APR Analise de Vibracao Basica - SKF

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Análise de Vibração Básica
Introdução geral
2009-07-16 ©SKF Slide 1 [Code] 
SKF [Organisation]
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O que é Vibração?
Todas as máquinas VibramVibram,, mesmo em condições ótimas de manutenção e 
operação. A vibração é uma forma de dissipação de energia.
As vibrações de máquinas são produto do movimento oscilante dos componentes 
mecânicos de um lado ao outro ao redor de seu ponto neutro e como resultado 
da reação a forças internas ou externas.
A Vibração muda,muda, quando a condição da máquina muda. O 
que podemos escutarescutar ouou sentir,sentir, a máquina é somente
parte da história”.
Mediante a ananááliselise de de VibraVibraççõesões,, podemos detectar uma
grande variedade de condições de falhas.
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Teoria da Vibração
m
k
t
X0
As vibrações de máquinas são produto do movimento oscilante dos componentes 
mecânicos de um lado ao outro ao redor de seu ponto neutro e como resultado da 
reação a forças internas ou externas.
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Visão geral sobre a vibração de maquinário
� Quando se está próximo a algum 
equipamento :
� Pode-se escutar alguns ruídos e 
sentir algumas vibrações.
� Estes dois indicadores podem 
fornecer as primeiras idéias 
subjetivas de problemas em um 
equipamento.
� O objetivo da manutenção 
preditiva é quantificar e qualificar a 
vibração.
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Som e ruído
� O que você ouve próximo 
a uma máquina:
� a soma da vibração de 
cada componente.
� O som e o ruído são produzidos 
por cada componente em vibração 
(motor, tubos, bomba etc.). Ruídos 
de outras máquinas também podem 
ser ouvidos.
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Magnitudes e Freqüências
� Pode-se ouvir diferentes 
sons e ruídos da máquina.
� Dos mais graves aos 
mais agudos
� Pode ser comparado a uma orquestra. A música é a soma 
de diferentes freqüências e magnitudes:
�A percussão para o ruído grave
�O violino para o ruído agudo
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Vibrações
� O que se sente na 
máquina.
� Tem-se uma sensação 
mais local da energia 
vibratória
� Não é possível descrever 
a origem da vibração a 
partir da vibração geral
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A resposta vibratória
� A magnitude de vibração 
que se sente depende da 
localização na máquina.
� Não se sente a mesma 
amplitude de vibração ao 
se colocar a mão no 
mancal (1), na estrutura 
(2), na base (3) e no solo 
(4).
1
2
3
4
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Propagação da vibração
1
2
3
4
� As formas de propagação 
dos pontos 1 a 4 são 
diferentes:
� (1) está próximo do 
máximo da excitação
�(4) está longe da 
excitação
� A excitação interna é a mesma 
para o ponto (1) a (4) que fornece 
as diversas magnitudes de vibração
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O melhor método de coleta de dados é o que minimize a 
probabilidade de falha do equipamento, as considerações 
práticas apelam para o bom senso dos componentes físicos 
sendo medidos, e a compreensão da maneira como a 
máquina pode potencialmente falhar para se detectar uma 
alteração de máquina com antecipação suficiente para se 
adotar a medida corretiva apropriada. Apresentamos aqui 
uma breve discussão das considerações mais comuns.
Parâmetros da vibração
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Deslocamento - Baixas freqüências
Velocidade - Médias freqüências
Aceleração - Altas freqüências
Parâmetros da vibração
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Diagnósticos
Deslocamento: Medição do movimento relativo 
entre mancal e eixo (mancais de deslizamento).
Velocidade: Folgas, desalinhamento, falta de 
rigidez, desbalanceamento, problemas elétricos, 
ressonância, etc.
Aceleração: Falhas em rolamentos, 
engrenamentos, parafusos de compressores, etc.
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Vibração Global
É a energia vibratória total dentro de um range de freqüência:
• Inclui a combinação de todas os sinais vibratórios dentro de um range
de freqüência.
• Não incluia os sinais vibratórios fora do range de freqüência
especificado.
• É representado por um valor numérico e tem suas unidades em mm/s, 
in/s, G´s, gE, micron, etc.
Exemplos:
Vibração global do motor = 3,4 mm/s
Aceleração no rolamento = 4,12 Gs
Envelope de Aceleração no rolamento dianteiro = 19,3 gE
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Tendência do valor global
DataDataData
Va
lo
r 
G
lo
b a
l =
 S
ev
e r
id
ad
e
Va
lo
r 
G
lo
b a
l =
 
