As normas de vibração ajudam muito como ponto de partida para definir alarmes, mas raramente contam toda a história. Na prática, os limites mais confiáveis saem do próprio histórico da máquina. Por isso, compare sempre a vibração com as condições de operação, a temperatura e as últimas manutenções feitas, e vá ajustando os limites de alarme de forma específica para cada equipamento.
Na aceleração é a taxa de variação da velocidade ao longo do tempo, sendo normalmente expressa em metros por segundo ao quadrado (m/s²) no Sistema Internacional (SI) e em “g” no sistema imperial, onde 1 g equivale aproximadamente a 9,81 m/s² — valor correspondente à aceleração da gravidade na superfície da Terra. Embora amplamente utilizada, a unidade “g” não é uma unidade fundamental de medida, mas sim uma referência gravitacional. Essa dualidade pode gerar complexidade na conversão entre os parâmetros de aceleração, velocidade e deslocamento, exigindo cuidado na análise e interpretação dos dados de vibração.
Esta tabela apresenta os limites de alarme para Aceleração Pico, Pico a Pico e RMS em função da rotação da máquina (RPM).
Estas tabelas apresentam os limites de Aceleração Pico em função da frequência de engrenamento GMF (Gear Mesh Frequency), conforme estabelecido pela norma ANSI/AGMA 6000-B96. Os valores são organizados em duas classes: Classe A, aplicável quando PLV é menor ou igual a 25,4 m/s, e Classe B, utilizada para PLV acima de 25,4 m/s.
PLV, Pitch Line Velocity representa a velocidade tangencial na circunferência de passo dos dentes, sendo um parâmetro crítico na definição da severidade. Em casos de dúvida sobre a aplicação correta, recomenda-se adotar inicialmente os limites da Classe B como critério mais conservador para análise e diagnóstico.
A velocidade é definida como a taxa de variação da posição em relação ao tempo, sendo expressa em unidades de comprimento por tempo, como milímetros por segundo (mm/s) no Sistema Internacional (SI) ou polegadas por segundo (in/s) no sistema imperial. Em análise de vibrações, a velocidade representa a taxa de variação do deslocamento ao longo do tempo e é amplamente utilizada por seu bom desempenho como indicador da severidade de falhas mecânicas em uma ampla faixa de frequências.
A tabela resume os limites de Velocidade RMS (mm/s) propostos pela ISO 10816-1, medido em partes não rotativas (mancais, carcaças, bases, etc.). Para utilizá-la, identifique primeiro a classe da máquina (I a IV) conforme potencia e fundação:
Classe I: máquinas pequenas, menores que 15 kW (20 cv);
Classe II: máquinas médias, entre 15 kW e 75 kW (101 cv), em fundações rígidas ou máquinas em fundações especiais até 300 kW (407 cv);
Classe III: máquinas grandes em fundações rígidas;
Classe IV: máquinas grandes em fundações flexíveis.
Em seguida, compare o valor medido na faixa de frequência com a coluna da classe correspondente e a ZONA (A – D).
Os limites valem para os valores globais de vibração entre 10 e 1.000 Hz, ou entre 2 e 1.000 Hz para máquinas abaixo de 600 rpm. Lembre-se que esses limites são “iniciais” e podem ser substituídos por partes específicas da Norma para certos tipos de máquinas.
Zona A (verde): Ótimo (comissionamento)
Vibração típica de máquinas novas ou recém revisadas. Indica condição mecânica muito boa.
Zona B (amarelo): Aceitável (operação contínua)
Vibração adequada para operação contínua sem restrições.
Zona C (laranja): Insatisfatória para longo prazo
Vibração elevada para operação contínua. Em geral é seguro operar por tempo limitado, mas recomenda-se correção programada.
Zona D (vermelho): Crítica (risco de dano)
Vibração em nível considerado severo, com probabilidade de causar danos à máquina.
