Ferramenta de engenharia gratuita #035
Calculadora de Frequência de Defeitos em Rolamentos
Calcula BPFO, BPFI, BSF e FTF a partir da geometria do rolamento e da velocidade do eixo. Inclui harmónicos de 2ª e 3ª ordem para diagnóstico de vibração.
Resultados
Tabela de Harmónicos
| Frequência | 1× (Hz) | 1× (Ordem) | 2× (Hz) | 2× (Ordem) | 3× (Hz) | 3× (Ordem) |
|---|
Frequências de defeitos em rolamentos
Quando um rolamento de esferas apresenta 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 de Trem (FTF)
Frequência de rotação da gaiola. Um valor elevado de FTF indica desgaste ou danos na gaiola.
Frequência de Passes de Bola — Região Externa (BPFO)
A velocidade a que os elementos rolantes passam por um ponto na pista exterior. Os picos próximos de BPFO podem corroborar o diagnóstico de uma falha na pista exterior, mas a ocorrência e a amplitude dependem da zona de carga, do caminho de transmissão, do escorregamento e da posição de medição.
Frequência de Passes de Bola — Pista Interna (BPFI)
A taxa na qual os elementos rolantes passam por um ponto na pista interna. Falhas na pista interna normalmente apresentam bandas laterais na velocidade do eixo, em torno da frequência BPFI.
Frequência de Rotação da Bola (BSF)
A frequência de rotação de um elemento rolante em torno de seu próprio eixo. Defeitos em elementos rolantes frequentemente aparecem em 2× BSF porque o defeito entra em contato com ambas as pistas por revolução.
Nota: Estas fórmulas cinemáticas pressupõem rolamento puro sem escorregamento. As frequências reais podem variar com a carga, a folga, a lubrificação, a velocidade e o escorregamento; utilize os valores calculados como marcadores de procura, e não como prova exacta de uma avaria.
Exemplo prático
Dado: Z = 9, Bd = 7,94 mm, Pd = 38,5 mm, α = 0°, RPM = 1500
Frequência 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: Utilize a geometria interna e o ângulo de contacto do fabricante do rolamento para a variante exacta do rolamento. Não deduza o ângulo de contacto nem as dimensões dos elementos rolantes apenas a partir da 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 rotação 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 equipa da Vibromera com o Balanset-1A, um equilibrador de dois canais e analisador de vibrações portátil para equilibragem de rotores no local.
Instrumentos profissionais de análise de vibração para diagnóstico de rolamentos, equilibragem no local e monitorização de condição. Utilizados em mais de 50 países.
