Nbr 10273 Nb 991 - Vibracoes Mecanicas De Maquinas Rotativas

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VlBFlACAO MECANICA DE MAlIUlNAS ROTATIVAS E 
ALTERNATIVAS - REDUISITOS PARA INSTRUMENTOS DE 
MEDICAO DE SEVERIDADE DE VlBRA@D 
SUMARIO 
1 Objaivo 
2 Normas complementares 
3 DafiniCges 
4 Ganemlidades 
5 Requititor para captador de vibra@o e cabor de mnexb 
6 Requidtos para o mnjuntn indicador 
7 Fonts de alimenta@ 
ANEXO - Metodo pan ens& de indicadores de tans% eficar 
1 OBJETIVO 
1.1 Esta Norma fixa 05 requisites que urn instrument0 de mediG& devera ter 
para medir a severidade das vibra+s de maquinas. As imprecisoes de medidas 
Go devem exceder urn determinado valor, principalmente quando sao feitas compa - 
ra+zs entre uma e outra maquina. lnstrumentos que atendem os requisites desta 
Norma, 5% apropriados para realizar os procedimentos especificadosna NBR IO272 
e sao designados “instrumentos de medisao de severidade de vibragao de maquinas 
rotativas e al ternativas”. 
1.2 0s instrumentos abrangidos por esta Norma, dao indicagso direta ou reg iz 
tro do valor eficaz da velocidade da vibragao, o qua1 6 definido coma un idade 
de medida da severidade de vibrazao. 
Notas: a) Urn mitodo para verificar a indicaG:o efetiva est5 descrito no Anexo. 
b) Sujeitos a limitagao da faixa de freqkncia de mediFao, ester instru 
mentos podem ser utilizados para outran aplicaG;es, onde i requerida 
uma precisao de medigao semelhante, COM, por exemplo, em medi&es 
de velocidade de vibraszo de estruturas, tiineis, pontes, etc. 
Origem: ABNT - 4:05.Ol-M)6/85 (NB-991) 
W-4 - Cornit Brasileim de Mecbnica 
CE-4:05.01 - Comiudo de Estuda de Vibra@es Mednicas B Choquer 
Esta Norma foi baseada M IS0 2954 
NBR 10273 - hkhanical Vibration of Rotating and Reciprocating Machinery - Requirements for lnnruments for 
Measuring Vibration Severity 
SISTEMA NACIONAL DE AENT - ASSOCIACAO BRASILEIRA 
METROLOGIA, NORMALIZACAO DE NORMAS TECNICAS 
E CIUALIDADE INDUSTRIAL 0 
I 
Pdmrch~ yibra@a mecbnica. 
mtrumento de medi#a de vibra@o. I 
NBR 3 NORMA BRASILEIRA REGISTRADA 
CDU: 534.141:621.313.13.3 Toda Q dinitm mmda 11 tiginar 
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2 NBR 1027311988 
2 NORWAS COMPLEMENTARES 
Na aplica& desta Norma 6 necessario consultar: 
NBR 7497 - Vibra&s meca^nicas e choques - Terminologia 
NBR 10082 - Vibra& me&ica de maquinas corn velocidades de opera& de 
(600.3 12000) rpm -Bases para especificaGao e padroes de avalia 
5% - Procedimento 
NBR 10272 - Medig% e avaliagao da severidade das vibra@es mecsnicas de ma - 
quinas eletricas rotativas corn altura de eixo entre 80 m e 
400 mm - Procedimento 
IEC 184 - Methods for specifying the caracteristics of electromechanical 
transducers for shocks and vibration measurement 
IEC 222 - Methods for specifying the caracteristics of auxiliary 
equipament for shock and vibration measurement 
3 DEFlNlCdES 
OS termos t&nicos utilizados nesta Norma es& definidos na NBR 7497. 
4 GENERALIDADES 
Urn instrumento de medi& de vibraG:o, geralmente i constituido de urn captador 
de vibragao, urn conjunto indicador contendo urn amplificador, urn filtro de c~rre - 
& para a resposta em freqllsncia e urn instrumento para indicaG:o e registro, e 
urn sistema de alimenta&. 0s requisites descritos neste item aplicam-se 5s ca 
racteristicas gerais do conjunto complete do captador e indicador do valor efi 
caz verdadeiro da velocidade. OS capitulos 5 e 6 contern requisites detalhados p? 
ra cada uma dessas partes principais. 
