Apostila Analise VibracaoI

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ÍNDICE����
 
 
Análise de Vibração I 
 
1. Conceitos de Manutenção......................................................... 02 
2. Técnicas Utilizadas e base tecnológica.................................... 03 
3. Conhecimento de Máquinas...................................................... 04 
4. A vibração................................................................................... 05 
5. Grandezas da Vibração.............................................................. 07 
6. Nível de vibração........................................................................ 10 
7. Parâmetros de vibração............................................................. 12 
8. Escolha do Parâmetro de Vibração.......................................... 13 
9. Transdutores de Vibração......................................................... 14 
10. Pontos de Medição................................................................ 16 
11. Curvas de Tendência............................................................. 17 
12. Avaliação das Vibrações....................................................... 17 
13. Guia de orientação de causas.............................................. 19 
14. Causas.................................................................................... 25 
15. Anexos.................................................................................... 34 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. CONCEITOS DE MANUTENÇÃO 
 
 
1.1 - MANUTENÇÃO: 
 
São todas as ações necessárias para que um equipamento, máquina ou componente seja 
conservando ou restaurado de modo a poder permanecer de acordo com uma condição 
especificada. 
 
 
1.2 - TIPOS DE MANUTENÇÕES: 
 
1.2.1 Manutenção Corretiva - É o serviço de manutenção realizado 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 “manutenção catastrófica” ou 
“manutenção tipo bombeiro”. Ou seja, é norteada pela idéia: “nada se faz enquanto não 
houver fumaça (defeito ou falha)”. 
 Este ainda é o método tradicional de se fazer manutenção e sempre gera altos custos de 
material, mão de obra e tempo elevado de equipamento parado, devido a dificuldade de se 
planejar as intervenções. 
 
1.2.2 Manutenção Preventiva – Define-se como sendo um conjunto de procedimentos que 
visam manter a máquina em funcionamento, executando rotinas que previnam paradas 
imprevistas. 
É o método onde as intervenções têm previsão, preparação, programação e controle. Ou 
seja, as intervenções são planejadas. 
As rotinas de manutenção preventiva compreendem: 
 
- Lubrificação. 
- Inspeção com máquina parada. 
- Inspeção com máquina em operação. 
- Ajuste ou troca de componentes em períodos predeterminados. 
- Revisão de garantia. 
- Cuidados com transporte e armazenamento. 
- Reparos de defeitos detectados pela inspeção. 
 
1.2.3 Manutenção Preditiva – É um aperfeiçoamento da manutenção preventiva, baseado 
no real conhecimento das condições da máquina, equipamento ou componente. 
A manutenção preditiva nasceu de uma constatação: muitos componentes ainda em bom 
estado são trocados nas intervenções de preventiva.Devido a isso, buscou-se modos de 
rever o momento da falha para intervir pouco antes da ocorrência. 
Seu objetivo é prevenir falhas nos equipamentos ou sistemas através de acompanhamento 
de parâmetros diversos, permitindo a operação continua do equipamento pelo maior tempo 
possível. Ou seja a manutenção preditiva privilegia a disponibilidade à medida que não 
promove a intervenção nos equipamentos ou sistemas, pois as medições e verificações 
são efetuadas com o equipamento produzindo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3 
1.2.4 Manutenção Pró-ativa - 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. Início das ações ainda na fase de projeto. 
 
1.2.5 Manutenção Detectiva – É a atuação efetuada em sistemas de proteção buscando 
detectar falhas ocultas ou não perceptíveis 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, especialistas fazem verificações no sistema, sem tirá-lo de 
operação, são capazes de detectar falhas ocultas, e preferencialmente podem corrigir a 
situação, mantendo o sistema operando. 
 
 
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 de Onda no Tempo, FFT, ODS, Modal, Medição Síncrona, 
Análise de Corrente Elétrica, Análise de Órbita, Ensaio de ressonância Estático e 
Dinâmico. 
 
Instrumentos Utilizados – Coletor de Dados, Analisadores, Caneta de vibração, 
Osciloscópio, Transdutores, Acelerômetros, Alinhadores Laser ou Mecânicos, 
Balanceadores, Alicate Amperímetro e Lâmpada Estroboscópica. 
 
 
2.2 Análise Termográfica 
 
Definição – A termografia é a técnica preditiva que permite o acompanhamento de 
temperaturas e a formação de imagens térmicas, conhecidas por termogramas. 
 
Tipo de Análise – Termogramas. 
 
Instrumentos Utilizados – Termovisores compostos por câmera e unidade de vídeo. 
 
 
2.3 Análise de Óleo 
 
Definição – As análises de óleo tradicionais implicam na retirada de amostras, a intervalos 
regulares, de modo que o acompanhamento das características do lubrificante possa ser 
feito ao longo do tempo. 
 
Tipo de Análises – Análise espectrográfica, ferrografia, viscosidade e cromatografia. 
 
 
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4 
 
Instrumentos Utilizados – Espectrógrafo, Espectrômetro de absorção, Cromatógrafo 
Gasoso, Ferrógrafo e Viscosímetro. 
 
 
2.4 Análise Acústica 
 
Definição – É a técnica utilizada para detectar ruídos de alta freqüência produzidos por 
vazamentos, particularmente de ar comprimidos gases e vapor. O sensor é um microfone 
apropriado e o ruído é convertido para uma freqüênciaaudível ou mostrado em um 
indicador. 
 
Tipo de Análise – Análise de Freqüência Ultra-sônica. 
 
Instrumentos Utilizados – Detector Ultra-sônico e fone de ouvido. 
 
2.5 Inspeção Estacionária 
 
Definição – É utilizada para detectar defeitos como: trincas, desgastes internos ou 
externos, porosidades, defeitos em soldas ou dupla laminação em estruturas mecânicas 
de máquinas ou componentes estacionários. 
 
Tipo de Análise – Partícula Magnética, Ultra Som (espessura), Raios-X e Liquido 
Penetrante. 
 
Instrumentos Utilizados – Medidor de espessura Ultra-Sônico, Luz Ultravioleta, Líquidos 
Penetrantes e Reveladores, Magna Flux e Aparelho para Raio X. 
 
