Apostila Análise de Vibração Nível I - Revisão 5

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Análise de Vibração – Nível I 
 
 
 
 
Apostila Análise de Vibração - Nível I 
Data: 22/11/2020 
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Í N D I C E 
 
 
1. Conceitos de Manutenção........................................................................... 02 
2. Técnicas Utilizadas e base tecnológica..................................................... 03 
3. Conhecimento de Máquinas........................................................................ 04 
4. Implantação Manutenção Preditiva............................................................. 05 
5. Análise de Vibração...................................................................................... 16 
6. Grandezas físicas da Vibração.................................................................... 20 
7. Parâmetros de vibração............................................................................... 29 
8. Avaliação da Vibração.................................................................................. 35 
9. Guia orientação de Causas.......................................................................... 39 
10. Causas........................................................................................................... 42 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 - CONCEITOS DE MANUTENÇÃO 
 
1.1 - MANUTENÇÃO 
Manutenção é a toda ação de manter, sustentar, consertar ou conservar alguma coisa ou algo. 
A manutenção é formada por um conjunto de ações que ajudam no bom e correto funcionamento de 
algo, como por exemplo máquinas e equipamentos industriais, prédios, rodovias, carros, aviões, re-
sidências e etc. 
A manutenção tem grande relevância dentro da estratégia das empresas a fim de manter máquinas 
e equipamentos nos níveis de performance a qual foram projetadas, reduzindo assim as paradas 
inesperadas por quebras e consequentemente os custos envolvidos. 
 
1.2 - TIPOS DE MANUTENÇÕES 
 
1.2.1 - MANUTENÇÃO CORRETIVA 
É a manutenção realizada após a falha, como o próprio nome sugere é o trabalho de corrigir. 
Equivale a uma atitude de defesa enquanto se espera uma próxima falha acidental. É chamada de 
“manutenção tipo bombeiro”. Ou seja, é norteada pela ideia: “nada se faz enquanto não houver fu-
maça (defeito ou falha) ”. 
Este ainda é o método tradicional e muito utilizado ainda de se fazer manutenção e sempre gera altos 
custos de material, mão de obra, tempo elevado de equipamento parado devido à dificuldade de se 
planejar as intervenções, altera a qualidade dos produtos, podem provocar acidentes de trabalho e 
ambientais sem contar com das grandes perdas de produção. 
 
1.2.2 - MANUTENÇÃO PREVENTIVA 
Define-se como sendo um conjunto de ações e ou intervenções que visam manter máquinas e equi-
pamentos em pleno funcionamento, executando rotinas que previnam paradas imprevistas. 
É o método onde intervenções e ou inspeções têm previsão, preparação, programação e controle, ou 
seja, as intervenções são planejadas baseadas em manuais dos fabricantes, estudos estatísticos, 
estado do equipamento, condição de instalação, etc. 
As rotinas de manutenção preventiva compreendem: 
 Lubrificação. 
 Inspeção convencional de elétrica, mecânica e instrumentação. 
 Ajuste ou troca de componentes em períodos predeterminados. 
 Revisão de garantia. 
 Reparos programados de defeitos detectados pela inspeção. 
 
1.2.3 - MANUTENÇÃO PREDITIVA 
Manutenção Preditiva é a manutenção baseada no real conhecimento das condições da máquina, 
equipamento ou componente. A manutenção preditiva nasceu de uma constatação: muitos compo-
nentes ainda em bom estado são trocados nas intervenções de manutenção preventiva. Portanto, 
buscou-se modos de rever o momento da falha para intervir antes da ocorrência. Seu objetivo é pre-
venir falhas nos equipamentos ou sistemas através da aplicação de técnicas permitindo a operação 
continua do equipamento pelo maior tempo possível evitando-se assim falhas inesperadas e conse-
quente aumento custo da manutenção e perdas de produção. A manutenção preditiva privilegia a 
disponibilidade à medida que não promove a intervenção nos equipamentos ou sistemas, pois as 
técnicas são aplicadas com o equipamento em operação. 
 
1.2.4 - MANUTENÇÃO PROATIVA 
Tem como objetivo fazer com que as instalações e/ou equipamentos atinjam, com “start-up vertical”, 
o desempenho das funções requeridas nos processos, promovendo as condições necessárias para 
que esse desempenho padrão seja mantido ao longo do seu ciclo de vida. 
As estratégias proativas empregam uma abordagem sistemática para os ativos de produção, imple-
mentando ações para reduzir os custos de ciclo de vida da máquina. Tem enfoque a análise de causa 
raiz da falha e do desenvolvimento de indicadores chave de desempenho. 
 
 
 
 
 
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1.2.5 - MANUTENÇÃO DETECTIVA 
É a manutenção efetuada em sistemas de proteção buscando detectar falhas ocultas ou não percep-
tíveis ao pessoal de operação e manutenção. Um exemplo simples e objetivo é o botão de teste de 
lâmpadas de sinalização e alarme em painéis. 
Na Manutenção Detectiva as inspeções são realizadas nos sistemas em operação e são capazes de 
detectar falhas ocultas. 
 
2 - TÉCNICAS UTILIZADAS E BASE TECNOLÓGICA 
 
2.1 - ANÁLISE DE VIBRAÇÃO 
Definição – Através da monitoração dos parâmetros de vibração, tais como, aceleração, velocidade 
e deslocamento, é possível detectar prematuramente os defeitos e assim manter a saúde dinâmica 
dos equipamentos, de modo a inibir a evolução de “não conformidades”. 
 
Tipo de Análise – Análise da onda no tempo (WFM), espectro de frequência (FFT), ODS Operating 
Deflection Shape, Análise Modal, Análise por Elementos Finitos (FEA), Análise Síncrona, Análise de 
Corrente Elétrica, Análise de Órbita, Análise de ressonância estática (bump-test) e dinâmico (run-
up/coast-down). 
 
Instrumentos Utilizados – Coletor/analisador de dados, medidores de nível global, sensores de vi-
bração (deslocamento sem contato tipo eddy current, de velocidade e de aceleração (acelerômetros)), 
fotossensores (fase/rotações), alicate amperímetro, lâmpada estroboscópica (fase/rotações), fone de 
ouvido, martelo de força, kits de balanceamento além de softwares específicos. 
 
2.2 - ANÁLISE TERMOGRÁFICA 
Definição – A Termografia é a técnica preditiva que permite o monitoramento de temperaturas e 
registro de imagens térmicas conhecidas como termogramas. 
Essa técnica pode ser aplicada para inspeções em sistemas elétricos, equipamentos mecânicos e 
estático, processos industriais, medicina, construção civil, uso militar de segurança entre outros. 
 
Tipo de Análise – Análise de temperaturas atrás dos Termogramas. 
 
Instrumentos Utilizados – Câmeras Termográficas portáteis ou fixas. 
 
2.3 - ANÁLISE DE LUBRIFICANTES 
Definição – É a técnica que permite analisar e monitorar as características do lubrificante, desgaste 
de equipamentos/sistemase agentes contaminantes. Amostras do lubrificante coletas de forma sis-
têmica são enviadas ao laboratório para análises que fornece os resultados de todos os ensaios. 
Essa técnica também se aplicada em óleos isolantes de equipamentos elétricos (transformadores). 
 
Tipo de Análises – Análise físico-química, ferrografia analítica e quantitativa, espectrometria, con-
tagem de partículas e cromatografia. 
 
Instrumentos Utilizados – Espectrógrafo, Espectrômetro de absorção, Cromatógrafo Gasoso, Fer-
rógrafo e Viscosímetro. 
 
 
2.4 - ULTRASSOM 
Definição – É a técnica utilizada para a detecção de ondas ultrassônicas (> 20 kHz) geradas por 
vazamentos ar comprimido, vapor, efeito corona, etc., que não são audíveis aos seres humanos. 
Os instrumentos captam essas frequências ultrassónicas e através de um processo denominado “he-
terodinação”, esses sinais são convertidos sinais com frequências audíveis (20-20000 Hz). 
 
Tipo de Análise – Análise de Frequência Ultrassônica. 
 
Instrumentos Utilizados – Detector Ultrassônico e fone de ouvido. 
 
 
 
 
 
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2.5 - INSPEÇÃO ESTACIONÁRIA 
Definição – Técnica utilizada para detectar defeitos como: trincas, desgastes internos ou externos, 
porosidades, defeitos em soldas, descontinuidades em estruturas mecânicas de máquinas ou com-
ponentes estacionários, eixos, etc. 
 
Tipo de Análise – Partícula magnética, Ultrassom (espessura/descontinuidades), Raios-X, líquido 
penetrante, Análise de Vídeos de Imagens 
 
Instrumentos Utilizados – Medidor de espessura ultrassônico, Luz Ultravioleta, Líquido Penetrantes 
e Reveladores Magna Flux e aparelho para Raio X, Boroscópio 
 
2.6 – ANÁLISE DE VÁLVULAS DE CONTROLE 
 
Definição – Técnica utilizada para detectar defeitos como assentamento irregular, arraste, trava-
mento de haste, problemas em posicionadores, desvios de curso e etc. 
 
Tipo de Análise – Análise de curso, faixa de mola, compressão de mola, força de assentamento, 
fricção de internos e gaxetas, calibração de I/P e posicionadores, linearidade, erro dinâmico, desem-
penho do conjunto/componentes e etc. 
 
Instrumentos Utilizados – Monitoramento com ferramentas microprocessadas de diagnóstico. 
Instrumentos que utilizam sensores de posição e pressão e softwares específicos para análises. (Pro-
filer, Fieldvue, Valve Sight). 
 
 
2.7 – ANÁLISE DE MOTORES E COMPRESSORES ALTERNATIVOS 
 
Definição – Técnica utilizada para detectar defeitos de performance, consumo de combustível, folgas 
mecânicas em eixos, comandos, tuchos, anéis, problemas em válvulas de ignição, etc. 
 
Tipo de Análise – balanceamento de potência, pressão de queima, sinal de ignição, vazamento dos 
injetores, qualidade de injeção 
 
Instrumentos Utilizados – coletor/analisador de Maquinas Alternativas WINDROCK e software 
 
 
3 - CONHECIMENTO DE MÁQUINAS 
 
Como veremos, a Análise de Vibração é uma poderosa ferramenta que auxilia a Manutenção nas 
tomadas de decisão identificando a origem dos defeitos. Por sua vez a Manutenção consegue pro-
gramar as intervenções necessárias reduzindo custos de paradas não programadas. 
Quanto mais você conhece sobre o defeito, maior a confiança com a qual você pode diagnosticar. 
Em análise de vibração, isto deve ser adquirido passo a passo. Um pouco de teoria é necessário 
para o entendimento de procedimentos. 
O grande sucesso é influenciado pela qualidade dos instrumentos e técnicas utilizadas, mas sobre-
tudo, pela habilidade do executante em lidar com as informações geradas pelos instrumentos. 
Outro fator de extrema importância e o seu ``domínio`` sobre a máquina a qual será realizada o mo-
nitoramento, desde seu funcionamento até conhecer todos os seus componentes. 
Para isso é muito importante elaborar um Dossiê Técnico com o croqui do equipamento e os dados 
técnicos importantes para identificar a causa da vibração. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4 - IMPLANTAÇÃO DA MANUTENÇÃO PREDITIVA 
 
Nesse capítulo iremos abordar de forma padronizada os passos necessários para a implantação da 
Manutenção Preditiva através da técnica ``Analise de Vibração´´. 
Os seguintes itens serão abordados: 
 Universo monitorado 
 Dossiê técnico 
 Pontos de medição 
 Direções de medição 
 Banco de dados 
 Rotas de coletas 
 Fluxograma da Preditiva 
 Gestão a vista 
 Relatórios 
 
4.1 - UNIVERSO MONITORADO 
O primeiro passo para implantação da Manutenção Preditiva é definir a lista dos equipamentos a 
serem monitorados. 
Um dos critérios de escolha é levar em consideração a classe de criticidade A - B - C: 
 
 Equipamentos Classe A 
Equipamentos que interrompem o processo de produção, impacta na qualidade dos produtos, 
meio ambiente e segurança. 
 
