Como posso saber se a vibração é causada por desequilíbrio ou desalinhamento?

O desbalanceamento produz um pico dominante exatamente a 1× RPM (velocidade do eixo) na direção radial, com fase estável e amplitude proporcional à velocidade². O desalinhamento produz uma componente significativa de 2× RPM (frequentemente igual ou maior que 1×), forte vibração axial e defasagem de 180° no acoplamento.

O que são frequências de defeitos em rolamentos (BPFO, BPFI, BSF, FTF)?

Essas são frequências características geradas quando um elemento rolante passa sobre um defeito em um componente específico do rolamento. BPFO (Frequência de Passagem da Esfera na Pista Externa), BPFI (Frequência de Passagem da Esfera na Pista Interna), BSF (Frequência de Rotação da Esfera), FTF (Frequência Fundamental do Trem de Rolamento). Elas dependem da geometria do rolamento e da velocidade do eixo.

Qual é um nível de vibração adequado para máquinas rotativas?

A norma ISO 10816-1 classifica a severidade da vibração por classe de máquina. Para máquinas industriais típicas (Classe II, 15-75 kW): Zona A (boa). < 1,8 mm/s RMS, Zona B (aceitável) < 4,5 mm/s, Zona C (alerta) < 11,2 mm/s, Zona D (perigo) > 11,2 mm/s.

O Balanset-1A pode ser usado para análise de vibração?

Sim. O Balanset-1A inclui um analisador de vibração de 2 canais com exibição de espectro FFT (modo F1), vibrometro para comparação geral/1× (modo F5) e gráficos de espectro detalhados (modo F8). Ambos os canais podem ser usados simultaneamente para comparação radial e axial.

Qual a diferença entre forma de onda no domínio do tempo e espectro FFT?

A forma de onda temporal mostra a amplitude da vibração ao longo do tempo — um fenômeno complexo quando há múltiplas falhas. A FFT decompõe essa amplitude em componentes de frequência individuais, criando um espectro onde cada pico corresponde a uma fonte específica.

O que causa a vibração subharmônica (0,5×)?

Subharmônicos a 0,5× RPM geralmente indicam folga mecânica severa, turbulência de óleo em mancais de deslizamento ou eixos trincados. Picos de meia ordem surgem de impactos que ocorrem a cada duas rotações.

Análise de vibração — Guia para iniciantes em diagnóstico de espectro — Vibromera

Análise de vibração — Diagnóstico de Espectro Guia

Q: O que é análise de vibração?

A análise de vibração é o processo de medir e interpretar as oscilações mecânicas de máquinas rotativas para diagnosticar falhas. Utilizando a FFT (Transformada Rápida de Fourier), o sinal de vibração complexo é decomposto em componentes de frequência individuais. Cada tipo de falha produz uma "impressão digital" característica no espectro de frequência — desbalanceamento a 1× RPM, desalinhamento a 2×, folga como múltiplos harmônicos, defeitos em rolamentos em frequências não síncronas (BPFO, BPFI, BSF, FTF).

Q: Com que frequência devo medir a vibração?

Equipamentos críticos: semanalmente ou quinzenalmente. Produção padrão: mensalmente. Equipamentos auxiliares/não críticos: trimestralmente. Após qualquer manutenção: imediatamente para estabelecer uma nova linha de base.

📌 Artigo de referência canônico - vibromera.eu

Dos fundamentos da FFT ao diagnóstico de falhas: aprenda a ler espectros de vibração, calcular frequências de defeitos em rolamentos, avaliar a gravidade de acordo com a norma ISO 10816 e diagnosticar desbalanceamento, desalinhamento, folga, defeitos em rolamentos e engrenagens — com ferramentas interativas e o Balanset-1A.

Calculadoras de diagnóstico interativas

Ferramentas essenciais para análise de vibração — frequências de defeitos em rolamentos, frequência de engrenamento, avaliação da severidade e conversão de unidades.

🔵 Calculadora de Frequência de Defeitos em Rolamentos

Seleção rápida — Rolamento comum

Velocidade do eixo (RPM)

Número de elementos rolantes (n)

Diâmetro da esfera/rolo, Bd (mm)

Diâmetro primitivo, Pd (mm)

Ângulo de contato, α (graus)

BPFO - pista externa

—

BPFI - pista interna

—

BSF — Rotação de Bola/Rolo

—

FTF — Gaiola (Trem)

—

1 eixo = — Hz | Relação BPFO/BPFI: —

📏 Severidade ISO 10816 e RPM↔Hz e GMF

Velocidade de vibração (mm/s RMS)

Classe de máquina

Um bom

B Aceitável

Alerta C

Perigo D

🔄 Conversor RPM ↔ Hz

RPM

Frequência (Hz)

1× = 25.00 Hz | 2× = 50.00 Hz | 3× = 75.00 Hz | Período = 40.00 EM

⚙️ Frequência de Engrenagem (GMF)

Rotação do eixo (engrenagem motriz)

Número de dentes (engrenagem motriz)

Número de dentes (engrenagem movida) — opcional, para relação de transmissão

Frequência de malha de engrenagens (GMF)

—

2× GMF

—

3× GMF

—

Relação de transmissão

—

Velocidade do eixo acionado

—

RPM

Identificação de falhas em resumo

Cada falha mecânica produz uma "impressão digital" característica no espectro de vibração.