 
3. CONHECIMENTO DE MÁQUINAS 
 
Como veremos, a análise de vibração proporcionará uma valiosa ajuda na identificação de causas, 
e se confirmado que é o caso de desbalanceamento, uma técnica correta aplicada facilitará a 
execução. 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 entendirnento de procedimentos. O grande sucesso é influenciado pela qualidade dos 
instrumentos e técnica utilizada, mas sobretudo, pela habilidade do executante em lidar com as 
informações geradas pelos instrumentos, e o seu domínio sobre a máquina a qual será realizada a 
monitoração, desde seu funcionamento até conhecer todos os seus componentes e para isso é 
muito importante elaborar um dossiê com o croqui do equipamento e os dados importantes para 
identificar a causa da vibração. 
Uma realimentação sobre acertos e erros auxilia o desenvolvimento pessoal, desbloqueando o 
raciocínio e promovendo a empatia com o assunto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. A VIBRAÇÃO 
 
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”. 
 
Para tanto, utiliza-se de dois tipos de medição que permitem planejar correções seguras 
com base na tendência de desvios: 
 
 Off-line – refere-se a medições intermitentes, cuja periodicidade é estabelecida de acordo 
com a criticidade de cada equipamento. 
 
On-line – refere-se a medições contínuas, possibilitando um acompanhamento das 
condições do equipamento em tempo real. 
 
Um corpo está vibrando, quando descreve um movimento de oscilação em torno de uma posição 
de referência e seus parâmetros de projetos são alterados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 as falhas, provocando paradas inoportunas, elevando os custos de 
produção. 
Este trabalho, dedica-se ao entendimento da vibração não desejada, identificando a origem pelo 
estudo de seu comportamento, registrada por instrumentos de medição, de modo a promover um 
diagnóstico 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 
elementos da máquina, influenciando também outros componentes por estarem interligados. Uma 
pequena vibração pode excitar freqüências de ressonância de outras partes estruturais e ser 
amplificada para um nível maior de vibração, que geralmente será percebido na estrutura e não 
diretamente na fonte de vibração. 
 
 
 
 
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Ex: Se uma lâmina for segurada e sua outra extremidade for puxada até o limite máximo, ao soltá-
la oscilará positiva e negativamente até voltar ao seu ponto de referência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Porém, o que se encontram nos equipamentos industriais, são vários componentes vibrando em 
freqüências diferentes, ao mesmo tempo, de modo que estas vibrações se somam e se subtraem 
formando um espectro em função do tempo, no qual não se distingue a quantidade de 
componentes existentes, tampouco as freqüências em que ocorrem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estes componentes podem ser revelados, plotando nível de vibração pela frequência. Quando se 
analisa as freqüências de vibração de uma máquina, normalmente encontra-se um certo número de 
 
 
 
 
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componentes de freqüências, as quais estão diretamente relacionadas aos movimentos 
fundamentais das várias partes da máquina. 
 
 
5. GRANDEZAS FÍSICAS DA VIBRAÇÃO 
 
As principais grandezas são Freqüência, Amplitude e Fase 
 
5.1 FREQUÊNCIA 
 
Freqüência é o numero de ciclos por segundo, medidos na unidade Hz (Hertz). 
Ex: As estações de um rádio são divididas em ondas de freqüências. A amplitude de cada estação 
determina a nitidez do som. 
 
F = Freqüência 
 1 = nº de ciclos 
 T = Tempo 
 
 
A investigação dos sinais através da freqüência é a técnica fundamental no diagnóstico de 
vibrações. A análise de freqüência facilita o trabalho para a detecção de fontes de vibrações 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
F = 1 
 
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Causa Amplitude x Tempo Freqüência 
 
Nível de Velocidade 
RMS 
Desbalanceamento 
do conjunto do 
Motor Elétrico 
 
 
 
 
 
 
 
 
6,41 mm/s 
 
1180 RPM 
(19,68 Hz) 
 
Desbalanceamento 
do conjunto do 
Rotor do Ventilador 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0,6 mm/s 
 
 
1548,6 RPM 
(25,81 Hz) 
 
 
 
Efeito Aerodinâmico 
 
 
 
 
 
0,049 mm/s 
 
 
 
18576 RPM 
(309,7 Hz) 
 
 
Rolamento 
 
 
 
 
 
 
0,45 mm/s 
 
96.000 RPM 
(1.600 Hz) 
 
 
Chaveta com folga 
no rotor 
 
 
 
 
 
 
0,75 mm/s 
 
 
6.940 RPM 
(115,67 Hz) 
 
 
 
Falha elétrica 
 
 
 
 
 
 
2,50 mm/s 
 
 
 
7.200 RPM 
(120 Hz) 
 
 
Correia 
 
 
 
 
 
 
 
0,80 mm/s 
 
 
 
900 RPM 
(15 Hz) 
 
 
 
Poli-harmônica 
 
 
 
 
 
 
12,74 mm/s 
 
 
 
Valor Global 
 
A análise de freqüência é representada com o parâmetro escolhido para a medição em função da 
freqüência. 
 
 
 
 
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5.1.1 Movimento Harmônico 
Movimento harmônico é o movimento que se repete, dentro de um mesmo ciclo, chamado 
de período de vibração, de acordo com a figura abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Representação de um movimento harmônico 
 
 
 
5.1.2 Movimento Periódico 
 
O movimento periódico é o intervalo de tempo, chamado de período de vibração, designado pelo 
símbolo T (tempo) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3.1.3 Movimento Randômico 
 
 
 
5.1.3 Movimento Randômico 
 
O movimento randômico ocorre de uma maneira aleatória, não repetitiva. Contém todas as 
freqüências de uma banda específica de freqüência, podendo ser também chamando ruído. 
Exemplo: o estourar de pipocas dentro de uma panela. 
 
5.2 AMPLITUDE 
 
A AMPLITUDE relaciona-se com a quantidade de energia contida no sinal vibratório mostrando a 
criticidade e destrutividade dos eventos presentes. 
É plotada no “EIXO Y” cartesiano. 
x(t
) 
t 
T 
12 
3 
6 
 9 
Representação de um movimento periódico 
Exemplo: Ponteiro de um relógio 
Exemplo do prato de bateria 
 
 
 
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É o tamanho da onda, variando conforme a energia emitida no sinal de vibração, determinando sua 
criticidade e seu grau destrutivo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.3 FASE 
 
Informa a interação cinética entre os esforços atuantes e a reação física da máquina ou 
componente. 
 
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 
contrária. 
 
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. 
 
