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Sistema de Equilibragem de Hélices de AeronavesUtilizando um Computador Portátil com uma Placa de

Aquisição de Dados A/D

Coordenador do Projecto: Prof. Nuno NunesEscola Superior de Tecnologia de Setúbal

Agradecimentos

Os autores agradecem toda a colaboração prestada para a realização deste trabalhopela Força Aérea Portuguesa. Um especial agradecimento ao Chefe do Gabinete deQualidade e Engenharia do CLAFA/DMA, Sr. T C o r. Eng. A e r. Humberto Gonçalopelo incentivo e facilidades dadas para a realização do sistema de equilibragem.

Resumo

Este trabalho descreve um sistema para ser utilizado na equilibragem dehélices de aeronaves sem necessidade da sua remoção. É constituído por umacadeia de medição composto por transdutores (vibração e medição de fase),condicionadores de sinais, um computador portátil com placa de aquisição dedados e uma aplicação informática desenvolvida para o efeito. A a p l i c a ç ã oinformática permite identificar uma situação de desequilíbrio e, caso tal severifique, determinar o valor das massas e respectivos ângulos de colocação. Aaplicação interactua igualmente com uma base de dados onde se encontramregistados dados das aeronaves, motores e hélices e os dados das equilibragensrealizadas. O sistema foi testado na equilibragem de hélices das aeronavesEPSILON utilizadas na Força Aérea Portuguesa.

1. Introdução

A existência de vibrações numa aeronave é considerada normal desde que nãosejam ultrapassados determinados limites preestabelecidos. As vibrações têmorigem no largo número de componentes rotativos do motor, nas perturbaçõesresultantes dos processos de combustão (como por exemplo explosão nos cilindros)e nos esforços de origem aerodinâmica provocados pelo hélice e escoamento do arna estrutura da aeronave.

Uma das razões de se observarem níveis elevados de vibração pode dever- s eà existência de hélices desequilibrados. O desequilíbrio ocorre quando adistância do centro de massas do componente rotativo ao seu eixo de rotação ésuperior a um valor estabelecido. O nível de vibração registado pode sercorrelacionado com a distância atrás referida e definidos limites máximos devibração [1].

Antes de instalar o hélice é necessário equilibrá-lo. No entanto, ao longo daoperação é normal o hélice desequilibrar por diversas razões como por exemploperda de material, acções de manutenção, etc. O único processo de equilibrá-lo épela adição ou subtracção de massa ao hélice.

Segundo Kroes [2] o equilíbrio estático pode ser efectuado montando o hélicesobre dois rolamentos de baixo atrito e, após provocar um movimento de rotação,deixá-lo livre até à sua posição de repouso. Se o hélice se encontrar desequilibrado,

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a sua posição de repouso será sempre a mesma e para o equilibrar deve seradicionada massa no lado superior do hélice. A equilibragem do hélice é conseguidaquando a sua posição de repouso for indiferente, ou seja, ter sido atingida a posiçãode equilíbrio indiferente.

O equilíbrio pode ser efectuado igualmente com analisadores de vibraçãodotados com programas especiais de equilibragem. Medindo a vibração àvelocidade de rotação do hélice e determinada a respectiva amplitude e fase épossível calcular a massa correctora e o seu ângulo de colocação. Apesar de esteprocedimento ser efectuado colocando massas num só plano é comum serdesignado por equilibragem dinâmica em virtude de ser efectuado com o hélice emfuncionamento.

Estes analisadores são dispendiosos e alguns destinam-se exclusivamente paraeste fim. Por outro lado, exigem conhecimentos da área das vibrações e da técnicade equilibragem pelo que se torna necessário treinar pessoal especificamente paraeste fim.

Nos últimos anos surgiram placas de aquisição de dados destinadas acomputadores portáteis que permitem a recolha dos sinais necessários para efectuaruma equilibragem desde que seja desenvolvido software específico. A utilização decomputadores no procedimento de equilibragem tem vantagens adicionais porquepermite automatizar o processo de cálculo das massas correctoras, como porexemplo, a divisão de massas segundo duas direcções. Por outro lado permite ainterface com bases de dados contendo informações relevantes para o processo deequilibragem e no registo do seu histórico.