⚖️

Desequilíbrio

1×

Pico dominante na velocidade do eixo. Radial. Amplitude ∝ velocidade². Fase estável.

🔧

Desalinhamento

2× (+ 1×, 3×)

Forte segundo harmônico. Alto sinal axial. Fase de 180° no acoplamento.

🔩

Frouxidão

1×,2×,3×…n×

""Floresta" de harmônicos. Pode apresentar subharmônicos de 0,5×.

🔵

Defeito no rolamento

BPFO/BPFI/BSF

Picos não síncronos. Bandas laterais em 1×. Elevação do nível de ruído.

⚙️

Falha na engrenagem

GMF ± 1×

Frequência de engrenamento com bandas laterais na velocidade do eixo.

📊 Tabela de Referência Diagnóstica Completa

Falta	Frequência primária	Harmônicos	Direção	Comportamento de Fase	Principal característica distintiva
Static unbalance	1×	Baixo/nenhum	Radial (H,V)	Em fase, ambos os rolamentos	Puro 1× sinusóide. Amplitude ∝ ω².
Desequilíbrio dinâmico	1×	Baixo/nenhum	Radial (H,V)	~180° entre os rolamentos	1× dominante, rolamentos fora de fase (casal).
Desalinhamento paralelo	2× (≥ 1×)	1×, 3×	Radial	acoplamento de 180°	2× frequentemente > 1×. Alta radial no acoplamento.
Desalinhamento angular	1×, 2×	3×	Axial dominante	180° através do acoplamento (axial)	Alto axial. Axial ≥ 50% de radial.
folga do componente	1×,2×…10×+	Muitos (~10×)	Radial	Errático	""Floresta" de harmônicos. Possível subtração de 0,5×.
Afrouxamento estrutural	1× ou 2×	Poucos acima de 2×	Vertical	Instável	Forte vertical. Responde à verificação do parafuso.
Raça externa (BPFO)	BPFO, 2×BPFO…	BPFO múltiplo	Radial	N/A	Não síncrono. Sem bandas laterais 1×.
Raça interna (BPFI)	BPFI, 2×BPFI…	BPFI múltiplo	Radial	Modulado em 1×	Harmônicos BPFI com bandas laterais de ±1×.
Elemento rolante (BSF)	BSF, 2×BSF…	Múltiplos BSF	Radial	N/A	2×BSF geralmente > 1×BSF. Não síncrono.
Gaiola (FTF)	FTF ≈ 0,4×	2,3× FTF	Radial	N/A	Subsíncrono (< 1×).
Malha de engrenagem	GMF=N×1×	2,3× GMF	Radial+axial	Modulado em 1×	GMF com bandas laterais. N = dentes.
Elétrico (motor)	2× frequência da linha	—	Radial	Quedas de energia ao desligar	100/120 Hz. Teste de queda instantânea.

Demonstração interativa do espectro FFT — 16 cenários de falha

Selecione um tipo de falha para visualizar a forma de onda característica no domínio do tempo e o espectro de frequência. Compare os padrões para identificar a causa raiz.

Linha de base

Desequilíbrio

Desalinhamento

Frouxidão

Rolamentos

Engrenagens

Outros

Condição normal de operação — vibração baixa e estável. Pequeno pico de 1× devido ao desbalanceamento residual. Espectro limpo.

Domínio do tempo (forma de onda)

Espectro de frequência (FFT)

O que é análise de vibração?

Resposta rápida

Análise de vibração É o processo de medir e interpretar as oscilações mecânicas de máquinas rotativas para diagnosticar falhas sem desmontá-las. FFT (Transformada Rápida de Fourier), o sinal de vibração complexo é decomposto em componentes de frequência individuais. Cada falha produz uma "impressão digital" espectral característica: desequilíbrio a 1× RPM, desalinhamento Em 2×, folga como múltiplos harmônicos, apresentando defeitos em frequências não síncronas. O Balanset-1A Realiza tanto o balanceamento quanto a análise de espectro em um único instrumento portátil.

Toda máquina rotativa vibra. Em uma máquina em bom estado, a vibração é baixa e estável — sua "assinatura operacional" normal. À medida que surgem defeitos, a vibração muda de maneiras previsíveis. Ao medir e analisar essas mudanças, podemos identificar a causa raiz, prever falhas e programar a manutenção antes de uma quebra catastrófica. Este é o fundamento de manutenção preditiva.

FFT: O Núcleo da Análise Espectral

Um sensor de vibração (acelerômetro) converte a oscilação mecânica em um sinal elétrico. Exibido ao longo do tempo, este é o forma de onda — uma curva complexa e aparentemente caótica quando há múltiplas falhas. A FFT (Transformada Rápida de Fourier) decompõe esse sinal complexo em componentes sinusoidais individuais, cada um com sua própria frequência e amplitude.

Imagine a FFT como um prisma que divide a luz branca em um arco-íris. A forma de onda complexa é a "luz branca" — a FFT revela as "cores" (frequências) individuais escondidas dentro dela. O resultado é o espectro de vibração — a principal ferramenta de diagnóstico.