6. NÍVEL DE VIBRAÇÃO 
 
0 nível de vibração de um espectro, em função do tempo, pode ser medido em valor pico a pico, 
valor de pico e valor RMS (Root mean-Square). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tamanho da amplitude, maior energia 
Tamanho da amplitude, menor energia 
Ní
v
el
 
de
 
Vi
br
aç
ão
 
Nível Pico a Pico 
Nível de Pico 
Nível RMS 
Tempo 
Valor Médio Retificado 
 
 
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O valor pico-a-pico 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. 
 
O valor de pico é válido para indicação de choques de curta duração, porém, indica somente a 
ocorrência do pico, não levando em consideração o histórico no tempo da onda. 
 
O valor médio retificado leva em consideração o histórico da onda no tempo, mas é considerado 
de interesse prático limitado, por não estar relacionado diretamente com qualquer quantidade física 
útil. 
 
O valor RMS (Root Mean Square) é a medida de nível mais relevante, porque leva em 
consideração o histórico da onda no tempo e registra um valor de nível que é diretamente 
relacionado à energia contida no sinal, e portanto, à capacidade destrutiva da vibração. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Correlação entre nível pico-a-pico, nível de Pico, nível médio retificado e nível RMS, para uma onda 
seno: 
 
 
 
 
 
N
ív
el
 
de
 
Vi
br
aç
ão
 
V,
 
D,
 
A 
Nível Pico a Pico (2,0) Nível de Pico (1,0) 
Nível RMS 
(0,707) T 
Nível Médio 
Retificado (0,637) 
Tempo 
 
 
 
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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 uma lâmina fina, considera-se a 
amplitude da onda, como sendo o deslocamento físico da extremidade da lâmina, para ambos os 
lados da posição de repouso. Pode-se também descrever o movimento da ponta da lâmina, em 
termos de sua velocidade 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 diferençade fase entre os três parâmetros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Para sinais senoidais, amplitudes de deslocamento, velocidade e aceleração estão relacionadas 
matematicamente em função da freqüência e tempo. 
Para "n" fontes de vibração: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os parâmetros de vibração são universalmente medidos em unidades métricas de acordo com 
recomendações ISO, sendo: 
 
deslocamento : m, mm, µm. 
velocidade : m/s, mm/s. 
aceleração : m/s2, km/s2 
 
8. 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 
(através de integradores eletrônicos) o sinal medido pelo transdutor, no parâmetro escolhido pelo 
usuário. Assim temos que decidir qual parâmetro utilizar numa medição de vibração. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Cada parâmetro tem um comportamento característico em função da freqüência, conforme 
demonstra figura abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 8.1 O deslocamento realça componentes de baixa freqüência, sendo recomendado para 
medições abaixo de 10 Hz (600 rpm). 
Deslocamento é usado como uma indicação de desbalanceamento em partes de máquinas 
rotativas, pois amplitudes relativamente grandes ocorrem na freqüência de rotação de um eixo com 
rotor desbalanceado. Devido a isto, em balanceamento de campo apresenta boa performance até 
20 Hz (1200 rpm) e eventualmente até 30 Hz (1800 rpm), dependendo da rigidez do sistema. 
 
 8.2 A velocidade de vibração é o parâmetro menos influenciado por ruídos de baixa ou alta 
freqüência, se mostrando num espectro a mais aplainada das curvas, sendo, por isso, o parâmetro 
normalmente escolhido para avaliação da severidade de vibração entre 10 Hz e 1000 Hz. 
 
8.3 A aceleração de vibração é o parâmetro que representa melhor os componentes de alta 
freqüência, sua aplicação é recomendada na monitoração de rolamentos, engrenamentos, 
problemas elétricos entre 1000 Hz e 10000 Hz de faixa de freqüência. 
 
8.3.1 Fator de Crista - Um procedimento típico de avaliar a condição de deterioração de 
rolamento é verificar a curva de tendência por fator de crista. O fator de crista é 
definido como sendo a relação entre o valor de pico e o seu correspondente valor 
RMS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9. TRANSDUTORES DE VIBRAÇÃO 
 
Os transdutores 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. 
 
9.1 Transdutor relativo: 
 
D
ES
LO
CA
M
EN
TO
 
VE
LO
CI
D
A
D
E 
A
CE
LE
R
A
ÇÃ
O
 
FREQÜÊNCIA FREQÜÊNCIA FREQÜÊNCIA 
Fator de 
Crista Início Pico 
Início RMS 
RMS cresce quando 
aumenta a falha 
Pico cresce quando 
aumenta a falha 
 
 
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15 
É montado no mancal de forma a medir a vibração no eixo somente, ou seja, o deslocamento entre 
o eixo e seu alojamento “transdutores 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 transdutores 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 transdutores sem contato são fixos nas caixas de mancais, onde transmitem um sinal oscilante 
de alta freqüência, aproximadamente 1,5 MHz, ao eixo giratório da máquina, gerado por um 
oscilador/demodulador através de um cabo de extensão. À medida que o eixo se aproxima do 
sensor são induzidas correntes elétricas, 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 
transdutor devido à vibração fará produzir na saída do gerador/demodulador um sinal bem 
característico, que será representativo da vibração equivalente no eixo. A figura abaixo mostra, 
esquematicamente, o sistema de aquisição conhecido como “transdutor sem contato”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9.2 Transdutor absoluto: 
 
É comumente utilizado em medição de vibração, montado, por exemplo, em mancais de 
sustentação do eixo com seu rotor e mede a vibração total existente no mancal. É preparado para 
medir um dos três parâmetros: deslocamento, velocidade e aceleração. 
 
O transdutor, 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 funcionamento está na utilização de discos cerâmicos piezelétricos, que por sua vez, possuem a 
propriedade 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 um acelerômetro do tipo compressão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sensor 
Oscilador / 
demodulador Sinal de vibração 
modulado em alta 
freqüência 
Sinal de 
saída 
Vibração 
Cristal piezelétrico 
Mola 
Massa 
Conector 
Sensor de aceleração (tipo compressão) 
 
 
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A forma que o transdutor é fixado no ponto de medição, altera sua freqüência de ressonância e 
conseqüentemente o alcance de freqüência. 
 