2. Procedimento de equilibragem

Considere um disco rodando a velocidade ω constante em torno de um eixo fixoO. O sistema de eixos xy com origem no centro de rotação roda solidário com odisco. Sabendo que o centro de massas do disco tem uma excentricidade erelativamente ao eixo de rotação, a posição do centro de massas pode serrepresentado pelo vector e→. O vector da massa desequilibrada desconhecida podeser expresso como U

→

u = me→.

Fig. 2.1 – Disco com massa desequilibrada

A força centrífuga resultante da velocidade de rotação do disco é dada por

(1)

Se se medir as vibrações na direcção vertical, a força responsável pela vibraçãoà velocidade de rotação é dada por:

(2)

De Silva [3] mostra que para se efectuar uma equilibragem, através da adição demassas, deverá ser colocada uma massa m na posição –e→. O objectivo de equilibrarpassa por determinar o vector de desequilíbrio U

→

u.Para se efectuar uma equilibragem devem ser efectuados os seguintes passos:

a) Medir a amplitude de vibração Vu e ângulo de fase φu (vector V→

u)resultante da massa desequilibrada desconhecida; A relação entre avelocidade medida e a massa desequilibrada pode ser obtida através dar e l a ç ã o

(3)

onde A→

é designado por vector reflector;

b) Colocar uma massa conhecida (massa de teste) Mt num ângulo conhecidoe designe-se U

→

t como o vector da massa de teste;

c) Medir a amplitude vibração Vu+t e o ângulo de fase φu+t (vector V→

u+t)resultante da massa desequilibrada desconhecida e da massa de testeentretanto colocada. O vector velocidade é relacionado com o vector damassa desequilibrada de modo idêntico à Eq. (3) sendo dado por:

(4)

d) Com os dados registados é possível determinar o vector reflector A→

subtraindo a Eq.(4) da Eq.(3).

(5)

Deste modo é possível calcular o vector da massa desequilibrada da Eq.(3)através de

(6)


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A massa correctora e a sua localização (vector U→

c) podem ser obtidas através de

(7)

3. Equilibragem de hélices de aeronaves

O objectivo de equilibrar um hélice é o de reduzir o nível de vibraçõesprovocado por esta situação. Esta vibração transmitida à estrutura e a outroscomponentes é responsável por um aumento de avarias e de danos por fadiga.Dependendo do tipo de apoios do motor, um desequilíbrio do hélice pode diminuiro tempo esperado de vida de um componente, aumentar a ocorrência de falhas emuniões e ligações, provocar o surgimento de fissuras na estrutura, desgasteprematuro em rolamentos e vedantes, problemas em instrumentos electrónicos(como por exemplo gyros e aparelhos de rádio).

Equilibrar um hélice e, consequentemente diminuir o nível de vibração paravalores admissíveis, assegurará uma maior longevidade dos componentes,aumentará a eficiência operacional e diminuirá os custos de exploração.

Os métodos tradicionais de equilibragem utilizados pelos fabricantes erecomendados nas intervenções de manutenção estão, na maior parte das vezes,limitados à realização de uma equilibragem estática nos moldes atrás referidos.Devido aos avanços tecnológicos, ao nível de sensores e de analisadores/colectoresde sinais de vibrações é possível a realização, com uma certa facilidade, do que sedesignou por equilibragem dinâmica de hélices.

Estudos realizados pela USAF (United States Air Force) mostraram que oMFHBF (Mean Flight Hours Between Failure) aumentou significativamente apósa realização da equilibragem dinâmica dos hélices das aeronaves Hercules C-130.Verificou-se que diminuíram problemas ao nível da caixa redutora, de fugas de óleo,nos sistemas electrónicos, etc.