Va
lo
r 
G
lo
b a
l =
 S
ev
e r
id
ad
e
S e
ve
ri
d a
d e
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Alarmes de Velocidade - Norma ISO 10816-3
Avaliação de máquinas industriais com potência acima de 15 KW 
e rotação entre 120 rpm e 15000 rpm
Classificação por tipo de máquina
Grupo 1 - Máquinas grandes acima de 300 KW, máquinas 
elétricas com altura de eixo H= ou > 315 mm
Grupo 2 - Máquinas de tamanho médio 15KW a 300 KW, 
máquinas elétricas com altura de eixo H de 160 a 315 mm
Grupo 3 - Bombas com rotor multi-estágio e com acionador 
separado (centrifugo, fluxo misto e fluxo axial) acima de 15 KW
Grupo 4 - Bombas com rotor multi-estágio e com acionador 
integrado (centrifugo, fluxo misto e fluxo axial) acima de 15 KW
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GRUPO 1 
Tipo de suporte Zona Deslocamento 
 um rms 
Velocidade 
 mm/s rms 
Rigido 
 
 
A/B 
B/C 
C/D 
29 
57 
90 
2,3 
4,5 
7,1 
Flexivel 
 
 
A/B 
B/C 
C/D 
45 
90 
140 
3,5 
7,1 
11 
GRUPO 2 
Tipo de suporte Zona Deslocamento 
 um rms 
Velocidade 
 mm/s rms 
Rigido 
 
 
A/B 
B/C 
C/D 
22 
45 
71 
1,4 
2,8 
4,5 
Flexivel 
 
 
A/B 
B/C 
C/D 
37 
71 
113 
2,3 
4,5 
7,1 
 
GRUPO 3 
Tipo de suporte Zona Deslocamento 
 um rms 
Velocidade 
 mm/s rms 
Rigido 
 
 
A/B 
B/C 
C/D 
18 
36 
56 
2,3 
4,5 
7,1 
Flexivel 
 
 
A/B 
B/C 
C/D 
28 
56 
90 
3,5 
7,1 
11 
GRUPO 4 
Tipo de suporte Zona Deslocamento 
 um rms 
Velocidade 
 Mm/s rms 
Rigido 
 