Uma prática conceituada é ter o limite superior da faixa de freqüência de interesse da medição a 
1/3 da faixa de freqüência a qual tem como limite superior de ressonância do transdutor. 
Um acelerômetro piezelétrico, por exemplo, tem sua freqüência de ressonância em torno de 32 
Khz, obtida na calibração, na qual a superfície de montagem é completamente plana e lisa. 
 
Quando o acelerômetro é montado e rosqueado por um parafuso prisioneiro, fixo na carcaça da 
máquina, há pouca alteração da freqüência de ressonância: 31 Khz, sendo este método o mais 
recomendado para execução de medição para alcance para até – 10 Khz. 
 
Onde os pontos de medição permanentes em máquinas estão para ser estabelecidos, e não é 
desejado furar e fazer rosca de fixação, pode ser utilizado prisioneiro colado, usando cola dura, tipo 
epóxi ou cianoacilato. Outras colas macias reduzem consideravelmente a faixa de freqüência do 
acelerômetro. 
 
O posicionamento do acelerômetro piezelétrico com imã permanente, altera a freqüência de 
ressonância para aproximadamente 7 Khz, conseqüentemente com este modo de fixação, não se 
recomenda medições acima de 2 Khz. 
O transdutor transforma um sinal de vibração mecânica em um sinal elétrico que é transmitido ao 
instrumento de medição, através do cabo que liga o transdutor ao instrumento. O cabo para uso 
com acelerômetro não deve ficar tracionado ou flexionado, para evitar ruído triboelétrico 
(eletrização por atrito). Não há problema com o cabo arrumado linearmente e bem apoiado. 
 
10. PONTOS DE MEDIÇÃO 
 
Os pontos de medições para se realizar a coleta nos equipamentos são diretamente nos mancais, 
pois este é o local onde se concentra toda a força de desequilíbrio causadora das vibrações. 
 
A recomendação básica para um equipamento horizontal é que sejam feitas medições na radial 
horizontal, vertical e na axial. No caso de bombas instaladas verticalmente deve-se adotar coleta 
radialmente em cada rolamento deslocando-se 90° um do outro. 
 
Para enumerar os pontos da máquina é importante seguir o fluxo de energia através do sistema, 
partindo da unidade acionadora para a unidade acionada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3
65
4
87
 
Motor 
redutor 
Bomba 
1 2 
10 9 
 
 
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11. CURVAS DE TENDÊNCIA 
 
O gráfico que registra os níveis globais ao longo do tempo, chama-se CURVA DE TENDÊNCIA. 
Através dessa curva, pode-se extrapolar com os resultados obtidos, realizando uma previsão da 
data de ocorrência de níveis de falha programando-se assim as intervenções com antecedência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As plotagens de tendência permitem que você compare facilmente uma leitura mais recente do 
PONTO de medição com as leituras anteriores e os pontos de ajuste de alarme, permitindo que 
você veja qual a “tendência” do PONTO com o decorrer do tempo. 
 
Ajuste de Curva Aplica um ajuste de curva linear à plotagem de tendência ativa, sendo um meio de 
projetar a tendência no futuro (dois anos). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12. AVALIAÇÃO DAS VIBRAÇÕES 
 
Para todos os pontos de medição, é registrado o nível global de vibração, que representa a 
composição de várias fontes de vibração. Estes níveis avaliados, devendo permanecer dentro de 
faixas admissíveis. A partir de uma tendência de evolução desses níveis de vibração, é feita uma 
análise de freqüência para identificação da origem do problema. 
 
 
 
Curva de Tendência 
Ajuste de Curva 
 
 
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Os critérios de avaliação das condições de um equipamento estão baseados em normas como ISO 
2372, tabela a seguir, que especificam limites que dependem somente da potência da máquina e 
do tipo de fundação. Indicações Confiáveis das condições de uma máquina é baseada na alteração 
das medidas relativas, isto é, a especificação de um espectro de referência, ou nível a acompanhar 
a sua evolução. 
 
O principal critério da avaliação de máquina rotativa em velocidade RMS é a norma ISO 2372 de 
1974. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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13. GUIA DE ORIENTAÇÃO DE CAUSA 
 
 
CAUSA DA VIBRAÇÃO FREQÜÊNCIA PLANO DOMINANTE 
Desbalanceamento 
 
1 x RPM 
 
Radial Ë 
 
 Desbalanceamento Estático - 0° 
Correlação de fase Ê Par desbalanceado - 180° 
 Desbalanceamento Dinâmico - 0° a 180° 
 
Ê. 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. 
 
Ë.Rotores em balanço apresentam também vibração axial significativa. Um par 
desbalanceado também provoca vibração axial. 
 
Eixo empenado ou 
desalinhamento 
Angular 
 
1 X, 2 X RPM Ì 
 
AXIAL 
 
Ì. A componente 2 X RPM pode ser esperada dependendo da magnitude do problema e 
 da mobilidade do sistema. 
 
CORRELAÇÃO Axial - 180° Í 
DA FASE Radial - 0° 
 
Í. Transdutores colocados axialmente em cada mancal, podem estar posicionados em 
direções opostas, apresentando 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 1 X, 2 X RPM Ì RADIAL 
 
CORRELAÇÃO Radial - 180° 
DE FASE Axial - 180° Í 
 
 
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Falta de rigidez mecânica 1 X, 2 X, 3 X, 4 X RPM etc..., 
também 0,5 X, 1,5 X RPM, 
etc... Î 
RADIAL 
 
 
 
Î. Harmônicas superiores estarão presentes, e também inter-harmônicas de 1 X RPM, 
isto é, 0,5 X, 1,5 X RPM, etc ..., podem muitas vezes estar presente, resultante da não 
linearidade causada por truncação, ou seja, na prática, quando ocorrer uma excessiva 
falta de rigidez. 
 
 
 
Correia de transmissão 
defeituosa 
1 X, 2 X, 3 X, 4 X RPM 
da CORREIA 
 
RADIAL 
 
Com auxílio de lâmpada estroboscópica, é possível localizar visualmente a correia 
defeituosa, posicionando-a na freqüência previamente calculada. 
 
Nc = pi. D. n 
 Lc 
 
 
Massa com movimento 
alternativo 
1 X, 2 X, 4 X Freqüência do 
curso Ï 
Radial 
 
Os níveis de vibração medidos geralmente diminuem com o aumento do número de ordem, 
para um elemento alternativo somente. 
Ï. A ordem das harmônicas superiores depende do número de cilindros da máquina, composição 
angular entre eles e ciclo de carga dos cilindros (um tempo, dois tempos, etc). 
 