A equilibragem dinâmica permite a realização da operação com o héliceinstalado pelo que a massa correctora de equilibragem equilibra os componentesrotativos que rodam solidários com o hélice (por exemplo a cambota no caso demotores alternativos). Outra vantagem da equilibragem dinâmica é a de nãonecessitar de remover o hélice, ao contrário da equilibragem estática que aonecessitar, obriga à realização de um voo de ensaio após a sua instalação. Pelo quefoi atrás referido, conclui-se que a equilibragem dinâmica reduz o tempo deintervenção que, sendo efectuado por técnicos com experiência, se estima emquarenta e cinco minutos. Deste modo a equilibragem dinâmica poupa tempo edinheiro.

Como foi já referido, a equilibragem é efectuada através da adição de massa aum ângulo específico de modo a minimizar a distância entre o centro de massas e oeixo de rotação. Muitas das vezes, devido a limitações geométricas, não é possívela colocação de massas num ângulo qualquer revelando-se possível só em

U→

u =me→

determinadas localizações do hélice. Por questões de normalização de termos, serãodesignados neste sistema por quadrantes.

Também é habitual encontrar situações em que o ângulo de localização da massacorrectora calculada se situa a uma distância radial diferente da que se utilizou paraa massa de teste, pelo que se torna necessário corrigir o seu valor. Seja M a massacorrectora destinada a ser colocada a um determinado ângulo à mesma distânciaradial R da massa de teste. Se para o referido ângulo apenas for possível colocar amassa à distância r o valor da massa m a colocar é dado por

(8)

De um modo geral, a massa correctora de equilíbrio de um hélice necessita deser dividida em duas direcções (quadrantes) e de serem corrigidas as distânciasradiais de acordo com a Eq. (8). No entanto, é preciso ter em consideração que, porquestões de segurança, o fabricante limita o valor máximo de massa a colocar emcada posição.

A Fig. 3.1 apresenta os sensores utilizados na cadeia de medição (acelerómetroe fototack) e uma das localizações possíveis de colocação de massas no hélice.

Fig. 3.1 – Sensores para determinação da equilibragem e massas correctoras

4. Descrição do Sistema

O sistema de equilibragem desenvolvido tem vantagens relativamente aosequipamentos tradicionais porque pode ser operado por técnicos que nãonecessitam de grandes conhecimentos no domínio das vibrações. A aplicação deinformática desenvolvida pode efectuar todos os cálculos para determinar a massade equilibragem, dividi-la segundo duas direcções e corrigir, se necessário, asdistâncias ao eixo de rotação. Por outro lado, em virtude de estes cálculos seremefectuados automaticamente, reduz o tempo total do procedimento de equilibragem.

Uma outra vantagem do sistema é a possibilidade de interactuar com bases de dados.Para cada equilibragem é possível obter informação da identificação da aeronave, motore hélice. Os dados dos registos de vibrações e as massas colocadas são gravados na basede dados para fins de histórico, refinação do algoritmo de equilibragem e possibilitar ainvestigação de problemas através do cruzamento de informação.


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Acadeia de medição (sensores de vibração e de fase), h a rd w a re (placa de aquisiçãode dados A/D e computador portátil PC) e s o f t w a re (aplicação de aquisição/análise dedados e de cálculo dos valores de equilibragem) constituem o sistema.

Os vários componentes encontram-se representados esquematicamente na Fig. 4.1

Fig. 4.1 – Sistema de equilibragem para hélices de aeronaves

4.1 Cadeia de mediçãoO sensor de vibração regista o sinal de vibração no ponto de medida enquanto o

sensor de fase regista o sinal de referência que permite determinar o ângulo de fase.O sensor de vibração utilizado é um acelerómetro piezoeléctrico. Este tipo de

sensor usa um material piezoeléctrico que gera um sinal eléctrico proporcional àaceleração do ponto de medida. O acelerómetro escolhido é da marca IMI, modelo601A01, do tipo ICP com uma sensibilidade de 100 mV/g.

O f o t o t a c k é um sensor de infra-vermelhos que produz um sinal eléctrico (tipo T T L )quando encontra um alvo reflector (marca de referência). Este sensor tem duasfunções: calcular a velocidade de rotação do hélice para determinar a frequência centraldo filtro passa-banda e determinar posteriormente o ângulo de fase relativamente àmarca de referência. O sensor seleccionado é da marca MONARCH, modelo ROS-5P.