A ISO 20816-1 é a versão atualizada da ISO 10816-1 para avaliação de vibração para partes não rotativas (mancais, carcaças, bases, etc.). Ela reorganiza a norma e esclarece definições — por exemplo, medições no eixo são tratadas em outras partes da ISO 20816, mas o critério de avaliação não mudou: as Zonas A, B, C e D mantêm o mesmo significado. Ao definir os limites entre as zonas, use esta regra prática: máquinas pequenas (ex.: motores ≤ 15 kW) tendem ao limite inferior das faixas, enquanto máquinas grandes com apoios mais flexíveis tendem ao limite superior.
A ISO 20816-2 define limites para avaliar a vibração em mancais e pedestais de Turbinas a Gás, a Vapor e Geradores em instalações terrestres, com potência a partir de 40 MW e velocidades típicas de 1500, 1800, 3000 ou 3600 r/min. Esta norma também se aplica quando esses equipamentos estão diretamente acoplados a turbinas em ciclo combinado.
Esta norma não inclui a vibração de origem eletromagnética em 2 vezes a frequência da rede elétrica 2FL (2 Line Frequency) que são excitações de origem nas bobinas do estator, no núcleo magnético ou na carcaça do gerador.
A|B + 25% é um limite adicional (1,25 x A|B) usado para máquinas novas.
Os limites de alarme durante a partida, parada e overspeed variam conforme o tipo de máquina e seu modo de operação.
Em geral, o limite de alarme deve ser definido com base no histórico da própria máquina. Quando não houver histórico confiável, é aceitável adotar um valor em torno de 25% acima do limite B|C, porém sem ultrapassar 1,0 × o limite C|D.
A ISO 20826-3 define requisitos gerais para avaliar a vibração de máquinas industriais acopladas, com potência acima de 15 kW (20 cv) e rotação entre 120 e 30.000 rpm, em medições realizadas com a máquina instalada e em operação normal.
A norma se aplica a diversos tipos de máquinas, incluindo turbinas a vapor e geradores, compressores rotativos, turbinas a gás de até 3 MW, turbo ventiladores, motores elétricos, rolos e moinhos, transportadores, sopradores e ventiladores mais robustos ou com potência acima de 300 kW (407 cv). Máquinas de grandes potências específicas, geradores hidrelétricos, turbinas a gás acima de 3 MW, determinados ventiladores e caixas de engrenagens possuem tratamento complementar ou específico em outras partes da série ISO 20816 e normas correlatas.
Os limites valem para os valores globais de vibração entre 10 e 1.000 Hz, ou entre 2 e 1.000 Hz para máquinas abaixo de 600 rpm. Lembre-se que esses limites são “iniciais” e podem ser substituídos por partes específicas da Norma para certos tipos de máquinas.
A|B + 25% é um limite adicional (1,25 x A|B) usado para máquinas novas. H= altura de eixo
Os limites de alarme durante a partida, parada e overspeed variam conforme o tipo de máquina e seu modo de operação.
Em geral, o limite de alarme deve ser definido com base no histórico da própria máquina. Quando não houver histórico confiável, é aceitável adotar um valor em torno de 25% acima do limite B|C, porém sem ultrapassar 1,0 × o limite C|D.
A ISO 20816-4, que trata de turbinas a gás de potência acima de 3 MW, adota os mesmos limites de Velocidade global definidos na ISO 20816-2 para a parte de turbina a gás, ou seja, os valores de referência para avaliação da severidade de vibração (Zonas A, B, C e D em termos de mm/s) são equivalentes entre as duas normas para esse tipo de máquina. Na prática, isso significa que, ao avaliar a vibração em velocidade de uma turbina a gás conforme a ISO 20816-4, os critérios de aceitação e severidade são alinhados aos já estabelecidos na ISO 20816-2.
Estas tabelas apresentam os limites de Velocidade Pico e RMS em função da frequência de engrenamento GMF (Gear Mesh Frequency), conforme estabelecido pela norma ANSI/AGMA 6000-B96. Os valores são organizados em duas classes: Classe A, aplicável quando PLV é menor ou igual a 25,4 m/s, e Classe B, utilizada para PLV acima de 25,4 m/s. Os valores em RMS foram incluídos para facilitar a comunicação com fabricantes que mantem as medições em RMS.
