Estudo Vibração

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Através de perguntas e respostas e da apresentação de exemplos 
reais de aplicação, este capítulo revisa o conteúdo dos capítulos 
anteriores, com o objetivo de fixar os conhecimentos básicos 
necessários para capacitar o analista de vibração iniciante a realizar 
registros de vibração de forma adequada e confiável e, aplicando 
algumas regras de observação, extrair desses registros as 
informações necessárias para detectar e distinguir problemas de 
funcionamento nos equipamentos de sua empresa, gerando assim 
economias de milhares de reais a cada mês. 
 
 
INTRODUÇÃO À VIBRAÇÃO 
 
O que é vibração ? 
 
• O movimento de oscilação de um corpo ao redor de uma posição 
de referência, 
• Por exemplo, o movimento de um eixo ao redor da linha de centro 
dos mancais. 
 
O que é período ? 
 
• O tempo necessário para completar um ciclo desse movimento. 
 
O que é freqüência ? 
 
• A taxa de repetição do movimento vibratório. 
• Freqüência (ciclos pr segundo) = 1 / Período (segundos) 
 
Quais são as unidades de medida de freqüência ? 
 
• Hz = ciclos por segundo 
• cpm = ciclos por minuto 
• ordens = freqüência / freqüência de rotação 
• Frequência (cpm) = 60 X Frequência (Hz) 
 
Quais são as grandezas usadas para medir a intensidade da 
vibração ? 
 
• Deslocamento = distância total percorrida no movimento vibratório 
(relacionada com a tensão) 
 
• Velocidade = taxa de variação do deslocamento 
(relacionada com a energia) 
 
• Aceleração = taxa de variação da velocidade 
(relacionada com a energia) 
 
Quais são as unidades de amplitude mais usadas para medir essas 
grandezas? 
 
Métricas Inglesas 
Deslocamento 
• m p-p = Microns Pico a Pico mil p-p = Mils Pico a Pico 
• 1 Micron = 0,001 mm 1 Mil = 0,001 in (polegada) 
1 Mil = 25,4 m 
 
Velocidade 
• mm/s RMS = milimetros por segundo RMS in/sec p = polegadas 
por segundo Pico 
1 in/sec p = 25,4 mm/s p = 25,4 2 mm/s rms 
 
Aceleração 
Métricas = Inglesas 
• g p = aceleração da gravidade  9,8 m/s2 Pico  385,827 in/sec2 
 
O que é uma forma de onda ? 
 
• Um gráfico que representa a variação de uma grandeza de medida 
da vibração (deslocamento, velocidade ou aceleração) em função 
do tempo. 
 
O que é um espectro ? 
 
• Um gráfico que representa as amplitude das diversas 
componentes da vibração em função da sua freqüência. 
 
O que causa vibração ? 
 
• Uma força de excitação alternada gerada por um defeito ou 
imperfeição 
 
O que é análise de vibração ? 
 
• Caminho sistemático para definir a força de excitação ou defeito 
que causa a vibração. 
 
Cite os defeitos mais comuns que causam vibração em 
equipamentos rotativos : 
 
 
• Desbalanceamento 
• Desalinhamento 
• Folgas em componentes rotativos 
• Falhas em rolamentos 
• Folgas em estruturas 
• Defeitos em engrenagens 
• Defeitos em mancais 
• Correias ruins 
• Eixo empenado 
• Problemas de fluxo 
• Turbulência 
• Cavitação 
• Ressonância 
• Problemas elétricos 
 
 
 
 
 
O que é fase? 
 
• A relação temporal (de sincronia) entre duas oscilações de mesma 
frequência. 
• Os mesmos eventos (p.ex: máximos e mínimos) ocorrem ao 
mesmo tempo >>> Em fase. 
• Os mesmos eventos ocorrem em tempos diferentes >>> Fora de 
fase. 
 
Porque usar análise de fase como uma ferramenta de diagnóstico ? 
 
• A análise de fase pode confirmar diagnósticos de problemas. 
• Problemas que geram vibrações com espectros e formas de onda 
semelhantes, podem ter características de fase bem distintas. 
 
Quais são os três principais tipos de componentes espectrais ? 
 
• Subsíncronas - suas frequências são menores do que a de 
rotação do eixo. 
• Síncronas - suas frequências são múltiplas inteiras da velocidade 
de rotação, 1x, 2x, 3x, etc. 
• Não síncronas - suas frequências não são múltiplas inteiras da 
velocidade de rotação 
 
 
DESBALANCEAMENTO 
 
O que é desbalanceamento? 
 