A escolha do local de fixação do acelerómetro foi baseada em diversos ensaiosexperimentais efectuados na aeronave de modo a determinar qual o local quepermite obter com melhor rigor o valor de desequilíbrio do hélice evitando locaisde pontos nodais de vibração [4]. Após a realização de diversos ensaios verificou-se que a parte posterior do motor era o local mais adequado para serem efectuadasas medições com o acelerómetro. A selecção do ponto de fixação do acelerómetroresultou de um compromisso entre o objectivo de medir a vibração e a possibilidadede fixar o acelerómetro de um modo prático e eficaz.

A unidade de condicionamento de sinais tem por função alimentar os sensores.O acelerómetro é alimentado por um condicionador da marca PCB, modelo 480B10que tem igualmente a possibilidade de integrar o sinal de modo a obter a vibraçãoexpressa em velocidade.

A escolha da cadeia de medição foi efectuada de acordo com requisitos técnicos eoperacionais. Tecnicamente, o sistema de equilibragem desenvolvido seguiu asprincipais recomendações e especificações referidas por Mitchell [5] e tendo em atençãoas compatibilidades em termos de h a rd w a re. Sendo a segurança do pessoal que operacom aeronaves uma questão importante, foi dada uma especial atenção no que se refereà localização dos operadores e do equipamento durante a realização do procedimento de

equilibragem. Também foi prevista a fixação dos cabos dos sensores firmemente àestrutura da aeronave por questões de segurança. Assumindo que o sistema se destina aser utilizado regularmente pela manutenção está previsto a concepção de componentesrobustos e a inclusão do sistema numa caixa (por exemplo mala) para possibilitar de ummodo prático o seu transporte e facilitar a montagem da cadeia de medição.

4.2 HardwareUm dos cuidados que se teve na selecção do hardware do sistema foi a de

garantir que era suficientemente robusto para ser utilizado em trabalho de campopor técnicos da manutenção (linha da frente), devendo para isso ser o maiscompacto possível e de fácil transporte.

O computador utilizado no sistema é da marca Compaq, modelo ArmadaPentium III, possuindo um processador a 600 MHz e 128 MB de memória RAM. Aplaca de aquisição de dados é da marca National Instruments (NI), do tipoPCMCIA, modelo 6062-E, possuindo 8 canais diferenciais, uma resolução de 12bits e uma frequência máxima de amostragem de 500 kHz. O painel terminal BNCé igualmente da NI modelo BNC-2120.

4.3 SoftwareO sistema operativo utilizado é o MS Windows 2000. As aplicações informáticas

foram desenvolvidas utilizando duas plataformas: National Instruments Labview 6ipara a aquisição de dados e processamento de sinais [6] e MS Visual Basic 6.0 paraprocessamento de dados, interface com as bases de dados em MS Access 97 einterfaces com o utilizador [7].

A Fig. 4.2 representa o esquema de arquitectura utilizado no desenvolvimentodas aplicações informáticas.

Fig. 4.2 – Arquitectura do Software utilizado no sistema de equilibragem


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A aplicação em Labview 6i foi desenvolvida para adquirir os sinais doacelerómetro e do f o t o t a c k e processar dados de modo a apenas enviar osdados necessários para o cálculo dos valores de equilibragem necessários àaplicação em Visual Basic 6.0. A transferência de dados é controlada atravésde Active X pela aplicação específica de processamento de dados denominadaTe q u i L a N.

Pode ser dividida em dois módulos: a) avaliação do grau de desequilibragem, b)cálculo das massas de equilibragem.

O primeiro módulo é utilizado para determinar o grau genérico dedesequilíbrio. No início do procedimento, apenas com o acelerómetroinstalado é recolhido o sinal e, após processamento, obtem-se o valor globaldo sinal e a componente à velocidade de rotação recorrendo-se a análise deF o u r i e r (FFT). Esta informação é enviada à aplicação de processamento dedados. No final do procedimento efectua-se uma verificação final utilizando omesmo módulo.