 
A/B 
B/C 
C/D 
11 
22 
36 
1,4 
2,8 
4,5 
Flexivel 
 
 
A/B 
B/C 
C/D 
18 
36 
56 
2,3 
4,5 
7,1 
 
Zonas de avaliação
Zona A - As vibrações de comissionamento de máquina nova devem estar dentro desta zona
Zona B - As vibrações de máquinas dentro desta zona são consideradas aceitáveis por longo tempo
Zona C - As vibrações de máquinas dentro desta zona são consideradas insatisfatórias para operação 
continua de longa duração 
Zona D - As vibrações de máquinas dentro desta zona são consideradas inaceitáveis
Alarmes de Velocidade - Norma ISO 10816-3
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Alarmes de Envelope de Aceleração
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Acelerômetros
• Dispositivos resistentes
• Operan en bandas anchas de frecuencias 
(desde cerca de 0 Hz hasta 40 kHz o 
más)
• Buena respuesta en altas frecuencias
• Algunos modelos son aptos para altas 
temperaturas
• Requieren electrónica adicional
(puede estar dentro del mismo)
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Ranges de operação dos Acelerômetros segundo o tipo
de fixação
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Influência do meio ambiente no sinal
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Influência do meio ambiente no sinal
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Influência do meio ambiente no sinal
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Triângulo da Vibração
PONTO TÉCNICA
DIREÇÃO
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01
PONTO
PONTO
-Ponto de Coleta-Mancal da máquina
-Mais rígido possível
-Elemento de transmissão da
vibração
- Evitar tampas
- Ex: 01,02,03…n
Triângulo da Vibração
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DIREÇÃO DIREÇÃO
-Mede os esforços em
determinadas direções
-Horizontal - H
-Vertical - V
-Axial – A ou X
-Ex: 01H, 02X, 02A, 03V…..
01H
Triângulo da Vibração
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TÉCNICA
TÉCNICA
-São os parâmetros de 
medição
-Velocidade (mm/s)
-Aceleração (Gs)
-Deslocamento (Micron)
-Envelope de Aceleração (gE)
-HFD, Kurtosys, Processo, 
Temp, Corrente, etc
-Ex: 01HE, 02HV, 04VV…..
01HE
Triângulo da Vibração
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Como funciona na prática ???
PONTO TÉCNICA
DIREÇÃO
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O Vértice - PONTO
-É responsável pela identificação do Mancal que está sendo
medido (Ex. Mancal 1 do motor)
-Segue padronizações e orientações mundiais
-Em geral a numeração se inicia pelo motor ou máquina
motriz e segue em ordem crescente até o último mancal da
máquina acionada.
-Em geral a região de maior anormalidade na máquina tem 
maior expressão no mancal mais próximo.
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O Vértice – DIREÇÃO
-É de extrema importância para análise inicial da máquina.
-Certas anormalidades se destacam mais em determinadas
direções.
Exemplos:
Vertical : Principalmente folgas nas bases
Axial : Principalmente esforços axiais como desalinhamentos
angulares
Horizontal : Desbalanceamento, Defeitos em rolamentos, 
Folgas internas, Cavitações, Anormalidades elétricas. 
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O Vértice - TÉCNICA
-É responsável pela identificação do defeito ou anormalidade
presente na máquina.
Divide-se basicamente em dois grandes grupos : problemas
rotacionas e problemas de impactos
Problemas Rotacionais : Definidos como sendo relacionados as 
rotações de operação do equipamento, eixos, engrenagens, 
polias.
Problemas de Impacto : Definidos como sendo problemas não
relacionados com a rotação da máquina, em geral provocados
por contatos e friccões metálicas entre componentes internos.
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O Vértice - TÉCNICA
PROBLEMAS ROTACIONAIS MAIS COMUNS :
-Desbalanceamento – 1X
-Desalinhamento – 1X,2X
-Folgas Base e Internas 1X,2X,3X….
-Engrenamentos – Z*rpm
Técnicas Mais eficazes para detectar estes problemas
:
-Velocidade (mm/s)
-Deslocamento (Micron)
OBS: Problemas rotacionais geralmente ocorrem em baixas
Frequências.
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O Vértice - TÉCNICA
PROBLEMAS DE IMPACTO MAIS COMUNS :
-Defeitos em rolamentos.
-Defeitos em engrenagens.
-Problemas de lubrificação.
-Roçamentos.
-Folgas Internas anormais nos mancais, eixos ou rolamentos.
-Anormalidades Elétricas (Especial).
Técnicas Mais eficazes para detectar estes problemas
:
-Aceleração (Gs)
