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ORCID:  http://orcid.org/0009-0005-6424-7488
Tipo de documento: Trabalho de Conclusão de Curso
Tipo de acceso: Acesso Aberto
Título: Balanceamento vetorial de máquinas rotativas com um ou dois planos de correção e análise espectral com o uso de microcontrolador
Título (s) alternativo (s): Vector balancing of rotating machines with one or two correction planes and spectral analysis using a microcontroller
Autor: Branco, Luis Clóvis Santana
Primer orientador: Freitas, Luiz Carlos Gomes de
Primer miembro de la banca: Silveira, Augusto Wohlgemuth Fleury Veloso da
Segundo miembro de la banca: Bernardes, Wellington Maycon Santos
Tercer miembro de la banca: Moura, Fabrício Augusto Matheus
Resumen: Este trabalho desenvolve uma solução de baixo custo para manutenção preditiva e balanceamento de máquinas rotativas, utilizando microcontroladores e sensores acessíveis. Por meio da implementação do Método dos Mínimos Quadrados (MMQ) e o Método dos Coeficientes de Influência (CI) para obter os fasores de vibração e calcular a correção do desequilíbrio em rotores rígidos, com processamento de sinais em ESP32-S3-WROOM-1 e sensores ADXL311. Ele também emprega análise espectral com integração digital via filtro RC e FFT para identificar outras vibrações e detectar falhas, como desgaste de rolamentos. Em um experimento reduziu-se vibrações em 95,72%, com erro médio de 5,28% na massa e de 3,18% no ângulo devido a limitações de posicionamento manual, atingindo valores abaixo dos limites impostos pela norma ISO21940-11 (2016). Essa abordagem destaca-se pela acessibilidade, baixo custo e integração de álgebra linear, estatística, programação, eletrônica e vibrações mecânicas, oferecendo uma alternativa viável para monitoramento industrial. Futuras melhorias incluem automação da análise espectral, maior precisão nas correções, integração com IoT e comparação com soluções comerciais da marca Schenck.
Abstract: This work develops a low-cost solution for predictive maintenance and balancing of rotating machinery, using microcontrollers and affordable sensors. It implements the Least Squares Method (LSM) and the Influence Coefficients (IC) method to obtain vibration phasors and calculate imbalance correction in rigid rotors, with signal processing in ESP32-S3-WROOM-1 and ADXL311 sensors. It also employs spectral analysis with digital integration via RC and FFT filters to identify other vibrations and detect faults, such as bearing wear. In an experiment, vibrations were reduced by 95.72%, with an average error of 5.28% in mass and 3.18% in angle due to manual positioning limitations, reaching values below the limits imposed by the ISO21940-11 (2016) standard. This approach stands out for its accessibility, low cost, and integration of linear algebra, statistics, programming, electronics, and mechanical vibrations, offering a viable alternative for industrial monitoring. Future improvements include spectral analysis automation, greater correction accuracy, IoT integration, and comparison with commercial Schenck solutions.
Palabras clave: Manutenção preditiva
Predictive maintenance
Balanceamento de máquinas rotativas
Balancing of rotating machines
ISO 21940-11:2016
ISO 21940-11:2016
Análise de vibrações
Vibration analysis
Método dos coeficientes de influência
Influence coefficients method
Método dos mínimos quadrados
Least squares method
Microcontroladores
Microcontrollers
Análise espectral
Spectral analysis
Máquinas rotativas
Rotating machines
Área (s) del CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::MAQUINAS ELETRICAS E DISPOSITIVOS DE POTENCIA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOS::TEORIA GERAL DOS CIRCUITOS ELETRICOS
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOS::CIRCUITOS ELETRONICOS
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA::ESTATISTICA::REGRESSAO E CORRELACAO
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::ELETRONICA INDUSTRIAL
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MEDIDAS ELETRICAS, MAGNETICAS E ELETRONICAS INSTRUMENTACAO::INSTRUMENTACAO ELETRONICA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::DINAMICA DOS CORPOS RIGIDOS, ELASTICOS E PLASTICOS
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Cita: BRANCO, Luis Clóvis Santana. Balanceamento vetorial de máquinas rotativas com um ou dois planos de correção e análise espectral com o uso de microcontrolador. 2025. 57 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47394
Fecha de defensa: 12-sep-2025
Aparece en las colecciones:TCC - Engenharia Elétrica

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