 Equipamento Classe B 
Equipamentos que interrompem parte do processo de produção e que podem afetar parcial-
mente a qualidade, meio ambiente e segurança. 
 
 Equipamento Classe C 
Equipamentos que não interrompem o processo de produção e não afetam a qualidade, meio 
ambiente e segurança. 
 
Sabemos que muitas vezes não são monitorados todos os equipamentos de uma unidade devido à 
quantidade dos equipamentos instalados e estratégia de cada empresa. 
O Universo Monitorado determina a quantidade de profissionais envolvidos no cumprimento dos pla-
nos de coletas, e isso muda de acordo com as características de cada indústria. 
Universo Monitorado definido é hora de definir a Periodicidade de medição, sugestão abaixo: 
 
 Equipamentos Classe A – 30 dias 
 Equipamentos Classe B – 45 dias 
 Equipamentos Classe C – 60 dias 
 
Ressaltamos que é apenas uma sugestão e deve ser alterada de acordo com cada necessidade. 
 
 
 
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É comum muitas empresas adotarem como estratégia não monitorar os equipamentos Classe C, 
porém nesses equipamentos podemos ter altos custos envolvidos por negligencia da própria manu-
tenção, o que justificaria o investimento em monitoramento para redução desses custos. Nesses equi-
pamentos pode-se aplicar uma boa estratégia de Inspeção Convencional utilizando os lubrificadores 
por exemplo, e quando os Inspetores/Lubrificadores detectarem alguma alteração no equipamento 
eles solicitam uma coleta de vibração para um diagnóstico e intervenção antes da quebra. 
 
A lista do Universo Monitorado deve contemplar: 
 Área 
 Subárea 
 Conjuntos 
 Subconjuntos 
 Periodicidade de medição 
Universo Monitorado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4.2 - DOSSIÊ TÉCNICO 
Para o preenchimento do Dossiê Técnico a equipe responsável pela implantação deve solicitar a 
Engenharia de Manutenção os dados técnicos, e verificar se os mesmos estão disponíveis nos arqui-
vos físicos, digital ou mesmo no software de Gestão da Manutenção. Esgotado essa fonte de consulta 
deve-se então percorrer toda a área fabril para identificar os equipamentos que fazem parte da lista 
de monitoramento. Nessa etapa do processo é importante um responsável de cada Área estar pre-
sente para ajudar no reconhecimento e identificar qualquer peculiaridade da área e dos equipamen-
tos, tais como, acesso, variantes de processo, procedimentos de segurança, EPI´s específicos entre 
outros. 
O objetivo Dossiê Técnico dos equipamentos é fornecer todas as informações necessárias sobre o 
equipamento para o seu cadastro no banco de dados de vibração e também auxiliar o Analista em 
seus diagnósticos, conforme exemplo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Os principais dados a serem preenchidos são: Área, centro de custo, TAG físico e lógico, descrição, 
criticidade, tipo de base (rígida ou flexível), fabricante, modelo, nº serie, rotação, potência, tensão, 
corrente, rolamentos, lubrificantes, números de dentes das engrenagens, tipo de acoplamento, diâ-
metro de polias, tipo e número das correias, lubrificante, desenho esquemático com a indicação dos 
pontos e direções de medição, etc. 
Certamente em alguns equipamentos não conseguiremos levantar os dados técnicos, e para isso a 
equipe de monitoramentos junto com a manutenção devem manter um controle desse universo e 
montar estratégia para conseguir esses dados, como contato com fabricantes, anotar os dados 
quando desmontar os equipamentos para manutenção ou até desmontar um equipamento igual no 
almoxarifado. 
 
4.3 - PONTOS E DIREÇÕES DE MEDIÇÃO 
Como vimos anteriormente no Dossiê Técnico devemos indicar os pontos e direções de medição, e 
para isso devemos definir convenções para padronizar a implantação. 
 
4.3.1 - PONTOS DE MEDIÇÃO 
O ponto de medição escolhido para se realizar as coletas de dados deve ser na própria estrutura do 
equipamento e o mais próximo possível dos mancais. Evitar medir em tampas e partes soltas pois 
amplificam a vibração e vão fornecer valores errados ao Analista. 
Para motores elétricos deve-se considerar uma certa distância da caixa de ligação elétrica a fim de 
evitar interferência eletromagnética no sensor pela frequência de rede (60Hz). 
A marcação dos pontos é numérica e de forma sequencial (1, 2, 3, 4…) e deve seguir o fluxo de 
transmissão da potência, ou seja, do equipamento de acionamento para o equipamento acionado. 
Também identificamos o lado que o ponto está em relação ao acoplamento: 
 LA – Lado acoplado 
 LOA – Lado não acoplado 
Abaixo alguns exemplos de equipamentos e seus pontos de medição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4.3.2 - DIREÇÕES DE MEDIÇÃO 
As direções de medição são horizontal, vertical e axial e podem ser utilizada de forma abreviada. 
 H – Horizontal 
 V – Vertical 
 A – Axial 
As direções medem diferentes esforços nos equipamentos. Certamente não há necessidade de medir 
todas as direções em todos os pontos. Por exemplo a direção Axial medimos normalmente no ponto 
que temos acoplamentos, uma moto bomba comum não há necessidade de medir a direção vertical 
nos pontos 1 e 4. 
Para equipamentos cuja sua base de fixação é montada horizontalmente, deve-se fazer medições 
nos planos horizontal e vertical de cada mancal, e no mínimo, uma posição axial para cada eixo. 
Para bombas com base de fixação montada verticalmente, deve-se ter uma posição de coleta medida 
radialmente em cada mancal, de preferência deslocado 90o a partir do plano de descarga da bomba. 
Para outros equipamentos com base de fixação vertical deve adotar como padrão o plano horizontal 
a posição de 180º da caixa de ligação elétrica e o plano vertical 90º do plano horizontal. Para casos 
específicos observar a maior região de carga do equipamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4.3.3 - FIXAÇÃO DOS SENSORES 
Demos tomar cuidado na fixação do sensor para não coletar dados erroneamente e também garantir 
a repetibilidade das medições. 
Nas coletas de rotina a fixação do sensor mais comum é feita por base magnética plana ou de dois 
polos. A base de dois polos tem vantagem pois nem sempre teremos o local de medição plano. Em 
equipamentos específicos a fixação pode ser feita através do parafuso do próprio sensor, ou mesmo 
através de prisioneiros instalados no equipamento. Certamente o tipo de fixação influencia na res-
posta do sensor (ver capítulos ``Sensores´´). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 plana dois polos prisioneiro parafuso 
 
Para garantir a repetibilidade das medições é importante identificar os pontos nos equipamentos e 
também criar uma condição para a fixação do sensor, como por exemplo a instalação de discos fer-
romagnéticos. 
O disco ferromagnético poder de aço zincado ou mesmo de inox da série 400, tipos 430, 409, 439 e 
44 que são magnéticos. 
É preciso que a cola utilizada seja resistente as temperaturas do equipamento e também tenha alta 
dureza, como por exemplo a 3M DP460 ou adesivo de solda fria como o da Plasteel 4:1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para a instalação do disco no equipamento o local precisa estar limpo, livre de tinta, óleo ou graxa, 
ferrugem, resíduo de produtos do processo, etc. 
Prepare uma quantidade razoável de pontos antes do início da colagem dos discos, para evitar des-
perdício da cola. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4.4 - BANCO DE DADOS DE VIBRAÇÃO 
A criação do banco de dados no software dedicado deve ser feita de forma padronizada. 
O sucesso da Preditiva por Análise de Vibração está na aplicação do conceito de Monitoramento por 
Multiparâmetro e oferecer aos técnicos uma metodologia de alta confiança, pois combina várias téc-
nicas de preditiva com várias técnicas de Analise de Vibração, como, Demodulado com no mínimo 2 
filtros coletados em WFM e FFT, Velocidade RMS, Velocidade Zoom, Aceleração Pk-Pk real e RMS 
WFM e FFT, Espetrode Corrente, Demodulado em WFM para baixa rotação, entre outros. 
Um sistema Preditivo ̀ `POBRE´´, utiliza somente dois parâmetros de vibração, ̀ `Velocidade´´ e ̀ `Ace-
leração´´, e em muitos casos somente o monitoramento de nível global sem o devido registro dos 
espectros de vibração, ou seja, acompanham a condição dos equipamentos somente pela tendência. 
Essa aplicação é limitada se comparada com o Sistema Multiparâmetro. 
A construção do banco de dados deve ser feita por um especialista, e neste deve conter todos os 
equipamentos contemplados pelo plano, pontos e direções de medição, parâmetros específicos para 
cada tipo de equipamento, alarmes globais, alarmes de bandas, alarmes de porcentagem, cadastro 
das principais frequências de defeito (rolamento, engrenamento, etc.). 
 
 
 
 Hierarquia 
 
 
 Alarmes de bandas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.5 - Rotas de Coletas de dados 
No software também são criadas as rotas separadas por aéreas, setores, criticidade entre outros, de 
acordo com cada necessidade. 
Importante é a otimização no tempo de coleta e para isso é necessário fazer o levantamento em 
campo da sequência de coleta. 
Esse levantamento já deve ser feito junto com o levantamento dos dados técnicos, que agiliza o 
processo de implantação. 
Essas Rotas devem ser revisadas conforme necessidade e alterações do Universo Monitorado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4.6 - FLUXOGRAMA DA PREDITIVA 
A implantação do fluxograma da Preditiva é de extrema importância para sua Gestão, pois defini todas 
as responsabilidades da coleta, emissão de laudo, intervenção, retorno das intervenções com todas 
as informações de execução, laudo de pós-manutenção, ou seja, toda as ações necessárias para o 
equipamento manter sua condição básica de funcionamento. 
Esse fluxograma deve ser implantado envolvendo a equipe de Preditiva, PCM, Manutenção e até 
mesmo a Operação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4.7 - GESTÃO A VISTA 
A ``Gestão a Vista´´ da Preditiva é uma grande aliada para o processo, instalada em um local de fácil 
visibilidade divulga de uma maneira clara e sucinta a todos da empresa, informações importantes 
sobre a atual ``Condição´´ dos equipamentos de cada área ou setor, desta forma permitindo a inte-
ração de todas as equipes de trabalho em prol dos mesmos objetivos. 
A Engefaz utilizada o seu software de Gestão da Preditiva engefazPRO® que fornece todas as infor-
mações necessárias para a ``Gestão a Vista´´. O Quadro de Gestão a Vista (TV de touchscreen) é 
instalado em local estratégico dentro da empresa. 
 