• Não coincidência do centro de massa com o centro de rotação. 
 
Quais são as causas mais comuns de desbalanceamento? 
 
• Incrustação de material em pás/rotores (causa número um) 
• Desgaste das partes - como em pás de rotores 
• Partes quebradas ou perdidas 
• Montagem imprópria 
 
Nomeie quatro (04) características de desbalanceamento: 
 
• Forma de onda quase senoidal, 1 ciclo por revolução do eixo 
• O pico em 1xRPM é dominante no espectro: harmônicos com 
amplitude de muito baixa 
• Vibração axial muito pequena (com exceção de máquinas em 
balanço) 
• A amplitude aumenta com a velocidade 
 
Qual o significado de harmônicos da velocidade de rotação com 
amplitude elevada ? 
 
• Outras falhas diferentes de desbalanceamento, como: 
desalinhamento, folgas, etc. 
 
 
O que fazer neste caso ? 
 
• Corrigir os outros problemas antes de balancear o rotor 
 
Se o único defeito é desbalanceamento, em que direção a vibração 
é normalmente mais forte? 
 
• Na direção horizontal 
 
Por que a amplitude de vibração seria maior na direção horizontal ? 
 
• Porque normalmente a maioria das máquinas é mais rígida na 
direção vertical 
 
Qual a relação de fase das vibrações radiais dos mancais de uma 
máquina desbalanceada? 
 
• Em fase, ou com uma diferença de fase muito pequena (de alguns 
graus) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Espectro e Forma de Onda de Desbalaceamento Puro 
Note a predominância da componente na frequência de rotação, 
resultando um sinal quase senoidal 
 
 
DESALINHAMENTO 
 
Quais são os quatro tipos possíveis de desalinhamento ? 
 
• Paralelo (off set) 
• Angular 
• De mancais 
• Combinação de um ou mais tipos anteriores 
 
Quais são as características do desalinhamento ? 
 
• Níveis altos de vibração axial 
• Níveis altos de vibração a 1x RPM e/ou 2x RPM 
• Diferença de fase de 180º na direção axial ou radial ao longo do 
acoplamento 
• Forma de onda periódica, com um ou dois picos por revolução e 
um óbvio padrão M ou W 
 
Qual é a característica de desalinhamento angular ? 
 
• Um nível alto de amplitude de vibração a 1x RPM na direção axial 
 
Qual é a característica comum entre o desalinhamento angular e o 
desbalanceamento ? 
 
• Um nível alto de amplitude de vibração a 1x RPM na direção radial 
 
Como diferenciar os dois ? 
 
• O desalinhamento angular gera também 1x RPM na direção axial 
• O desbalanceamento não gera vibração axial elevada (com 
exceção de rotores em balanço) 
• No desalinhamento angular há uma inversão de fase (180º) ao 
longo do acoplamento 
• No desbalanceamento não há inversão de fase ao longo do 
acoplamento. 
 
Qual é a característica do desalinhamento paralelo ? 
 
• Níveis altos de vibração a 2x RPM na direção radial, horizontal ou 
vertical 
 
Quais é a característica de desalinhamento entre os mancais de 
uma máquina ? 
 
• Vibração axial alta a 1x RPM e a 2x RPM, 
• Vibrações normais na máquina acoplada 
 
Quais é a conseqüência de mancais desalinhados em uma máquina 
? 
 
• Flexão da pontas de eixo, o que gera elevadas cargas axiais nos 
mancais, conduzindo-os a uma falha acelerada. 
 
 
Qual é a regra prática para distinguir desalinhamento em um 
espectro de vibração? 
 
• Se a amplitude em 2 x RPM é igual a 50% ou mais da amplitude 
em 1x RPM, é uma boa possibilidade de que o problema seja 
desalinhamento 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Espectro de uma Máquina Desalinhada 
Note a amplitude elevada da componente a 2 X RPM 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Forma de Onda de uma Máquina Desalinhada 
Note o padrão M / W na forma de onda 
 
FOLGAS 
 
Quais são as duas categorias de folgas mecânicas ? 
 
• Folgas estruturais 
• Folgas em elemento giratório (folgas de componente) 
 
Cite quatro exemplos de folgas estruturais ? 
 
• Bases de montagem 
• Chumbadores• Folgas na montagem de mancais 
• Trincas em carcaças 
 
Cite quatro exemplos de folgas de elemento giratório ? 
 