PLV, Pitch Line Velocity representa a velocidade tangencial na circunferência de passo dos dentes, sendo um parâmetro crítico na definição da severidade. Em casos de dúvida sobre a aplicação correta, recomenda-se adotar inicialmente os limites da Classe B como critério mais conservador para análise e diagnóstico.
O deslocamento representa a distância oscilatória que um ponto de um corpo ou estrutura percorre em torno de sua posição de equilíbrio. Essa grandeza é geralmente expressa em micrômetros (µm) no Sistema Internacional (SI) e em milésimos de polegada (mils) no sistema imperial. Por convenção amplamente adotada, as medições de deslocamento são apresentadas em valores Pico a Pico (peak-to-peak), correspondendo à amplitude total entre os extremos da oscilação.
A ISO 20816-2 define limites para avaliar a vibração relativa e absoluta do eixo de Turbinas a Gás, a Vapor e Geradores em instalações terrestres, com potência a partir de 40 MW e velocidades típicas de 1500, 1800, 3000 ou 3600 r/min. Esta norma também se aplica quando esses equipamentos estão diretamente acoplados a turbinas em ciclo combinado.
Esta norma não inclui a vibração de origem eletromagnética em 2 vezes a frequência da rede elétrica 2FL (2 Line Frequency) que são excitações de origem nas bobinas do estator, no núcleo magnético ou na carcaça do gerador.
A|B + 25% é um limite adicional (1,25 x A|B) usado para máquinas novas.
Os limites de alarme durante a partida, parada e overspeed variam conforme o tipo de máquina e seu modo de operação.
Em geral, o limite de alarme deve ser definido com base no histórico da própria máquina. Quando não houver histórico confiável, é aceitável adotar um valor em torno de 25% acima do limite B|C, porém sem ultrapassar 1,0 × o limite C|D para Vibração Absoluta e 1,5 × o limite C|D para Vibração Relativa.
A ISO 20826-3 define requisitos gerais para avaliar a vibração de máquinas industriais acopladas, com potência acima de 15 kW (20 cv) e rotação entre 120 e 30.000 rpm, em medições realizadas com a máquina instalada e em operação normal.
A norma se aplica a diversos tipos de máquinas, incluindo turbinas a vapor e geradores, compressores rotativos, turbinas a gás de até 3 MW, turbo ventiladores, motores elétricos, rolos e moinhos, transportadores, sopradores e ventiladores mais robustos ou com potência acima de 300 kW (407 cv). Máquinas de grandes potências específicas, geradores hidrelétricos, turbinas a gás acima de 3 MW, determinados ventiladores e caixas de engrenagens possuem tratamento complementar ou específico em outras partes da série ISO 20816 e normas correlatas.
Os limites valem para os valores globais de vibração entre 10 e 1.000 Hz, ou entre 2 e 1.000 Hz para máquinas abaixo de 600 rpm. Lembre-se que esses limites são “iniciais” e podem ser substituídos por partes específicas da Norma para certos tipos de máquinas.
A|B + 25% é um limite adicional (1,25 x A|B) usado para máquinas novas. H= altura de eixo
Os limites de alarme durante a partida, parada e overspeed variam conforme o tipo de máquina e seu modo de operação.
Em geral, o limite de alarme deve ser definido com base no histórico da própria máquina. Quando não houver histórico confiável, é aceitável adotar um valor em torno de 25% acima do limite B|C, porém sem ultrapassar 1,0 × o limite C|D para Vibração Absoluta e 1,5 × o limite C|D para Vibração Relativa.
A ISO 20816-3 para Vibração relativa do eixo, define que os limites de vibração de eixo para as Zonas A, B, C e D são definidos com base em experiência e diminuem conforme a rotação aumenta, pois a vibração admissível é inversamente proporcional à raiz quadrada da velocidade.
O objetivo é garantir que a vibração não gere cargas dinâmicas excessivas nos mancais, não gere aumento da folga radial a ponto de causar contato do eixo com o mancal e não transmita vibrações exageradas à estrutura.