Frequência de rotação

f₁ₓ = RPM / 60 (Hz)

1× = frequência de rotação do eixo — a referência para toda a análise espectral

Parâmetros-chave do espectro

Frequência (eixo X, Hz): Com que frequência ocorrem as oscilações? Diretamente relacionado à fonte. 1× = velocidade do eixo. 2× = o dobro da velocidade do eixo.
Amplitude (eixo Y, mm/s RMS): Intensidade da vibração em cada frequência. Picos mais altos = mais energia = condição mais grave.
Harmônicos: Múltiplos inteiros da fundamental: 2× (2ª), 3× (3ª), 4×, etc. Sua presença e altura relativa carregam informações diagnósticas.
Fase (°): Relação temporal em diferentes pontos de medição. Essencial para distinguir desequilíbrio (em fase) de desalinhamento (180°).

Unidades de Medição de Vibração: Deslocamento, Velocidade, Aceleração

A vibração pode ser medida por meio de três parâmetros físicos diferentes. Cada um enfatiza diferentes faixas de frequência, tornando-os adequados para diferentes tarefas de diagnóstico. Compreender quando usar cada parâmetro é fundamental para uma análise eficaz.

📏 Deslocamento

µm (pico a pico) ou mil

Melhor alcance: 1–100 Hz

Medidas como distante A superfície se move. Enfatiza baixas frequências — ideal para máquinas de baixa velocidade, análise da órbita do eixo e sondas de proximidade em mancais de deslizamento. 1 mil = 25,4 µm.

📈 Velocidade

mm/s (RMS)

Melhor alcance: 10-1000 Hz

Medidas como rápido A superfície se move. parâmetro padrão Para monitoramento geral de máquinas conforme a norma ISO 10816. A resposta de frequência plana atribui igual importância à maioria dos tipos de falha. O Balanset-1A mede em mm/s RMS.

💥 Aceleração

m/s² ou g (RMS/pico)

Melhor alcance: 500 Hz – 20 kHz+

Mede o força de vibração. Enfatiza altas frequências — ideal para defeitos iniciais em rolamentos, engrenamento e impactos. 1 g = 9,81 m/s². Usado para análise de envelope/demodulação.

Quando usar cada parâmetro

Parâmetro	Unidade	Faixa de frequência	Ideal para	Padrões
Deslocamento	µm pico a pico	1–100 Hz	Máquinas lentas (< 600 RPM), órbita do eixo, sensores de proximidade, mancais de deslizamento	ISO 7919 (vibração do eixo)
Velocidade	mm/s RMS	10-1000 Hz	Monitoramento geral de máquinas — desequilíbrio, desalinhamento, folga. Parâmetro padrão.	ISO 10816, ISO 20816
Aceleração	g ou m/s² RMS	500 Hz – 20 kHz	Defeitos prematuros em rolamentos, engrenamento, impactos, máquinas de alta velocidade	ISO 15242 (vibração de rolamentos)

Conversão em uma única frequência

v = 2πf · d | a = 2πf · v = (2πf)² · d

d = deslocamento (m), v = velocidade (m/s), a = aceleração (m/s²), f = frequência (Hz)

💡 Regra prática

Se você tiver apenas um sensor e um parâmetro para escolher — Selecione a velocidade (mm/s RMS). Abrange a mais ampla gama de falhas comuns com resposta plana. O Balanset-1A usa isso como seu parâmetro nativo. Adicione a medição de aceleração somente quando precisar detectar defeitos em estágios iniciais de rolamentos ou engrenagens em altas frequências.

Técnica de medição com Balanset-1A

Posicionamento do sensor

A qualidade do diagnóstico depende inteiramente da qualidade da medição. As forças de vibração são transmitidas pelos rolamentos, portanto, os sensores devem ser montados nas caixas dos rolamentos — o mais próximo possível do rolamento, na estrutura de suporte de carga (não nas tampas ou aletas de refrigeração).

Preparação da superfície: Superfície limpa, plana e sem lascas de tinta. A base magnética deve estar nivelada.
Horizontal radial (H): Perpendicular ao eixo, plano horizontal. Geralmente de maior amplitude.
Vertical radial (V): Perpendicular ao eixo, plano vertical.
Axial (A): Paralelo ao eixo. Fundamental para detectar desalinhamentos.

💡 Truque de diagnóstico de dois canais

O Balanset-1A possui 2 canais. Para diagnóstico, monte ambos os sensores no... mesmo Rolamento — um radial, um axial. Isso fornece espectros radial e axial simultâneos, permitindo a detecção instantânea de desalinhamento.

Modos de diagnóstico do Balanset-1A

F1 — Analisador de Espectro: Exibição FFT completa. O modo de diagnóstico principal.
F5 — Vibrômetro: Avaliação rápida. Compare V1s (RMS total) com V1o (1×). Se V1s ≈ V1o → desequilíbrio. Se V1s ≫ V1o → outras falhas.
F8 — Gráficos: Espectro detalhado + forma de onda temporal. Ideal para padrões harmônicos e frequências de azimute.