• Rotores 
• Rolamentos 
• Lâminas de ventiladores 
• Acoplamentos 
 
Quais são as características de folgas ? 
 
• Grande quantidade de harmônicos da velocidade de rotação 
• Direcional em natureza – amplitudes horizontais e verticais podem 
diferir significativamente 
• Em certos casos podem surgir sub-harmônicos, como 1/3 e 1/2 da 
velocidade de rotação 
• O padrão de forma de onda é randômico, não periódico e não 
repetitivo 
 
Dicas para localizar folgas em uma máquina: 
 
• Uma caminhada ao redor para inspecionar é um dos melhores 
modos para identificar folgas 
• Água com sabão aplicada nas juntas é um bom método de 
detecção, pois as folgas criarão pequenas bolhas 
• Confira as folgas quando a máquina estiver em temperatura 
operacional, pois elas podem não aparecer em baixa temperatura 
• Luz estroboscópica é uma boa ferramenta para ver folgas. 
Algumas coisas para procurar são: 
- Porcas ou parafusos soltos ou faltantes 
- Polias ou catracas 
- Cubos de rotores 
- Rolamentos 
- Acoplamentos 
• Meça as vibrações e as fases acima e abaixo das várias 
superfícies de separação das partes da máquina. Havendo folgas 
as vibrações e fases mudarào bruscamente. 
 
 
 
 
Espectro de motor com um pé solto 
Note os harmônicos da velocidade de rotação até 10x RPM. 
 
 
 
 
Forma de onda típica de uma máquina com folgas 
Note o padrão não repetitivo de amplitudes. 
 
 
 
ROLAMENTOS 
 
Quais são os estágios da progressão de falha em rolamentos ? 
 
Estágio 1 
• No primeiro estágio de defeitos ocorre um aumento das 
amplitudes de vibração em altas freqüências, normalmente em 
harmônicos altos das freqüências de falha fundamentais do 
rolamento. As freqüências fundamentais normalmente não 
aparecem nesta fase. 
• Os harmônicos das freqüências de falha calculadas podem não 
corresponder exatamente aos picos observados, porque a 
geometria atual do rolamento pode divergir do modelo originalmente 
cadastrado no banco de dados. 
 
Estágio 2 
• Vários harmônicos (4 ou mais) das freqüências de falha são 
visíveis neste estágio. 
• Podem aparecer também bandas laterais com espaçamento igual 
à velocidade de rotação em um ou em ambos os lados dos 
harmônicos das freqüências de falha. 
 
Estágio 3 
• As freqüências de falha fundamentais do rolamento geralmente 
aparecem claramente neste estágio. 
• Ao redor das freqüências de passagem de esferas pelas pistas 
externa (BPFO) e/ou interna (BPFI) podem aparecer também 
bandas laterais espaçadas por outras freqüências de falha como a 
freqüência de gaiola (FTF) e/ou a freqüência de giro de esfera 
(BSF). 
 
Estágio 4 
• Desgastes internos começam a aumentar (mais folgas aparecem) 
• Ocorre mais impacto. O aumento dos impactos causa um 
alargamento das bandas ao redor das freqüências de falha. 
• Neste estágio a falha ou travamento do rolamento é eminente e a 
sua substituição passa a ser mandatória para evitar a destruição do 
equipamento ou danos muito extensos, cujos reparos seriam mais 
difíceis e muito mais caros do que a simples substituição do 
rolamento. 
 
O que são bandas laterais? 
 
• Bandas laterais são resultado de uma modulação de amplitude ou 
de freqüência. 
• São componentes igualmente espaçadas, muito perto uma da 
outra, e dispostas no espectro ao redor de uma freqüência central. 
 
Como se pode usar bandas laterais para análise de rolamentos? 
 
• O número de bandas laterais e as suas amplitudes podem ser um 
indicador de quão severo é o problema com o rolamento. 
• A passagem do 2º para o 3º estágio de falha de rolamento é 
caracterizada por um aumento na quantidade e na amplitude das 
bandas laterais. 
 
 
Que tipo de componentes espectrais são gerados por falhas de 
rolamento ? 
 
• Falhas em rolamentos geram componentes não síncronos, isto é, 
cujas frequências não são múltiplos inteiros da velocidade de 
rotação. 
• Entretanto, devido à sua geometria, certos tipos muito comuns de 
rolamentos (como 62xx) podem gerar frequências de defeito 
próximas de múltiplos inteiros da velocidade de rotação. 
 
Como uma falha de lubrificação de rolamento apareceria no 
espectro ? 
 
