Compreender a severidade de vibração
Intensidade de vibração é um termo genérico que designa um valor único e global utilizado para caracterizar o estado de uma máquina com base no seu nível de vibração. Em vez de interpretar um todo espetro, uma medição de severidade resume o estado da máquina num único número que pode ser comparado com tabelas padronizadas para avaliar, num relance, se a máquina está a funcionar bem, se precisa de ser monitorizada ou se está prestes a avariar. O objetivo é um indicador simples, fiável e universal do esforço dinâmico e do estado de uma máquina — o valor de referência que indica que existe um problema, antes que uma análise mais aprofundada revele de que se trata.
1. O parâmetro padrão: velocidade RMS
Ao longo de décadas de investigação e prática, o setor chegou a um consenso quanto ao melhor parâmetro para avaliar a severidade na maioria das máquinas rotativas comuns: RMS (média quadrática) velocidade. Há duas razões por detrás desse consenso:
- A energia destrutiva transmitida pela vibração está mais intimamente relacionada com a velocidade, uma vez que esta reflete tanto a distância percorrida como a rapidez com que uma peça se move.
- Um determinado nível de velocidade corresponde a um grau de severidade consistente numa ampla variedade de tipos de máquinas e velocidades, o que torna um gráfico amplamente aplicável.
Por esse motivo, as normas internacionais utilizam a velocidade RMS — em mm/s ou pol./s — como base para os seus critérios de avaliação. Essa escolha explica também por que razão se dá preferência à velocidade em vez de deslocamento (que só é dominante em baixas frequências) ou aceleração (que predomina nas altas frequências) para a avaliação geral do estado de funcionamento da máquina. O valor RMS é normalmente interpretado como um nível de banda larga, ou global; o nosso Calculadora do nível geral de vibração mostra como esse valor único é calculado a partir dos picos individuais de um espectro.
2. Tabelas de severidade de vibração da norma ISO 20816
A Organização Internacional de Normalização desenvolveu um conjunto de normas para classificar o estado de funcionamento das máquinas. O ISO 20816 série — que substituiu a antiga ISO 10816 — é a estrutura mais utilizada, fornecendo tabelas de severidade referenciadas em todo o mundo, tanto para testes de aceitação como para a rotina monitorização de condições. O método tem três etapas principais:
- Classifique a máquina: As máquinas são agrupadas por tamanho, tipo e base — por exemplo, as turbinas de grande porte num grupo e as bombas e motores de tamanho médio noutro. Os limites detalhados para a gama industrial comum, que varia aproximadamente entre 15 kW e 50 MW, encontram-se em ISO 20816-3.
- Medir a velocidade RMS: A velocidade RMS de banda larga é medida nas caixas de rolamentos da máquina nas direções horizontal, vertical e axial.
- Compare com o gráfico: o valor mais elevado registado é comparado com a tabela correspondente a essa classe de máquinas.
Pode consultar os limites diretamente através do nosso Tabela de severidade de vibração ISO 10816 / 20816, ou comparar uma leitura com os limites da zona utilizando o Calculadora de zonas ISO 20816-1 e as específicas da máquina Ferramenta de limites da norma ISO 20816-3.
As Quatro Zonas de Severidade
Os gráficos da ISO dividem o estado de conservação das máquinas em quatro zonas:
- Zona A (verde): A vibração de máquinas recém-colocadas em funcionamento situar-se-ia normalmente neste intervalo — um estado muito suave e saudável.
- Zona B (amarela): adequado para um funcionamento contínuo a longo prazo; o intervalo de funcionamento normal para a maioria das máquinas.
- Zona C (laranja): insatisfatório para um funcionamento contínuo a longo prazo. As máquinas devem ser acompanhadas de perto, com manutenção programada para identificar e corrigir a causa principal do aumento da vibração.
- Zona D (vermelho): suficientemente grave para causar danos. As máquinas que aqui estão em funcionamento encontram-se num estado crítico e podem necessitar de ser desligadas imediatamente.
3. Utilização da severidade da vibração num programa de manutenção preditiva
Os gráficos de severidade são um pilar fundamental de manutenção preditiva. Ao efetuar medições regulares — normalmente mensais — da velocidade RMS global numa máquina e tendência ao longo do tempo, as equipas de manutenção podem:
- Faça uma triagem rápida dos ativos: identificar rapidamente quais as máquinas de uma fábrica que estão em bom estado e quais as que necessitam de atenção.
- Receba um aviso antecipado: uma tendência ascendente que atravessa a Zona B e entra na Zona C proporciona alerta precoce de um problema em desenvolvimento, muitas vezes meses antes da avaria.
- Justificar as ações de manutenção: As zonas padronizadas fornecem uma base objetiva para recomendar intervenções — é muito mais fácil autorizar uma reparação quando se pode demonstrar que uma máquina entrou na faixa «insatisfatória» (Zona C) ou «danificada» (Zona D).
O poder desta abordagem reside tanto na tendência como no valor absoluto: um valor estável bem dentro da Zona B é tranquilizador, enquanto um valor que, embora tecnicamente ainda se encontre na Zona B, registe um aumento acentuado todos os meses constitui um sinal mais claro para agir.
4. Da severidade à causa-raiz — e de volta ao bom funcionamento
Uma leitura da severidade é uma ferramenta de triagem, não um diagnóstico. Indica que uma máquina está em mau estado, mas uma análise detalhada análise espectral é o que revela por que — distinguindo desequilíbrio a 1× de desalinhamento, folga ou desgaste dos rolamentos. Na prática, o nível global e o espetro são utilizados em conjunto: o índice de severidade identifica o ativo e o espetro orienta a reparação.
É precisamente aqui que um analisador portátil demonstra a sua utilidade no terreno. Um instrumento como o Balanset-1A lê a velocidade RMS global para uma verificação imediata da severidade de acordo com a norma ISO 20816 e, em seguida, fornece o espetro e os valores de amplitude e fase 1× necessários para confirmar se o desequilíbrio é a causa — e, se for, para equilíbrio equilibrar o rotor nos seus próprios rolamentos e observar a severidade voltar imediatamente para a Zona A ou B. A medição antes e depois nas mesmas unidades fecha o ciclo: o mesmo valor que deu o alarme confirma a correção.