O módulo de cálculo das massas de equilibragem usa os dois sensores,acelerómetro e f o t o t a c k de modo a determinar a amplitude e a fase da vibraçãoà velocidade de rotação do hélice. Para se conseguir estes valores o sinal dof o t o t a c k (Fig. 4.3 a )), após ser adquirido é delimitado entre dois valoresmáximo e mínimo de modo a eliminar as imperfeições e ruído existente (Fig.4.3 b )). O sinal do acelerómetro (Fig. 4.3 c )) é recolhido e submetido a umfiltro passa-banda com frequência central igual à velocidade de rotação dohélice, cujo valor é obtido através da medição do período do sinal do f o t o t a c k(Fig. 4.3 d )) .

Fig. 4.3 – Sinal do fototack antes e após correcção e sinal do acelerómetro antes e após filtragem

O filtro passa-banda escolhido é do tipo Butterworth porque não tem r i p p l ena banda passante e a resposta em frequência é mais plana em todas asfrequências [8].

Fig. 4.4 – Determinação da amplitude e fase

Da conjugação dos sinais do acelerómetro filtrado e do f o t o t a c k corrigido sãodeterminados os valores de amplitude A de vibração e do ângulo de fase αrelativamente à marca de referência (Fig. 4.4).

A Fig. 4.5 representa a interface com o utilizador desenvolvido em L a b v i e w p a r aobtenção da amplitude e fase. Os valores de amplitude e fase apresentados são valoresmédios adquiridos em medições sucessivas. Foram estabelecidos critérios com base navariação dos valores médios (estabilidade dos dados adquiridos) para aferição dosvalores a enviar para o cálculo das massas correctoras.

Fig. 4.5 – Módulo de determinação da amplitude/fase em Labview

Os valores de amplitude, fase e velocidade de rotação são enviados à aplicaçãoTequiLaN em Visual Basic recorrendo a Active X para posteriormente seremutilizados no cálculo da equilibragem.

A aplicação TequiLaN tem como função principal o cálculo das massas deequilibragem. Como já referido interactua com os módulos desenvolvidos emLabview e permite o acesso às bases de dados em Access. O fluxograma daaplicação encontra-se representado na Fig. 4.6.


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Fig. 4.6 – Fluxograma da aplicação TequiLaN

Na Identificação da Equilibragem (Fig. 4.7) é necessário introduzir os dadosreferentes à aeronave, motor e hélice, assim como a identificação do operador. Dereferir que todos os dados encontram-se numa base de dados sendo seleccionadospor escolha múltipla. Após a introdução dos dados é sugerido ao operador asequência de acções que deve seguir através de uma seta que aponta para o móduloa efectuar.

Fig. 4.7 – Menu principal e de identificação da equilibragem

A Verificação Inicial (Fig. 4.8) destina-se a identificar se existe uma situação dehélice desequilibrado. A medição a efectuar apenas necessita de instalar o

acelerómetro e é realizada com o hélice na situação normal de operação (spinnerinstalado). São registados os valores de vibração global e de vibração à velocidadede rotação do hélice. Para facilitar a avaliação do grau de desequilíbrio do héliceexiste um semáforo que, em função dos limites definidos no menu de setup indicao nível de desequilíbrio (vermelho – fora de limites; amarelo – próximo do valor dedesequilíbrio; verde – dentro de limites).

Fig. 4.8 – Menu de verificação inicial

Caso seja verificada uma situação de desequilíbrio do hélice procede-se àequilibragem. Para tal é necessário remover o spinner do hélice e as massas deequilibragem que eventualmente se encontrem no hélice.

Fig. 4.9 – Menu de Equilibragem

Sendo a equilibragem um processo experimental e que o valor da massacorrectora poderá ser melhorada através de ensaios sucessivos, o programa prevêque os valores de equilíbrio do hélice sejam atingidos num máximo de quatrocorridas (run up). A Fig. 4.9 representa o menu para o run up. Após a aplicaçãode L a b v i e w adquirir a amplitude e fase nos moldes atrás referidos, calcula ovalor da massa correctora com base no vector reflector A

→, efectua a divisão da

massa segundo as duas direcções mais próximas, corrige a distância radial numa


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direcção caso seja necessário. Para facilidade do operador é apresentado umesquema do hélice com a localização das massas a colocar. Uma vez que serábastante difícil colocar as massas sugeridas o operador introduz no programa asmassas reais colocadas para efeitos de registo e de cálculo para correcçõesf u t u r a s .