• Um aumento de energia na banda de 800 a 1600 Hz é um sintoma 
de falta de lubrificação. 
 
Qual é a regra geral para calcular Fmáx para detectar defeito de 
rolamentos ? 
 
• O espectro deve incluir pelo menos 5 harmônicos da frequência de 
falha de pista interna. 
 
Qual é um bom parâmetro básico para acompanhamento do estado 
de rolamentos ? 
 
• Fmáx a 65x RPM com 800 linhas de resolução 
 
Por que se deve ter muito mais cuidado com problemas na pista 
interna ? 
 
• Sinais gerados por defeitos na pista interna tem amplitudes mais 
baixas do que os gerados por defeitos na pista externa, devido ao 
caminho de transmissão mais longo. 
• Falha da pista interna gera danos mais extensos na máquina. 
Podendo afetar mais seriamente componentes como eixos e 
rotores, acarreta mais riscos à segurança e, geralmente, reparos 
mais caros e demorados. 
 
A forma de onda é importante para analisar um problema de 
rolamento ? 
 
• Sim! Pode-se afirmar sem exagero que a forma de onda contém a 
metade dos dados necessários para um diagnóstico completo e 
seguro de falhas em rolamentos. Os impactos característicos, que 
permitem distinguir esse defeito de outros que poderiam ocorrer na 
mesma frequência, só são visíveis na forma de onda. 
 
Quais são as características que você esperaria ver na forma de 
onda no tempo de um rolamento com defeitos ? 
 
• Um padrão repetitivo, possivelmente como um “cardume de 
peixes”. 
• Aparecimento de impactos repetitivos. 
• Altos valores de aceleração, de 2 a 10 g pico a pico, ou até mais. 
 
Qual é uma regra prática para monitorar a forma de onda de 
aceleração visando detectar problemas de rolamentos ? 
 
• Em máquinas de 900 a 3600 rpm, um valor pico a pico de 2 g ou 
mais é indício de defeito no rolamento. 
 
Como se deve armazenar a forma de onda - em que grandeza e por 
que ? 
 
• Em aceleração. 
• A aceleração mostrará os impactos melhor do que a velocidade ou 
o deslocamento 
• Em analisadores CSI, o modo de integração digital 
automaticamente armazena a forma de onda em aceleração, 
quando o sensor selecionado for um acelerômetro. 
 
Quais são as causas raiz de falhas de rolamento e sua 
porcentagem de ocorrência ? 
 
• 43%--- lubrificação imprópria (muita ou pouca) 
• 27%--- montagem imprópria (martelo ou solda) 
• 21%--- outras fontes (por exemplo, seleção imprópria, defeitos de 
fabricação, vibração excessiva antes e/ou depois da instalação). 
• 9%--- expectativa normal de vida útil 
 
Como avaliar o estágio de progressão de falha em um rolamento, 
de modo a decidir quando efetuar a sua substituição ? 
 
1. A menos que o rolamento estivesse defeituoso quando instalado, 
geralmente os defeitos ocorrem na seguinte ordem: pistas, esferas 
ou rolos, e gaiola. 
 
2. Geralmente falhas em estado inicial geram freqüências de defeito 
de apenas uma das pistas. 
 
3. Lembre sempre que defeitos de pista interna geram vibrações 
com amplitude muitos mais baixa do que defeitos na pista externa, 
por causa do caminho de transmissão. 
 
4. O aparecimento de freqüências geradas por outros componentes 
indica dano em progresso. A gaiola normalmente é o último 
componente a falhar e pode resultar em alterações de freqüência 
e/ou ruídos audíveis logo antes da falha. 
 
5. As amplitudes de defeitos de pista são moduladas pela 
velocidade de eixo, o que resulta no aparecimento de bandas 
laterais. O número de de bandas laterais aumenta com a 
propagação do dano no rolamento. 
 
6. Bandas laterais espaçadas na frequência da gaiola indicam 
defeitos localizadosem uma região. 
 
7. Lubrificação inadequada pode resultar em uma falha muito rápida 
e deve ser corrigida imediatamente. 
 
 
 
 
Espectro típico de uma máquina com problemas de rolamento 
Note a grande quantidade de picos não síncronos. 
 
 
 
 
Forma de onda de uma máquina com problemas de rolamento 
Note o padrão de impactos gerados quando 
a esfera ou rolo passa sobre um defeito da pista. 
 
 
 
ENGRENAGENS 
 
Como se calcula a freqüência de engrenamento ? 
 