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 freqüência com ½ x RPM. A resolução do espectro deverá ser suficiente para 
diferenciar este tipo de defeito. 
 
Folga em mancais de 
deslizamento 
1/3 X, ½ X RPM Radial 
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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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 Defeituoso Z X RPM e Harmônicos Radial e axial 
 
Z = número de dentes da engrenagem. 
 
Bandas laterais em torno da freqüência de engrenamento (Z X RPM), indicam modulação de 
freqüência, para a freqüência correspondente ao espaçamento das bandas laterais. Por exemplo, 
uma freqüência de engrenamento fundamental em 75 Hz, com bandas laterais espaçadas à 
esquerda e à direita por 3 Hz, que é a freqüência de rotação do pinhão, mostra-se como um 
problema de excentricidade do eixo do pinhão e deficiência de contato no engrenamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Um desalinhamento entre eixos de um par engrenado pode provocar harmônicos múltiplos da 
freqüência do eixo desalinhado, mostrando um pico na freqüência de engrenamento, e bandas laterais 
em torno da segunda harmônica de engrenamento, espaçadas na freqüência do eixo desalinhado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Harmônicos de 10 
Hz (eixo 
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. 
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Neste exemplo temos harmônicos de 10 Hz (eixo de entrada de um redutor), um pico na 
freqüência de engrenamento (191 Hz), bandas laterais de 10 Hz em torno de 2x engrenamento. 
 
 
 
 
 
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Rolamento 
Danificado 
Freqüências Fundamentais Ð 
Freqüências Induzidas Ñ 
 
Radial e Axial 
 
Ð. 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 
freqüência fundamental. A dificuldade de diagnosticar através da procura de vibração nestas 
freqüências, é que elas são de baixas amplitudes e baixas freqüências, ficando obscurecidas por 
outras vibrações e ruídos de baixa freqüência. Instrumentos que possibilitam aplicação da Técnica 
de Envelope, conseguem auxiliar o usuário na identificação das freqüências fundamentais. 
 
f = freqüência fundamental (Hz) 
fr = freqüência 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 
β = ângulo de contato 
 
Defeito na pista externa: f = n . fr.(1 - D . cos β) [Hz] 
 2 Dp 
 
 
Defeito na pista interna: f = n . fr.(1 + D . cos β) [Hz] 
 2 Dp 
 
 
Defeito na esfera ou rolo: f = Dp . fr [ 1 - ( D . cos β) 2 ] [Hz] 
 D Dp 
 
 
Defeito na gaiola: f = 1 . fr. ( 1 - D . cos β ) [Hz] 
 2 Dp 
 
Nestas equações é assumido um movimento de giro puro, sendo que na realidade ocorre algum 
tipo de escorregamento tornando os resultados aproximados. 
Harmônicas superiores das freqüências fundamentais normalmente estão presentes. 
Softwares existentes no mercado, como por exemplo o FAM da SKF, possuem um banco de 
dados bastante completo e podem calcular estas freqüências rapidamente, dependendo apenas 
do modelo do rolamento utilizado. 
 
 
Ñ. As vibrações de rolamentos provocam ressonância induzida na carcaça do rolamento e 
estrutura da máquina, na faixa de 1000 Hz a 20.000 Hz. A freqüência 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 avaliação da evolução do estado do rolamento. 
A principal técnica utilizada na detecção de problemas em rolamentos é a técnica de envelope 
de aceleração, inclusive em se tratando de baixas e baixíssimas rotações. 
 
 
Medições simples de velocidade não são totalmente eficazes na diagnose, não sendo proibido 
procurarpor vibrações de rolamentos aí. 
 
 
 
 
 
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Histerese e 
Ressonância 
 
Rotação crítica do eixo. 
Freqüência natural da estrutura Radial 
 
 
Vibração excitada na passagem pela rotação crítica do eixo ou pela freqüência 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 freqüência, 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 Ou 
Aerodinâmica 
 
 
N° de pás X RPM 
 
Radial e 
Axial 
 
Ocorre na freqüência 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 bombeamento em uma determinada freqüência (n° pás x rpm). 
 
 
VIBRAÇÃO EM MOTORES ELÉTRICOS DE INDUÇÃO 
 
 
Excentricidade estática 
2 X Freqüência da linha e 
componentes para: 
W x [n.Rs.(1-s) / ρ ± K1} 
 
Radial 
 
 
W = freqüência da linha [Hz] 
 N = número inteiro qualquer 
Rs = número de ranhuras do rotor 
S = escorregamento unitário 
ρ = número de pares de pólos 
 K1 = zero ou n° par (2, 4, 6, 8, ...) 
 
 
Pode resultar de alinhamento interno deficiente, rolamento desgastado, ou de 
aquecimento local do estator. Vibração mais intensa com o motor superaquecido. 
Aquecimento local do estator pode ser causado por Iâminas em curto. 
 
 
 
 
 
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Fragilidade / afrouxamento do 
suporte do estator. 
Desbalanceamento de fase, 
resistência ou bobina. 
Lâminas do estator em curto / 
enrolamento. 
 
 
2 X Freqüência da linha 
 
 
Radial 
 
Referido como "ferro solto". 
Difícil diferenciar entre este grupo usando somente análise de vibração. A vibração estará 
presente com ou sem carga. 
 
 
Lâminas soltas do estator 
2 X Freqüência da linha e 
componentes espaçados por 2 
X freqüência da linha em torno 
de 1 KHz. ** 
 
Radial 
 
Pode ter alta amplitude, mas normalmente não é destrutiva. Os componentes de alta 
freqüência podem ser similares aos de excentricidade estática. 
 
 
 
Excentricidade Dinâmica 
1 X RPM com 2 X 
FREQUÊNCIA de 
escorregamento em bandas 
laterais e componentes de : 
W X [((n.Rs ± Ke) x (1-s) / ρ) ± 
K1] 
 
 
Radial 
 
Ke = grau de excentricidade: zero para excentricidade estática e um valor baixo de 
número inteiro para excentricidade dinâmica. 
Pode resultar de rotor curvo, rotor danificado, ou de um aquecimento local do rotor. 
Vibração mais intensa com motor superaquecido. Aquecimento local do rotor pode ser 
causado por lâminas em curto ou barra(s) do rotor interrompida(s) ou trincada(s). 
 
