30 min sem carga: parar, deixar arrefecer, reabrir se possível, verificar (massa, vedantes, parafusos não soltos).

Se algo destoa → parar, diagnosticar, corrigir, repetir do passo 4.

Exercício 2 · Sinais de problema (15 pts)

Durante o ensaio sem carga, observas:

a) Temperatura na carcaça do rolamento sobe a 90°C em 10 min. b) Vibração crescente ao aproximar 1500 rpm. c) Ruído metálico intermitente "tick-tick". d) Pequena fuga de óleo pelo vedante labial.

Para cada, diz a causa provável e o que fazes.

a) Temp 90°C — anormal (normal < 70°C). Causas: - Falta de massa no rolamento ou massa errada. - Pré-carga excessiva (rolamento muito apertado). - Desalinhamento do veio que carrega o rolamento. - Defeito no rolamento.

Acção: parar imediatamente; deixar arrefecer; reabrir e inspeccionar massa + alinhamento. Substituir rolamento se danificado.

b) Vibração crescente perto de 1500 rpm: frequência crítica/ressonância do conjunto. Pode ser: - Desequilíbrio do rotor (corrigir com equilibradora). - Desalinhamento. - Folga em rolamento. - Componente solto.

Acção: parar. Re-verificar alinhamento. Equilibrar rotor se necessário. Apertos.

c) "Tick-tick" intermitente: ruído cíclico → frequência relacionada com rotação: - Esfera/rolo danificado num rolamento. - Dente danificado em engrenagem. - Chaveta solta a "bater".

Acção: parar; identificar com estetoscópio em diferentes pontos; abrir e inspeccionar.

d) Fuga pequena por vedante: - Vedante mal colocado (lábio invertido). - Vedante danificado (corte no manuseamento). - Veio com rugosidade alta na zona de selagem. - Pressão interna excessiva.

Acção: parar; substituir vedante; inspeccionar superfície do veio.

Parte II · Ensaios com carga

Exercício 3 · Plano de cargas (10 pts)

Como aplicas carga progressiva num ensaio funcional? Que medições registas?

Plano de carregamento progressivo: 1. 10% da carga nominal → estabilizar 5 min. 2. 25% → 10 min. 3. 50% → 15 min. 4. 75% → 15 min. 5. 100% → 30 min. 6. 110% (sobrecarga teste) → 5 min, se equipamento permite.

A cada nível, registar: - Corrente eléctrica do motor (A). - Tensão (V). - Vibração (m/s² ou mm/s rms) em rolamentos. - Temperatura de rolamentos e carcaça. - Ruído com sonómetro (dB(A)). - Para bombas: pressão de saída + caudal. - Para compressores: pressão + temperatura ar saída. - Para redutores: temperatura óleo.

Comparar com valores de projecto/catálogo. Desvios > 10-15% merecem investigação.

Parte III · Documentação

Exercício 4 · Ficha de comissionamento (15 pts)

Preenche uma ficha resumida de comissionamento para uma bomba centrífuga acabada de montar.

Cabeçalho: Bomba centrífuga BC-100, montada hoje na linha de produção da fábrica. Motor 3 kW, 1450 rpm.

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FICHA DE COMISSIONAMENTO

EQUIPAMENTO: Bomba centrífuga BC-100
LOCALIZAÇÃO: Fábrica X / Linha A / Posto 3
 SÉRIE: BC-100-2026-018
MONTADOR: João Silva
APROVADOR: Maria Santos
DATA: 2026-05-21
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COMPONENTES (BOM)
[1] Carcaça bomba       BC-100-CAR-V2     lote 26/04
[2] Impulsor            BC-100-IMP-A      lote 26/05
[3] Veio                BC-100-VEI        C45, Ø25
[4] Rolamentos          2× SKF 6205-2RS   lote 25/12
[5] Vedantes labiais    2× DIN 3760 25×42×7  novo
[6] Acoplamento         Lovejoy L-090     spider 95A
[7] Motor               Siemens 3 kW 1450 rpm  AC1N-15

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APERTOS
- Flange aspiração (4× M12, classe 8.8): 85 N·m
- Chumbadores motor (4× M16):           210 N·m
- Acoplamento parafusos (4× M10):        50 N·m

LUBRIFICAÇÃO
- Massa rolamentos: SKF LGEP 2, 30 g por rolamento
- Próxima manutenção: 2000 h

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ALINHAMENTO
- Método: comparador (Rim & Face)
- Paralelo radial: 0,04 mm (toler. < 0,1)
- Angular: 0,02°/100 mm (toler. < 0,05)
- Calços rear motor: 0,5 mm + 0,2 mm

ENSAIOS
- No-load 30 min:
  · Temp rolamento entrada: 48°C
  · Temp rolamento saída: 52°C
  · Vibração: 1,3 mm/s rms
  · Ruído: 78 dB(A)
  · Corrente motor: 4,8 A (nominal 6,2 A)

- Load 100% (caudal 50 /h, pressão 2,5 bar):
  · Temp rolamentos: 61°C / 65°C
  · Vibração: 2,1 mm/s rms
  · Ruído: 82 dB(A)
  · Corrente: 6,0 A (nominal 6,2 A)
  · Caudal: 49,8 /h (especificado 50 ±2)
  · Pressão: 2,52 bar (especificado 2,5 ±0,1)

NOTA: tudo dentro de especificação. 