• GMF = (número de dentes) X (velocidade de rotação da 
engrenagem) 
 
Que tipo de componentes espectrais são gerados por defeitos de 
engrenagens ? 
 
• Defeitos de engrenagens geram componentes síncronas, cujas 
frequências são múltiplos inteiros da velocidade de rotação. 
 
Uma componente na freqüência de engrenamento dominando o 
espectro, é indício seguro de defeito nas engrenagens ? 
 
• Não! A componente na freqüência de engrenamento sempre 
apresenta amplitudes relativamente elevadas, mesmo em 
engrenagens não defeituosas. 
 
Como a amplitude da componente na freqüência de engrenamento 
varia com a carga e como isso afeta a estratégia de monitoração de 
caixas de engrenagens ? 
 
• A amplitude da componente na freqüência de engrenamento é 
muito dependente da carga. 
• Por essa razão o monitoração de caixas de engrenagens deve ser 
feita sempre na mesma condição de carga. 
 
Quais os sintomas de defeitos nas engrenagens ? 
 
• Um aumento da amplitude da frequência de engrenamento na 
mesma condição de carga. 
• Níveis elevados das bandas laterais ao redor da frequência de 
engrenamento. 
 
Como saber qual a engrenagem defeituosa ? 
 
• As bandas laterais serão espaçadas na velocidade de rotação da 
engrenagem defeituosa. 
 
Que outros fatores além de defeitos nos dentes podem causar um 
aumento da amplitude da componente na freqüência de 
engrenamento ? 
 
• Uma condição de carga muito baixa libera a folga de “back-lash”, 
causando impactos entre os dentes e gerando altos níveis de 
vibração na frequência de engrenamento. 
• O ajuste inadequado de folga entre as engrenagens também pode 
causar amplitude elevada na frequência de engrenamento sem que 
haja defeito nos dentes. 
• Desalinhamento das engrenagens também causa vibração na 
frequência de engrenamento. 
• Excentricidade de uma das engrenagens pode causar níveis 
elevados das bandas laterais. O espaçamento entre as bandas é 
igual à velocidade da engrenagem excêntrica. 
• Se esses problemas forem corrigidos a tempo, defeitos nos dentes 
podem ser evitados. 
 
 
 
Como o desalinhamento das engrenagens aparece no espectro ? 
 
• Um pico em 2 x GMF 
 
Qual o valor mais adequado de Fmáx para analisar problemas de 
engrenagem? 
 
• Se possível 3,5 x GMF (o 0,5 extra permitirá ver as bandas laterais 
ao redor 3 x GMF) 
• Note que o acelerômetro e método de montagem padrão podem 
não atingir essa frequência. Por essa razão, pode se necessário 
utilizar um acelerômetro especial rigidamente montado à carcaça 
para coletar dados em caixas de engrenagem de alta rotação. 
 
Quantas a resolução necessária para analisar problemas de 
engrenagem? 
 
• 1600 linhas de resolução se o Fmáx é menor do que 2,000 Hz 
• 3200 linhas de resolução se o Fmáx é maior do que 2,000 Hz 
 
Quais são as duas regras básicas na remoção e remontagem de 
engrenagens? 
 
• Marque as engrenagens, para reinstala-las na mesma posição 
relativa de engrenamento. 
• Sempre substitua as engrenagens aos pares. 
 
Qual é a outra tecnologia de manutenção preditiva que deve ser 
aplicada a engrenagens ? 
 
• Análise de óleo 
 
Exemplos de Calculo da Velocidade de Saída em Caixas de 
Engrenagens 
 
Redução Simples: 
 
• 25 dentes na engrenagem de entrada 
• 17 dentes na engrenagem de saída 
• Velocidade do eixo de entrada = 1.750 rpm ou 29,2 Hz 
 
Qual é a GMF ? Qual é a relação de velocidades ? Qual é a 
velocidade do eixo de saída ? 
 
GMF = o número de dentes X velocidade de rotação do eixo de 
entrada 
GMF = 25 dentes x (1750 cpm ou 29.2 Hz) 
GMF = 43.750 cpm ou 729,2 Hz 
 
Relação de velocidades = número de dentes da engrenagem no 
eixo de entrada = 25 = 1,47 
número de dentes da engrenagem no eixo de saída 17 
 
Velocidade de saída é 1,47 x (1.750 rpm ou 29,2 Hz) 
 
Velocidade de saída = 2.572,5 rpm ou 42,9 
 
 
 
Espectro de um redutor com um problema no pinhão 
Note as bandas laterais são espaçadas igualmente na velocidade 
do pinhão 
 
 
 
 
Forma de onda do mesmo redutor 
Note o aumento dos impactos a cada volta do pinhão 
 
 
 
Exercício: Responda as perguntas abaixo, interpretando as Figuras 
1, 2 e 3. 
 