⚠️ V1s vs. V1o — O primeiro teste de diagnóstico

Antes de balancear, compare V1s com V1o. Se V1s ≫ V1o (por exemplo, 8 vs. 2 mm/s), a maior parte da vibração NÃO é causada por desbalanceamento. O balanceamento não resolverá o problema — examine todo o espectro.

Análise de Fases — O Diferencial Diagnóstico

A frequência lhe diz o que está vibrando; a fase lhe diz como. Duas falhas podem produzir espectros idênticos (ambos dominados por 1×) — somente a análise de fase as distingue. A fase é a relação angular entre a vibração em diferentes pontos de medição, medida em graus (0°–360°).

🧭 Fase → Tabela de Referência de Diagnóstico

Relação de Fase	Pontos de medição	Diagnóstico	Explicação
0° (em fase)	Rolamento 1 ↔ Rolamento 2 (radial)	Static unbalance	Ambos os rolamentos movem-se em sincronia — um único ponto pesado no centro do rotor. Correção em um único plano.
~180° (em antifase)	Rolamento 1 ↔ Rolamento 2 (radial)	Desequilíbrio dinâmico (de casal)	Os rolamentos oscilam em oposição — dois pontos pesados em planos diferentes criam um binário oscilante. É necessária uma correção em dois planos.
~90°	Horizontal ↔ Vertical (mesmo rumo)	Desequilíbrio (qualquer tipo)	Normal para desequilíbrio — o vetor de força gira com o eixo, produzindo um ângulo de aproximadamente 90° entre H e V no mesmo ponto.
~180°	Acoplamento transversal (radial)	Desalinhamento paralelo	As forças de acoplamento empurram os eixos para lados opostos na direção radial. Um acoplamento de 180° com alta relação de transmissão (2×) é a característica principal.
~180°	Acoplamento transversal (axial)	Desalinhamento angular	Os eixos alternam entre empurrar e puxar axialmente. Um ângulo axial de 180° através do acoplamento com alta relação 1× e 2× é definitivo.
0°	Acoplamento transversal (axial)	Não é desalinhamento.	Ambos os lados se movendo na mesma direção axial — provavelmente expansão térmica, tensão na tubulação ou base frágil. Não se trata de desalinhamento angular.
Errático/instável	Quaisquer pontos consistentes	Frouxidão mecânica	As leituras de fase oscilam aleatoriamente entre as medições — característica de impactos em juntas frouxas. Fase instável = folga.
À deriva lentamente	Em qualquer ponto, ao longo do tempo.	Efeitos de ressonância ou térmicos	A mudança gradual de fase durante o aquecimento sugere que a rigidez estrutural está mudando com a temperatura (desalinhamento térmico).
Consistente, não 0/180°	Rolamento 1 ↔ Rolamento 2	Desequilíbrio combinado estático + de momento	Uma fase entre 0° e 180° indica uma mistura de componentes estáticos e de acoplamento — requer balanceamento em dois planos.

💡 Medição de fase com Balanset-1A

O Balanset-1A exibe a fase em 1× (o valor F1 no modo vibrometro) usando o tacômetro como referência. Para comparar a fase entre dois rolamentos, meça cada rolamento na mesma direção (por exemplo, horizontal) com o tacômetro na mesma marca de referência. A diferença nas leituras de fase revela o tipo de falha. Não é necessário nenhum software especial — basta subtrair as duas leituras.

Falha 1: Desequilíbrio

Causa: Centro de massa deslocado do eixo de rotação. Tolerâncias de fabricação, acúmulo de depósitos, erosão, lâmina quebrada, perda de peso.

Espectro: Pico dominante exatamente em 1× RPM. Harmônicos muito baixos. Vibração radial. Amplitude aumenta com a velocidade² (quadrática). Fase estável e repetível.

Desequilíbrio Estático (Plano Único)

Onda senoidal pura de pico único. Ambos os mancais em fase. Correção de plano único.

Desequilíbrio estático — dominante 1× a 25 Hz (1500 RPM). Harmônicos mínimos.

Desequilíbrio dinâmico (dois planos / casal)

Também dominante em 1×, mas com as direções defasadas em cerca de 180°. Correção em dois planos necessária.

Desbalanceamento dinâmico — 1× dominante. Espectro semelhante ao estático, mas a fase difere nos mancais.

Ação: Executar balanceamento do rotor com o Balanset-1A. Tolerância de grau G por ISO 1940-1.

Falha 2: Desalinhamento do eixo

Causa: Os eixos de eixos acoplados não coincidem. Podem ser paralelos (deslocados) ou angulares (inclinados), geralmente ambos.

Desalinhamento paralelo (radial)

Altos valores de 1× e 2× na direção radial. 2× geralmente ≥ 1×. Desfasagem de 180° no acoplamento.

Desalinhamento paralelo — direção radial. Forte 1× e 2× com leve 3×.

Desalinhamento angular — Radial

As variantes 1× e 2× estão presentes na configuração radial, mas a 2× normalmente predomina.

Desalinhamento angular — radial (R). 2× > 1×.

Desalinhamento angular — Axial

Vibração axial ≥ 50% da radial. Fase de 180° no acoplamento axial. Esta é a principal medida de distinção.