A implantação do ``Quadro de Gestão à Vista´´ traz muitos benefícios, tais como: 
 
 A atualização constante da ``Condição´´ dos equipamentos, tendo uma visão exata do que está 
acontecendo, pois, os equipamentos em ´´Alarme´´ são facilmente identificados (piscam na tela) 
 
 Interação com os Laudos Técnicos no próprio Quadro de Gestão a Vista por Técnica. 
 
 Consulta dos Indicadores da Preditiva no próprio Quadro de Gestão a Vista 
 
 Os colaboradores passam a acompanhar os resultados e a performance da Preditiva 
 
 Análise de Indicadores e suas variáveis para agir na correção dos desvios e ajustes no processo 
 
 As próprias equipes, compreendendo a importância da Preditiva passam a interagir com um único 
objetivo que é aumentar a disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4.8 - RELATÓRIOS 
A implantação dos Relatórios da Preditiva é de extrema importância para a Gestão da Preditiva. 
O Relatório deve conter Indicadores Quantitativos, Qualitativos, Laudo Técnico, Histórico do equipa-
mento, Resumo de Ações entre outros. 
 Indicadores Quantitativos 
Universo Monitorado 
CPI - Cumprimento do Plano de Inspeção 
Controle de Justificativas dos Não Monitorados 
Condição dos Equipamentos Monitorados 
Controle por Tipo de Defeito 
Controle de Defeito por tipo de Equipamento 
Resumo de Ações 
Histórico do Equipamento 
Laudo Técnico 
 
 Indicadores Qualitativos 
PIBE – Precisão na identificação de Bom Estado 
PIF – Precisão na identificação de Falhas 
Perdas Evitadas 
Controle de Laudos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Relatório de perda evitada 
2012 – R$ 604.000,00 
2013 – R$ 1.538.000,00 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5 - ANÁLISE DE VIBRAÇÃO 
 
Dentre as técnicas de manutenção preditiva, a Análise de Vibração compreende a maior abrangência 
de diagnóstico para defeitos máquinas e equipamentos. Dado que a vibração é o indicador mais 
primitivo da saúde da máquina, utiliza-se da compreensão dos dados para detectar prematuramente 
os defeitos e assim manter a saúde dinâmica dos equipamentos, de modo a inibir a evolução de não 
conformidades. 
A presença de vibrações em equipamentos rotativos é considerada indesejável pois acelera conside-
ravelmente os defeitos e as falhas, provocando paradas inoportunas, elevando os custos de produção 
e de manutenção. 
A análise de vibração, dedica-se ao entendimento da vibração não desejada, identificando a origem 
pelo estudo de seu comportamento, é registrada por instrumentos de medição, de modo a promover 
um diagnóstico exato, que permita uma correção definitiva, identificando a causa da vibração como: 
desbalanceamento, falta de rigidez mecânica ou folga, correia de transmissão defeituosa, movimento 
alternativo, turbilhonamento ou chicote do filme de óleo, engrenamento defeituoso, falhas em motores 
ou geradores elétricos, ressonância, excitação de frequências naturais, defeitos em rolamentos, órbita 
inadequada em eixos sob mancais de deslizamento, deficiência de lubrificação, cavitação em fluidos, 
falha deorigem aerodinâmica, entre outros. 
Pode-se realizar o monitoramento da vibração de forma on-line ou off-line. O monitoramento on-line 
demanda um sistema dedicado no equipamento, de modo que a aquisição de dados ocorre em inter-
valos pré-determinados através de sensores fixos. No método off-line, um profissional é responsável 
por realizar a coleta dos dados através de um coletor portátil, que pode ser parametrizado para efetuar 
uma rota de coletas. Em ambos os casos, os dados são analisados e obtém-se, então, um diagnóstico 
sobre o equipamento em estudo. 
5.1 - Monitoramento Off-line 
Medições realizadas utilizando coletores/analisadores de vibração portáteis. A periodicidade das co-
letas é estabelecida de acordo com a criticidade de cada equipamento. 
Os dados são descarregados para softwares específicos onde são realizadas as análises. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5.2 - Monitoramento On-line 
Refere-se a medições contínuas realizadas através dos Sistema de Monitoramento on-line instalado 
nas máquinas de forma permanente ou pontual, possibilitando um acompanhamento das condições 
do equipamento em tempo real. 
Esse tipo de monitoramento é normalmente utilizado em máquinas de grande porte e máquinas de 
extrema importância nos processos industriais (turbo-máquinas, ventiladores, compressores, etc.), ou 
em máquinas onde não há acesso para o monitoramento off-line (Torre Resfriamento) 
Além do monitoramento da condição o Sistema On-line, permite a configuração de ``TRIP´s´´ e ̀ `Aler-
tas´´ para a Operação/Manutenção a fim de evitar danos catastróficos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.3 - A Vibração 
Um corpo está vibrando, quando descreve um movimento de oscilação em torno de uma posição de 
referência, exemplo é a oscilação de um eixo ao redor de uma posição central do mancal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
file:///C:/Users/junior/AppData/Roaming/Microsoft/Word/prox probe.wmv
 
 
 
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Vibrações mecânicas podem ser geradas intencionalmente para produzir um trabalho útil como em 
alimentadores, britadores, compactadores, vibradores para concreto, uso em ensaios de fadiga, etc.; 
porém, a vibração é considerada indesejável, e sua presença em equipamentos rotativos acelera 
consideravelmente os defeitos acarretando em falhas, provocando paradas inoportunas, elevando os 
custos de manutenção e produção. 
Este trabalho, dedica-se ao entendimento da vibração não desejada, identificando a origem pelo es-
tudo de seu comportamento, registrada por instrumentos de medição, de modo a promover um diag-
nóstico exato, que permita uma correção definitiva. Pois o entendimento do problema é um precioso 
passo no caminho da solução. 
Na prática, a vibração existe devido a efeitos dinâmicos, tolerância de fabricação, folgas, atrito entre 
partes em contato, folgas desequilibradas em elementos rotativos e recíprocos, ficando em níveis 
admissíveis enquanto as condições de projeto são mantidas. 
Um aumento do nível de vibração, está relacionado com alterações ocorridas em um ou mais ele-
mentos da máquina, influenciando também outros componentes por estarem interligados. Uma pe-
quena vibração pode excitar frequências naturais de outras partes do equipamento ou mesmo de 
estruturas e ser amplificada para um nível elevado de vibração, que geralmente será percebido na 
estrutura e não diretamente na fonte de vibração. 
A vibração pode ser classificada de diversas maneiras, a seguir as classificações mais recorrentes. 
 
5.3.1 - Vibração Livre 
O sistema no qual a vibração se mantém após a retirada da perturbação inicial é caracterizado por 
vibração livre. Exemplo um pêndulo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.3.2 - Vibração Forçada 
O sistema no qual a vibração existe devido à ação constante de uma força de perturbação é carac-
terizado por uma vibração forçada. Exemplo: Um rotor desbalanceado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tomando como exemplo um pêndulo como sendo um único componente, ele descreverá uma osci-
lação quando puxado da posição de repouso até uma de suas extremidades e ao soltá-lo oscilará 
positiva e negativamente até voltar ao seu ponto de referência e em um determinado tempo. 
A representação gráfica dessa oscilação em forma de Tempo é chamada de Senoides. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Porém, o que se encontram nos equipamentos industriais são vários componentes vibrando em fre-
quências diferentes, ao mesmo tempo, de modo que estas vibrações se somam e se subtraem for-
mando um senoide complexa o que dificulta sua interpretação e identificação dos componentes exis-
tentes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estes componentes podem ser identificados quando aplicamos a Transformada Rápida de Fourier 
FFT (Fast Fourier Transform), desta forma teremos um espectro em função da frequência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6 - GRANDEZAS FÍSICAS DA VIBRAÇÃO 
 
As principais grandezas são Frequência, Amplitude e Fase. 
 
6.1 - FREQUÊNCIA 
Por definição, frequência (f) compreende o número de ocorrências de um evento (ciclos, voltas, osci-
lações) em um determinado intervalo de tempo. A unidade utilizada no Sistema Internacional é Hertz 
(Hz) que é ciclos por segundo. 
Sua formula é: f = 1/T sendo: f = Frequência 1 = número de ciclos T = Tempo em seg. 
 
A seguir temos um comparativo entre senoides de diferentes frequências. 
 
 
 
 
 
 
 
Senoides de diferentes frequências 
 
6.2 - PERÍODO 
O período (T) de um sinal compreende o inverso da frequência, isto é, o tempo necessário para 
ocorrência de um ciclo. No Sistema Internacional, a unidade de período é segundos (s). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Se tomarmos como exemplo 60 Hz que é a frequência da rede elétrica no Brasil e transformá-la em 
Tempo teremos: 
 T = 1 / f T = 1 / 60 Hz T = 0,0167 seg. 
 
6.3 - ROTAÇÃO 
Na indústria as rotações dos equipamentos são descritas em RPM (rotação por minuto) que é igual 
a CPM (ciclos por minuto). A conversão de RPM para Hz é bastante simples: Hz = RPM / 60 
Ex.: Um motor elétrico com rotação de trabalho de 1780 RPM (dados de placa). 
Hz = 1780 / 60 = 29,66 Hz 
 
6.4 - VELOCIDADE LINEAR 
Temos a relação entre RPM e a Velocidade Linear de Máquinas, seja na produção de papel, filme 
plástico ou outro materialqualquer que é transportado pela máquina através de rolos. 
Ex.: O deslocamento do papel é semelhante ao deslocamento de um ponto na superfície do rolo. 
A formula circunferência C = π * d, indica quão longe o elemento viaja no rolo viaja durante uma 
revolução completa, (d=diâmetro do rolo em mm). Através da a velocidade do papel (Vp) em m/min, 
determinamos a RPM do rolo: 
 
Rotação do Rolo = (Vp / (π *d)) *1000 (RPM) 
 
Ex.: Rolo Sucção com diâmetro de 1126 mm e velocidade da Máquina em 540 m/min 
 
RPM Rolo = 540 / (3,14 * 1126)) *1000 = 152,73 RPM ou 2,54 Hz 
 
 
 
 
Podemos descrever sua formula como 
 
 
T = 1/f 
 
 
 
 
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A investigação dos sinais através da frequência é a técnica fundamental para o correto diagnóstico 
de vibrações. A análise de frequência facilita o trabalho para a detecção de fontes de vibrações. 
Exemplo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Causa Amplitude x Tempo Amplitude - Velocidade Frequência 
 
 
Desbalanceamento 
Motor Elétrico 
 
 
 
 
 
 
 
 
6,41 mm/s RMS 
 
19,68 Hz 
 
1180 RPM 
 
 
Desbalanceamento 
Rotor do Ventilador 
 
 
 
 
 
 
 
0,6 mm/s 
 
25,81 Hz 
 
1548,6 RPM 
 
 
 
Efeito Aerodinâmico 
 
 
 
 
 
0,049 mm/s 
 
 
309,7 Hz 
 
18576 RPM 
 
 
 
Rolamento 
 
 
 
 
 
0,45 mm/s 
 
1.600 Hz 
 
96.000 RPM 
 
 
 
Chaveta do rotor 
com folga 
 
 
 
 
 
0,75 mm/s 
 
115,6 Hz 
 
6940 RPM 
 
 
 
Falha elétrica 
 
 
 
 
 
2,50 mm/s 
 
120 Hz 
 
7200 RPM 
 
 
 
Correia 
 
 
 
 
 
 
0,80 mm/s 
 
15 Hz 
 
900 RPM 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12,74 mm/s 
 
 
 
Valor Global 
 
 
 
 
 
 
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6.5 - TIPOS DE FREQUÊNCIA 
Existem três tipos de fontes de frequência em máquinas: 
- Frequências geradas; 
- Frequências excitadas; 
- Frequências causadas por fenômenos elétricos / eletrônicos. 
 
