Aula 01 - Introdução

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Mecânica Aplicada - UNIFACS Vibrações Mecânicas - UNIFACS 
Análise de Vibrações 
Mecânicas - Introdução
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O que é Vibração?
 Vibração é o movimento alternativo (oscilatório) de um
corpo em torno de uma posição de equilíbrio,
ocasionando na maioria dos casos resultados
indesejáveis.
A oscilação de um eixo ao redor de uma posição central em um 
mancal de escorregamento.
Por exemplo:
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 Encontradas em máquinas e equipamentos estáticos,
resultado da presença de forças dinâmicas.
 Fenômeno destrutivo na maioria dos casos:
 Aumenta o desgaste dos componentes;
 Reduz a vida útil do equipamento;
 Provoca quebras inesperadas (fenômeno da ressonância);
 Poluição sonora (presença de ruído).
 Benefícios do movimento vibratório:
 Britadeiras, peneiras, compactadores, etc;
 Caixas de som.
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 Movimento Harmônico Simples:
 Movimento periódico;
 Representado por uma função senoidal;
 Freqüência Vertical ou Própria:
Conceitos básicos:
T
1f 
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 Movimento Randômico:
 Movimento não periódico;
 Não pode ser representado por uma função senoidal.
 Principais Parâmetros:
 Deslocamento (m), Velocidade (m/s) e Aceleração (m/s2).
 Amortecimento:
 Atua no sistema fazendo-o retornar a posição de equilíbrio 
de forma rápida através da diminuição da amplitude do 
movimento vibratório.
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 Amplitude de Vibração:
 Descreve a severidade da vibração e pode ser quantificada:
 Pico-a-pico: Mostra o nível de vibração do topo do pico positivo à 
base do pico negativo;
 Pico: Mostra o nível de vibração do topo do pico positivo à linha 
de referência (zero);
 RMS (Raiz Quadrática Média): Mede o nível de energia do pico.
 Excitação:
 Representa a força que provoca o vibração do sistema;
 Exemplos de fontes de excitação: Desalinhamento, 
desbalanceamento, cargas de vento, folgas, etc.
 Conversão de Energia:
CINÉTICA POTENCIAL
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 Freqüência Natural (Freqüência Circular) (w):
 Representa o “ritmo” da troca da energia cinética em
energia potência durante o movimento vibratório;
 Um sistema tem um nº de freqüências naturais igual ao nº
de graus de liberdade.
m
kw 
 Graus de Liberdade do Sistema:
 É a quantidade de coordenadas independentes necessárias
para se definir completamente a posição de um sistema ou
seja, como o sistema vibra;
 Implica nos Modos de Vibração de um sistema.
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 Modos de Vibração:
 Várias freqüências naturais;
 Modos mais complexos.
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Vibrações de Máquinas
FFT
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Análise de Espectro
F r e
q u e
n c y
A
m
p
l
i
t
u
d
e
Time
A
m
p
l
i
t
u
d
e
Time
A
m
p
l
i
t
u
d
e
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O que é a Ressonância ?
 Em um sistema vibrando na ressonância (em um modo
próprio), todos os pontos atingem a posição de
máxima deflexão de cada ciclo, simultaneamente.
fn ww 
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Vibrações em Máquinas Rotativas:
 Velocidade Crítica: Consiste na rotação nominal do rotor que excita
o eixo com uma frequência igual a frequência de ressonância;
 Auto-centragem: Consiste no fenômeno de estabilização das
amplitudes do rotor.
Auto-centragem
Velocidade Crítica
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Identificando os Problemas Mais Comuns em 
Máquinas:
 Regras Básicas de Diagnóstico:
 Cada defeito gera um padrão característico de vibração;
 A freqüência de vibração é determinada pela geometria da
máquina e pela sua velocidade de operação;
 Uma única medição de vibração fornece informação acerca de
vários componentes.
 Problemas mais comuns em máquinas:
 Desbalanceamento;
 Eixo torto;
 Desalinhamento;
 Folgas;
 Problemas de excentricidade;
 Ressonância;
 Rolamentos;
 Mancais deslizantes;
 Problemas hidráulicos;
 Problemas em motores elétricos;
 Engrenagens;
 Correias.
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• Como entender este fenômeno tão 
complexo ??
ABORDAGEM 
FÍSICA
e
MODELAGEM 
MATEMÁTICA