4.1 A faixa de freqU%cias do instrumento de medida da severidade de vibraGo 
dew-i set- de 10 Hz a 1000 Hz. 
Nota: lsto significa que a faixa de freqU&cia corresponde ao interval0 empre 
gado na escala de avalia& da NBR 10082. 
4.2 A sensibilidade, dentro da faixa de freqU&cia de medida, n& deve se des _ 
"jar da sensibilidade de refersncia, em Hz, mais do que as quantidades dadas na 
Tabela. 
/TABELA 
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NBR 10273/1988 3 
TA8ELA - Sensibilidade relativa h sensibilidade de referhcia em 80 Hz e vslores limites do desvio permisrivel no 
intervala de freqiihcia de 1 Hz a 10000 Hz 
Sensibilidade relativa 
Freqlhcia 
HZ Valor nominal Valor minim0 Valor maxim0 
1 0,Ol 
2,5 0,016 0,Ol 0,025 
IO 190 ‘378 171 
20 190 039 1,1 
40 130 039 191 
80 1,o 1,o 1,o 
160 l,O 039 l,l 
500 1,o 0,9 181 
1000 1-0 098 171 
4000 0,016 0,Ol 
0 025 
10000 0,Ol 
4.2.1 Para minimizar OS erros de medisao causados pela interfergncia devido as 
vibra&?s corn freqlhcia fora da faixa de freqllhcia especificada, a sensibilida 
de dew diminuir rapidamente de urn mode claramente definido nos limites da faixa 
de freqlhcia. 0s valores nominais requeridos, bem coma OS valores m&imos e mi - 
nimos permissiveis, sao dados na Tabela. Para dirimir dividas sobre o andamento 
da sensibilidade entre as freqU&cias de torte mostradas na Tabela, a Figura 1 
ilustra o andamento do valor nominal da sensibilidade relativa e o limite do des 
via permissive1 em toda faixa de freqU&cia, de 1 Hz a 10000 Hz. 
Nota: Em alguns cases, pode ser necessario limitar posteriormente a faixa de 
freqllencia de mediG:o nos seus limites superior e inferior, para evitar 
vibra&zs interferentes, as quais sao irrelevantes ao acesso das caracte - 
risticas de vibra&o de uma maquina. Pat-a esta finalidade, o instrument0 
pode ser equipado corn filtros adicionais de passa-alta e passa-baixo. E 
recomendado qua a freqlhcia de torte e OS cantos ingremes dos filtros, 
sejam selecionados de acordo corn as especificasoes da IEC 184 e IEC 222. 
4.2.2 Quando a faixa de freqlfkcia de mediGs 6 estreitada por filtros adicio - 
nais, o valor medido 60 dew ser usado para acesso 2 severidade de vibrasao em 
acordo corn a NBR 10082 e NBR 10272. Para evitar erros, 6 necessario declarar as 
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4 NBR 70273t3988 
frequencias de torte para a faixa de frequhcia mediF:o, bem ccxn~ o valor medido, 
por exemplo: 
V ef (40 H z at& 100 Hz) = 7.5 mm/s 
2 , 
II I II I I I III III I’ 
2 
1.6 
FrequEncio.Hz - 
FIGURA 1 -Valor nominal da renribilidade relativa e limites do desk permissivel 
4.3 A sele& da faixa de medi& deve ser tal, que a indica& do nivel minima 
da severidade de vibragao a ser medida seja igual a pelo menos 30% do valor de 
fim de escala. OS n;veis minima e maxima da faixa de severidade de vibra& (por 
exemplo, de acordo corn a Tabela 1 da NBR 10082) dew ser citada, par exemplo "Ins - 
trumento de mediGs para severidade de vibragao corn faixa de mediG& de 0,28 mm/s 
ate 28 mm/s”. 