Desalinhamento angular — axial (A). Muito alto, 2× na direção axial.

Ação: O balanceamento NÃO ajudará. Pare a máquina e faça o alinhamento do eixo. Verifique novamente a vibração depois.

Falha 3: Afrouxamento mecânico

Causa: Perda de rigidez estrutural — parafusos soltos, rachaduras na fundação, assentos de apoio desgastados, folgas excessivas.

Folga dos componentes

""Floresta" de harmônicos — 1×, 2×, 3×, 4×… até 10×+ com amplitude decrescente. Pode apresentar subharmônicos de 0,5×.

Amplitude dos componentes — muitos harmônicos de 1× a 10×. Observe o subharmônico de 0,5×.

Frouxidão Estrutural

Dominância em 1× e/ou 2×. Poucos harmônicos superiores. Forte vibração vertical.

Soltura estrutural — predominância de 1× e 2×. Harmônicos superiores mínimos.

Ação: Inspecione e aperte os parafusos de fixação. Verifique a base. Sempre verifique se há folga. antes de equilibrando.

Falha 4: Defeitos nos rolamentos

Causa: Presença de corrosão por pite, lascamento e desgaste nas pistas de rolamento, nos elementos rolantes ou na gaiola de proteção.

Frequências de defeitos em rolamentos

BPFO = (n/2)(1 − Bd/Pd·cos α) · f_s
BPFI = (n/2)(1 + Bd/Pd·cos α) · f_s
BSF = (Pd/2Bd)(1 − (Bd/Pd·cos α)²) · f_s
FTF = ½(1 − Bd/Pd·cos α) · f_s

n = elementos rolantes | Bd = diâmetro da esfera | Pd = diâmetro do passo | α = ângulo de contato | f_s = RPM/60

Defeito da pista externa (BPFO)

Série de picos em BPFO, 2×BPFO, 3×BPFO… Sem bandas laterais 1× (anel estacionário). Falha mais comum em rolamentos.

Defeito na pista externa — harmônicos BPFO em frequências não síncronas. Sem bandas laterais.

Defeito de Raça Interna (BPFI)

Harmônicos BPFI com bandas laterais de ±1× (anel rotativo, modulação da zona de carga). O padrão da banda lateral é o principal identificador.

Defeito na região interna da banda de condução — harmônicos BPFI com bandas laterais de ±1× (picos menores flanqueando os picos principais).

Defeito de elemento rolante (BSF)

Harmônicos BSF. 2×BSF frequentemente dominante. Não síncronos. Frequentemente acompanhados por danos na pista.

Defeito no elemento rolante — harmônicos BSF. Observe que 2×BSF é o valor mais alto (dano em dois elementos).

Defeito na gaiola (FTF)

Picos subsíncronos (FTF ≈ 0,4× velocidade do eixo). Baixa frequência. Frequentemente acompanha outros danos nos rolamentos.

Defeito na gaiola — FTF e harmônicos abaixo de 1× a velocidade do eixo (sub-síncrono).

Progressão de defeitos em rolamentos (4 estágios)

Etapa 1 — Subsuperfície: Zona ultrassônica (> 5 kHz). Não visível na FFT padrão. Detectável pela energia do pico/envelopamento.

Estágio 2 — Defeito inicial: Aparecem frequências de azimute (BPFO, BPFI). Baixa amplitude. É aqui que o Balanset-1A inicia a detecção.

Estágio 3 — Progresso: Múltiplos harmônicos. Bandas laterais se desenvolvem. O nível de ruído aumenta.

Etapa 4 — Avançado: Ruído de banda larga. As frequências de rolamento podem desaparecer no ruído. Substituição urgente.

Análise de Envoltória (Desmodulação) — Detecção Precoce de Direção

A análise espectral FFT padrão detecta defeitos nos rolamentos a partir do Estágio 2. No entanto, no Estágio 1, os impactos nos rolamentos são muito fracos para aparecerem acima do nível de ruído. Análise de envelope (também chamada de demodulação ou detecção de alta frequência, HFD) estende a detecção a estágios muito anteriores.

Como funciona

Quando um elemento rolante atinge um defeito, gera um breve pulso de impacto que excita ressonâncias estruturais de alta frequência (tipicamente de 5 a 20 kHz). Essas ressonâncias "vibram" brevemente a cada impacto. A análise de envelope funciona em três etapas:

Filtro passa-banda: Isole a faixa de ressonância de alta frequência (por exemplo, 5–15 kHz) onde os impactos reverberam.
Retificar e encapsular: Extraia o padrão de modulação de amplitude — o "envelope" que segue os picos da oscilação.
FFT do envelope: Aplique a FFT ao sinal do envelope. O resultado mostra o taxa de repetição de impactos — o que equivale às frequências de defeitos nos rolamentos (BPFO, BPFI, BSF, FTF).

Por que o Envelope detecta mais cedo

No espectro bruto, um impacto fraco no BPFO pode produzir 0,1 mm/s — invisível em meio ao ruído da máquina de 2 mm/s. Mas esse mesmo impacto excita uma ressonância em 8 kHz, onde não há outra fonte de vibração. Após a demodulação, o padrão de repetição do BPFO emerge claramente de um fundo limpo.

