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Calculadora de aceleração de vibração (ISO 20816)
Converta a velocidade de vibração (mm/s RMS) em aceleração (m/s², g) em qualquer frequência. Insira a velocidade e a frequência para obter os resultados de aceleração RMS, de pico e de deslocamento.
Resultados
Aceleração a partir da velocidade
Para vibrações sinusoidais, a aceleração é derivada da velocidade pela multiplicação pela frequência angular:
Conversão para g
Deslocamento a partir da velocidade
Onde:
- vRMS — velocidade de vibração RMS (mm/s)
- f — frequência (Hz); se RPM for fornecido: f = RPM / 60
- aRMS — aceleração média quadrática (m/s²)
- apico — pico de aceleração = aRMS × √2 (m/s²)
- dpp — deslocamento pico a pico (μm)
Exemplo prático
aRMS = 4,5 × 2π × 25 / 1000 = 0,707 m/s²
apico = 0,707 × √2 = 1 000 m/s²
ag, RMS = 0.707 / 9.80665 = 0,072 g
dpp = 4,5 × √2 × 1000 / (π × 25) = 81,0 μm
Comparação de parâmetros de vibração
| Parâmetro | Melhor faixa de frequência | Unidades típicas | Uso principal |
|---|---|---|---|
| Deslocamento | < 10 Hz (600 RPM) | μm pp | Máquinas de baixa velocidade, vibração do eixo |
| Velocidade | 10-1000 Hz | mm/s RMS | Condição geral da máquina (ISO 10816) |
| Aceleração | > 1000 Hz | m/s², g | Defeitos nos rolamentos, engrenamento, alta frequência |
A aceleração de vibração é a taxa de variação da velocidade de vibração, medida em m/s² ou g (onde 1 g = 9.80665 m/s²). É o parâmetro mais sensível à vibração de alta frequência e é fundamental para detetar defeitos em rolamentos, falhas de engrenamento e outros problemas mecânicos de alta frequência.
A aceleração aumenta tanto com a amplitude de vibração como com a frequência, tornando-a o parâmetro de eleição para frequências acima de 1000 Hz.
A aceleração é preferida para a análise de vibrações de alta frequência, tipicamente acima de 1000 Hz. É o melhor parâmetro para a deteção precoce de defeitos em rolamentos de corpos rolantes, problemas de engrenamento e cavitação.
A velocidade (mm/s RMS) continua a ser melhor para a avaliação geral do estado de máquinas na gama de 10–1000 Hz segundo a ISO 10816 / ISO 20816. Muitos sistemas de monitorização modernos utilizam o envelope de aceleração (desmodulação) para o diagnóstico de rolamentos.
Para converter de g para m/s², multiplique por 9.80665 (a aceleração normal da gravidade). Por exemplo, 0.5 g = 0.5 × 9.80665 = 4.903 m/s².
Inversamente, para converter de m/s² para g, divida por 9.80665. A unidade g é popular na análise de vibrações porque os níveis típicos de vibração industrial situam-se num intervalo numérico conveniente — aproximadamente de 0.01 a 50 g.
Os acelerómetros piezoelétricos são os sensores padrão para a medição da aceleração de vibração. Os acelerómetros do tipo IEPE (ICP) com eletrónica integrada são os mais comuns em aplicações industriais, oferecendo uma ampla gama de frequências (0.5 Hz a 20+ kHz), elevada sensibilidade e excelente durabilidade.
Os acelerómetros MEMS oferecem alternativas de menor custo para sistemas de monitorização. Os acelerómetros piezoelétricos em modo de carga são utilizados em ambientes de alta temperatura acima de 120 °C.
Os níveis típicos de aceleração de vibração dependem do tipo de máquina, da velocidade e da frequência. Para maquinaria industrial geral à velocidade de serviço:
- < 0.5 g — Bom estado
- 0.5–2 g — Aceitável
- 2–5 g — Nível de alarme
- > 5 g — Investigar imediatamente
Os sinais de defeito de rolamento de alta frequência podem atingir 10–50 g pico. A ISO 20816 define os limites das zonas principalmente através da velocidade, mas a aceleração é essencial para o diagnóstico de alta frequência.
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 equilibragem de campo com análise de vibração integrada, medição de aceleração e avaliação ISO 10816 / ISO 20816. Utilizados em mais de 50 países.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko é engenheiro de análise de vibrações e fundador e diretor executivo da Vibromera. Há mais de 15 anos que equilibra equipamentos rotativos no terreno e não numa bancada de ensaio: destroçadores, ventiladores industriais, britadeiras, centrifugadoras, veios e fusos. Foi desse trabalho que nasceram os instrumentos Balanset — foram concebidos como uma ferramenta que o técnico pode levar até à máquina e utilizar sozinho, no local, e não como equipamento de laboratório. A Vibromera foi fundada em 2017 e, desde 2023, está sediada no Porto, em Portugal. É aqui que decorrem o desenvolvimento, a montagem e o apoio à linha Balanset. O instrumento de referência é o Balanset-1A, um analisador portátil para equilibragem em um e dois planos e para diagnóstico de vibrações. Nikolai participa pessoalmente no apoio ao cliente, na resolução de casos de equilibragem difíceis e no desenvolvimento do software. Trabalha com clientes em todo o mundo, em qualquer idioma.