• Barra de rotor rompida ou 
trincada. 
• Barra de rotor solta 
• Lâminas de rotor em curto 
• Junta do anel final deficiente. 
1 X RPM com 2 X freqüência 
de escorregamento em bandas 
laterais e componentes 
similares àqueles dados 
anteriormente para 
excentricidade dinâmica 
 
 
Radial 
 
As bandas laterais de escorregamento podem ser de nível baixo, porém o instrumento 
deve ter condições de detectá-las. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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14. CAUSAS 
 
14.1 Desbalanceamento 
 
Ocorre em 1x RPM e é um dos grandes problemas causadores de vibração em equipamentos 
rotativos nas indústrias. 
Algumas vezes, equipamentos expostos a processos severos e que são atingidos diretamente por 
produtos (algum tipo de massa) apresentam desbalanceamento de tempos em tempos, cabendo 
uma limpeza do rotor para que o problema 
seja resolvido após a análise de vibração 
haver detectado a elevação em 1x RPM. 
As vibrações se apresentam com maior 
intensidade nas proximidades do rotor 
indicando a fonte do problema. 
Em contrapartida, diversas empresas (ou 
pessoas) têm em mente que todo o pro-
blema possa ser resolvido após um 
balanceamento, o que é verdade, se o 
caso for apenas de desbalanceamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14.2 Desalinhamento 
 
Desalinhamentos ocorrem nas empresas como o maior índice de problemas detectados através da 
manutenção monitorada. 
Um desalinhamento angular apresenta vibrações elevadas na direção axial, portanto, sendo de fácil 
identificação nas medições. Um valor elevado na direção axial em 1x RPM indicará um 
desalinhamento angular. 
Uma vibração em 2x RPM também indicará um desalinhamento (paralelo). 
Quando surgem vibrações em 1x RPM o diagnóstico deverá levar em conta todas as medições 
executadas em todos os pontos. 
Em se tratando de desalinhamento paralelo, a vibração se manifestará na direção radial, o que às 
vezes torna a análise mais demorada. Análise de envelope apresenta a 2ª harmônica elevada 
quando se tratar de um desalinhamento, e apresentará a 1ª harmônica elevada quando se tratar de 
um desbalanceamento. 
 
 
 
Rotor desbalanceado devido a abrasão. 
Vibração em 1x RPM. 
 
 
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14.3 Falta de rigidez mecânica ou folga 
Sintomas de falta de rigidez não estão ligados somente a uma base solta, mas também a uma 
deficiênciade projeto em muitos casos. É comum encontrarmos equipamentos trabalhando com 
bases de apoio subdimensionadas e a prática requer um redimensionamento que implicará em 
reforço adicional da estrutura. 
Em diversos casos de moto-bombas, a colocação de concreto na base que são construídas apenas 
com vigas pode resultar em grande melhora. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vibração em 2x RPM, causada 
por desalinhamento. Este tipo 
de espectro também é gerado 
quando se trata de um eixo 
empenado, pois ele gera o 
mesmo sintoma. 
 
Falta de rigidez mecânica. 
Harmônicos de 1x RPM. 
 
 
Ex: falta de rigidez mecânica: 1. Corrosão na chapa da base onde é fixado o parafuso do pedestal 
de um ventilador; 2. Base mal projetada. 
 
 
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28 
14.4. Correia de transmissão defeituosa 
As vibrações provenientes da correia são em geral de baixas freqüências, podendo ser detectadas 
em velocidade, porém, sua energia de vibração é pequena. Uma vibração proveniente de correia 
defeituosa é esperada acompanhada de um desalinhamento das polias, geralmente, o que não 
acontecerá se apenas a correia estiver defeituosa. 
O uso de lâmpada estroboscópica auxilia na visualização da correia em movimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Calculando-se a rotação da correia posiciona-se a lâmpada e pode-se então ver se há 
escorregamento de alguma correia ou mesmo se ela está transmitindo força pela lateral do canal e 
não pelo fundo. 
Um tensionamento incorreto na correia também implicará em vibração excessiva na freqüência de 
correia. 
 
14.5 Movimento Alternativo 
 
Equipamentos que possuem movimento alternativo apresentam vibrações em harmônicos de 1x 
RPM em níveis maiores que aqueles que não possuem estas características. Compressores, 
motores diesel são os mais comumente encontrados. Estes equipamentos transmitem tais 
vibrações e, assim como em motores veiculares, são montados sobre coxins, evitando a 
transmissão da vibração. 
O monitoramento das vibrações pode ser executado via espectros e tendências das freqüências. 
Os níveis de alarme devem ser ajustados para cada equipamento em específico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14.6 Turbilhonamento do Filme de Óleo 
 
É um problema de projeto e bastante incomum de ser encontrado como fonte de problema. Espera-
se o aparecimento desta vibração tão logo o equipamento entre em funcionamento. 
 
Movimento alternativo (motor diesel). Harmônicos de 
1x RPM. 
 
Um exemplo de desalinhamento atacado da forma 
incorreta. Para suportar a vibração, foi fixados o mancal 
monobloco com uma chapa. A causa não foi atacada: 
desalinhamento e correia defeituosa. 
 
 
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29 
Importante analisar com boa definição para diferenciar entre 0.48 x RPM e 0.50 x RPM. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Turbilhonamento do filme de óleo. Boa resolução para a análise. 
 
 
14.7. Engrenamento Defeituoso 
 
14.7.1 - Sintomas e Problemas 
 
É sabido que vibrações no engrenamento proporcionam vibrações na freqüência calculada por 
número de dentes vezes a rotação do eixo e harmônicos. 
 
 
 
 
 
Para saber-se qual eixo contém a engrenagem defeito (pinhão ou engrenagem), observa-se a 
presença de bandas laterais em torno desta freqüência de engrenamento, conforme figura abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplo 1: 
 
Para um eixo pinhão que rotacione em 130 Hz, e possua 31 dentes, teremos uma freqüência de 
engrenamento de 4030 Hz. Encontrando-se vibração em 4030 Hz, com bandas laterais de 130 Hz, 
comprova-se uma excentricidade do eixo pinhão, provocando deficiência no contato do 
engrenamento. 
 0.5x RPM 
0.48x RPM 
 1 X RPM 
Fe = Z x rpm 
 
Fe 
 
bandas laterais de 1x rpm 
Figura 44 - Freqüência de engrenamento com bandas 
laterais de 1x rpm do eixo problema. 
Engrenamento com pitting. Detecção através da 
análise de vibrações. 
 