4.4 0 err0 do instrument0 de medi&& da severidade de vibraGao, 6 composto dos 
desvios admissrveis para resposta de frequencia, de acordo corn a se& 3.2 e do 
err0 no valor absolute da sensibilidade da frequkcia de referencia de 80 Hz 
(por exemplo: err0 da aferigao). 0 err0 de mediCso pode ser no m&imo de 
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?~ 10% do valor indicado, incluindo o erro de aferiG;o, 2 80% do valor de fim de 
escala. Estes limites de erro aplicam-se 2 faixa total de temperatura de operagao 
autorizada pelo fabricante para o captador de vibra6o e conjunto indicador (ver 
s&&s 5.8 e 6.4); para todos 05 tipos de fixagao do captador (ver capitulo 5); 
para todos OS comprimentos de cabos de conexao entre o captador e o indicador 
fornecido (ver segao 5.14) e uma varia6o de ? 10% na tensso de alimentagao. 
rota: Somente urn dos parzmetros acima devera ser verificado de cada vez. 
4.5 Para cal ibragao, o captador devera ser excitado por uma vibragao senoidal 
corn direGao de vibraG:o que 60 desvie mais do que ? So do eixo sensivel do capta - 
dor. A distorsao harmonica total da velocidade excitadora 60 dew exceder 5%. A 
velocidade de vibraG:o excitadora dew ser conhecida corn menos de k 3% de inter - 
teza, dentro de toda a faixa de frequencia de medida. E recomendado qua o valor 
de refersncia da sensibilidade a 80 Hz seja ajustado para Vef = 100 mm/s; na tern - 
peratura ambiente de (20 ? 2)‘C. 
5 REOUISITOSPARA CAPTADOR DE VlBRA~/iO E CABOS DE CONEXAO 
5.1 0 captador dew ser do tipo sismico, isto 6, dew medir as vibra&ks de in - 
teresse por meio de comparaC:o corn urn sistema de referkcia estatico, determinado 
pelo modo de opera550 do captador. 
5.2 Se for utilizado urn captador de vibragao projetado para ser fixado ao objeto 
de medida, ele deve ser fixado atraks de uma conexao meca^nica rigida, por exem - 
PI07 colagem, grampos ou parafusos, ou por meio de uma ponta de prova. Nao deve 
surgir ressonancia meca^nica na fixagao ou na ponta de prova na faixa de f requ&J 
cia de operaGao do captador. 
5.3 Para todos os tipos de fixaCao, a rela~ao da sensibilidade transversal dew 
ser menor que 0,l da faixa total de mediG:o de frequkcia. 0 nivel m&imo da velo - 
cidade de vibragso para resposta linear do captador, dew ser no minimo 3 VeZeS 
a velocidade de vibragao da deflexao de fim de escala, na dir&o de sensibil ida - 
de. 
5.4 Para mostrar que o captador de vibrwao pode afetar a medida, a massa efeti - 
va do mesmo dew ser indicada num lugar bem visivel no instrumento de medida. Pa - 
ra ser adequada a uma faixa maior de aplica&s, a massa dew ser mantida dentro 
de valores minimos. 
rota: A indicacso de que a massa do captador 6 grand-z demais, pode ser obtida a 
traves do seguinte m&todo: 
~uplicar a lmassa vibrante do captador adicionando uma massa; se a nova indi 
- 
caGZo mostrar urn desvio da leitura original de mais de 12%, isto significa 
que a massa do captador 6 grande demais para ser comparada corn o objeto de 
medida. e o resultado devera ser rejeitado. 
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5.5 A faixa de amplitude e frequencia do captador de vibr.aGo devera ser longa 
suficiente, para evitar passar no erro de mediG:o permitido, como especificado 
em 4.4. 
5.6 D captador de vibraGZo devers resistir a vibras&s em todas as dire&s, no 
minima tres vezes a entrada de vibraGso maxima especificada, sem mudar suas ca - 
racterrsticas. 
5.7 A quantidade de entrada equivalente da interferencia propria por zumbido e 
ruido, e a quantidade equivalente de entrada de interferencia estranha por cam - 
pos de interferencia e excita&es corn uma magnitude, coma citado abaixo, Go de - 
vera; afetar a mediG:o em mais do que 10%. Quando o valor depende da orientaqZ0 
do instrument0 no campo, o valor mais desfavoravel devera ser utilizado. 0 fabri - 
cante devera citar os resultados dos testes realizados nas condi&s pertubado 
ras descritas em 5.7.1 a 5.7.3. 