Assim que o valor se encontre dentro de limites é sugerido ao operador paraefectuar uma verificação final idêntica à verificação inicial. Para esta medição ohélice deve se encontrar na situação normal de operação com o spinner instalado.Após esta verificação é elaborado o relatório da equilibragem e enviado os dadospara a base de dados para registo do histórico.

Para a realização destas medições é necessário que o programa possua umconjunto de valores de referência para efectuar a equilibragem. Os valores sãoregistados na base de dados e contêm informação sobre a geometria do hélice,limites de vibração, massas mínimas a considerar na equilibragem. Contem tambémos dados referentes a uma equilibragem utilizando uma massa de teste paradeterminação do vector reflector que se aplica ao hélice em causa quando se utilizaos sensores nas localizações seleccionadas para a medição.

Fig. 4.10 – Menu de setup

5. Aplicações

O sistema desenvolvido foi testado na equilibragem de hélices das aeronavesEPSILON da Esquadra 101 da Força Aérea Portuguesa. No procedimento foramtidos em conta as recomendações do manual do hélice [9]. No entanto, conformeficou claro no descrito atrás, o sistema foi concebido de modo a generalizar osistema para equilibrar qualquer hélice.

O sistema foi inicialmente testado num simulador em laboratório composto porum disco rotativo cujo desequilíbrio foi possível controlar.A localização das massascorrectoras são as indicadas na Fig. 5.1. De referir que existe uma analogia com aslocalizações relativas verificadas na hélice da aeronave EPSILON: direcções nãoortogonais e distâncias radiais diferentes.

Fig. 5.1 – Disco utilizado nos ensaios laboratoriais para simular a localização de massas de um hélice de avião

O sistema foi instalado no simulador e, em primeiro lugar, determinou-se o valorreflector A

→de acordo com o descrito no parágrafo 2. Após obtenção dos dados

experimentais da Tabela 5.1, determinou-se o vector reflector dado por

Tabela 5.1 – Valores obtidos para determinação do vector reflector

Para testar o procedimento de equilibragem, colocou-se uma massadesconhecida de desequilíbrio no disco e procedeu-se à sua equilibragem utilizandoa aplicação informática descrita no parágrafo 4.3.

Foram efectuados quatro corridas (run up) para determinação do desequilíbrio ecálculo das massas correctoras a colocar nos quadrantes atrás definidos. Obtiveram-se osdados indicados na Tabela 5.2.

Tabela 5.2 – Valores obtidos no procedimento de equilibragem

Valor Ângulo

2.75 mm/s 73º

3.3 g 0º

1.40 mm/s

Vibr. Ref.

Massa Teste

Vib. Teste 160º

Vibração

Amplmm/ss

4.250

0.604

0.278

0.175

0

1

2

3

36

97

112

91

3.3

3.5

3.5

3.6

338 A 1.8

2.5

2.7

2.9

1.8

2.4

2.7

2.8

A

A

A

D 3.5

2.6

2.1

1.7

3.6

2.7

2.0

1.6

3.3

3.5

3.5

3.4

337

344

348

350

D

D

D

345

348

350

Faseº

Valorg

Ânguloº

QdSuger

gColoc.

gQd

Sugerg

Coloc.g

Massa Sugerida Quadrante 1 Quandrante 2 Massa Eq. Coloc.

Valorg

Ânguloº

Run up


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Como se pode verificar na medição do run up #0, a vibração registada devido aodesequilíbrio inicial foi de 4.250 m m / s. Para equilibrar foi sugerido colocar uma massade 3.3g a um ângulo de 338º. Os quadrantes seleccionados para colocar as massasequivalentes foram: A(0º) com 1.8 g e D (315º) com 3.5 g. Não tendo sido possível noquadrante D colocar o valor sugerido, optou-se pela massa mais próxima que seconseguiu no valor de 3.6 g. Amassa equivalente colocada foi de 3.3 g a um ângulo de337º.