 
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30 
Esta vibração com relação à freqüência de engrenamento é apresentada de acordo com o tipo de 
problema existente no equipamento. 
Uma folga no eixo pinhão provocará uma vibração de 1x rpm e harmônicos deste eixo, além de 1x 
freq. engrenamento e harmônicos. 
Um eixo desalinhado pode provocar uma elevação da 2ª harmônica do engrenamento, além do 
surgimento da 3ª harmônica. Bandas laterais podem ou não surgir em torno destas freqüências, 
dependendo da gravidade do problema. 
 
Exemplo 2: 
 
Um caso prático das vibrações na freqüência de engrenamento pode ser comprovado na seqüência 
do trabalho a seguir, onde foi-se “desalinhando” e “realinhando” o eixo pinhão e registrando-se as 
vibrações geradas por este problema. 
Vibrações elevadas neste acionamento são repassados para a peça a ser usinada, causando 
rugosidade elevada na sua superfície e provocando a rejeição pelo controle de qualidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Este equipamento apresenta a engrenagem intermediária com “pitting” em alguns dentes, 
diagnosticada através dos níveis de vibração encontrados na freqüência de engrenamento. 
Sucessivas tentativas de baixar os níveis de vibração na freqüência de engrenamento mostraram 
aumentos das harmônicas superiores, sem a queda esperada da primeira harmônica. 
Na figura abaixo temos a amplitude da segunda harmônica maior que a primeira, mostrando que 
um desalinhamento do eixo pinhão provoca tal sintoma. 
Novas posições no eixo de entrada (inferior na figura), mostraram que além do agravamento do 
desalinhamento, um engrenamento defeituoso aumenta o número de harmônicas do 
engrenamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
E1 
E2 
 ENGRENAMENTO E1 = E2 = 121,5 Hz 
Engrenamentos (121.5 Hz) e espectro mostrando a supremacia da segunda 
harmônica do engrenamento. 
 
 
 
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31 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A figura abaixo mostra o aumento das harmônicas de 1x freqüência de engrenamento, devido ao 
desalinhamento do eixo de acionamento (pinhão) e engrenamento defeituoso. 
É sabido que um problema em uma engrenagem deve ser corrigido atuando-se no par engrenado, 
e não se consegue a melhora com outro tipo de correção. Neste caso específico, o acionamento foi 
substituído, passando a ser feito por corrente dentada que absorve os choques que possam surgir 
com a operação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A prática de análise de vibrações tem demonstrado que em redutores pesados onde há desgastes 
nos dentes, as vibrações se apresentam na primeira harmônica do engrenamento, em princípio; 
passando a se apresentar aumentar a segunda harmônica à medida que o problema se agrava, 
chegando a apresentar apenas a segunda harmônica num estágio avançado do defeito. 
 
14.8 Falhas em Motores Elétricos de Indução 
 
É necessário, primeiramente, conhecermos algumas freqüências fundamentais inerentes a este tipo 
de equipamento, são elas: 
 
14.8.1. Rotação nominal do motor (Nm): 
Rotação que normalmente aparece como dado de placa, 1185 Rpm por exemplo. 
 
 
Harmônicos de 1x engrenamento. 
 
Medição após a intervenção. Desaparecimento 
da freqüência de engrenamento. 
 
 
 
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32 
 
14.8.2. Rotação síncrona do campo (Ns): 
É utilizada para o cálculo da freqüência de escorregamento, é a rotação do campo magnético 
girante pelas bobinas do estator. 
 
Ns = 120. Freq. Linha (Hz) 
 60 . número de pólos 
 
 14.8.3. Rotação real do motor no instante da coleta (Nr): 
 Deve ser confirmada a rotação exata do motor, via análise de vibração (Velocidade Rms até 35, 45 
ou 75Hz). 
 
 14.8.4. Freqüência de escorregamento (Fe): 
 É dada pelo escorregamento unitário vezes a freqüência da rede. 
 
Fe = Ns - Nr . freq. linha 
 Ns 
 
Exemplo de cálculo 
 
14.8.5. Freqüência de alimentação da rede: 
 Padrão no Brasil = 60Hz. 
 
14.8.6. Freqüência de passagem de ranhuras do rotor (Fr): 
Fr = Nm . Rs Onde Rs = número de ranhuras. 
 
Conhecidas estas freqüências, pode-se analisar as possíveis falhas mecânicas e magnéticas que 
podem surgir. 
 
 
14.9 Defeitos em Rolamentos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura demonstrando região de ressonância do rolamento. 
 
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 freqüências fundamentais características: uma devido a defeito na pista 
 
 
 
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33 
externa, outra na interna, outra nos separadores ou gaiolas e por fim outra devido a defeito nos 
elementos rolantes (esferas ou roletes). Nas equações apresentadas abaixo, os cálculos das 
freqüências fundamentais características de defeito para cada elemento, consideram o rolamento 
de esfera com rotação no anel interno. As freqüências 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 freqüências fundamentais de rolamentos usa-se a geometria do rolamento (que 
é o que os softwares fazem automaticamente): Pd = diâmetro nominal; Bd = diâmetro do elemento; 
n = número de elementos girantes; Ø = ângulo de contato. 
 Sem possuir-se um software para o cálculo em se possuindo as dimensões do rolamento, é 
possível calcular manualmente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Estas equações assumem que o elemento não desliza, apenas rola nas pistas. 
 Uma aproximação bastante interessante para um rolamento que não se possui as medidas 
internas (freqüências fundamentais) é: 
 
Pista interna = rpm x n°°°° elementos girantes x 0.6 
 Pista externa = rpm x n°°°° elementos girantes x 0.4 
 
Estas duas equações dão uma idéia da região da localização das freqüências destas duas 
componentes, porém não permitindo uma maior precisão na análise. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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34 
 
 
 