6.5.1 - FREQUÊNCIAS GERADAS 
Frequências geradas, também chamadas de frequências forçadas, são aquelas geradas pelos esfor-
ços girantes da máquina quando em funcionamento. Podemos citar como exemplo desbalancea-
mento, frequência de engrenamento, passagem de pás, pulsação de compressores, etc. 
Através dos dados técnicos das máquinas podemos calcular essas frequências que são facilmente 
identificadas. Estas frequências estarão sempre presentes nas medições da máquina, porém podem 
estar em níveis aceitáveis, sem indicar problemas vibratórios. 
 
6.5.2 - FREQUÊNCIAS EXCITADAS 
Frequências excitadas, são chamadas de frequências naturais, são uma propriedade do sistema. 
Uma amplificação da vibração, chamada de Ressonância, ocorre quando a frequência gerada é “coin-
cide ” com a frequência natural. A frequência natural é normalmente referida a uma frequência sim-
ples, porém a vibração é amplificada em uma “Banda” ao redor da frequência natural. Essa banda 
normalmente está entre 15 e 20% para menos e para mais da frequência natural. 
Em alguns casos a fonte de excitação pode ser removida, não excitando a frequência natural. 
Ex.: excitação das frequências naturais de um rolamento, devido à quebra do filme de óleo. Adicio-
nando lubrificante ou alterando a viscosidade, podemos retornar à condição original. 
 
6.5.3 - FREQUÊNCIAS CAUSADAS POR FENÔMENOS ELÉTRICOS / ELETRÔNICOS 
Em certas situações, sinais falsos ou errôneos podem estar presentes. Por exemplo, quando um sinal 
senoidal é recortado (truncado) devido a um sinal saturado (overload) durante a coleta de dados. 
Este fenômeno causa a inserção de uma onda quadrada no sistema, fazendo que sua FFT se torne 
rica em harmônicos, elevando o nível global da medição e induzindo um erro na coleta. 
Outra fonte de problemas pode ser cabo, conector do instrumento ou mesmo o sensor danificado, 
prejudicando também a coleta de dados, pois gera um ruído elevado e é percebido no início do es-
pectro 
 
6.6 - MOVIMENTO HARMÔNICO 
Movimento harmônico é o movimento que se repete dentro de um mesmo ciclo, como por exemplo 
um pingo d´agua. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Um sistema de uma massa suspensa por uma mola e então deslocada de sua posição de equilíbrio. 
Essa irá oscilar em torno desse “equilíbrio” com um movimento harmônico simples. Se construirmos 
um gráfico que relaciona a distância da massa à posição de equilíbrio e o tempo, a curva obtida será 
uma senoide. 
 
 
 
 
 
Movimento Harmônico Simples 
 
 
 
 
 
 
 
 
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O movimento harmônico é muitas vezes representado como projeção numa linha reta de um ponto 
que se move numa circunferência à velocidade constante, como indicado na Fig. 2. Designada por 
a velocidade angular da linha 0-P, o deslocamento x é expresso pela equação: 
x = A sen t 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Movimento Harmônico Simples Projeção de um ponto 
 
A grandeza  é definida como frequência angular, e sua equação é dada por: 
 = 2 /T = 2 f 
Onde T é o período e f a frequência, vistos anteriormente. 
Como foi mostrado na equação acima, a velocidade angular é expressa em radianos por segundo, 
uma vez que em um período, ou ciclo, a partícula em oscilação percorre uma circunferência completa, 
ou 2π*radianos, e o período é expresso em segundos. 
 
6.7 - MOVIMENTO PERIÓDICO 
Movimento periódico é todo aquele que se repete identicamente em intervalos de tempo iguais. O 
intervalo de tempo correspondente a um movimento completo é o período do movimento e o número 
de movimentos completos realizados em uma unidade de tempo, é a frequência. 
 
 
 
 
 
 
 
Movimento Periódico 
 
6.8 - MOVIMENTO RANDÔMICO 
O movimento randômico ocorre de uma maneira aleatória, não repetitiva e não podem ser descritas 
por funções. Contém todas as frequências de uma banda larga de frequência, podendo ser também 
chamando ruído. Nessa banda ocorre o desprendimento do carpete no espectro de vibração. 
Exemplo: cavitação em bombas, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
x
(t
t 
T 
 
 
 
Banda larga de frequência 
com desprendimento do 
carpete 
 
 
 
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6.9 - AMPLITUDE 
Amplitude é o termo utilizado para se referir à magnitude do sinal, que em geral é medido como 
deslocamento, velocidade ou aceleração. Sua unidade depende da grandeza estudada. Está associ-
ada com a quantidade de energia contida no sinal de vibração e, portanto, com a criticidade e destru-
tividade do mesmo. A escala da amplitude é plotada no eixo ``Y´´ cartesiano. Nas coletas de vibração 
as escalas são ajustadasautomaticamente. 
É o tamanho da onda, variando conforme a energia emitida no sinal de vibração, determinando sua 
criticidade e seu grau destrutivo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A amplitude pode ser expressa de maneiras diferentes: 
 
Valor Pico, Valor de Pico a Pico, Valor de RMS e Valor médio retificado. 
 
Porem somente três delas são usadas na análise de vibração: RMS, Pico a Pico e Pico. 
 
A amplitude de Pico (PK) compreende o valor das coordenadas nos limites de zero ao maior pico 
(positivo ou negativo) do sinal. É válida para indicação de choques de curta duração, porém, indica 
somente a ocorrência do pico, não levando em consideração o histórico no tempo da onda. 
 
A amplitude Pico-a-Pico (PK-PK) compreende o valor das coordenadas nos limites entre o maior 
pico positivo e o maior pico negativo. Indica o percurso máximo da onda, e pode ser útil quando o 
deslocamento vibratório da parte da máquina é crítico para a tensão máxima ou a folga mecânica é 
limitante. É aplicada tanto para indicar o início prematuro do defeito e também para seu estágio 
avançado. 
 
A amplitude RMS (Root Mean Square) é considerada a medida de nível mais relevante pois repre-
senta o valor eficaz da curva, e pode ser calculada por: 
 
(cos 45o * 0-Pico) = 0.707 * 0-Pico 
 
ou através da aquisição do RMS Verdadeiro que é calculado pela raiz quadrada da média do soma-
tório dos quadrados de pontos da curva. Portanto, o valor RMS é a medida de nível mais relevante, 
porque leva em consideração o histórico no tempo da onda e dá um valor de nível, o qual é direta-
mente relacionado à energia contida na vibração e, portanto, à capacidade destrutiva da mesma. 
 
A amplitude Valor Médio Retificado representa (0.637 * Pico) da onda senoidal. Este valor calculado 
é exato somente quando a onda medida é uma senoide pura. Este é um valor que leva em conside-
ração o histórico no tempo da onda, mas na prática é de interesse limitado, por não estar relacionado 
diretamente com qualquer quantidade física útil. 
Na figura abaixo, podemos observar a correlação entre os diferentes níveis de amplitude citados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
A
m
p
l
i
t
u
d
e
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
T (s) 
X 
Y 
Maior amplitude 
 
 
 
Menor amplitude 
 
A
m
p
l
i
t
u
d
e
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Y 
X 
 
 
 
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Relação entre os tipos de medição: 
 
Valor Médio = 0.637 * Pico 
Valor Médio = 0.90 * RMS 
Pico-a-Pico= 2 * Pico 
Pico = 1.414 * RMS 
Pico = 1.57 * Valor Médio 
RMS = 0.707 * Pico 
RMS = 1.11 * Valor Médio 
 
6.10 - FASE 
Fase, por definição, compreende o valor da função do sinal e sua derivada para um ponto determi-
nado. Em outras palavras, expressa a posição da oscilação dentro de um ciclo conhecido. Nas figuras 
podemos observar dois sinais idênticos, mas defasados de ângulo θ e a diferença de fase entre sinais 
no círculo trigonométrico e no plano cartesiano. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Sinais de mesma amplitude com defasagem θ Fase no gráfico trigonométrico e plano cartesiano 
 
A Fase informa a interação cinética entre os esforços atuantes e a reação física da máquina ou com-
ponente. 
Em máquinas rotativas tem-se o seguinte evento: Em um ponto de referência da máquina existe a 
atuação da força num determinado instante “t” e, para toda AÇÃO existe uma REAÇÃO igual e con-
trária, como a força de ação é rotacional e quando ocorrer à reação, o ponto forçante não estará no 
ponto de referência. Esta diferença de fase é chamada de fase do movimento. 
Para coletar a Fase de Vibração utilizamos fotossensor, lâmpada estroboscópica ou keyphasor. 
A Fase fornece informações valiosas para diagnostico de máquinas, pois Defeitos diferentes apre-
sentam Fases diferentes nos mancais e direções, e podemos diferenciar tipos de desbalanceamento, 
exemplo: desbalanceamento estático, dinâmico ou conjugado e isso defini o método de balancea-
mento em campo, ou seja 1 ou 2 planos. 
 
 
 
 
 
 
 
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A Fase de vibração no espectro é mostrada em ângulo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Espectro indicando fase de 1x RPM motor – 200,3º 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
R
o
ta
ç
ã
o
 
 
 
 
 
 
 
 
 F
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s
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A
m
p
li
tu
d
e
 
 
 
 
 
 
 
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6.11 – FOURIER - SÉRIE E TRANSFORMADA 
Jean-Baptiste Joseph Fourier, matemático de físico francês. 
Em 1807, motivado por um problema da termodinâmica (a propagação de calor em um sólido), Fourier 
imortalizou seu nome ao introduzir à ciência o livro Teoria Analítica do Calor. A importância do traba-
lho de Fourier, entretanto, ultrapassou por completo seu uso na termodinâmica e hoje os conceitos 
de Série e Transformada de Fourier são vastamente aplicados em diversos ramos da engenharia. 
Fourier descobriu que todo sinal periódico pode ser expandido numa simples série trigonométrica 
infinita1, isto é, uma série de ondas seno. Quando estas ondas são somadas, o sinal complexo é 
reestruturado. 
 
 
 
 
com w0 = 2π/T e an e bn, termos da fórmula de Euler-Fourier2. 
 
