Análise de vibração é a técnica de manutenção preditiva que mede a vibração de máquinas rotativas em operação e interpreta o sinal para identificar defeitos como desbalanceamento, desalinhamento, folga mecânica, falha de rolamento e problemas de engrenamento. Cada defeito produz uma assinatura própria em frequência e amplitude, e a comparação com o padrão da máquina mostra qual componente está degradando e com que severidade.
É a técnica de referência para motores, bombas, ventiladores, compressores e redutores, e costuma ser o primeiro investimento de um programa de manutenção preditiva em plantas com muitos equipamentos rotativos.
Como funciona a análise de vibração
Toda máquina rotativa vibra. Em condição saudável, essa vibração é baixa e estável. Quando um defeito aparece, ele acrescenta forças periódicas ao conjunto: uma massa desbalanceada gira uma vez por volta, um defeito na pista externa do rolamento é atingido pelas esferas várias vezes por volta, um dente danificado bate a cada engrenamento. Essas forças aparecem no sinal de vibração em frequências ligadas à rotação e à geometria dos componentes.
O trabalho do analista é medir o sinal no ponto certo, decompor a vibração nas suas frequências e associar cada pico a uma causa física. Por isso a análise de vibração vai além de dizer que a máquina vibra muito: ela aponta qual componente está falhando, o que permite planejar a peça e a intervenção certas.
O que se mede: sensores, pontos e grandezas
Sensores: o acelerômetro piezoelétrico é o mais usado em rotas e sensores fixos. Em máquinas grandes com mancais de deslizamento, sensores de proximidade medem o deslocamento do eixo em relação ao mancal.
Pontos de medição: em geral, cada mancal é medido nas direções horizontal, vertical e axial. O ponto precisa ser marcado e repetido em todas as coletas; mudar o ponto muda a leitura.
Grandezas: deslocamento (útil em baixa frequência e em eixos), velocidade (a mais usada para avaliar severidade geral) e aceleração (sensível a altas frequências, onde aparecem os defeitos iniciais de rolamento e engrenagem).
Junto com o sinal, o registro precisa trazer a rotação e a condição de operação no momento da coleta. Vibração medida em carga diferente, ou com a máquina em regime transitório, não é comparável com a tendência.
Valor global, espectro e forma de onda
O valor global resume a vibração total em um número, normalmente a velocidade RMS em mm/s. Ele é bom para triagem e tendência, mas não diz a causa: duas máquinas com o mesmo valor global podem ter problemas completamente diferentes.
O espectro (FFT) decompõe o sinal em frequências. É nele que o analista enxerga o pico em 1x a rotação, as harmônicas, a frequência de engrenamento ou as frequências de defeito de rolamento.
A forma de onda no tempo mostra impactos, batidas e modulações que o espectro às vezes esconde. A técnica de envelope (demodulação) isola os impactos repetitivos de alta frequência e é a ferramenta clássica para detectar defeito de rolamento cedo.
Defeitos que a análise de vibração identifica
| Defeito | Assinatura típica | Observação |
|---|---|---|
| Desbalanceamento | Pico dominante em 1x a rotação, predominantemente radial | Fase estável; amplitude cresce com a rotação |
| Desalinhamento | 1x e 2x a rotação, com componente axial elevada | Confirmar com medição de alinhamento; veja alinhamento de eixos |
| Folga mecânica | Série de harmônicas da rotação, às vezes sub-harmônicas | Base, fixação ou folga de mancal |
| Defeito de rolamento | Frequências de defeito da pista externa, pista interna, elementos rolantes e gaiola; energia no envelope | As frequências dependem da geometria do rolamento |
| Engrenamento | Frequência de engrenamento e bandas laterais na rotação dos eixos | Desgaste, dente danificado, excentricidade |
| Problemas elétricos em motores | Picos ligados à frequência da rede e à passagem de polos | Complementar com análise de corrente |
| Ressonância | Amplificação em faixa de frequência próxima à natural da estrutura | Mudança de rotação altera a resposta |
Normas e níveis de severidade
A referência internacional para avaliar severidade por medição em partes não rotativas é a série ISO 20816, que substituiu a antiga ISO 10816. Ela classifica a vibração em zonas (A para máquinas recém-comissionadas, B para operação irrestrita de longo prazo, C para operação restrita e D para vibração capaz de causar dano), com limites que variam por tipo de máquina, potência, rotação e tipo de fundação.