14.10 Vibração Aero-hidrodinâmica 
 
O fluxo do fluido que passa pelas pás dos rotores tanto de bombas quanto de turbinas, 
provocam uma freqüência bem característica, que é equivalente ao número de pás multiplicado 
pela freqüência de rotação do mesmo e, 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 freqüência das pás, quando existe 
mais de uma saída de descarga. Um exemplo de aumento das vibrações devido ao processo 
hidrodinâmico em uma bomba é mostrado na Fig. abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Espectro característico de 
falha devido ao fluxo hidro-
dinâmico, onde pode ser 
constatado alto nível 
exatamente a seis vezes a 
rotação do rotor, que por sua 
vez também possui seis pás. 
RMB - BOMBA
BB-04 -E4H MANCAL
 Route Spectrum
 14-APR-99 15:52
OVRALL= 14.54 V-DG
 RMS = 14.39
 CARGA = 100.0
 RPM = 1750.
 RPS = 29.16
0 10000 20000 30000 40000
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Freqüência em CPM
R
M
S 
Ve
lo
ci
da
de
 
e
m
 
m
m
/S
e
c
Freq:
Ordr:
Spec:
 10500
 6.002
 10.20
6x 
1x 
 
 
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15. ANEXOS 
 
 
 
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36 
100
80
63
50
40
31.5
25
20
16
12.5
10
8
6.3
5
4
3.1
2.5
2
1.6
1.25
1
0.8
0.63
0.5
0.4
0.315
0.25
100
80
60
50
40
30
25
20
15
10
8
6
5
4
3
2.5
2
1.5
1
0.8
0.6
0.5
0.4
0.25
0.3
12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000
15 20 25 30 40 50 60 80 100 150 200 250 300 400 500 600 800 1000
8 10 15 20 25 30 40 50 60 80 100 150 200 250 300 400 500 600
(x 10 )2Frequência Períodos/minuto
S
Vef (RMS)
mm/sm
CORREÇÕES
 URGENTES
veff=4
,5
 m
m/s
CORREÇÕES
 NECESSÁRIAS
 OU
 DESEJÁVEIS
1
,8
 m
m/s
ADMISSÍVEL
0
,7
 m
m/s
BOM
 OU
 MUITO
 BOMLIMITE
 DA
 PERCEPÇÃO
 HUMANA
 
 0
,11
 m
m/s
Frequência Hz
GRUPO K' Pequenas, máquinas, partes fixas de motores, motores
elétricos fabricados em série (até 15 KW).
AM
PL
IT
UD
E 
D
AS
 
VI
BR
AÇ
ÕE
S
m
s
 
 
 
 
 
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37 
S
Vef (RMS)
mm/sm
400
375
250
200
160
125
100
80
63
50
40
31.5
25
20
16
12.5
10
8
6.3
5
4
3,15
2,5
2
1,6
1.25
1.0
400
300
250
200
150
100
80
60
50
40
30
25
20
15
10
8
6
5
4
3
2,5
2
1.0
1.5
5.0 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400
5 6 8 10 15 20 25 30 40 50 60 80 100 150 200 250 300 400
3 4 5 6 8 10 15 20 25 30 40 50 60 80 100 150 200
Frequência Período/minuto
Frequência Hz
GRUPO G ' Máquinas maiores (acima de 300 KW) sobre fundações
especiais (especialmente grandes motores).
(x10 )2
CORREÇÕES
 URGENTES
Veff=11
 m
m/s
CORREÇÕES
 NECESSÁRIAS
 OU
 DESEJÁVEIS
4
,5
 m
m/s
ADMISSÍVEL
1
,8
 m
m/s
BOM
 OU
 MUITO
 BOM
LIMITE
 DA
 PERCEPÇÃO
 HUMANA
 0
,11
 m
m/s
AM
PL
IT
UD
E 
D
AS
 
VI
BR
AÇ
ÕE
S
m
s
 
 
 
 
 
 
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38 
 
CORREÇÕES
 NECESSÁRIAS
 OU
 DESEJÁVEIS
CORREÇÕES
 URGENTES
AM
PL
IT
UD
E 
D
AS
 
VI
BR
AÇ
ÕE
S
BOM
 OU
 MUITO
 BOM
ADMISSÍVEL
20 20
1.5
1.0
2
2,5
3
4
5
6
8
10
15
LIMITE
 DA
 PERCEPÇÃO
 HUMANA
 0
,11
 m
m/s
12.5
5
3
1.25
1.0
5.0
1086
4 5 6
6.3 8 10
15
25
25
2015
8 10
16 20
504030
20 25 30
4031.5 50
2
1,6
2,5
3,15
4
5
10
8
6.3
12.5
16
25
30
40
50
60
80
100
150
200
250
300
400
s
m
375
80
40
31.5
25
50
63
160
100
125
200
250
m
400
150
250
250
Frequência Período/minuto
125
1008060
5040 60
8063 100
200150
10080
Frequência Hz
160 200
400300
200 (x10 )2
315 400
mm/s
S
Vef (RMS)
GRUPO T: Grandes máquinas sobre fundações de baixa frequência própria
 (particularmente turbo-geradores, turbinas e turbo-alternadores)
2
,8
 m
m/s
7
 m
m/s
Veff
 =
 18
 m
m/s
 
 
 
 
 
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39 
 
LIMITE
 DA
 PERCEPÇÃO
 HUMANA
 
 0
,11
 m
m/s
BOM
 OU
 MUITO
 BOM
30
31.5
AM
PL
IT
UD
E 
D
AS
 
VI
BR
AÇ
ÕE
S
0.6
0.3
0.25
0.4
0.5
8 10 15
0.25
12.5
0.315
0.4
0.5
2016
15 20
25
25
0.8
1.5
2
2.5
3
4
5
6
2
1 1
0.63
0.8
1.25
1.6
2.5
3.1
5
4
6.3
80
8
10
15
20
25
30
40
50
60
80
m
s
25
12.5
8
10
16
20
31.5
40
63
50
100 100
CORREÇÕES
 NECESSÁRIAS
 OU
 DESEJÁVEIS
CORREÇÕES
 URGENTES
Frequência Hz
Frequência Períodos/minuto
600
630
2520 30 40 50 60 80
6340
40
50
50 60
10080
80
125
100
100 150 250200 300
300
315
200
200160
150
250
250 400
400
500
500
ADMISSÍVEL
(x 10 )
400 500 600 2
800
800 1000
1000
m mm/s
S
Vef (RMS)
Veff
 =7
,1
 m
m/s
2
,8
 m
m/s
1
,1
 m
m/s
GRUPO M: Máquinas médias, em particular motores elétricos sem bases especiais
(de 15 à 75 kw) ou máquinas com bases especiais (até 300 kw)