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OBSERVAÇÕES
- Detectado pequeno arranhão cosmético na carcaça (sem impacto funcional).
- Substituído vedante labial entrada (estava com pequeno corte).

PRÓXIMAS ACÇÕES
- Inspeção visual após 100h funcionamento.
- Inspecção rolamentos + nível massa após 2000h.

ASSINATURAS
Montador: João Silva     ___________     Data: 21/05/26
Aprovador: Maria Santos  ___________     Data: 21/05/26
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Exercício 5 · Rastreabilidade (10 pts)

Por que é importante documentar tão detalhadamente o comissionamento? Dá 3 razões práticas.

  1. Manutenção futura — daqui a 6 meses ou 5 anos, alguém vai abrir esta máquina; saberá o que está lá dentro, com que torques foi apertada, que lote de rolamentos foi usado. Poupa horas de diagnóstico.

  2. Garantia e responsabilidade — se o equipamento falhar, a ficha mostra que foi montado conforme especificação. Protege o montador e a empresa de reclamações.

  3. Análise de falhas — se um lote de rolamentos falhar prematuramente noutras máquinas, podemos cruzar com o lote registado e identificar quais foram afectadas.

Bónus: 4. Auditorias de qualidade (ISO 9001, etc.) exigem rastreabilidade. 5. Aprendizagem da equipa — bons fichas tornam-se referência de boas práticas. 6. Em sectores críticos (aviação, médico, nuclear), rastreabilidade é obrigatória por lei/norma.

Parte IV · Diagnóstico

Exercício 6 · Vibração (10 pts)

Após 3 meses em produção, uma bomba começa a vibrar mais que o normal. Como diagnosticas?

Diagnóstico sistemático:

  1. Comparar com baseline — qual era a vibração no comissionamento? (Por isso documentamos!)

  2. Medir vibração em vários pontos (sensor ou app de telemóvel):

  3. Carcaça vertical, horizontal, axial.
  4. Em cada rolamento.

  5. Análise espectral (se equipamento permite):

  6. Pico a 1× rpm → desequilíbrio.
  7. Pico a 2× rpm → desalinhamento.
  8. Picos a frequências de defeito de rolamento → rolamento danificado.
  9. Picos altos a alta frequência → folga em rolamento.

  10. Verificar visualmente:

  11. Acoplamento (spider gasto, danificado).
  12. Chumbadores soltos (verificar com torquímetro).
  13. Fugas (massa nos rolamentos).

  14. Re-medir alinhamento — pode ter mudado por sedimentação da fundação ou aperto perdido.

  15. Inspeccionar rolamentos (paragem programada) — som com estetoscópio; substituir se confirmados defeitos.

  16. Se persistir, equilibrar rotor numa equilibradora.

A documentação de comissionamento é o ponto de partida desta investigação.

Exercício 7 · Sinais (10 pts)

Liga cada sintoma à causa mais provável:

Sintoma Causa provável
Vibração a 2× rpm a) Folga em rolamento
Temperatura crescente sem mudança de carga b) Desbalanceamento
Ruído cíclico baixo c) Desalinhamento
Vibração a 1× rpm d) Falta de lubrificante / desgaste
Vibração de alta frequência > 1 kHz e) Componente cíclico (dente, esfera)

Parte V · Cenário

Exercício 8 · Comissionamento completo (10 pts)

Vais montar e comissionar um compressor de ar novo. Lista os 7 passos principais do plano completo (montagem + ensaio + documentação).

  1. Leitura completa do manual do fabricante + desenhos + ficha técnica. Inventário de componentes vs BOM.

  2. Montagem mecânica seguindo ordem do manual:

  3. Base + chumbadores.
  4. Compressor + acoplamento.
  5. Motor eléctrico.
  6. Alinhamento motor-compressor com comparador/laser.
  7. Apertos finais em cruz e fases.

  8. Ligações fluidas (pneumáticas):

  9. Tubagens de aspiração, descarga.
  10. Reservatório se aplicável.
  11. Drenos.
  12. Manómetros, válvulas de segurança.

  13. Ligações eléctricas (por electricista qualificado):

  14. Alimentação 3F.
  15. Verificar sentido de rotação.
  16. Botoneiras, segurança.
  17. Sondas de temperatura/pressão.

  18. Lubrificação inicial:

  19. Enchimento de óleo do compressor.
  20. Massa nos rolamentos do motor (se aplicável).

  21. Ensaios funcionais:

  22. Sem carga (válvula descarregada): 30 min monitorizando temp/vib/ruído.
  23. Com carga progressiva: 25% → 50% → 75% → 100% da pressão nominal.
  24. Operação contínua 1-2h a 100% para estabilização térmica.
  25. Teste das válvulas de segurança (alívio).

  26. Documentação + handover:

  27. Ficha de comissionamento completa.
  28. Manual entregue ao operador + formação.
  29. Plano de manutenção preventiva agendado (próximas verificações).
  30. Fotografias e dados de baseline (vibração, temperatura) para comparação futura.

Tempo total: 4-8 horas para compressor médio. Vida útil esperada se bem comissionado: 15-25 anos.