Ferramenta de Engenharia Gratuita #035
Calculadora de Frequência de Defeito de Rolamento
Calcule BPFO, BPFI, BSF e FTF a partir da geometria do rolamento e da velocidade do eixo. Inclui harmônicos 2× e 3× para diagnóstico de vibração.
Resultados
Tabela de Harmônicos
| Frequência | 1× (Hz) | 1× (Ordem) | 2× (Hz) | 2× (Ordem) | 3× (Hz) | 3× (Ordem) |
|---|
Frequências de Defeito do Rolamento
Quando um rolamento de elementos rolantes desenvolve um defeito localizado, o impacto repetitivo gera frequências características que dependem da geometria do rolamento e da velocidade do eixo. As quatro frequências fundamentais de defeito são:
Frequência Fundamental do Trem (FTF)
A frequência rotacional da jaula. Um FTF elevado indica desgaste ou dano na jaula.
Frequência de Passagem da Bola — Pista Externa (BPFO)
A taxa na qual os elementos rolantes passam por um ponto na pista externa. Picos próximos ao BPFO podem apoiar um diagnóstico de defeito na pista externa, mas a ocorrência e a amplitude dependem da zona de carga, do caminho de transferência, do escorregamento e da posição de medição.
Frequência de Passagem da Bola — Pista Interna (BPFI)
A taxa na qual os elementos rolantes passam por um ponto na pista interna. Falhas na pista interna geralmente mostram bandas laterais na velocidade do eixo ao redor de BPFI.
Frequência de Rotação da Bola (BSF)
A frequência rotacional de um elemento rolante em torno de seu próprio eixo. Defeitos nos elementos rolantes frequentemente aparecem em 2× BSF porque o defeito entra em contato com ambas as pistas por revolução.
Nota: Essas fórmulas cinemáticas assumem rolamento puro sem escorregamento. As frequências reais podem variar com a carga, a folga, a lubrificação, a velocidade e o escorregamento; use os valores calculados como marcadores de busca e não como prova exata de um defeito.
Exemplo Prático
Dados: Z = 9, Bd = 7,94 mm, Pd = 38,5 mm, α = 0°, RPM = 1500
Freq. do eixo = 1500/60 = 25 Hz
Bd/Pd = 0,2062, cos(0°) = 1
FTF = 25/2 × (1 − 0,2062) = 9,92 Hz
BPFO = 9/2 × 25 × (1 − 0,2062) = 89,30 Hz
BPFI = 9/2 × 25 × (1 + 0,2062) = 135,70 Hz
BSF = (38,5/(2×7,94)) × 25 × (1 − 0,2062²) = 58,03 Hz
⚠️ Nota: Use a geometria interna e o ângulo de contato do fabricante do rolamento para a variante exata do rolamento. Não deduza o ângulo de contato ou as dimensões dos elementos rolantes apenas pela designação.
As frequências de defeito de rolamentos são frequências de vibração características geradas quando um rolamento de elementos rolantes apresenta um defeito localizado. Cada componente — pista externa, pista interna, elementos rolantes e gaiola — produz um padrão de frequência único com base na geometria do rolamento e na velocidade do veio.
As quatro frequências principais são: BPFO (frequência de passagem dos elementos rolantes na pista externa), BPFI (frequência de passagem na pista interna), BSF (frequência de giro do elemento rolante) e FTF (frequência fundamental da gaiola).
Um defeito na pista externa pode produzir componentes próximas da BPFO e dos seus harmónicos. Bandas laterais em FTF ou outras também podem estar presentes devido à carga, escorregamento e modulação.
A coincidência de frequência por si só não constitui prova. Confirme com análise de envelope, tendências, condição de operação e contexto de inspeção.
Os defeitos da pista externa são investigados em torno da BPFO; os da pista interna em torno da BPFI. A modulação pela velocidade do veio é comum em torno da BPFI, enquanto a BPFO também pode apresentar bandas laterais FTF.
Interprete ambos os padrões em conjunto com a carga, posição de medição, espetro de envelope e tendências.
Os harmónicos e as bandas laterais podem reforçar a hipótese de falha no rolamento, mas a sua contagem não é uma escala universal de severidade nem um cálculo de vida útil restante.
Avalie amplitudes e tendências em conjunto com espetros de envelope, patamar de ruído, condição de operação e medições complementares.
Utilize a geometria fornecida pelo fabricante do rolamento ou uma base de dados verificada para a designação exata e sufixo de construção interna.
O furo e o diâmetro externo não determinam de forma única o diâmetro do elemento rolante, o diâmetro primitivo ou o ângulo de contacto. Se a geometria exata não estiver disponível, indique as frequências calculadas como estimativa e valide com espetros medidos; não apresente geometria inferida como dados do fabricante.
Os procedimentos descritos nesta página foram desenvolvidos e testados em campo pela equipe da Vibromera utilizando o Balanset-1A, um balanceador portátil de dois canais e analisador de vibração para balanceamento de rotores no local.
Instrumentos profissionais de análise de vibração para diagnóstico de rolamentos, balanceamento em campo e monitoramento de condição. Utilizados em mais de 50 países.