 
Figura 1 
 
 
Figura 2 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CORREIAS 
 
Nomeie quatro (4) concepções erradas sobre máquinas acionadas 
por correias? 
 
• Não é necessário se preocupar sobre alinhamento, pois as 
correias o acomodarão. 
• Não importa se nós usamos correias trincadas. 
• Tensão de correias não é crítica. 
• Não importa como são instaladas as correias, uma ou uns 
parafusos guias farão o trabalho muito bem. 
• Polia irregular ou desbalanceada não importa, os correias se 
ajustarão a isso. 
 
Como se calcula a freqüência da correia ? 
 
Freq. de Correia = 3.14 x (velocidade da polia) x (diâmetro da polia) 
(comprimento de correia) 
 
Qual a precisão necessária para se medir a distância entre polias? 
 
• Dentro de 5 mm. 
 
O número de correias faz alguma diferença quando calculando 
freqüências de correia ? 
 
• Não . 
 
O que indica vibração axial alta a 1x RPM em máquinas acionadas 
por correias ? 
 
• Desalinhamento das polias. 
 
O que indica vibração radial alta a 2x a freqüência da correia? 
 
• Um defeito na correia, em um sistema de duas polias. 
 
Por que 2x a freqüência da correia ? 
 
• Porque o defeito golpeia cada uma das polias a cada revolução. 
 
Que tipo de componente espectral é a freqüência da correia? Por 
que ? 
 
• Sub-síncrona, porque a velocidade da correia é sempre menor do 
que a velocidade de rotação. 
 
Qual a resolução adequada para detectar problemas de correias ? 
 
• Pelo menos 1600 linhas de resolução 
 
 
 
 
 
 
Espectro de uma máquina com desalinhamento de polias 
 
 
 
 
Forma de onda de uma máquina com desalinhamento de polias 
 
 
FALHAS ELÉTRICAS EM MOTORES DE INDUÇÃO 
 
Quais os 4 fatores que mais contribuem para problemas elétricos 
em motores de indução ? 
 
• Partidas/paradas muito freqüentes 
• Sobrecarga excessiva 
• Excessivo calor gerado 
• Acúmulo de sujeira encima do motor 
 
Nota: há motores projetados para operar nessas condições. 
 
Quais os 3 problemas a considerar se a vibração aumenta depois 
do motor rodar por um período de tempo e tem uma tendência para 
aumentar a temperatura normal de operação? 
 
• Gaiola do rotor defeituosa 
• Desalinhamento 
• Desbalanceamento de corrente entre as fases. 
 
Qual a resolução adequada para coleta de dados de tendência em 
motores de indução ? 
 
• Pelo menos 800 linhas de resolução 
 
Qual a resolução necessária para diagnosticar um problema elétrico 
em motores de indução ? 
 
• 1600 a 3200 linhas de resolução. 
 
Qual é a razão e as consequências de sobrecargas nas barras do 
rotor em motores de gaiola ? 
 
• As barras do rotor são projetadas para conduzir uma certa 
corrente induzida. Quando há ruptura de uma ou mais barras, as 
barras adjacentes conduzem mais corrente, aquecendo e se 
deformando, gerando um desbalanceamento, visto como uma 
vibração em 1x RPM. 
 
Como é calculada a freqüência de escorregamento? 
 
Freq. de escorregamento (Hz) = freq. do campo magnético – freq. 
de rotação (Hz) 
Freq. de escorregamento (Hz) = (freq. da rede X n.º pólos) / 2 – 
freq. de rotação (Hz) 
Freq. de escorregamento(cpm) = velocidade síncrona – velocidade 
de rotação 
 
N.º de 
Pólos Freq. do Campo 
Magnético (Hz) Velocidade 
Síncrona (rpm) 
2 60 3600 
4 30 1800 
6 20 1200 
8 15 900 
Para Frede = 60 Hz 
 
 
Como é calculada a freqüência de barras do rotor ? 
 
• Freqüência de barras do rotor = (n.º de barras do rotor) X 
freqüência de rotação 
 
Como é calculada a freqüência de ranhuras do estator ? 
 