As zonas da norma são um ponto de partida. Programas maduros criam limites próprios por máquina a partir da linha de base medida depois de uma intervenção bem feita, e acompanham a tendência: uma máquina dentro da zona B que dobrou a vibração em três coletas merece mais atenção que uma estável no limite da zona C.
A qualificação de analistas costuma seguir a ISO 18436-2, que define categorias de competência para monitoramento e diagnóstico de vibração.
Rota com coletor ou monitoramento online
Na rota, um inspetor percorre as máquinas com coletor portátil em periodicidade definida, mensal ou quinzenal na maioria das plantas. É o ponto de entrada mais comum porque cobre muitos ativos com investimento baixo. Na monitoração online, sensores fixos coletam continuamente e disparam alarme quando a vibração muda. Faz sentido em máquinas críticas, de difícil acesso ou com modos de falha rápidos demais para o intervalo da rota.
O critério de escolha é o intervalo entre o primeiro sinal detectável e a falha, a chamada curva P-F. A coleta precisa ser mais frequente que esse intervalo; do contrário, a falha nasce e termina entre duas medições.
Como implantar um programa de análise de vibração
Escolha os ativos pela criticidade: comece pelas máquinas cuja parada custa mais ou oferece risco, usando a matriz de criticidade.
Levante os dados técnicos: rotação, tipo e modelo dos rolamentos, número de dentes, tipo de acoplamento e fundação. Sem esses dados, as frequências de defeito não podem ser calculadas.
Defina pontos, direções e grandezas: marque os pontos na máquina e padronize a configuração de coleta.
Registre a linha de base: a primeira coleta em condição conhecida e boa é a referência de todas as outras.
Defina alarmes e o fluxo da recomendação: quem analisa, quem decide, em quanto tempo o diagnóstico vira nota e ordem.
Feche o ciclo: depois do reparo, uma nova coleta confirma o resultado, e a condição encontrada na desmontagem volta ao histórico para calibrar os próximos diagnósticos.
Limites da análise de vibração
Funciona melhor em máquinas rotativas; em equipamentos estáticos ou de baixíssima rotação, o sinal é fraco e a interpretação fica difícil.
Depende de dado técnico correto. Rolamento trocado por outro modelo sem atualização do cadastro gera frequência de defeito errada.
Não enxerga bem problemas elétricos de painel, isolamento térmico ou contaminação do lubrificante; para isso existem a termografia e a análise de óleo.
Exige analista qualificado. Um programa que só coleta valor global e compara com um limite fixo perde a maior parte do valor da técnica.
Como a análise de vibração aparece no SAP PM e no PM Run
O diagnóstico de vibração é feito no software do coletor ou da plataforma de monitoramento. O que precisa chegar ao SAP PM é a decisão: a recomendação vira nota de manutenção no equipamento correto, com sintoma, parte e prazo; a nota gera a ordem, com a peça reservada; e a confirmação registra o que a desmontagem encontrou. Quando a organização acompanha o valor global de alguns pontos no próprio SAP, eles podem ser cadastrados como pontos de medição, e cada coleta vira um documento de medição com histórico.
No PM Run Mobilidade, o técnico encontra o equipamento por QR Code, lança o documento de medição e, se a leitura estiver fora dos limites cadastrados no ponto, o aplicativo exige a abertura de uma nota. Na ordem, o laudo em PDF e as fotos podem ser anexados, cada linha do texto longo vira item de checklist e a confirmação por operação volta ao SAP PM. O sistema não interpreta espectro; ele garante que o diagnóstico chegue à execução e que o resultado volte ao histórico.
Perguntas frequentes sobre análise de vibração
Um valor global alto identifica a falha?
Não. O valor global indica que algo mudou e serve para triagem e tendência. A identificação do defeito vem do espectro, da forma de onda e do envelope, interpretados com os dados técnicos da máquina.
Qual norma define os limites de vibração?
A série ISO 20816, que substituiu a ISO 10816, define zonas de severidade por tipo e porte de máquina. Os limites são referência inicial; o acompanhamento de cada máquina deve usar a linha de base e a tendência própria.
De quanto em quanto tempo medir vibração?
Em rotas, a periodicidade mais comum é mensal ou quinzenal nas máquinas críticas. O intervalo correto é o que cabe com folga dentro do tempo entre o primeiro sinal do defeito e a falha. Modos de falha rápidos pedem monitoramento online.
O que precisa ser registrado depois do reparo?
Uma nova coleta nos mesmos pontos e condições, a comparação com a linha de base e a condição real encontrada na desmontagem. É esse retorno que mostra se o diagnóstico estava certo e melhora os próximos.
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