Para máquinas muito lentas (< 600 rpm) ou muito rápidas (> 10.000 rpm), os valores calculados a partir dos critérios gerais da norma podem ultrapassar a folga do mancal e precisam ser ajustados. Esses limites são diretrizes, não especificações contratuais, devendo ser acordados entre fabricante e usuário e adaptados às características do mancal e da máquina.
A regra principal é que o deslocamento relativo do eixo medido pelo sensor de proximidade tem que caber dentro do filme de óleo, sem deixar o eixo tocar no mancal. Se a amplitude de vibração for da ordem da folga, o risco de toque é grande.
Dessa forma, se o valor do limite da zona C/D for maior do que a folga diametral do mancal, a norma recomenda reduzir os limites das zonas, por exemplo:
A/B = 0,4 × folga do mancal
B/C = 0,6 × folga do mancal
C/D = 0,7 × folga do mancal
Os fatores 0,4, 0,6 e 0,7 foram escolhidos para ilustrar o princípio. Fatores diferentes, que devem ser acordados entre o fornecedor e o comprador, podem se aplicar a diferentes tipos de mancais e configurações construtivas.
A ISO 20816-4, ao tratar dos limites de deslocamento relativo de eixo em função da rotação máxima, utiliza os mesmos critérios básicos da ISO 20816-3 para máquinas industriais acopladas, isto é, os limites de deslocamento são definidos como função inversamente proporcional à raiz quadrada da velocidade máxima do eixo. Na prática, isso significa que, para a parte de deslocamento de eixo, a lógica de definição das Zonas de avaliação (A, B, C e D) em função da rotação é equivalente entre a ISO 20816-4 e a ISO 20816-3.
Estas tabelas apresentam os limites de Deslocamento Pico a Pico em função de 1X (frequência de rotação do eixo), conforme estabelecido pela norma ANSI/AGMA 6000-B96. Os valores são organizados em duas classes: Classe A, aplicável quando PLV é menor ou igual a 25,4 m/s, e Classe B, utilizada para PLV acima de 25,4 m/s. Os valores em RMS foram incluídos para facilitar a comunicação com fabricantes que mantem as medições em RMS.
PLV, Pitch Line Velocity representa a velocidade tangencial na circunferência de passo dos dentes, sendo um parâmetro crítico na definição da severidade. Em casos de dúvida sobre a aplicação correta, recomenda-se adotar inicialmente os limites da Classe B como critério mais conservador para análise e diagnóstico.
O envelope é uma técnica de processamento de sinais aplicada à forma de onda da vibração, utilizada principalmente para detectar falhas em rolamentos. Através dessa técnica, extraem-se os pulsos de alta frequência gerados por impactos periódicos, que muitas vezes estão ocultos no sinal bruto devido à presença de ruído ou vibração estrutural de baixa frequência. O espectro de Envelope costuma ser apresentado em unidades de aceleração (g ou m/s²).
Esta tabela define os limites iniciais de alarme para Envelope gE PICO a PICO, com base na RPM e medida d (diâmetro do furo do rolamento em milímetros).
Os valores foram desenvolvidos com base de em um modelo matemático empírico da SKF, que considera os principais fatores que afetam a resposta de aceleração em Envelope. Esses limites indicam o início de falhas potenciais em rolamentos.
d: Para rolamentos com furo entre 20 e 480 mm, o diâmetro do furo é dado pelos dois últimos dígitos da designação básica (código) x 5 (constante ISO).
Exemplo: Rolamento 6320
d = 20 × 5 → d = 100 mm
Nesta seção você encontra dados de ranhuras e rolamentos, além dos limites de Velocidade RMS e dos limites de Envelope PICO a PICO para motores WEG.
Essa tabela traz números de ranhuras de rotores/estatores e limites de velocidade RMS, baseados na ISO 20816-1 e diretrizes do fabricante, estes valores fazem sentido para testes de bancada.
As próximas tabelas trazem designações de rolamentos (baseadas em manuais WEG) e limites de Envelope gE PICO a PICO (baseado em diretrizes SKF).