• Freqüência de Freqüência de = (n.º de ranhuras do estator) X 
freqüência de rotação 
 
Como é calculado o n.º de pólos de um motor ? 
 
• N.º de pólos do motor = 2 X freq. da rede (Hz) / freq. do campo 
magnético (Hz) 
• N.º de pólos do motor = 120 X freq. da rede (Hz) / velocidade 
síncrona (cpm) 
 
Se o problema for elétrico, como a vibração reagirá quando se 
cortar a energia do motor ? 
 
• Se o problema for elétrico a amplitude cairá imediatamente 
quando a energia for cortada. 
• Se problema não for elétrico a amplitude cairá lentamente até a 
parada do motor. 
 
Como barras de rotor quebradas contribuem para falhas 
mecânicas? 
 
• O calor gerado pode provocar empenamento do rotor, criando um 
excesso de carga axial que pode provocar a falha dos rolamentos. 
 
Progressão de Falha de Motor de Indução por Defeito na Gaiola 
 
• Uma trinca em uma barras é causada por fadiga. 
 
• Pontos quentes ocorrem devido a trinca, podendo provocar 
empenamento do rotor, que pode ser confundido com 
desbalanceamento, provocando um diagnóstico errôneo. 
 
• A barra quebra e acontece formação de arco que causa mais 
aquecimento e empenamento do rotor. As barras adjacentes 
carregam mais corrente, o que provoca tensões térmicas e 
mecânicas ainda mais elevadas. 
 
• Mesmo com o rotor rebalanceado, pode ocorrer roçamento com o 
estator, provocando dano nas lâminas do rotor ou nos enrolamentos 
do estator, o que conduzirá o motor à pane elétrica total. 
 
 
 
Espectro de um motor de indução com problemas elétricos 
Note que o pico dominante é de 120 Hz. Num motor de 2 polos, se 
o espectro não tiver resolução suficiente, um pico de 120 Hz pode 
ser facilmente confundido com 2x RPM. 
Quando a energia foi cortada o pico de 120 de Hz desapareceu 
instantaneamente. 
 
 
 
Forma de onda de um motor de indução com problemas elétricos 
Em motores de 2 polos o padrão de forma de onda é semelhante ao 
de desalinhamento. 
 
MANCAIS DE DESLIZAMENTO 
 
Cite 4 fatores que contribuem para a falha ou altos níveis de 
vibração em mancais de deslizamento? 
 
• Folga excessiva 
• Carga imprópria no mancal 
• Lubrificação imprópria 
• Tipo errado de mancal 
 
Como folgas excessivas entre munhão e casquilho aparecerão no 
espectro? 
 
• Um pico a 1 x RPM, podendo ser confundido com 
desbalanceamento. 
 
Como folgas de montagem do casquilho na caixa aparecerão no 
espectro? 
 
• Harmônicos da velocidade de rotação 2 x, 3 x, 4 x, 5 x RPM, etc... 
• Às vezes, a sequência de harmônicos pode chegar a ordens tão 
altas como 15 ou 20 x RPM 
• Podem ocorrer interharmônicos (1/2 , 1/3 ou 1/4 x RPM e 
múltiplos) 
 
Em que direção deve-se coletar os dados em mancais de 
deslizamento? 
 
• Nas direções radiais e axiais 
• Leituras radiais normalmente provêem a melhor informação sobre 
mancais de deslizamento. 
• Uma leitura axial pode fornecer informação sobre o mancal de 
escora. 
 
O que é turbilhonamento de óleo e quando ocorre ? 
 
• Acontece em máquinas com mancais de deslizamento, quando o 
filme de óleo sob pressão se desestabiliza e exerce uma força que 
empurra o eixo em torno do mancal. 
 
O que causa o turbilhonamento de óleo? 
 
• Diminuição da carga radial 
• Baixa viscosidade do óleo 
• Óleo impróprio 
• Mancal impróprio 
 
Com que freqüência ocorre o movimento do eixo causado por 
turbilhonamento de óleo? 
 
• Por causa da fricção do filme de óleo a velocidade será entre 42% 
e 47% da rotação do eixo. 
• É portanto um movimento subsíncrono. 
 
 
Que ações podem ser tomadas para corrigir o turbilhonamento de 
óleo? 
 
• Carga adequada no mancal 
• Mudança no modelo do mancal 
• Mudança na viscosidade do óleo 
• Mudança na pressão do óleo ou ponto de injeção. 
 
Que modelos de mancais de deslizamento minimizam os efeitos de 
turbilhonamento de óleo? 
 