Consultando a tabela acima verifica-se que a vibração diminuiu significativamentetendo sido registado o valor de vibração de 0.604 m m / s, correspondendo a uma reduçãode 86% relativamente à vibração inicial.

Embora o valor de vibração já se encontre dentro dos limites admissíveis,decidiu-se prosseguir com o procedimento de equilibragem uma vez que oalgoritmo utiliza a informação processada nos run up anteriores para refinação dosvalores das massas de equilibragem. Conforme se pode verificar o valor final devibração foi de 0.175 mm/s que equivale a uma redução de 96% relativamente àvibração inicial. A Fig. 5.2 ilustra a redução de vibração ao longo dos diversos runup.

Fig. 5.2 – Evolução dos níveis de vibração nos run up

6. Conclusões

Estas tecnologias abrem novas perspectivas que possibilitam uma maiorversatilidade das ferramentas tradicionais. O sistema de equilibragem aquiapresentado é um exemplo disso e podem ser tiradas as seguintes conclusões:

• O sistema desenvolvido pode substituir com a mesma eficiência um analisadortradicional de vibrações utilizado na equilibragem de hélices de aeronaves;

• Este sistema tem vantagens relativamente aos equipamentos tradicionais deanálise. Permite efectuar cálculos paralelos que possibilita efectuar a divisãode massas, corrigindo as distâncias radiais segundo duas direcções. Orecurso a interfaces com esquemas visuais da localização das massascorrectoras ajuda a evitar erros que por vezes ocorrem neste procedimentos;


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• Uma outra vantagem deste algoritmo é a possibilidade de ser programado demodo a ser minimizado o número de operações manuais que umequipamento tradicional obriga. O algoritmo foi optimizado para diminuir onúmero de corridas (run up) de equilibragem, podendo ser efectuado numaúnica corrida;

• A possibilidade de permitir a gravação dos dados em base de dadosapresenta a vantagem destes dados poderem ser utilizados no refinamentodo algoritmo de equilibragem, nomeadamente na determinação do vectorreflector;

• Como os dados são gravados juntamente com o número de cauda daaeronave, número de série do motor e hélice pode auxiliar com grandefacilidade a investigação de anomalias pelo recurso ao histórico e nocruzamento de dados.

Actualmente o sistema encontra-se numa fase de teste na equilibragem de hélicedas aeronaves EPSILON. Existe a possibilidade e está na mente dos autores aequilibragem de rotores de helicóptero que, sendo um sistema flexível, faz anteverum conjunto de novos desafios.

Referências

[1] Norma ISO 1940/1-1986, Mechanical Vibration – Balance quality requirements of rigid rotors – Part1: Determination of permissible residual unbalance

[2] Kroes, Michael J. and Wild, W. Thomas – Aircraft Powerplants - seventh edition, McGraw-Hill, (1995)

[3] De Silva, Clarence W. – Vibration: Fundamentals and Practice – Library of CongressCataloging-in-Publication Data, (1999)

[4] Facler, Jim – The Art of Propeller Balancing – Custom Planes (1998)[5] Mitchell, John S. – Introduction to Machinery Analysis and Monitoring – second edition,

PennWell Books, (1993)[6] Chugani, Mresh L., Samant, Abhay R. and Cerna, Michael – Labview Signal Processing –

Prentice Hall (1998)[7] Petroutsos, Evangelos – Mastering Visual Basic 6 – Sybex, (1998)[8] Marven, Craig and Ewers, Gilian – A Simple Approach to Digital Signal Processing- John

Wiley & Sons, Inc., (1996)[9] Manuel de Revision Helices Hartzell, (1984)

Equipa de investigaçãoNuno António Neves NunesAlice do Carmo Duarte Rodrigues – Força Aérea PortuguesaCarlos Alberto da Costa DomingosTeresa Maria Bettencourt Cabral – Força Aérea Portuguesa

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