Com o passar do tempo, a teoria de Fourier foi desenvolvida e hoje temos um algoritmo que utiliza 
técnicas digitais modernas e que tornou todo o processo acima muito mais rápido e viável, que hoje 
é chamada FFT, que significa Fast Fourier Transform. A sigla WFM significa Wave Form. Para co-
nhecimento, consideremos abaixo a transformada de Fourier na forma exponencial. 
 
 
 
 
6.12 – DOMÍNIO DO TEMPO (WFM) E FREQUÊNCIA (FFT) 
É possível que a maioria das pessoas estejam habituada a olhar gráficos no domínio do tempo. Este 
é o tipo de gráfico em que trabalha um osciloscópio, por exemplo, no qual é plotado amplitude versus 
tempo. Como já sabemos, existem outras maneiras de trabalhar com sinais de vibração. Uma delas 
é o domínio da frequência, que compreende o gráfico de amplitude versus frequência. 
Um dos maiores avanços tecnológicos no monitoramento de máquinas é justamente a possibilidade 
de trabalhar no domínio da frequência. As imagens a seguir ilustram o mencionado conceito de ‘se-
parar’ um sinal complexo em uma somatória de componentes seno. 
 
 
 
É importante perceber que ambos os domínios representam o mesmo fenômeno, mas de diferentes 
perspectivas. Se nos for permitida uma analogia, seria como observar uma família jantando no interior 
de uma casa, através de uma janela frontal. Ao andar ao redor da casa e observá-los por uma janela 
lateral veremosa mesma família fazendo a mesma coisa, porém de um ponto de vista diferente. 
Nossos olhos veriam imagens diferentes, porém nosso ‘processador’, o cérebro, interpretaria a infor-
mação da mesma forma. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Como vimos, qualquer sinal periódico pode ser expandido numa somatória de ondas seno discretas. 
Em síntese, é isso que um Analisador FFT faz: recebe os dados de um transdutor, calcula a série 
discreta de ondas seno que compõe o sinal complexo e exibe as amplitudes de cada onda seno 
individualmente no eixo das frequências. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Espectro em função do Tempo WFM 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Espectro em função do Tempo WFM 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7 - PARÂMETROS DE VIBRAÇÃO 
 
Os parâmetros de medição de vibração são: deslocamento, velocidade ou aceleração. 
Observando a vibração de um componente simples, como um pêndulo, considera-se a amplitude da 
senoide, como sendo o deslocamento físico da extremidade do pêndulo, para ambos os lados da 
posição de repouso. Pode-se também descrever o movimento do pêndulo, em termos de sua veloci-
dade e sua aceleração. Qualquer que seja o parâmetro considerado, deslocamento, velocidade ou 
aceleração, a forma e o período da vibração permanecem similares. A divergência principal é que 
existe uma diferença de fase entre os três parâmetros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para sinais senoidais, amplitudes de deslocamento, velocidade e aceleração estão relacionadas ma-
tematicamente em função da freqüência e tempo. 
 
Os parâmetros de vibração são universalmente medidos e suas unidades: 
 
 Deslocamento : m, mm, mícron, mils 
 Velocidade : m/s, mm/s, in/s 
 Aceleração : m/s2, g 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7.1 - ESCOLHA DO PARÂMETRO DE VIBRAÇÃO 
O transdutor utilizado numa medição de vibração é o sensor, o qual transforma o sinal vibratório em 
sinal elétrico, para ser interpretado pelo instrumento de medição e mostrado ao usuário na forma 
solicitada. 
Os medidores de vibração estão equipados para medir todos os três parâmetros, convertendo (atra-
vés de integradores eletrônicos) o sinal medido pelo transdutor, no parâmetro escolhido pelo usuário. 
Assim temos que decidir qual parâmetro utilizar numa medição de vibração. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Descolamento Velocidade Aceleração 
 
Cada parâmetro tem um comportamento característico em função da frequência conforme abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7.1.1 - Deslocamento é a medida de quão longe o objeto se move de um pico a outro da onda, em 
relação a uma referência. Sua unidade é mensurada em “mícron”, no sistema métrico, e realça com-
ponentes de baixa frequência, sendo recomendado para medições abaixo de 10 Hz (600 rpm). 
Deslocamento é relacionado à frequência. 
Ex.: 3 mícrons a 1200 RPM é equivalente a 5mm/s de velocidade. Entretanto 3 mícrons a 3600 RPM 
é equivalente a 15mm/s de velocidade. 
Deslocamento é utilizado para identificar defeitos de baixa frequências como: desbalanceamento, 
desalinhamento, folga, falta de rigidez, correias entre outros (faixa 0 – 10 Hz). 
 
7.1.2 - Velocidade é a medição de quão rápido o objeto se move de zero a pico e isto é normalmente 
mensurado em milímetros por segundo (mm/s), no sistema métrico. As medições de velocidade são 
mais precisas devido ao fato que velocidade não é uma frequência relacionada. 
Ex.: 4 mm/s é semelhante tanto em 10 Hz como em 1000 Hz. 
A velocidade de vibração é o parâmetro menos influenciado por ruídos de baixa ou alta frequência, 
se mostrando num espectro a mais plaina das curvas, sendo, por isso, e é normalmente escolhido 
para avaliação da severidade de vibração entre 10 Hz e 1000 Hz. 
Velocidade é utilizado para identificar defeitos de baixa e média frequências como: desbalancea-
mento, desalinhamento, folga, falta de rigidez, correias, problemas elétricos, fluxo turbulento, entre 
outros (faixa 0 – 1000 Hz). 
 
7.1.3 - Aceleração é a razão de mudança da velocidade de zero a pico e é normalmente medida em 
unidades de força gravitacional (g) no sistema métrico. Isto significa que altas frequências geram 
altos níveis de aceleração e aceleração é relacionado à frequência. 
Ex.: 3g a 20Hz é equivale a 220 mm/s velocidade, porém 3g a 2kHz equivale a 2 mm/s velocidade. 
Aceleração é utilizado para identificar defeitos de alta frequências como: rolamento, engrenamento, 
lubrificação, atritos, cavitação, problemas elétricos, entre outros (faixa 1 – 40 kHz). 
 
 
D
E
S
L
O
C
A
M
E
N
T
O
 
V
E
L
O
C
ID
A
D
E
 
A
C
E
L
E
R
A
Ç
Ã
O
 
FREQÜÊNCIA FREQÜÊNCIA FREQÜÊNCIA 
 
 
 
 
 
 
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7.1.4 - Demodulado ou Envelope 
O demodulado ou envelope é outra ferramenta importantíssima para a Análise de Vibração. Quando 
há modulação de sinal significativa, é possível então separar os sinais e analisá-los separadamente. 
Permite por exemplo extrair impactos periódicos referentes a rolamentos em deterioração. Este pro-
cesso é possível mesmo quando estes impactos são de baixíssima energia, ainda que esteja inserida 
num contexto de diversas outras fontes de vibração. 
De modo geral, a técnica de demodulação permite distinguir diferentes falhas do rolamento associa-
das a diferentes componentes do mesmo. 
Ex.: Sinal no tempo coletado de um rolamento com o defeito apresentado na figura a seguir: 
 
Sinal WFM rolamento defeituoso 
Se gerarmos o espectro de frequência FFT deste sinal de vibração, teríamos: 
 
 
Sinal FFT rolamento defeituoso 
Como pôde ser visto nesse espectro, frequências defeituosas em rolamentos forçam uma resposta 
nas frequências de ressonância da carcaça (haystack), o que resulta frequências de componentes de 
baixíssima amplitude em altas frequências. 
Demodular o sinal é essencialmente um processo de duas etapas. Primeiramente, o sinal é filtrado 
por um filtro passa banda centrada na frequência da portadora, o que resulta o sinal filtrado abaixo: 
 
 
Sinal WFM filtrado (passa banda) 
Aplicar o filtro resulta no sinal característico, ilustrado acima. O envelope ou demodulação é então 
aplicado para extrair a taxa de repetição relacionada à frequência de falha de rolamento em ques-
tão. Então, é aplicado a FFT para produzir o espectro a seguir:Apostila Análise de Vibração - Nível I 
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FFT sinal filtrado (passa banda) 
Este espectro normalmente é visualizado na escala logarítmica, para distinção das frequências: 
 
 
FFT Rolamento Escala Logarítmica 
O esquema da imagem a seguir é um resumo de todo o processo: 
 
 
 
Síntese esquemática da demodulação 
As frequências de falha de rolamento relacionam a geometria do rolamento com a velocidade de 
giro (rotação); e isto define as frequências específicas que são associadas aos defeitos ou desgas-
tes nas partes do rolamento. As frequências de falha de rolamento são referentes à gaiola, pista in-
terna, pista externa ou elementos girantes (no caso acima, esfera). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7.2 – SENSORES DE VIBRAÇÃO 
Os sensores de vibração são dispositivos que fazem a codificação de um sinal mecânico em um sinal 
elétrico representativo. Existem basicamente dois tipos de transdutores: absoluto e relativo, porém 
dentre esses dois tipos existe vários modelos para diversas aplicação: baixa e alta frequências, altas 
temperaturas, aprova de explosão, entre outros. 
 
7.2.1 – SENSOR RELATIVO 
Esse tipo de sensor é montado no mancal de forma a medir a vibração no eixo somente, ou seja, o 
deslocamento entre o eixo e seu alojamento “sensores sem contato” que são utilizados, na maioria 
dos casos, em mancais de deslizamento de máquinas, cujos rotores atuam em altas velocidades e 
possuem pequena massa relativa, contra uma carcaça de massa considerável. Os outros transduto-
res em geral não teriam respostas satisfatórias aos impulsos vibratórios do eixo, pois as vibrações 
seriam bem atenuadas devido a grande diferença de massa existente entre rotor e carcaça, o que 
restringe suas utilizações. 
Os sensores sem contato são fixos nas caixas de mancais, onde transmitem um sinal oscilante de 
alta frequência, aproximadamente 1,5 MHz, ao eixo giratório da máquina, gerado por um oscilador/de-
modulador através de um cabo de extensão. À medida que o eixo se aproxima ou se afasta do sensor 
correntes elétricas são induzidas, chamadas de corrente de Eddy, através do material condutivo do 
eixo que extrai energia do sinal excitador. Então essa variação entre o eixo e o sensor devido à 
vibração fará produzir na saída do gerador/demodulador um sinal bem característico, que será repre-
sentativo da vibração equivalente no eixo. A figura abaixo mostra, esquematicamente, o sistema de 
aquisição conhecido como “transdutor sem contato”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7.2.2 – SENSOR ABSOLUTO 
É comumente utilizado em medição de vibração montado diretamente nos mancais de sustentação 
do eixo e mede a vibração total existente no mancal. É preparado para medir um dos três parâmetros: 
deslocamento, velocidade e aceleração. 
O sensor quando fixo a uma superfície vibrante, produz em seus terminais de saída uma tensão ou 
descarga que é proporcional à aceleração na qual está submetido, ou seja, seu princípio de funcio-
namento está na utilização de discos cerâmicos piezelétricos, que por sua vez, possuem a proprie-
dade física de gerar descargas elétricas quando solicitados a esforços. 
No projeto deste sensor, os elementos piezelétricos são arranjados para que sejam submetidos a 
uma carga na forma de massa em uma mola pré-tensionada, onde todo este conjunto é montado 
assentado em uma base, sendo que o sistema massa-mola fica preso no topo e protegido por um 
invólucro resistente. A figura abaixo ilustra alguns tipos de acelerômetro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7.2.3 – FIXAÇÃO SENSOR ABSOLUTO 
A forma que o sensor é fixado no ponto de medição na máquina altera sua frequência de ressonância 
e consequentemente o alcance de frequência. 
Uma prática conceituada é ter o limite superior do range de frequência do espectro de medição a 1/3 
da faixa da frequência de ressonância do sensor. 
Um acelerômetro de cristais piezelétrico, por exemplo, tem sua frequência de ressonância em torno 
de 32 kHz, obtida na calibração, na qual a superfície de montagem é completamente plana e lisa. 
A figura abaixo mostra os diversos tipos de fixação de um sensor e suas respectivas respostas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O sensor transforma um sinal de vibração mecânica em um sinal elétrico que é transmitido ao instru-
mento de medição através do cabo. Cuidados são necessários com cabo para evitar ruídos durante 
as coletas. Caso isso ocorra trocar ou consertar o cabo e realizar novas medições. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ruído de cabo – vibração em 458 mm/s RMS 
 
