Ferramenta de engenharia gratuita #021
Limites de vibração — Máquinas industriais de 15 kW a 50 MW
Avalie a severidade da vibração em máquinas rotativas industriais de acordo com a norma ISO 20816-3. Selecione o grupo de máquinas, o tipo de suporte, insira a velocidade medida e obtenha a classificação da zona.
Resultados
| Zona | Limite (mm/s RMS) | Descrição |
|---|
Escopo da norma ISO 20816-3
A norma ISO 20816-3 fornece critérios de avaliação de vibração para máquinas industriais com potência nominal de 15 kW a 50 MW, operando em velocidades entre 120 e 15.000 RPM. Esta é a norma mais utilizada para avaliar equipamentos rotativos industriais, incluindo:
- Motores e geradores elétricos
- Bombas centrífugas e axiais
- Compressores (centrífugos, axiais, de parafuso)
- Ventiladores e sopradores
- Caixas de engrenagens (eixos de entrada/saída)
Limites de Zona por Grupo de Máquinas
Os limites das zonas dependem do grupo de máquinas, que combina a potência nominal e o tipo de fundação:
| Limite da zona | Grupo 1 Grande e rígido | Grupo 2 Rígido médio | Grupo 3 Bombas | Grupo 4 Grande e flexível |
|---|---|---|---|---|
| A/B | 2,3 mm/s | 1,4 mm/s | 2,3 mm/s | 3,5 mm/s |
| B/C | 4,5 mm/s | 2,8 mm/s | 4,5 mm/s | 7,1 mm/s |
| C/D | 7,1 mm/s | 4,5 mm/s | 7,1 mm/s | 11,0 mm/s |
Se a máquina estiver sobre um suporte flexível (macio), aplica-se o conjunto de limites publicados imediatamente superior: Grupo 1 ou 3 flexível → 3,5 / 7,1 / 11,0 mm/s, Grupo 2 flexível → 2,3 / 4,5 / 7,1 mm/s (valores das antigas tabelas de classe de suporte da ISO 10816-3). A calculadora aplica estes valores quando a opção de fundação flexível é selecionada.
Requisitos de medição
A velocidade de vibração é medida em mm/s RMS na caixa de chumaceira em duas direções radiais (horizontal e vertical) e, opcionalmente, na direção axial. A leitura mais alta determina a avaliação da zona.
Dado: Grupo 3 (bomba), velocidade medida = 3,2 mm/s RMS
Limites de zona para o Grupo 3: A/B = 2,3, B/C = 4,5, C/D = 7,1 mm/s
3,2 mm/s está entre 2,3 e 4,5 → Zona B — aceitável para operação a longo prazo
⚠️ Importante: Considere sempre a tendência da vibração, além dos níveis absolutos. Um aumento significativo (por exemplo, a duplicação) em relação ao nível basal pode justificar uma investigação, mesmo que o nível absoluto esteja dentro da Zona A ou B.
A norma ISO 20816-3 abrange máquinas rotativas industriais com potências nominais de 15 kW a 50 MW, incluindo:
- Motores e geradores elétricos (de indução, síncronos)
- Bombas centrífugas e axiais
- Compressores (centrífugos, axiais, de parafuso, alternativos)
- Ventiladores e sopradores
- Caixas de engrenagens / redutores (avaliados nos pontos das chumaceiras de entrada/saída)
Substitui a anterior norma ISO 10816-3.
O grupo de máquina depende da potência nominal e do tipo de fundação:
- Grupo 1 — Máquinas de grande porte acima de 300 kW em fundações rígidas (bloco de betão, base metálica pesada)
- Grupo 2 — Máquinas de médio porte de 15–300 kW em fundações rígidas — o grupo mais comum para equipamento industrial padrão
- Grupo 3 — Bombas, incluindo bombas multicelulares, verticais e para fins especiais (independentemente da potência nominal)
- Grupo 4 — Máquinas de grande porte acima de 300 kW em fundações flexíveis (estruturas metálicas, plataformas elevadas)
Suporte rígido: A frequência natural da fundação está bem acima da velocidade de funcionamento da máquina. Exemplos: fundações em bloco de betão, bases de aço pesadas aparafusadas ao betão. O suporte acrescenta uma amplificação mínima à vibração da máquina.
Suporte flexível: A frequência natural da fundação está abaixo ou próxima da velocidade de funcionamento. Exemplos: estruturas de perfis de aço, pisos intermédios (mezaninos), plataformas offshore, unidades montadas em skid. Os níveis de vibração são tipicamente mais elevados devido à amplificação dinâmica.
Velocidade de vibração em mm/s RMS (valor eficaz), medida na caixa de chumaceira na gama de frequências de 10–1000 Hz. As medições devem ser efetuadas em pelo menos duas direções radiais (horizontal e vertical) em cada ponto de chumaceira. A leitura mais elevada em cada chumaceira determina a avaliação da zona.
A ISO 20816-3 substitui a ISO 10816-3. As principais diferenças são:
- Os limites das zonas permanecem os mesmos — os valores limite são idênticos
- A numeração mudou para se alinhar com a série ISO 20816
- Orientações atualizadas sobre a metodologia de medição
- Melhor alinhamento com as normas complementares (ISO 20816-1, -2, -4)
Para a avaliação prática de vibrações, ambas as normas produzem os mesmos resultados.
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 e analisadores de vibração para máquinas industriais. Avaliam as condições de acordo com a norma ISO 20816-3 no local. 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.