Parâmetros relacionados

Energia de pico (SE): Medição geral da energia de impacto de alta frequência. Valor de tendência escalar. Útil para triagem "aprovado/reprovado".
gSE / HFD / PeakVue: Nomes específicos do fornecedor para parâmetros derivados do envelope. Todos baseados no mesmo princípio.
Envolvendo a aceleração: O Balanset-1A mede em velocidade (mm/s). Para uma análise completa do espectro, o ideal é um analisador dedicado com entrada de aceleração e capacidade de filtragem passa-banda. No entanto, a FFT do Balanset-1A ainda consegue detectar defeitos em rolamentos de Estágio 2 ou superior com eficácia no espectro de velocidade padrão.

Espectro de envelope do defeito na pista interna — os harmônicos BPFI emergem claramente do sinal de alta frequência demodulado. Compare com o espectro de velocidade bruto, onde estes podem estar ocultos no ruído.

Ação: Verificar lubrificação. Planejar a substituição dos rolamentos. Aumentar a frequência de monitoramento.

Falha 5: Defeitos na engrenagem

Causa: Dentes desgastados, corroídos ou quebrados. Excentricidade da engrenagem. GMF = número de dentes × RPM do eixo / 60.

Excentricidade da engrenagem

GMF com bandas laterais a ±1× a velocidade do eixo. A relação 1× da engrenagem também pode ser elevada.

Excentricidade da engrenagem — GMF a 500 Hz com bandas laterais de ±1×. Elevado em 1×.

Desgaste/danos nos dentes da engrenagem

Múltiplos harmônicos GMF com bandas laterais densas. A severidade é acompanhada pela contagem e amplitude das bandas laterais.

Desgaste do equipamento — GMF e 2×GMF com múltiplas bandas laterais em intervalos de 1×.

Ação: Verifique se há partículas metálicas no óleo da caixa de câmbio. Agende uma inspeção. Monitore a tendência da banda lateral GMF.

Falhas elétricas (motores)

Falhas eletromagnéticas produzem vibração em 2× frequência da linha (100 Hz em grades de 50 Hz, 120 Hz em grades de 60 Hz). Teste crítico: a vibração desaparece. imediatamente Quando há um corte de energia, as falhas mecânicas se dissipam gradualmente.

Excentricidade do estator: 2× frequência da linha, amplitude constante.
Defeitos na barra do rotor: Bandas laterais em torno da frequência da linha em intervalos de frequência de deslizamento.
Pé macio: A vibração muda quando os pés de cada motor são afrouxados.

Falha 7: Problemas na transmissão por correia

Causa: Correias desgastadas, desalinhadas ou com tensão inadequada. As transmissões por correia geram vibração no frequência de passagem da correia, que normalmente é uma frequência subsíncrona (abaixo de 1× a velocidade do eixo), visto que a correia é mais longa que a circunferência da polia.

Frequência da correia

f_cinturão = (π · D · RPM) / (60 · L)

D = diâmetro da polia (m) | L = comprimento da correia (m) | RPM = velocidade da polia
Simplificado: f_cinturão = velocidade da circunferência da polia / comprimento da correia

Assinaturas de cinto comuns

Desgaste/defeito da correia: Picos na frequência da correia (f_cinturão) e seus harmônicos (2×, 3×, 4× f_cinturãoEsses valores aparecem abaixo de 1× a velocidade do eixo — picos subsíncronos são o principal indicador.
Desalinhamento da correia: Vibração axial elevada a 1× e 2× a velocidade do eixo. Semelhante ao desalinhamento do eixo, mas restrita à máquina acionada por correia.
Tensão inadequada: Vibração elevada (1×) que varia drasticamente com o ajuste da tensão da correia. Correias muito apertadas aumentam a carga nos rolamentos; correias frouxas causam ruídos e picos na frequência da correia.
Ressonância: A frequência natural da correia (vibração da correia) pode ser excitada se a ressonância do vão da correia coincidir com a velocidade de operação. É visível como um pico amplo na frequência natural da correia.

Defeito na transmissão por correia — picos sub-síncronos na frequência da correia e harmônicos (abaixo de 1× a velocidade do eixo a 25 Hz).

Ação: Verifique o estado da correia, a tensão e o alinhamento da polia. Substitua as correias desgastadas. Para problemas recorrentes, verifique o alinhamento da polia com uma ferramenta a laser ou uma régua.

Falha 8: Cavitação da bomba

Causa: Bolhas de vapor se formam e colapsam violentamente quando a pressão local cai abaixo da pressão de vapor do líquido — tipicamente na sucção da bomba. Cada colapso de bolha cria um microimpacto. Milhares de colapsos por segundo geram um ruído característico de banda larga.

Assinatura Espectral

Energia de banda larga de alta frequência: Ao contrário das falhas mecânicas (que produzem picos discretos), a cavitação gera um nível de ruído elevado em uma ampla faixa de frequência, tipicamente acima de 2 a 5 kHz. O espectro se assemelha a uma "protuberância" ou platô elevado, em vez de picos acentuados.
Aleatório, não periódico: Sem harmônicos, sem relação com a velocidade do eixo. O ruído soa como "cascalho" ou "crepitações" — audível mesmo sem instrumentos.
Efeitos de baixa frequência: A cavitação severa também pode causar instabilidade em 1× e ruído de banda larga de baixa frequência devido à turbulência do fluxo.

