Diagnóstico de vibrações excessivas em equipamento rotativo: árvore de decisão do análise de espectro até a causa raiz

1. Descrição do problema e cobertura

Este guia de diagnóstico de vibrações excessivas em equipamento rotativo, incluindo bombas, compressores, ventiladores e geradores. A vibração pode ser crítica, levando à falha do equipamento, danos aos mancais ou perigo para o pessoal. É necessário identificar a causa raiz — desbalanceamento, alinhamento inadequado, defeito no mancal ou ressonância.

2. Medidas preventivas de segurança

Desligue a alimentação elétrica e execute a procedimento de bloqueio/etiquetagem antes de realizar quaisquer ações diagnósticas.
Use os equipamentos de proteção individual: luvas, óculos, capacetes de proteção.
Verifique a presença de tensões energéticas armazenadas nos circuitos elétricos.

3. Ferramentas diagnósticas necessárias

4. Avaliação inicial: checklist

5. Esquema diagnóstico sistemático

1. Meça o nível de vibração no intervalo adequado (0–100 mm/s).
1. Se o nível de vibração exceder 4,5 mm/s — execute a análise de espectro.
2. Se o nível de vibração não exceder 4,5 mm/s — verifique o estado dos rolamentos.
2. Realize a análise do espectro de vibração.
1. Se forem detectadas harmônicas na frequência de rotação — retorna-se à desequilíbrio.
2. Se harmônicas na frequência 2×de rotação — retorna ao alinhamento incorreto.
3. Se as harmônicas na frequência do rolamento — volta ao defeito do rolamento.
4. Se as harmônicas na frequência de ressonância — retorna à ressonância.
3. Realize a termografia.
1. Se for detectado superaquecimento dos rolamentos — retorna-se ao defeito do rolamento.
2. Se for detectado superaquecimento da roda — retorna-se à instabilidade.
4. Verifique as conexões elétricas.
1. Se for detectado vazamento ou desligamento — retorna-se para problemas elétricos.

6. Matriz de Causas de Vibração

7. Análise das Causas Raiz

7.1 Desbalanceamento

Desbalanceamento ocorre devido à distribuição desigual de massa no elemento rotativo. Isso causa vibração na frequência de rotação. Para confirmar, execute a análise de espectro. Se forem detectadas harmônicas na frequência de rotação, pode-se considerar que o problema está relacionado ao desbalanceamento. Se o desbalanceamento não for corrigido, pode ocorrer danos nos rolamentos ou na roda.

7.2 Alineação incorreta

O desalinhamento incorreto ocorre quando os eixos dos elementos rotativos não estão alinhados. Isso causa vibração na frequência de 2×rotação. Para confirmar, execute a análise de espectro. Se forem detectadas harmônicas na frequência de 2×rotação, pode-se considerar que o problema está no desalinhamento incorreto. Se o alinhamento não for corrigido, pode ocorrer danos nos rolamentos ou na roda.

7.3 Defeito do rolamento

Defeito do rolamento pode ocorrer devido ao desgaste, ausência de lubrificação ou vazamento de óleo. Isso causa vibração na frequência do rolamento. Para confirmação, execute a termografia. Se for detectado superaquecimento dos rolamentos, pode-se considerar que o problema está no defeito do rolamento. Se o defeito do rolamento não for corrigido, pode ocorrer danos no anel ou no mecanismo.

7.4 Resonância

O ressonância ocorre quando a frequência de vibração coincide com a frequência natural do sistema. Isso leva a um aumento significativo da amplitude de vibração. Para confirmar, execute a análise de espectro. Se forem detectadas harmônicas na frequência de ressonância, pode-se considerar que o problema está relacionado à ressonância. Se a ressonância não for corrigida, pode ocorrer danos na correia ou no mecanismo.

8. Procedimento passo a passo de correção

8.1 Desbalanceamento

1. Realize o balanceamento do elemento rotativo utilizando o dispositivo de balanceamento.
2. Instale o peso no elemento giratório nos pontos determinados pelo dispositivo de balanceamento.
3. Verifique o nível de vibração após o balanceamento. Se a vibração reduzir-se para 4,5 mm/s, considere que o problema foi resolvido.

8.2 Alineação incorreta

1. Realize o alinhamento de eixos de elementos rotativos usando o dispositivo de alinhamento.
2. Estabeleça o alinhamento dos eixos nos pontos definidos pelo dispositivo de alinhamento.
3. Verifique o nível de vibração após o alinhamento. Se a vibração reduzir-se para 4,5 mm/s, considere que o problema foi resolvido.

8.3 Defeito do rolamento

1. Desligue a alimentação elétrica e execute a procedimento de bloqueio/etiquetagem.
2. Remova o rolamento e verifique a ausência de desgaste, vazamento de óleo ou desgarramento.
3. Instale um novo rolamento e execute o alinhamento.
4. Verifique o nível de vibração após a instalação do novo rolamento. Se a vibração reduzir-se para 4,5 mm/s, considere que o problema foi resolvido.

8.4 Resonância

1. Determine a frequência natural do sistema usando o análise de espectro.
2. Mude a frequência de rotação do elemento giratório para evitar o ressonância.
3. Verifique o nível de vibração após a mudança da frequência de rotação. Se a vibração diminuir para 4,5 mm/s, considere que o problema foi resolvido.

9. Métodos de prevenção

10. Peças e componentes

Para encomendar peças e componentes visite https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Referência

• ISO 10816:1995 — Vibração — Medição e avaliação da vibração de máquinas
• EN 60034-16:2001 — Vibração de motores elétricos rotativos
• DSTU 3167-97 — Vibração de equipamento rotativo
• Catálogo de documentos técnicos UNITEC-D