• Mancais de casquilhos pivotados (”tilting-pad”) 
• Mancais com ressaltos 
• Mancais com ranhuras axiais 
 
Quais são as folgas comuns entre o eixo e o casquilho em mancais 
de deslizamento? 
 
• 0,050 a 0,200 mm (diametral) 
 
Qual é o valor adequado de Fmáx para análise de mancais de 
deslizamento? 
 
• 10 a 15 ordens da velocidade de rotação devem ser suficientes 
para ver qualquer problema em mancais de deslizamento. 
• Pode ser necessário empregar um valor mais alto para analisar 
problemas em outras partes da máquina, como palhetas de turbinas 
ou engrenagens. 
 
Qual a resolução adequada para coleta de dados de mancais de 
deslizamento? 
 
• 400 linhas de resolução por coletar dados de tendência 
• 800 linhas de resolução se você suspeita de um problema 
 
Qual o tipo de média adequado para avaliar o turbilhonamento de 
óleo ? 
 
• “Peak-hold” é melhor modo para capturar os picos causados por 
turbilhonamento de óleo 
 
Como avaliar a amplitude a 0,4 x RPM devido ao turbilhonamento 
de óleo ? 
 
• Amplitudes até 25 % da amplitude na frequência de rotação são 
perfeitamente toleráveis. 
• Se o pico a 0,4XRPM for igual ou maior do que o pico na 
frequência de rotação há risco de falha do mancal. 
• Picos com amplitude intermediária entre 25 e 100 % do pico na 
frequência de rotação são toleráveis apenas por períodos curtos e 
devem ser monitorados continuamente. 
 
 
 
 
Espectro de uma máquina com turbilhonamento de óleo. 
 
 
 
Forma de onda de uma máquina com turbilhonamento de óleo. 
 
 
RESSONÂNCIA 
 
Por que ressonância está se tornando um problema mais freqüente 
nos últimos anos? 
 
• Equipamentos estão sendo construídos mais próximos da 
ressonância que no passado. 
• Equipamentos estão sendo construídos mais leves e menos 
rígidos. 
• Máquinas estão operando a velocidades mais altas, sem 
considerar a freqüência ressonante natural do equipamento. 
 
Qual a relação recomendada entre a velocidade de rotação e as 
freqüências naturais ? 
 
• A velocidade de rotação deve se situar pelo menos 20% acima ou 
abaixo da freqüência natural mais próxima. 
 
Por que é mais provável encontrar uma ressonância em máquinas 
de velocidade variável ? 
 
• Porque rodando a velocidades diferentes, o equipamento pode 
emparelhar mais facilmente com uma freqüência natural. 
 
A velocidade de rotação é a única freqüência em que pode ocorrer 
uma ressonância ? 
 
• Não! Harmônicos da velocidade de rotação e componentes 
geradas por outros elementos, como engrenagens e palhetas, 
também podem coincidir com uma freqüência natural da máquina e 
gerar uma ressonância. 
 
Relacione os 3 modos possíveis para se eliminar ou controlar uma 
ressonância. 
 
• Alterar a freqüência natural: 
- Adicionar massa diminui a freqüência natural 
- Aumentar a rigidez aumenta a freqüência natural 
• Caso não seja possível alterar a freqüência natural pode-se 
introduzir amortecimento para absorver a energia de vibração e 
reduzir a amplitude na ressonância. 
 
Qual o sintoma de ressonância envolvendo as medidas de vibração 
nas 3 direções ? 
 
• Em máquinas de eixo horizontal, amplitudes axial ou vertical duas 
ou mais vezes maiores do que a horizontal são indício de 
ressonância. 
 
Como se pode determinar a freqüência natural de uma máquina ou 
estrutura ? 
 
• Através de um teste de impacto. 
 
Que tipo de média você usaria para executar um teste de impacto 
em uma máquina rodando? 
 
• Média linear negativa 
 
 
Como você deveria ver a forma de onda quando executando um 
testede impacto ? 
 
• Aceleração mostra melhor o impacto 
 
Que teste pode ser executado para detectar ressonâncias na 
partida ou parada de uma máquina ? 
 
• Pico e fase 
 
O que ocorre com a fase da vibração durante a passagem por uma 
ressonância ? 
 
• Uma inversão de fase (alteração de 180º  30º ). 
 
O que é uma velocidade crítica ? 
 
• Uma ressonância causada pela coincidência entre a velocidade de 
rotação e uma frequência natural do sistema rotor-mancais.