5.7.1 0 captador de vibraG;o devera ser submetido a campos magn;ticos homage 
neos de 100 A/m e 50 Hz ou 60 Hz, sendo esta medigao efetuada antes de ser manta 
- 
do o captador. 
5.7.2 0 captador devera ser submetido a urn campo de ruido homogeneo, propagan 
do-se no ar corn nivel eficaz de pressao sonora de 100 dB ref 2 x low5 Pa por oi - 
tava, produzido por urn gerador de ruido aleatorio ou urn gerador de modula~~o corn 
faixa de frequencia de 32 Hz ati 2 kHz. 
5.7.3 Se o captador possui conexao el&trica ligada ao objeto de medigao e o in - 
dicador for al imentado pela rede, uma corrente de terra de 100 mA efetiva na fre - 
quencia de alimentasao, devera ser alimentada na conexao de terra do captador e 
descarregada pelo terminal terra do conjunto indicador. 
5.8 Dew se7 indicada a faixa de temperatura de operagao do captador e do cabo 
de con&o, dentro da qua1 o erro de medida nao devera ultrapassar os valores Ii 
- 
mites especificados em 4.4. 
5.9 Dew ser indicada a faixa de temperatura admissivel, na qua1 o captador e 
o cabo de conexao podem operar sem dano. 
5.10 Devem ser indicados os limites maximos de vibra@es e choques nao operaci - 
onais em qualquer eixo do captador, “05 quais ele poder;i operar sem dano. 
5.11 Devera ser indicada a maxima umidade na qua1 o captador e o cabo de cone - 
x50 (bem tome OS cabos suplementares que Go incluidos) podem ser expostos e con - 
tinuarem operand0 dentro da especificaCao. Se o captador for utilizado em qual - 
quer outro ambiente agressivo, tal coma atmosfera corrosiva, a capacidade do cap - 
tador para suportar este ambiente devera ser indicada. Se o captador for utiliza - 
do em atmosfera explosiva, devera ser especificada na seguran~a intrrseca. 
5.12 se for aplicsvel, devera ser indicada a resposta do captador devido a sen - 
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NBR 10273/1988 7 
sibilidade de deforma& da base de superficie de montagem. 
5.13 Se disponivel, dew& ser fornecidas informa&& sobre tempo media entre 
falhas, vida ctil esperada, e tempo recomendado entre recalibra& do captador. 
5.14 Se existir urn cabo de conexao entre o captador de vibra&es e o conjunto 
indicador, seu comprimento devera ser de pelo menos lm. 0 fabricante devera espe- 
cificar quais OS cabos adicionais de extensk que poderk ser usados,sem exceder 
as tolerancias indicadas em 4.7. 
6 REQUISITOS PARA 0 CONJUNTO INDICADOR 
6.1 0 instrumento indicador pode ser do tipo do ponteiro, de registrador grafi- 
co ou digital. 
6.1.1 0 instrument0 devera indicar a velocidade eficaz verdadeira da vibragk. 
6.1.2 0 erro na calibra& do instrument0 nao devera exceder + 2,5% do valor de 
fim de escala. 
6.1.3 0 indicador no instrument0 devera ser facilmente legivel desde l/5 do va 
lor de escala. Para identificar a quantidade medida e a unidade, “Vef em mm/s” de 
vera ser marcada no instrumento. 
6.2 Se urn sinal senoidal corn uma freqii&cia qualquer,dentro da faixa de freqii&- 
cias de mediG:o, e corn uma amplitude, permitindo urn valor permanente nominal de 
70% do valor de fim de escala,; alimentado subitamente na entrada de urn coniqnto 
indicador numa ten&o equivalente, a prlmeira sobreresposta nao devers ser mais 
do que 10% da leitura final. Nao deverao existir sub-respostas no momenta quando 
a diferenCa dos valores de pica das oscila&es do ponteirqem comparagk corn a 
posi& final do ponteiro,estiver acima de 1,5% do valor de fim de escala. 