Cavitação da bomba — ruído de banda larga de alta frequência (nível elevado acima de 200 Hz). Sem picos discretos — contraste com defeitos em rolamentos, que apresentam frequências específicas.

Ação: Aumente a pressão de sucção (abaixe a bomba, abra a válvula de sucção, reduza as perdas na tubulação de sucção). Verifique o NPSH._disponível vs. NPSH_obrigatório. Reduza a velocidade da bomba, se possível. A cavitação causa danos por erosão rápida — não a ignore.

Defeito 9: Redemoinho e chicote de óleo (Mancais de deslizamento)

Causa: Instabilidade da película de fluido em mancais de deslizamento. A cunha da película de óleo força o eixo a orbitar dentro da folga do mancal em uma frequência subsíncrona. Isso é diferente dos defeitos em rolamentos de esferas e ocorre apenas em mancais de deslizamento.

Redemoinho de óleo

Freqüência: Aproximadamente 0,42× a 0,48× Velocidade do eixo (frequentemente citada como ~0,43×). Este é um pico sub-síncrono que acompanha a velocidade do eixo — se a RPM aumenta, a frequência de vibração aumenta proporcionalmente.
Espectro: Um único pico em torno de 0,43× que se desloca com a velocidade. A amplitude pode ser moderada.
Doença: Precursor do chicote de óleo. Geralmente não é imediatamente destrutivo, mas indica instabilidade.

Chicote de óleo

Freqüência: Trava primeiro no rotor frequência natural (velocidade crítica). Ao contrário do whirl, ele NÃO acompanha a velocidade do eixo — a frequência permanece constante conforme a RPM muda.
Espectro: Pico sub-síncrono acentuado na primeira velocidade crítica do rotor. A amplitude pode ser muito alta — destrutiva.
Doença: Perigoso. Ação imediata é necessária. Pode causar a destruição do rolamento e danos ao eixo.

Turbilhão de óleo — pico sub-síncrono em ~0,43× a velocidade do eixo (≈ 10,7 Hz para 1500 RPM). Distinto da folga de 0,5×.

⚠️ Redemoinho de óleo vs. folga — Como distinguir

Ambos produzem picos sub-síncronos, mas: Redemoinho de óleo está em torno de 0,43× (não exatamente 0,5×) e acompanha a velocidade. Frouxidão Produz picos exatamente em 0,5×, 1,5× e 2,5× e não acompanha a velocidade (permanece em frações fixas de 1×). O turbilhão de óleo ocorre apenas em mancais de deslizamento/bucha — se a máquina tiver rolamentos, não pode ser turbilhão de óleo.

Ação: Para ruído de vibração do óleo: verifique a folga do mancal, a viscosidade do óleo e a carga. Aumente a carga no mancal ou altere a viscosidade do óleo. Para ruído de vibração do óleo: reduzir a velocidade imediatamente abaixo do limite crítico. Consulte um especialista em dinâmica de rotores.

ISO 10816 Severidade da Vibração — Tabela de Classificação Completa

A norma ISO 10816 (substituída pela ISO 20816, mas ainda amplamente referenciada) define zonas de severidade de vibração para quatro classes de máquinas. A vibração é medida como velocidade em mm/s RMS em mancais. A tabela abaixo mostra todos os limites das zonas para as quatro classes — use-a como referência rápida ao avaliar as medições.

📋 Zonas de Severidade de Vibração ISO 10816-3 — Todas as Classes de Máquinas (mm/s RMS)

Classe de máquina	Zona A Bom	Zona B Aceitável	Zona C Alerta	Zona D Perigo
Classe I Máquinas pequenas ≤ 15 kW (bombas, ventiladores, compressores)	≤ 0,71	0,71 – 1,8	1,8 – 4,5	> 4.5
Classe II Máquinas médias de 15 a 75 kW (sem fundamento especial)	≤ 1,8	1,8 – 4,5	4,5 – 11,2	> 11,2
Classe III Máquinas de grande porte > 75 kW (fundação rígida)	≤ 2,8	2,8 – 7,1	7.1 – 18	> 18
Classe IV Máquinas de grande porte > 75 kW (fundação flexível, por exemplo, estrutura de aço)	≤ 4,5	4,5 – 11,2	11.2 – 28	> 28

📌 Como usar esta tabela

Passo 1: Determine a classe da sua máquina pela potência e pelo tipo de fundação.
Passo 2: Meça a velocidade de vibração total (mm/s RMS) em cada alojamento do rolamento na direção radial.
Etapa 3: Encontre a zona. Zona A = recém-encomendado ou excelente. Zona B = operação irrestrita a longo prazo. Zona C = aceitável apenas por períodos limitados — manutenção programada. Zona D = Estão ocorrendo danos — pare a máquina o mais rápido possível.