-Envelope de Aceleração (gE)
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Será que funciona ???????
Meu exaustor está com elevado nível
de Envelope de Aceleração (gE), eu
estou achando que ele está
desbalanceado ……Será que estou
certo ??????
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A sua resposta……..
NÃO ! ! ! ! ! ! !
Se falamos em Envelope de 
Aceleração, logo podemos associar a 
Rolamentos e vice versa…..sem
medo de errar.
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Prática
Lista de possíveis anormalidades :
-DESBALANCEAMENTO
-DESALINHAMENTO
-FOLGAS NA BASE
-FOLGAS INTERNAS NOS MANCAIS
-LUBRIFICAÇÃO INADEQUADA
-CAVITAÇÃO
-RESSONÂNCIAS
-ANORMALIDADES ELÉTRICAS
-DEFEITOS NOS ROLAMENTOS
-PROBLEMAS DE PROCESSO
-PROBLEMAS HIDRAULICOS
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Análise da direção X técnica
ANORMALIDADES DIREÇÃO TÉCNICA
H / V / A V / A / E / D / SEE / HFD
DESBALANCEAMENTO HORIZONTAL VELOCIDADE / DESLOCAMENTO
DESALINHAMENTO AXIAL VELOCIDADE / DESLOCAMENTO
FOLGAS NA BASE VERTICAL VELOCIDADE / DESLOCAMENTO
FOLGAS INTERNAS NOS MANCAIS HORIZONTAL ENVELOPE / VELOCIDADE
LUBRIFICAÇÃO INADEQUADA HORIZONTAL ACELERAÇÃO / ENVELOPE
CAVITAÇÃO HORIZONTAL / VERTICAL VELOCIDADE / ACELERAÇÃO
RESSONÂNCIAS HORIZONTAL / VERTICAL VELOCIDADE / DESLOCAMENTO
ANORMALIDADES ELÉTRICAS HORIZONTAL VELOCIDADE / ENVELOPE
DEFEITOS NOS ROLAMENTOS HORIZONTAL ENVELOPE / ACELERAÇÃO
PROBLEMAS DE PROCESSO HORIZONTAL / AXIAL VELOCIDADE
PROBLEMAS HIDRÁULICOS HORIZONTAL / AXIAL VELOCIDADE
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Subconjunto motor elétrico
02AV
01VV
02HV
02HE
02HA
01HV
01HE
01HA
02VV
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Subconjunto bomba centrífuga
03AV
03VV
04HV
04HE
04HA
03HV
03HE
03HA
04VV
07/04/04 – BOMBA CENTRÍFUGA ÓLEO 501-C
01HV
01HE
01HA
02HV
02HE
02HA 03HV
03HE
03HA
04HV
04HE
04HA
01VV
02VV
03VV 04VV
02AV
03AV
18 MEDIÇÕES MÍNIMAS NECESSÁRIAS
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03 direções
03 Parâmetros
Medições de vibração
01HV
MANCAL (01, 02, 03, ...)
PARÂMETRO (V, A, E)
DIREÇÃO (H, V, A)
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Caixa de 
engrenagens
Pontos de medição
Exemplos de localizações dos pontos de coleta de dados nas máquinas
Acionamento
Acionado
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Sempre haverá situações no campo que exigirão a avaliação e a modificação das convenções de 
instalação. Embora seja recomendável ter todos os três planos para cada rolamento monitorado, 
a limitação de acesso pode permitir apenas uma leitura axial por plano do eixo em determinadas 
aplicações de campo. Aplicações especiais, tais como bombas centrífugas verticais, demonstram 
a necessidade de compreender o sistema operacional e fazer as medidas de acordo com tais 
necessidades. As bombas verticais possuem uma leitura radial (R) que é obtida abaixo dos 
rolamentos do plano do sistema, 90o perpendicular ao plano da voluta de descarga.
Localizações de medições 
em uma bomba vertical
Note as leituras radiais
obtidas 90º perpendicular
ao plano de descarga
Se existir uma preocupação 
com a ocorrência de 
cavitação, obtém-se uma 
medida 3 diâmetros a partir 
da junção da descarga até o 
tubo de descarga. 
Pontos de medição
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•Note que, neste exemplo, as convenções corretas referentes aos números (o lado não 
acoplado identificado com o número 1, e o lado acoplado identificado com o número 2) são 
preservadas, mesmo que o ponto de obtenção de amostras número 1 não esteja disponível 
para a coleta de dados.
•Influência do local: As medições sempre deverão ser obtidas no mesmo local e na mesma 
direção para fins de comparação, uma vez que os níveis da vibração propagada pela estrutura 
da máquina varia em amplitude de um local e de uma direção para outra.
Os motores que possuem carcaças leves ou em forma e sino 
talvez necessitem de um furo na carcaça para ou proporcionar 
acesso ao transdutor ou pode-se instalar um transdutor 
diretamente na estrutura do motor. Note que, caso o acesso 
adequado não seja possível, NÃO colete dados diretamente da 
carcaça. Se este ponto de coleta de dados de amostra não estiver 
disponível, os dados podem ser obtidos na extremidade do 
acoplamento do motor. Observe que se manteve a convenção da 
numeração (1 para LOA e 2 para LA).
Pontos de medição
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