6.3 Para a finalidade de verifica& da amplificacao, devera haver urn dispositi- 
vo o qua1 permita o ajuste da amplifica5ao total do indicador,numa freq&cia es 
pecifica (par exemplo: 60 Hz),com uma incerteza menor do que ? 2%. 
6.4 Devem ser estabelecidas as faixas de temperatura de opera5ao e nao-operacao 
do conjunto indicador. 
6.5 Oeve ser especificada a umidade maxima a que o conjunto indicador possa ser 
exposto e continue a operar dentro das especificaG;es, Se o conjunto indicador 
for usado em qualquer outro ambiente perigoso, tal coma atmosfera corrosiva, a ca 
pacidade de resistencia do conjunto indicador a este ambiente devera ser menciona 
da. Se o conjunto indicador for utilizado em atmosfera explosiva deve ser estabe- 
lecida sua segurania intrinseca. 
7 FONTE DE ALIMENTA@ 
As caracteristicas de fonte de alimenta& do conjunto indicador e do captador,de - 
verkk ser especificadas. 
IANEXO 
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NBR 10273/1989 9 
ANEXO - MCTODO PARA ENSAIO DE INDICADORES DE TENSilO EFICAZ 
A-l ciRcu1~0 DE ENSAIO (CDNFORME FIGURAZ) 
Medidor de ten&o 
eflcoz verdodeiro 
b 
“P 
u= 0 
“, 
Instr umento sob 
ensoio 
FIGIJRA 2 - Circuito para enraio de indicadom de tens% eficaz 
Nota: W* = Rede de elementos qua caracterizam a resposta em freqihcia do ins - 
trumento sob ensaio. 
0 procedimento seguinte G dado como o m6todo adequado para o ensaio do indica - 
dor de tens& eficaz. 0s valores dados abaixo es& baseados na defini& de 
fator de crista: 
U 
Fator de crista = - 
6 
Onde: 
U = ~5 a maior amplitude de uma onda assimitrica retangular generalizada da 
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Figura 2 (isto 6: ; = jupl ou 1~~1, aquele que for maior); 
fi = 6 o valor eficaz da onda. 
Valores do fator de crista: 
Por defini&o: 6 = / + s 
T 
19 d t 
0 
Para o case geral mostrado na Figura 2, podemos afirmar que: 
t. 
ij= LIZ + (I.42 
n P 
- U2”) (-a 
T 
E qua:Fator de crista = 
u= 
n 
+ (LIZ 
P 
OS trSs cases particulares Go: 
A) Onda quadrada simkrica: ( up = un e ti = J-1 
2 
Fator de crista = 1 
B.1) Onda quadrada assimetrica: (u 
P 
> u, e ti =T) 
2 
u 2 
Fator de crista = -J---j 
8.2) Onda quadrada assimhrica: (u < un e ti = 2) 
P 2 
Fator de crista = J I 
uP 
C) Onda retangular pulsante: (un = 0 e ti < T) 
Fator de crista = m 
ti 
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A-2 PROCEDIMENTO 
A-2.1 Ajustar o gerador de onda quadrada para ti, = 5 ms. 
Ajustar o periodo T para ambos geradores tal que T = 8 ms. 
A-2.2 Ajustar a amplitude do gerador de onda senoidal, de modo que a leitura no 
instrument0 sob ensaio seja aproximadamente 90% do valor de fim de escala. Anotar 
a leitura do medidor de tensso eficaz verdadeira. 
~-2.3 Ligar o circuit0 ao gerador de onda quadrada .e ajustar a amplitude,! pair= 
ter uma mesma indica& que em A-2.2, no instrument0 sob ensaio. Anotar a leitlira 
do medidor de tens& eficaz verdadeira. 
. A-2-4 Repetir procedimento indicado em A-2.3, variando o periodo T de 8 ms at.5 
40 ms. 
A.Z.5 A diferen$a entre as leituras de tensk eficaz verdadeira nos itens A-2.2 
e A-2.3 n8;o dew exceder 5% do valor de fim de escala, relative ao instrument0 
sob ensaio, para todos 05 valores de T dados em A-2.4. 
	licenca: Cópia não autorizada