1. Definição e natureza física

Pé manco É uma condição na qual um ou mais pés da máquina não têm contato total com a estrutura de fundação (placa de apoio, base) antes do aperto dos parafusos de fixação. Quando um parafuso nessas condições é apertado, a carcaça da máquina se deforma, a geometria do furo do rolamento é distorcida e o eixo do rotor se desvia de sua posição projetada.

Fisicamente, ocorre o seguinte: a força de aperto de um parafuso em um apoio com contato incompleto cria um momento de flexão na carcaça. Essa deformação é transmitida aos apoios do rolamento, causando:

• Desalinhamento dos anéis internos dos rolamentos
• Distribuição desigual de carga em mancais de deslizamento
• Desalinhamento angular de eixos de máquinas acoplados
• Desequilíbrio dinâmico devido à deflexão do rotor

Como resultado, a vibração aumenta na frequência de rotação (1×) e, em casos graves, também em múltiplos harmônicos.

2. Classificação de pés macios

A prática internacional distingue quatro tipos de pé mole. Cada um requer uma abordagem diferente para identificação e correção.

3. Impacto nas condições de vibração da máquina

A síndrome do pé mole tem um efeito negativo complexo na condição da máquina em vários parâmetros:

4. Métodos de diagnóstico

4.1. Detecção Estática (Calibradores de Folga e Indicadores de Mostrador)

O método mais comum durante trabalhos de alinhamento programados.

1. Solte todos os parafusos de fixação da máquina.
2. Insira um conjunto de calibradores de folga entre cada pé e a estrutura. Anote as folgas.
3. Para cada pé com uma lacuna superior a 0,05 mm, Selecione calços calibrados.
4. Aperte todos os parafusos com uma chave dinamométrica.
5. Repita a medição com um relógio comparador: monte a base na estrutura, posicione a ponta do relógio comparador no pé e afrouxe o parafuso. O deslocamento permitido não deve ser superior a 0,05 mm (50 µm).

4.2. Detecção dinâmica (afrouxamento de parafusos em uma máquina em funcionamento)

Este método detecta a instabilidade dimensional diretamente em condições de operação — em termos de temperatura, pressão e tensão na tubulação.

1. Instale um sensor de vibração (acelerômetro) na carcaça da máquina, próximo ao suporte.
2. Conecte o instrumento no modo de monitoramento em tempo real da velocidade RMS da vibração. Um vibrometro portátil de dois canais, como o Balanset-1A Pode ser utilizado, permitindo o monitoramento simultâneo do nível de vibração e do ângulo de fase na frequência de rotação.
3. Afrouxe sequencialmente cada parafuso de fixação (até apertar com a mão), observando a mudança no valor RMS.
4. Aperte novamente o parafuso imediatamente após a verificação e passe para o próximo.
5. O parafuso cujo afrouxamento resulta em uma redução significativa da vibração indica um ponto de apoio instável (soft foot) nessa localização.

4.3. Análise de vibração entre fases

O método instrumental mais informativo, que permite a identificação de pés moles. sem afrouxar os fixadores em equipamentos em funcionamento.

Equipamentos necessários

• Analisador de vibração de dois canais com função de fase cruzada
• Dois acelerômetros
• sensor de referência de fase (tacômetro) e um marcador refletivo no rotor

O vibrometro de dois canais Balanset-1A O equipamento proporciona medição simultânea da amplitude de vibração em 1× e do ângulo de fase em dois canais com precisão de ±2°, tornando-o adequado para análise de fase cruzada em campo. Um sensor de referência de fase fotoelétrico (faixa de 0–360°) está incluído como equipamento padrão.

1. Monte os acelerômetros em dois suportes da máquina na mesma direção (por exemplo, vertical).
2. Fixe o marcador ao rotor e aponte o sensor do tacômetro para o marcador.
3. Realize a medição de fase cruzada: o instrumento determina a diferença do ângulo de fase da vibração entre dois pontos na frequência de rotação de 1×.

Diagnóstico diferencial

A vantagem do método de fase cruzada é que ele funciona durante a operação normal da máquina e não requer o afrouxamento de nenhum fixador.

5. Pé mole induzido por tubulação

A tensão nas tubulações de bombas ou compressores é uma das principais causas — e, ao mesmo tempo, uma das mais frequentemente negligenciadas — de vibração excessiva e desalinhamento.

5.1. Mecanismo de Ocorrência

Se a tubulação for conectada a um flange da máquina sob tensão (sem um encaixe livre), a força da tubulação será aplicada constantemente à carcaça da máquina. Sob pressão e temperatura de operação, essa força aumenta devido à expansão térmica. A tubulação "balança" a máquina, causando:

• Alterações periódicas no alinhamento do eixo
• Vibração aumentada em frequências rotacionais de 1× e 2×.
• Desgaste prematuro de rolamentos e selos mecânicos
• Leituras instáveis ao tentar o alinhamento.

