Este trabalho consiste em um estudo sobre a manutenção preditiva através da análise de vibrações, com a aplicação de técnicas convencionais e não convencionais de análise e diagnóstico de falhas em equipamentos mecânicos em máquinas e equipamentos da indústria de papel e celulose. São discutidos os aspectos práticos vivenciados na indústria, bem como o conteúdo acadêmico referente às tecnologias aplicadas, que fornece a base teórica para a compreensão dos fenômenos físicos estudados. A fundamentação teórica aborda o processo de condicionamento e processamento de sinais, os parâmetros de análise e as técnicas de diagnósticos comumente utilizados em programas de manutenção preditiva, bem como o método não convencional de sinais residuais. Os parâmetros de análise de vibrações especialmente abordados são o RMS, o espectro de freqüência, a partir da Transformada de Fourier, a técnica de envelope e o parâmetro escalar energia residual. Utiliza-se, para fins comparativos do desempenho destes parâmetros, bancos de dados reais de vibrações dos sistemas de manutenção preditiva de duas indústrias nacionais. São avaliados casos de defeitos em componentes de máquinas de papel, como rolamentos instalados em cilindros secadores e também casos de defeitos de equipamentos rotativos industriais (p.ex.: bombas, motores elétricos e ventiladores), que apresentam defeitos reais, tais como desbalanceamento, desalinhamento, folgasmecânicas etc. Os objetivos principais deste estudo são: revisar os métodos convencionais utilizados para a detecção de defeitos em equipamentos mecânicos através da análise de vibrações; analisar a eficiência dos parâmetros de análise de vibrações convencionais e a sistemática de medição e análise utilizada; comprovar a eficácia da utilização do método de sinais residuais como um parâmetro de análise e diagnóstico de falhas, a partir dos dados disponíveis na indústria de papel e celulose. Os resultados mostram a eficácia do método de sinais residuais e do parâmetro escalar energia residual como excelente indicador da condição de defeitos em rolamentos.

This work concerns a study of predictive maintenance by vibration analysis, employing conventional and non-conventional techniques of fault analysis and diagnosis in mechanical equipment of machinery from cellulose and paper industries. The study discusses practical industrial aspects as well as the academic contents related to the applied technologies, which gives the theoretical basis for the understanding of the studied physical phenomena. The theoretical fundamentals tackle the signal processing and conditioning and the some parameters of analysis. They also describe diagnosis techniques commonly employed in predictive maintenance as well as the non-conventional method of residual signals. The particularly described vibration analysis parameters are the RMS, the frequency spectrum form the Fourier Transform, the envelope technique and the scalar residual energy parameter. A data base, coming from maintenance systems of two national industries, is employed for comparing the performance of the analysis parameters mentioned above. Some common faults in paper machinery components, such as rolling bearings faults, pumps, fans and electrical motors are analysed. The main objectives of this work are: to review conventional methods for fault detection in mechanical equipment through vibration analysis; to analyse the performance of conventional vibration analysis parameters and the employed measurement and analysis procedures; to demonstrate the efficacy of the use of the residual signal method as a parameter of analysis and of fault diagnosis, from data available from the paper and cellulose industry. The results show the efficacy of both, the residual signal method and the scalar residual energy parameter as an excellent indicator of the defects condition in rolling bearings.