 
 
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8 - AVALIAÇÃO DAS VIBRAÇÕES 
 
8.1 – TENDÊNCIA DE VIBRAÇÃO 
Para todos os pontos de medição dos equipamentos são registrados o nível global de vibração de 
cada parâmetro, que representa a composição de várias fontes de vibração e espectros de vibração 
seja de Frequência (FFT) ou de Tempo (WFM). Estes níveis globais devem permanecer dentro de 
faixas admissíveis estabilidades para cada equipamento. 
A partir de uma tendência de evolução desses níveis de vibração, é feita uma análise de frequência 
para identificação da origem do problema. 
O gráfico que registra os Níveis Global dos pontos de medição é chamado de Tendência. 
A plotagem da Tendência permite ao analista uma rápida comparação da medição atual com as me-
dições anteriores. Além do valor global podemos ter também tendências de bandas específicas, ten-
dência de porcentagem, temperatura e outros parâmetros de processo coletado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8.2 – CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO DAS VIBRAÇÕES 
Os critérios de avaliação das condições de um equipamento estão baseados em normas internacio-
nais como a ISO 2372, ISO 10816, VDI2056, VDI2059 (turbinas) API 610, entre outras. 
Aqui abordaremos as normas ISO 2372 e a ISO 10816-3, as mais comuns utilizadas. 
Também apresentaremos critérios de avaliações da Engefaz construída nesses mais de 25 anos de 
experiência em diagnostico de máquina. 
Sempre ressaltamos que cada equipamento tem sua particularidade e que os Alarmes devem ser 
ajustados ao longo do seu histórico, levando em consideração sua média e desvio padrão. 
 
8.2.1 - Norma ISO 2372 de 1974 
O critério da avaliação de máquina rotativa em Velocidade RMS. 
A tabela a seguir, que especificam limites que dependem somente da potência da máquina e do tipo 
de fundação (base). Indicações confiáveis das condições de uma máquina é baseada na alteração 
das medições relativas, isto é, a especificação de um espectro de referência ou a evolução dos níveis 
vibrações.- Valor Global 
- Banda 1x RPM 
- Banda 1x RPM 
 
 
 
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Classe Descrição 
Classe I Equipamentos pequenos até 15 kW 
 
Classe II 
 
Equipamentos médios de 15 a 75 kW e equipa-
mentos até 300 kW base flexível 
Classe III 
 
Equipamentos grandes acima 75 kW base rígida 
e acima de 300 kW com base flexível. 
Classe IV 
 
Turbomáquinas 
 
 
 
 
A/B - Equipamentos em condições de operar por um longo período 
 
C - Equipamento em condição de operar por um período limitado, até que uma intervenção seja factível 
 
D - Equipamento operando em condições perigosas e sujeito a danos, programar intervenção 
 
8.2.2 - Norma ISO 10816-3 
Avaliação de vibração em máquinas industriais com potência acima de 15 KW e rotação entre 120 
RPM e 15000 RPM, conforme classificação abaixo: 
 
Classe Descrição 
Classe I Máquinas grandes acima de 300 KW, *máqui-
nas elétricas com altura de eixo H = ou > 315 
mm. 
Classe II 
 
Máquinas médias de 15 a 300 KW, *máquinas 
elétricas com altura de eixo H de 160 a 315 mm. 
Classe III 
 
Bombas com rotor multiestágio com acionador 
separado (centrifugo, fluxo misto e fluxo axial) 
acima de 15 KW 
Classe IV 
 
Bombas com rotor multiestágio e com acionador 
integrado (centrifugo, fluxo misto e fluxo axial) 
acima de 15 KW 
 
BE Bom Estado Equipamento em condições normais quanto aos níveis de vibração. 
A1 Alarme 1 Equipamento em estado de ATENÇÃO. Existência de defeito inicial. 
A2 Alarme 2 Equipamento em estado de RISCO. Existência de defeito relevante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
*Máquina Elétrica com 
Altura do Eixo H 
 
 
 
 
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8.2.3 – TABELA DE ALARMES BANDAS ENGEFAZ* 
A tabela aqui apresentada tem como base na Norma ISO10816-3 – velocidade mm/s RMS 
 
 
 
 
 
8.2.4 – TABELA DE ALARMES ENGEFAZ - ACELERAÇÃO E DEMODULADO* 
A tabela apresentada é baseada nos mais de 25 anos de experiência da Engefaz em diagnostico de 
máquinas. Os valores são para Aceleração e Demodulado (Pk-Pk e RMS). 
 
 
 
 
 
 
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* A tabela apresentada é apenas uma sugestão e a Engefaz não se responsabiliza pela sua aplicação por teiceiros. 
 
 
 
 
 
 
 
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9 - GUIA DE ORIENTAÇÃO DE CAUSA 
 
CAUSA DA VIBRAÇÃO FREQUÊNCIA PLANO DOMINANTE 
Desbalanceamento 1X RPM Radial ** 
 Desbalanceamento Estático - 0 
Correlação de fase * Par desbalanceado - 180 
 Desbalanceamento Dinâmico - 0 a 180 
 
* A correlação de fase dada é a diferença de fase aproximada medida nos dois mancais de sustentação do 
rotor, estando os dois transdutores na mesma direção, por exemplo, radial horizontal. 
** Rotores em balanço também apresentam vibração axial, como também um par desbalanceado. 
 
Desalinhamento Angular ou 
Eixo empenado 
 
1X, 2X RPM 
 
Axial 
* A componente 2 X RPM pode ser esperada dependendo da magnitude do problema e da mobilidade do 
sistema. 
 
Correlação de fase - axial - 180 
 
**Transdutores colocados axialmente em cada mancal, podem estar posicionados em direções opostas, apre-
sentando correlação de fase medida de 0 para uma correlação verdadeira de 180. 
A leitura de fase é influenciada pela forma de fixação axial do eixo do rotor em seus mancais, se comportando 
conforme descrito acima, onde os dois mancais suportam carga axial, fugindo da correlação de fase citada 
quando apenas um dos mancais suporta carga axial, ficando o outro mancal livre para dilatação. 
 
Desalinhamento paralelo 1X, 2X RPM  Radial 
 
Correlação de Fase Radial - 180 
 Axial - 180 
 
Folga mecânica 1X, 2X, 3X, 4X....RPM 
e 0,5X, 1,5X....RPM* 
Radial 
*Harmônicas superiores estarão presentes, também sub-harmônicos de 1 X RPM, isto é, 0,5 X, 1,5 X RPM, 
etc. podem muitas vezes estar presente resultante da não linearidade causada sinal truncado, ou seja, na 
prática, quando ocorrer uma folga excessiva. 
Falta de rigidez mecânica 1X*, 2X, 3X, 4X RPM... Radial 
*Harmônicas superiores estarão presentes, quando ocorrer falta de rigidez por falta de sustentação dos man-
cais por falha de projeto 1X estará presente normalmente na direção vertical. 
 
Defeito em Correias 1X, 2X, 3X, 4X RPM correia Radial 
Com auxílio de lâmpada estroboscópica é possível localizar visualmente a correia defeituosa, ajustando na 
frequência da correia. 
Nc = . D. n 
 Lc 
 
 
Chicote ou turbilhonamento do 
filme de óleo em mancais de 
deslizamento 
0,43 a 0,48 X RPM Radial 
Pode ocorrer em equipamentos de alta rotação com mancais de deslizamento, tipo turbinas. É um problema 
de projeto e também de difícil ocorrência. Pode ser confundida com a sua frequência com ½ x RPM. A resolu-
ção do espectro deverá ser suficiente para diferenciar este tipo de defeito. 
 
 
 
Nc = rotação da correia. (RPM) 
Lc = comprimento nominal da correia. (m) 
D = diâmetro de uma das polias. (m) 
N = rotação da polia de diâmetro D. (RPM) 
 
 
 
 
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Folga mancais deslizamento 1/3 X, ½ X RPM Radial 
Observado na rotação e temperatura de operação da máquina. É, também um problema de falta de rigidez 
mecânica. Harmônicos de 1x RPM são esperados. 
Engrenamento Z* X RPM e Harmônicos Radial e axial 
*Z = número de dentes da engrenagem. 
Bandas laterais em torno da frequência de engrenamento (Z X RPM), indicam modulação de frequência, para 
a frequência correspondente ao espaçamento das bandas laterais. Por exemplo, uma frequência de engre-
namento fundamental em 75 Hz, com bandas laterais espaçadas à esquerda e à direita por 3 Hz, que é a 
frequência de rotação do pinhão, mostra-se como um problema de excentricidade do eixo do pinhão e defici-
ência de contato no engrenamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Um desalinhamento entre eixos de um par engrenado pode provocar harmônicos múltiplos da frequência do 
eixo desalinhado, mostrando um pico na frequência deengrenamento, e bandas laterais em torno da segunda 
harmônica de engrenamento, espaçadas na frequência do eixo desalinhado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Neste exemplo temos harmônicos de 10 Hz (eixo de entrada de um redutor), um pico na frequência de engre-
namento (191 Hz), bandas laterais de 10 Hz em torno de 2x engrenamento. 
 
