O padrão “MIL-STD-167 Military standard: Mechanical vibrations of shipboard equipment”, desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos, descreve os requisitos para equipamentos marítimos, incluindo máquinas, em termos de vibrações induzidas internamente e externamente.
Pode ser necessário desviar deste padrão para algumas máquinas, equipamentos ou instalações especiais, como antenas, grandes peças de máquinas e certos projetos exclusivos. Nesses casos, mudanças específicas estão sujeitas à aprovação do comando ou agência apropriada. Todos os outros desvios ou isenções desta norma são proibidos.
Os objetivos desta norma são auxiliar na seleção de requisitos de vibração para equipamentos e garantir consistência. O comando ou agência relevante deve exigir conformidade apenas com as partes desta norma que sejam aplicáveis ao equipamento relevante em um documento de aquisição específico.
As vibrações mecânicas dos equipamentos do navio se dividem em três categorias gerais:
Os dois primeiros tipos de vibrações são abordados no padrão MIL-STD-167-1, enquanto os outros tipos de vibrações são abordados no padrão MIL-STD-167-2.
As vibrações ambientais do Tipo I se aplicam a todos os equipamentos projetados para uso a bordo ou que podem suportar as condições de vibração ambiental que provavelmente serão encontradas em embarcações navais. Os testes de vibração ambiental simulam fontes externas de vibração, como motores, hélices, condições do mar e máquinas. Testa como o equipamento responde às vibrações transmitidas pela estrutura do navio.
As vibrações excitadas internamente do Tipo II são aplicáveis a todas as máquinas rotativas que devem operar suavemente em termos de adequação mecânica. Isso não se aplica à conformidade com o ruído e não se aplica a máquinas de movimento alternativo. Os testes de vibração excitada internamente se concentram em equipamentos que geram sua própria vibração (como motores e bombas). Ele mede a vibração transmitida à estrutura do navio e garante que ela não exceda os limites aceitáveis.
Resumindo, a norma MIL-STD-167 é importante porque garante a confiabilidade, a segurança e o desempenho das máquinas e equipamentos dos navios, abordando vibrações, especialmente vibrações mecânicas, que podem ocorrer no ambiente dinâmico das embarcações marítimas.
A principal razão pela qual esta norma é importante é a longevidade e a confiabilidade do equipamento. As máquinas a bordo dos navios sofrem vibração constante de motores, hélices, ação das ondas e efeitos semelhantes. Esta norma garante que o equipamento pode suportar essas vibrações sem falhas. Evita desgaste prematuro, conexões frouxas ou falhas devido à ressonância ou fadiga. Vibrações descontroladas podem causar falhas mecânicas que podem colocar em risco o navio e a tripulação. Por exemplo, a falha de uma bomba, gerador ou sistema de controle crítico pode resultar em um desastre no mar.
Por outro lado, esta norma fornece procedimentos de teste uniformes (testes Tipo I e Tipo II) para todas as máquinas de navios, entre contratantes e fabricantes. Isso torna mais fácil para a Marinha verificar se todos os equipamentos atendem aos mesmos critérios de qualidade e desempenho. Ao garantir que o equipamento seja testado quanto à vibração antes da instalação, o risco de falhas a bordo e tempo de inatividade dispendioso é reduzido.
Nos testes do Tipo I, o equipamento é montado em uma plataforma de teste de vibração na mesma orientação em que será montado no navio. Este teste é feito antes e depois dos testes de desempenho funcional para garantir que o equipamento ainda esteja funcionando corretamente. A vibração é aplicada sinusoidalmente (onda senoidal) na faixa de frequência de 1-33 Hz. O teste é realizado em três direções ortogonais (X, Y, Z ou para frente e para trás, vertical, lateral). A frequência é lentamente escaneada em todo o intervalo para encontrar frequências ressonantes; onde o equipamento vibra mais fortemente. Caso sejam encontradas ressonâncias, o equipamento é submetido a um teste de retenção nessas frequências. No teste de retenção, a vibração é aplicada na frequência de ressonância por 5 minutos para testar a durabilidade sob resposta de pico. Isso simula exposição de longo prazo a frequências problemáticas. A amplitude de vibração é geralmente de 0,5 mm de amplitude dupla, a menos que especificado de outra forma. Para equipamentos muito grandes ou pesados, os parâmetros de amplitude ou teste podem ser alterados. Ao final do teste, o equipamento não deverá apresentar nenhum dano físico. Ele deve permanecer funcional após o teste. Quaisquer alterações na resposta à vibração devem ser documentadas e avaliadas. O Tipo I não é um teste de choque, ele lida com vibrações contínuas de baixa frequência. O objetivo é simular cargas de vibração do mundo real, particularmente aquelas que ocorrem em navios com sistemas de propulsão acionados por hélices.
Os testes do Tipo II concentram-se em vibrações induzidas internamente, ou seja, aplicam-se a equipamentos de bordo que geram vibração por si só, por exemplo motores, geradores, bombas, ventiladores e compressores. O objetivo desses testes é medir e controlar os níveis de vibração transmitidos pelos equipamentos à estrutura do navio durante a operação, para garantir que eles não causem problemas estruturais ou funcionais em outras partes do navio. Durante a execução do teste, o equipamento é operado em velocidade operacional normal e, às vezes, em uma faixa de velocidades de velocidade variável. Este teste é realizado no local (a bordo). A vibração é medida não apenas no equipamento em si, mas também na estrutura de montagem (placa de base ou fundação). As medições geralmente são feitas usando acelerômetros. Os dados coletados incluem: frequência (Hz), amplitude e direção. Existem níveis máximos de vibração aceitáveis para diferentes frequências e direções. Esses limites são fornecidos na norma em forma de tabela ou gráfico. Se o equipamento exceder os limites permitidos, ele deverá ser reprojetado ou isolado para reduzir a vibração. Esses testes são aplicáveis somente se o equipamento for uma fonte de vibração. Não é necessário para sistemas passivos ou sistemas sem partes móveis. Se uma bomba for instalada em um navio da Marinha e fizer com que equipamentos ou elementos estruturais próximos vibrem acima dos níveis seguros, o teste do Tipo II detectará o problema. O fabricante pode então precisar adicionar isolamento de vibração ou equilibrar peças rotativas para manter os níveis dentro dos limites.
Nossa organização, que vem tentando dar suporte a empresas de todos os setores com uma ampla gama de estudos de testes, medições, análises e avaliações realizados há anos, conta com uma equipe forte que acompanha de perto os desenvolvimentos no mundo no campo da ciência e tecnologia e se aprimora constantemente. Neste contexto, também são prestados serviços de testes às empresas de acordo com a norma “MIL-STD-167 Military standard: Mechanical vibrations of ship equipment”.
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