5.2. Inspeção das Condições da Tubulação

Antes do alinhamento do eixo, é obrigatória a inspeção da angularidade e do desalinhamento do flange.

1. Desconecte a tubulação do flange da máquina.
2. Meça as folgas entre o flange do tubo e o flange da máquina em quatro pontos: às 12, 3, 6 e 9 horas.
3. Determine a angularidade (diferença de folga em pontos opostos) e o deslocamento (desalinhamento paralelo das linhas de centro dos flanges).

Tolerâncias

• Valor ideal de angularidade e deslocamento: 0 mm
• Na prática, é possível com um ajuste cuidadoso: 0,01–0,02 mm
• Valores superiores a 0,05 mm exigem correção obrigatória antes do alinhamento

5.3. Conexões de tubulação

O objetivo é obter uma conexão de flange livre de tensões sem a aplicação de forças externas. Os métodos incluem:

• Ajustando suportes e fixadores de tubos
• Aparar ou estender peças do carretel
• Utilizando juntas de dilatação
• Correção de posições de apoio intermediárias

6. Requisitos da área de contato com os pés

A área mínima de contato do pé da máquina com a placa de base (estrutura de fundação) deve ser pelo menos 80% da área da planta do pé.

Quando a área de contato for menor que 80%:

• A carga é distribuída de forma desigual, criando concentrações de tensão localizadas.
• As arruelas de ajuste deformam-se e ficam indentadas nas zonas de contato pontual.
• O aperto dos parafusos não proporciona uma fixação estável — o alinhamento "desvia" com o tempo.
• O risco de falha por fadiga da placa do pé ou da sola aumenta.

Métodos de Inspeção

• Inspeção visual: Marcas de contato, oxidação, arranhões nas superfícies do pé e da estrutura.
• Azul da Prússia (pasta marcadora): Aplique uma camada fina na sola, pressione o pé e avalie o padrão de contato.
• Conjunto de calibradores de folga: Meça a circunferência do pé com o parafuso solto.

Caso se verifique que o contato é inferior a 80%, a planicidade das superfícies de apoio deve ser restaurada: raspagem, fresagem ou retificação da placa da sola e/ou da sola do pé.

7. Procedimento de correção do pé mole

Sequência de trabalho recomendada quando for detectado pé mole:

8. Instrumentação

8.1. Ferramentas para diagnóstico estático

• Conjunto de calibradores de folga (a partir de 0,02 mm)
• Indicador de mostrador em base magnética (graduação de 0,01 mm)
• Régua
• Pasta de marcação (Azul da Prússia) para avaliação da área de contato
• chave dinamométrica calibrada

8.2. Ferramentas para Diagnóstico Dinâmico

A detecção dinâmica de vibrações em superfícies macias e a análise de fase cruzada exigem um analisador de vibração portátil com recursos simultâneos de medição em dois canais e análise de fase.

O Balanset-1A (Fabricado pela VibroMera) é um vibrometro-balanceador portátil de dois canais adequado para essas tarefas. Especificações principais relevantes para o diagnóstico de pés moles:

A arquitetura de canal duplo do Balanset-1A permite a medição simultânea da amplitude e da fase da vibração em dois suportes, o que é um pré-requisito para o diagnóstico de pés moles em fase cruzada. Após a correção dos pés moles, o mesmo instrumento é utilizado para o balanceamento do rotor em seus próprios mancais — em um ou dois planos de correção — sem a necessidade de desmontagem do equipamento.

9. Referências normativas

• GOST R ISO 20816-1-2021 — Vibração. Medição e avaliação da vibração de máquinas. Parte 1. Diretrizes gerais.
• GOST R ISO 18436-2-2005 — Monitoramento e diagnóstico de condição de máquinas. Monitoramento e diagnóstico de condição de vibração. Parte 2. Requisitos para treinamento e certificação de pessoal.
• ISO 1940-1:2003 — Vibração mecânica. Requisitos de qualidade de balanceamento para rotores em estado constante (rígido). Parte 1: Especificação e verificação das tolerâncias de balanceamento.
• ISO 10816 / ISO 20816 — Série de normas para avaliação das condições de vibração de máquinas.

10. Conclusão

Vibrometros portáteis modernos de dois canais, como o Balanset-1A Oferece um ciclo de diagnóstico completo — desde a detecção de falhas de balanceamento por meio de análise de fase cruzada até o balanceamento subsequente do rotor no local. O uso de métodos de diagnóstico instrumental em vez de inspeção visual aumenta significativamente a confiabilidade na detecção de defeitos e reduz o tempo de comissionamento.

Fluxo de trabalho de comissionamento recomendado

Seguir essa sequência é fundamental para a operação confiável e de longo prazo de equipamentos rotativos.