 
 
 
 
 
 
Harmônicos de 10 Hz 
(eixo acionamento) 
Bandas laterais de 10 Hz 1x engrenamento (191 Hz) 
2x engrenamento 
4x eng 3x eng 2x eng 
75 Hz 
75 Hz 
75 Hz 
1x eng 
75 Hz 
75 Hz 
Bandas laterais de 3 Hz 
 2 
 1 
F e = 75 Hz 
F 2 = 0,6 Hz 
f 1 = 3 Hz 
Z1 = 25 dentes 
n1 = 180 RPM 
 
Z2 = 125 dentes 
n2 = 36 RPM 
fe = Z1 n1 f e = 25 . 180 fe = 75 Hz 
 60 
 
 
 
 
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Rolamentos 
Frequências Fundamentais* 
Frequências Induzidas ** 
 
Radial e Axial 
*Os rolamentos são compostos de elementos como pista externa, pista interna, elementos girantes e gaiola. 
O início de defeito em um destes elementos, apresenta uma vibração de frequência fundamental. A dificuldade 
de diagnosticar através da procura de vibração nestas frequências, é que elas são de baixas amplitudes e 
baixas frequências, ficando obscurecidas por outras vibrações e ruídos de baixa frequência. Instrumentos que 
possibilitam aplicação da Técnica de Envelope, conseguem auxiliar o usuário na identificação das frequências 
fundamentais. 
 
f = frequência fundamental (Hz) 
fr = frequência relativa entre pista externa e pista interna (Hz) 
Dp= diâmetro primitivo (mm) 
D = diâmetro da esfera ou rolo (mm) 
n = número de esferas ou rolos 
 = ângulo de contato 
 
Defeito na pista externa: f = n . fr.(1 - D . cos ) [Hz] 
 2 Dp 
 
Defeito na pista interna: f = n . fr.(1 + D . cos ) [Hz] 
 2 Dp 
 
Defeito na esfera ou rolo: f = Dp . fr [ 1 - ( D . cos ) 2 ] [Hz] 
 D Dp 
 
Defeito na gaiola: f = 1 . fr. ( 1 - D . cos  ) [Hz] 
 2 Dp 
 
Nestas equações é assumido um movimento de giro puro, sendo que na realidade ocorre algum tipo de es-
corregamento tornando os resultados aproximados. 
Harmônicas superiores das frequências fundamentais normalmente estão presentes. 
Os softwares de Análise de Vibrações, possuem um banco de dados bastante completo e podem calcular 
estas frequências rapidamente, dependendo apenas do modelo do rolamento utilizado. 
 
** As vibrações de rolamentos provocam ressonância induzida na carcaça do rolamento e estrutura da má-
quina, na faixa de 1000 Hz a 20.000 Hz. A frequência natural é excitada por impactos no local da falha do 
rolamento. Comparação de espectro medindo aceleração (m/s2) na faixa de 1 kHz a 20 kHz permite boa ava-
liação da evolução do estado do rolamento. 
A principal técnica utilizada na detecção de problemas em rolamentos é a técnica de Demodulado de acelera-
ção, inclusive em se tratando de baixas e baixíssimas rotações. 
Medições simples de velocidade não são totalmente eficazes na diagnose. 
Histerese e 
Ressonância 
 Rotação crítica do eixo. 
Frequência natural da estrutura 
Radial 
Vibração excitada na passagem pela rotação crítica do eixo ou pela frequência natural da estrutura. Ocorre 
em máquinas cuja rotação de operação está acima da crítica. Em estruturas, um exemplo comum é a vibração 
momentânea provocada quando um esmeril de pedestal é acionado ou desligado. 
Correções podem ser feitas alterando a rigidez da parte excitada, eixo, rotor ou estrutura. É um problema de 
projeto. 
Pode ocorrer influência entre máquinas que operam próximas na mesma frequência, provocando flutuação na 
vibração. As soluções podem ser de eliminar fontes de vibração de cada máquina, mudando de rotação de 
operação e amortecimento da vibração através de isoladores. 
 
Perturbação hidráulica 
e aerodinâmica 
N de pás X RPM Radial e Axial 
Ocorre na frequência de passagem de lâminas, pás ou hélices, do rotor propulsor. 
Verificar rigidez das lâminas, pás ou hélices, e/ou influência de turbulência do fluído sobre o rotor. 
Em Torres de Resfriamento pode-se ter inclinação das pás com desvios de ângulos, causando turbulência no 
fluxo de ar. 
Em bombas de múltiplo estágio deve-se montar os rotores defasados de forma a reduzir a energia do bombe-
amento em uma determinada frequência (n pás x rpm). 
 
 
 
 
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10 – ESTUDO DAS CAUSAS 
 
10.1- Desbalanceamento 
O desbalanceamento, de forma bastante sucinta, compreende a condição na qual o centro de massa 
do elemento não coincide com o seu centro de rotação (ou centro dinâmico). 
Ocorre em 1x RPM e é um dos grandes problemas causadores de vibração em equipamentos rotati-
vos nas indústrias. 
As principais causas de Desbalanceamento estão relacionadas ao acumulo de material, desgaste dos 
rotores, dilatação térmica, trincas, entre outras. 
As vibrações é mais intensidade nas proximidades do rotor indicando a fonte do problema. 
É comum o pessoal da manutenção que todo de vibração pode ser resolvido com o procedimento de 
Balanceamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Existem três tipos e desbalanceamento: Estático, Dinâmico e Conjugado. 
 
 
 
 
 
 estático 
conjugado dinâmico 
CG 
e 
 F 
 F2 
CG 
 F1 
 F2 
CG 
 F1 
e 
 
 
 
 
 
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A principal diferença entre os três tipos e desbalanceamento é o efeito que a massa desbalanceadora 
provoca nos mancais, para melhor ver esse efeito veremos como a Fase se comporta. 
 
10.1.1 - Desbalanceamento Estático 
Ocorre em rotores estreitos e a Fase de vibração são iguais nos dois mancais, pois há somente uma 
força desbalanceadora. Para esse caso a correção do desbalanceamento pode ser feita sem o giro 
da máquina e um único plano de correção é utilizado. 
 
 
 
10.1.2 - Desbalanceamento Conjugado 
Ocorre em rotores largos e a Fase de vibração são diferentes, em torno de 180º nos dois mancais, 
pois há duas forças desbalanceadora iguais em planos diferentes. Correção é feita em 2 planos. 
 
 
 
10.1.3 - Desbalanceamento Dinâmico 
Ocorre em rotores largos e a Fase de vibração são diferentes nos dois mancais, pois há duas forças 
desbalanceadora diferentes em planos diferentes. Correção é feita em 2 planos. 
 
 
 
 
 
 
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10.2 – Desalinhamento 
Desalinhamentos é um dos principais defeitos diagnósticos pela Análise de Vibração. 
Existem dois tipos de desalinhamento: Paralelo e Angular 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Desalinhamento angular Desalinhamento paralelo 
 
10.2.1 - Desalinhamento Angular 
Um desalinhamento angular é caracterizado por vibrações elevadas na direção axial e nos espectros 
teremos a presença de 1X, 2X e até 3X dependendo da severidade do desalinhamento. 
A diferença de fase será de 180º medida nos mancais na direção axial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Espectro direção axial destacando 1x RPM 
 
10.2.2 - Desalinhamento Paralelo 
Um desalinhamento paralelo é caracterizado por vibrações elevadas na direção radial e nos espectros 
teremos a presença de 1X, 2X e até 3X dependendo da severidade do desalinhamento, porém nesse 
caso muitas vezes 2x RPM terá maiores amplitudes em relação a 1x RPM, sua amplitude mais ele-
vada está diretamente relacionada ao tipo de acoplamento. 
Um desalinhamento severo pode gerar amplitudes também em 4x e 8x RPM. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Espectro direção axial destacando 1x e 2x RPM 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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10.3 - Folgas Mecânicas 
 
10.3.1 - Folga Mecânica tipo A (Falta de Rigidez) 
A folga Tipo A está relacionado fragilidade estrutural da fundação, base ou fixação da máquina. Esse 
tipo de folga chamamos de falta de rigidez e causa vibrações elevadas na direção radial e nos espec-
tros de vibração teremos a presença de 1x RPM, em alguns casos a direção vertical estará maior que 
na horizontal. Esse problema também pode estar ligo a falha no projeto da máquina. 
É comum encontrarmos equipamentos trabalhando com bases de apoio subdimensionadas, com de-
terioração do solo, folgas nos prisioneiros ou parafusos que sustentam a base ou até mesmo distorção 
da armação ou base. A análise de fase indicará uma defasagem de 180º entre as partes da máquina 
com problema. Problemas estruturas provocam desalinhamento ``dinâmico´´, pois não sustenta a 
linha de centro da máquina quando esta estiver com carga. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Espectro direção vertical destacando 1x RPM 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10.3.2 - Folga Mecânica tipo B 
A folga Tipo B está relacionado folga dos parafusos do mancal ou da estrutura da máquina. Nos 
espectros vibração de 1x, 2x e 3x RPM e alguns casos ½ x RPM. 
 
 
 Espectro direção vertical destacando 1x RPM 
 
 
 
 
 
 
 
 
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10.3.4 - Folga Mecânica tipo C 
A folga tipo é provocada normalmente por ajustes incorretos ou desgastes nos componentes internos 
da máquina como tampas, buchas, chavetas, rolamentos, rotor solto, polia solta entre outros. Nos 
espectros encontraremos 1x RPM acompanhado de harmônicos e sub-harmônicos. A técnica de Ace-
leração medida em WFM Pico a Pico Real e o Demodulado são os mais indicados para o diagnóstico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Espectro destacando harmônicos da rotação WFM destacando impactos devido a folga interna 
 
10.4 - Correia defeituosa 
As vibrações provenientes da correia são em geral de baixas frequências, podendo ser detectadas 
em velocidade, porém, sua energia de vibração é pequena. Ajuste incorreto na tensão da correia 
também implicará em vibração excessiva na frequência de correia. 
Com uma lâmpada estroboscópica ajustada na frequência da correia conseguimos visualizar se há 
escorregamento ou mesmo se ela está transmitindo força pela lateral do canal e não pelo fundo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Espectro destacando 1x RPM da correia 3,5 Hz e suas harmônicas 
 
 
10.5 - Chicoteamento ou Turbilhonamento do Filme de Óleo 
Pode ocorrer dois fenômenos “Oil whirl” e ``Oil whip´´. 
 
10.5.1 - Oil whirl 
A instabilidade ``Oil whirl´´ ocorre a 0,42 ~ 0,48 x rpm) e é normalmente muito severa quando as 
amplitudes ultrapassam 50% das folgas nominais do mancal. “Oil-Whirl” é uma excitação do filme de 
óleo, onde um desvio da condição normal de trabalho (ângulo de atitude e relação de excentricidade) 
gerada pela cunha de óleo empurrando o eixo ao redor do mancal. 
 
10.5.2 - Oil whip 
A instabilidade ``Oil whip´´ ocorre quando a máquina opera acima de 2x a frequência crítica do rotor. 
Quando o rotor ultrapassa 2x sua velocidade critica a precessão ou instabilidade pode estar muito 
próxima da crítica do rotor e causar grandes vibrações que o filme de óleo pode não suportar. A 
frequência da instabilidade irá sintonizar com a velocidade critica gerando um pico que não desapa-
recerá mesmo com o aumento da velocidade de rotação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Turbilhonamento do filme de óleo. Boa resolução para a análise. 
 
 
10.6 - Engrenamento 
Defeitos em engrenamento causam vibrações na frequência calculada pela formula Z x n, onde ``Z´´ 
é o número de dentes da engrenagem e ``n´´ é a rotação do eixo. 
 
Fe = Z x rpm 
 
Ex.: pinhão com 50 dentes e rotação do eixo em 30 Hz, então teremos 
 
Fe = 50 dentes x 30 Hz = 1500 Hz 
 
Para saber-se qual eixo contém a engrenagem defeito (pinhão ou engrenagem), observa-se a pre-
sença de bandas laterais em torno desta frequência de engrenamento, conforme figura abaixo. 
 
