Visão geral da máquina
A prensa expeller é utilizada para extrair óleo de sementes, oleaginosas e outras matérias-primas de origem vegetal. Seu funcionamento baseia-se na aplicação de alta pressão por meio de um eixo helicoidal que gira no interior de um cilindro ajustado com precisão.
A prensa tritura e comprime a matéria-prima, forçando a saída do óleo por pequenas aberturas, enquanto o resíduo sólido seco, conhecido como torta ou farelo, é expelido separadamente.
O sistema de transmissão é composto por:
Motor: 545 kW, 4 polos, acionado por inversor de frequência (VFD)
Caixa de engrenagens: relação de transmissão de 18:1
Prensa expeller: aproximadamente 100 rpm
Configuração dos dispositivos e do software de monitoramento
Os engenheiros de confiabilidade da I-care instalaram sensores de vibração Wi-care™ nos diferentes ativos para monitorar continuamente os níveis de vibração, impacto e temperatura de todo o sistema.
Os engenheiros instalaram dois sensores de vibração na motorização, quatro na caixa de engrenagens para detectar possíveis falhas e, devido à sua complexidade, dois sensores na prensa expeller.
Após a configuração, os sensores Wi-care™ enviam continuamente os dados de condição dos ativos para o I-see™, nossa plataforma de análise baseada em IA. Sua função é classificar cuidadosamente cada dado coletado e identificar se ele indica uma operação normal, um possível problema ou um alarme crítico. Os insights gerados pela IA são consolidados em relatórios que oferecem uma visão clara das tendências de condição da motorização, da caixa de engrenagens e da prensa.
Em seguida, os analistas de confiabilidade da I-care revisam esses relatórios para identificar possíveis problemas e fornecer recomendações, conforme descrito nas etapas abaixo.
Análise detalhada
Etapa 1 | Detecção de falhas
O painel do I-see™ destacou uma anomalia na caixa de engrenagens da prensa expeller, registrando várias medições consecutivas classificadas como “altas”.
Esse alerta levou à realização imediata de uma análise detalhada.
Etapa 2 | Análise
O gráfico a seguir revelou um aumento significativo dos níveis de vibração ao longo de um mês, especialmente na faixa de baixas frequências (0 a 500 Hz).
A análise revelou uma família de harmônicos em 8,82X, com bandas laterais de 1X correspondentes à velocidade do eixo intermediário da caixa de engrenagens (405 RPM).
O analista identificou essa assinatura como um padrão clássico de defeito na pista interna do rolamento, confirmado pela sua correspondência com a frequência teórica de passagem dos elementos rolantes pela pista interna (Ball Pass Frequency of Inner Race, BPFI) do rolamento SKF 22328.
Etapa 3 | Recomendação
Poucos dias após o alerta, com base na evolução da assinatura de vibração, o especialista da I-care recomendou a substituição dos rolamentos do eixo intermediário.
Até que a equipe de manutenção realizasse a intervenção, o especialista da I-care acompanhou de perto a condição do ativo para gerenciar o risco.
Etapa 4 | Monitoramento
Durante o período de monitoramento que antecedeu a intervenção, a amplitude da vibração continuou aumentando, confirmando a urgência da ação.
Etapa 5 | Substituição
A equipe de manutenção substituiu os rolamentos poucos dias após a detecção inicial, evitando danos adicionais e uma falha de produção com alto custo.
Etapa 6 | Efetividade
Após a substituição dos rolamentos, a assinatura de vibração característica do defeito na pista interna desapareceu, conforme demonstrado pela comparação dos dados de vibração registrados alguns dias antes e depois da intervenção. Isso confirmou a eficácia da ação.
Etapa 7 | Monitoramento
O monitoramento realizado ao longo do mês seguinte revelou um aumento dos níveis de vibração na frequência de engrenamento entre o primeiro e o segundo eixo.
Como resultado dessas novas vibrações, uma inspeção visual realizada algumas semanas depois revelou danos nas engrenagens.
A causa raiz foi identificada como a substituição de todo o eixo intermediário, realizada meses antes, por um componente proveniente de outra caixa de engrenagens de reposição. Como cada eixo possui características mecânicas próprias, essa substituição alterou o comportamento vibracional do sistema.
No entanto, uma análise detalhada confirmou que a condição permanecia estável, permitindo que o sistema continuasse operando com segurança por vários meses, até a substituição completa da caixa de engrenagens.
Resultados
$60.000 em perdas evitadas com a prevenção antecipada de falhas da I-care
Quando uma prensa fica fora de operação, a capacidade de produção é reduzida para 75%, o que representa uma perda de aproximadamente $1.850 por hora. Considerando que a substituição de uma caixa de engrenagens leva cerca de 1,5 dia e que a máquina opera aproximadamente 20 horas por dia, estima-se que uma falha inesperada na caixa de engrenagens resulte em perdas de produção entre $48.000 e $63.000, sem considerar o possível custo da própria caixa de engrenagens caso ela não possa ser recuperada pela equipe de manutenção.
As falhas identificadas neste caso poderiam ter passado despercebidas sem a solução de manutenção preditiva da I-care. A falha teria provocado uma parada não planejada, resultando em custos elevados de reparo e perdas significativas de produção. Em vez disso, a detecção precoce, proporcionada pelos sensores Wi-care™, pelo monitoramento no I-see™, pelas recomendações no momento certo e pela comunicação proativa dos especialistas da I-care, garantiu a continuidade da operação e evitou interrupções no processo produtivo.
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