Lembrar: As tendências importam mais do que os valores absolutos. Uma máquina operando a 3,0 mm/s (Zona B para Classe II), que anteriormente operava a 1,5 mm/s, dobrou de velocidade — investigue a causa, mesmo que ainda esteja "aceitável". O modo vibrometro (F5) do Balanset-1A exibe a velocidade geral V1s para avaliação instantânea da zona.

⚠️ ISO 10816 x ISO 20816

A norma ISO 10816 foi formalmente substituída pela ISO 20816 (publicada entre 2016 e 2022). Os limites das zonas permanecem semelhantes para a maioria dos tipos de máquinas, mas a ISO 20816 adiciona critérios de avaliação para deslocamento e expande as partes específicas para cada máquina. Na prática, os valores da ISO 10816 continuam sendo a referência padrão do setor. Tanto o Balanset-1A quanto a maioria dos programas de vibração industrial ainda utilizam as zonas da ISO 10816.

Da medição ao monitoramento

Análise de Tendências

Um único espectro é um instantâneo. O poder da análise de vibração é análise de tendências — acompanhar as mudanças ao longo do tempo.

Criar uma linha de base: Meça equipamentos novos ou comprovadamente funcionais. Salve os espectros.
Estabelecer intervalos: Crítico: semanal. Padrão: mensal. Auxiliar: trimestral.
Garantir a repetibilidade: Mesmos pontos, mesmas direções, mesmas condições de operação.
Acompanhar alterações: Um aumento de 2 vezes em relação ao valor basal é significativo, mesmo na Zona ISO A.

Algoritmo de decisão

Obtenha um espectro de qualidade (gráficos F8, radial + axial).
Identifique o pico mais alto — este é o problema dominante.
Correspondência com o tipo de falha:
- 1× domina → Desequilibrado → Equilibrado com Balanset-1A.
- 2× domina + axial alto → Desalinhamento → Realinhar os eixos.
- Muitos harmônicos → Afrouxamento → Inspecione e aperte.
- Picos não síncronos → Rolamento → Planejar a substituição.
- GMF + bandas laterais → Engrenagem → Verificar óleo, inspecionar a caixa de câmbio.
Corrija primeiro a falha principal — os sintomas secundários geralmente desaparecem.

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Perguntas frequentes — Análise de vibração

▸ O que é análise de vibração?

O processo de medir e interpretar oscilações mecânicas para diagnosticar falhas em máquinas sem desmontá-las. A FFT decompõe vibrações complexas em componentes de frequência. Cada falha produz uma "impressão digital" espectral característica — desbalanceamento a 1× RPM, desalinhamento a 2×, folga como múltiplos harmônicos, defeitos em rolamentos em frequências não síncronas.

▸ Como diferenciar desequilíbrio de desalinhamento?

Desequilíbrio: pico dominante 1×, radial, fase estável, amplitude ∝ velocidade². Desalinhamento: Vibração axial significativa de 2× (frequentemente ≥ 1×), alta vibração axial, fase de 180° através do acoplamento.

▸ Quais são as frequências de defeitos em rolamentos?

Frequências geradas quando os elementos rolantes passam sobre defeitos. BPFO = pista externa, BPFI = pista interna, BSF = esfera/rolo, FTF = gaiola. Elas NÃO são múltiplos inteiros da velocidade do eixo. Use a calculadora de frequência de rolamentos acima.

▸ Qual é um bom nível de vibração?

ISO 10816 Zonas para Classe II (15–75 kW): A < 1,8, B < 4,5, C < 11,2, D > 11,2 mm/s RMS. As tendências são mais importantes — um aumento de 2 vezes em relação à linha de base é significativo mesmo na Zona A.

▸ O Balanset-1A consegue realizar análises de vibração?

Sim. Analisador de espectro FFT de 2 canais (F1), vibrometro (F5), gráficos detalhados (F8). Monte ambos os sensores radial e axial em um mesmo rolamento para detecção instantânea de desalinhamento.

▸ Forma de onda no domínio do tempo versus espectro FFT?

A forma de onda mostra a amplitude em função do tempo — um processo complexo quando várias falhas se sobrepõem. A FFT decompõe a frequência em componentes individuais (como um prisma que divide a luz). Cada pico no espectro representa uma fonte de vibração.

▸ Com que frequência devo medir a vibração?

Crítico: semanalmente. Padrão: mensalmente. Auxiliar: trimestralmente. Após a manutenção: imediatamente. A consistência é fundamental — mesmos pontos, instruções e condições.

▸ O que causa a vibração 0,5× (subharmônica)?

Folga mecânica severa, turbulência de óleo nos mancais de deslizamento ou eixo trincado. Picos de meia ordem (0,5×, 1,5×) surgem de impactos a cada duas rotações. Condição grave — requer atenção imediata.

Primeiro diagnostique — depois equilibre.

O Balanset-1A é simultaneamente um analisador de vibração de 2 canais e um balanceador de campo de precisão. Identifique a falha por espectro e, em seguida, corrija-a — tudo com um único instrumento.

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Análise de Vibração de Máquinas – Assinaturas Espectrais de Diagnóstico de Falhas Comuns

Publicado por Nikolai Shelkovenko sobre 11 de junho de 2025 7 de fevereiro de 2026