10.6.1 - Desgaste Engrenamento 
A indicação de desgaste nos dentes é a excitação da frequência natural da engrenagem juntamente 
com bandas laterais espaçadas com a frequência de rotação da engrenagem danificada. A frequência 
de engrenamento pode ou não mudar em amplitude, porém altas amplitudes das bandas laterais ao 
redor da Fe acorrem normalmente quando o desgaste é visível. Bandas laterais podem ser um melhor 
indicador de desgaste do que a própria Fe. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Velocidade críticaV
e
lo
c
id
a
d
e
 d
o
 r
o
to
r
Frequência
Oil-Whirl Oil-Whip Desbalanceamento
 
 
 
2 
x 
rp
m
G
M
F
Fr
eq
. N
at
ur
al
 d
a 
en
gr
en
ag
em
1 x rpm
1 
x 
rp
m
 d
a 
en
gr
en
ag
em
m
m
/s
²
 
 
 
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10.6.2 - Sobrecarga nos dentes 
A Fe é frequentemente muito sensível a carga. Altas amplitudes de Fe não indicam necessariamente 
problemas, particularmente se as frequências das bandas laterais ficarem em níveis baixose não 
excitarem as frequências naturais das engrenagens. Cada análise deve ser executada com o sistema 
operando em sua máxima carga de trabalho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10.6.3 - Engrenagem Excêntrica / Folga (backlash) 
Altas amplitudes de bandas laterais ao redor da Fe frequentemente sugerem excentricidade, folgas 
ou eixos não paralelos que admitem a rotação de uma engrenagem modular na frequência de rotação 
da outra. A engrenagem com problemas é indicada por espaçamento das frequências de bandas 
laterais. “Backlash” incorreto normalmente excita a Fe e a frequência natural da engrenagem, ambas 
com bandas laterais de 1 x rpm. A amplitude da Fe decairá com o aumento da carga se o “backlash” 
estiver com problemas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10.6.4 - Desalinhamento das engrenagens 
O desalinhamento das engrenagens quase sempre excita a segunda ordem ou harmônicos da Fe 
com bandas laterais da frequência de rotação. Frequentemente apresentará amplitude em 1x Fe e 2x 
ou até 3x Fe. É importante determinar o range de frequência correto para registrar pelo menos o 
segundo harmônico da Fe. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
x 
rp
m
G
M
F
1 x rpm
1 
x 
rp
m
 d
a 
en
gr
en
ag
em
m
m
/s
²
 
2 
x 
rp
m
G
M
F
1 x rpm
F
re
q.
 N
at
ur
al
 d
a 
en
gr
en
ag
em
1 
x 
rp
m
 d
a 
en
gr
en
ag
em
m
m
/s
²
 
2 
x 
rp
m
2 
x 
G
M
F
1 x rpm
1 
x 
G
M
F
1 
x 
rp
m
 d
a 
en
gr
en
ag
em
m
m
/s
²
 
 
 
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10.6.5 - Dente trincado ou quebrado 
Uma trinca ou quebra do dente irá gerar uma amplitude a 1Xrpm da engrenagem além de excitar a 
frequência natural da engrenagem com bandas laterais na frequência de rotação. Isto é melhor de-
tectado na forma de onda que irá apresentar um pronunciado pico toda vez que o dente quebrado 
tenta engrenar. O tempo entre impactos “” corresponderá a 1/rpm da engrenagem com problema. A 
amplitude dos picos na forma de onda normalmente será muito maior que a frequência 1Xrpm na 
FFT. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10.7 - Rolamentos 
Os rolamentos são elementos de máquinas bastante estudados em termos de vibração e a razão 
disto é que raramente se encontra uma máquina onde não os utilizem. Os defeitos de rolamento 
podem gerar quatro frequências fundamentais características: 
 BPFI - Pista Interna 
 BPFO - Pista Externa 
 BSF - Elemento Girantes 
 FTF - Gaiola 
Nas equações apresentadas abaixo, os cálculos das frequências fundamentais características de de-
feito para cada elemento, consideram o rolamento de esfera com rotação no anel interno. As frequên-
cias e amplitudes no espectro de vibração provocado por defeitos nos rolamentos, variam em função 
do tipo e estágio de deterioração do elemento. 
Para o cálculo das frequências fundamentais de rolamentos usa-se a geometria do rolamento. Os 
softwares de análise de vibração possuem um banco de dados que calculam essas frequências 
 Pd = diâmetro nominal; 
 Bd = diâmetro do elemento; 
 n = número de elementos girantes; 
 Ø = ângulo de contato. 
 Se possuir as dimensões do rolamento, é possível calcular as frequências manualmente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estas equações assumem que o elemento não desliza, apenas rola nas pistas. 
 
 
1
x
 e
n
g
r
e
n
a
g
e
m
m
m
/s
²
 
Forma de onda no tempo
    
 
 
 
 
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Abaixo a tela do software Smart21 que permite o cadastro do rolamento aplicado no equipamento. 
Importante ressaltar para o correto cadastro da rotação do ponto e também diferentes fabricantes e 
rolamentos com sufixos diferentes, pois alteram consideravelmente as frequências de defeitos. 
O banco de rolamentos fornece dados em ``Ordem´´ o qual será multiplicado pela rotação cadastrada 
no ponto. Os softwares também permitem o ajuste dessa rotação durante as análises. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A técnica mais eficaz para detectar defeitos em rolamentos é o Demodulado e Envelope. 
Como vimos, quando há um defeito em rolamento há impactos e esses impactos excitam as frequên-
cias naturais do rolamento e da estrutura da máquina (mancal). Esses impactos são de baixa fre-
quência excitam as frequências de ressonância (alta frequência). O que temos então é uma modu-
lação de amplitude (AM), onde teremos a frequência de ressonância da estrutura como portadora 
e a respectiva frequência de defeito como moduladora 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Espectro Demodulado – defeito pista externa rolamento 6316 
 
 
Zoom 
Portadora 
Moduladora 
 
 
 
 
 
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Espectro Demodulado – defeito pista externa rolamento Carb C40/710 
 
10.8 – Vibração Aero/Hidrodinâmica 
O fluido que passa pelas pás dos rotores tanto de bombas quanto de turbinas, provoca uma vibração 
de frequência bem característica, que é equivalente ao número de pás multiplicado pela frequência 
de rotação do mesmo. Em alguns casos, seus harmônicos também aparecem. O plano dominante 
quando se trata de bombas é o radial. Na direção da tubulação de descarga, a amplitude se apresenta 
flutuante e aparecem harmônicas da frequência das pás quando existe mais de uma saída de des-
carga. Um exemplo de aumento das vibrações devido ao processo hidrodinâmico em uma bomba é 
mostrado abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Espectro velocidade – vibração em 5x RPM 
 
10.9 – Cavitação 
Ao contrário do que se pensa, cavitação não é entrada de ar na bomba. Para compreender o fenô-
meno, esta é a primeira premissa que devemos considerar. Cavitação compreende a vaporização do 
fluido de escoamento seguida de liquefação do vapor na linha. A vaporização ocorre quando a pres-
são do fluido se torna menor que sua pressão de vapor. Isto se dá em pontos de restrição ao escoa-
mento na linha, ou seja, pontos nos quais a velocidade aumenta e a pressão cai (ex. válvulas de 
controle). Quando a pressão torna a subir, microjatos do fluido são criados nas redondezas das bolhas 
de vapor. O microjato eventualmente implode a bolha e estas implosões podem causar ondas de 
pressão de até 700 kgf/m². 
A combinação de microjatos e ondas de pressão pode causar severas erosões na superfície do equi-
pamento (surface pitting) seja ele uma válvula, pá de uma bomba ou qualquer outra parte da tubula-
ção que esteja suscetível às condições de cavitação. O espectro característico da cavitação é uma 
vibração de banda larga tipicamente entre 2 a 5 kHz. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Espectro de aceleração 
 
 
10.10 – Falha de Lubrificação 
As falhas de lubrificação em mancais, rolamentos, engrenagens e outros componentes internos de 
máquinas, estão diretamente relacionada a contaminação, método lubrificação, aplicação errada de 
lubrificantes, planos ineficientes, entre outros. 
Quando isso ocorre forças de fricção nesses componentes surgem e excitam altas frequências. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Espectro aceleração antes e depois da relubrificação 
 
10.11 - Falhas em Motores Elétricos de Indução 
 
É necessário, primeiramente, conhecermos algumas frequências fundamentais inerentes a este tipo 
de equipamento, são elas: 
 
Rotação nominal do motor (Nm): 
Rotação que normalmente aparece como dado de placa, 1185 Rpm por exemplo. 
 
Rotação síncrona do campo (Ns): 
É utilizada para o cálculo da frequência de escorregamento, é a rotação do campo magnético girante 
pelas bobinas do estator. 
 
Ns = 120 x Freq. Linha (Hz) 
 60 x nº polos 
 
Rotação real do motor no instante da coleta (Nr): 
Deve ser confirmada a rotação exata do motor pelo espectro de Zoom, que tem alta resolução. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Frequência de escorregamento (Fe): 
É dada pelo escorregamento unitário vezes a frequência da rede. 
Fe = Ns – Nr x Freq. Linha (Hz) 
 Ns 
 
Frequência de passagem de ranhuras do rotor (Fr): 
Fr = Nm x Rs 
Onde Rs = número de ranhuras/barras do estator ou rotor do motor elétrico. 
 
Conhecidas estas frequências, pode-se analisar as possíveis falhas mecânicas e magnéticas que 
podem surgir. 
 
 
10.11.1 - Anéis em Curto/Barras Trincadas ou Quebradas 
Anéis de Curto e/ou Barras de Rotor trincadas ou quebradas, Soldas ruins entre Barras e Anéis em 
curto, ou Lâminas de Rotor Curto-Circuitadas, produzirão alta vibração na velocidade de operação 1x 
com bandas laterais iguais à Frequência de Passagem de polo (FP) ou 2X Frequência de Sincro-
nismo. Barras do rotor frouxas são indicadas por bandas laterais de espaçamento igual à 2X Fre-
quência da Linha (2 FL) em torno da frequência de Passagem de Barras do Rotor (RBPF) e/ou seus 
Harmônicos (RBPF = nº de Barras X RPM). 
 
 
 
10.11.2 - Conectores soltos 
Problemas de Fase devidos a conectores frouxos ou partidos podem causar uma vibração excessiva 
em 2X a Frequência da Linha (2FL), a qual terá bandas laterais em sua volta em 1/3 da Frequência 
da Linha (1/3). 
 
 
 
 
 
 
 
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10.11.3 - Excentricidade Estator 
Problemas de Estator geram vibrações em 2X a frequência da linha (2F=120 Hz). A Excentricidade 
do estator produz um espaço vazio estacionário desigual entre o Rotor e o Estator, o que produz alta 
vibração bem definida em frequência. O Air Gap Diferencial (Entreferro) não deve exceder 5% para 
motores de indução e 10% para motores síncronos. 
 
 
 
10.11.4 - Excentricidade Rotor 
Rotores excêntricos produzem um Air Gap (entreferro) entre o rotor e o estator que induz à vibração 
pulsante (normalmente entre 2 FL e o harmônico da velocidade de operação mais próximo). Rotores 
excêntricos geram 2 FL cercado de bandas de Passagem de Polos (FP).