Análise de Vibrações: o que os dados podem revelar sobre a condição de uma máquina
A análise de vibrações é uma das ferramentas mais utilizadas para avaliar a condição de equipamentos rotativos. Motores, bombas, ventiladores, redutores, compressores e outros ativos industriais produzem vibração durante o seu funcionamento, e essa vibração transporta informação sobre o comportamento mecânico da máquina.
Quando acompanhados ao longo do tempo, estes sinais podem ajudar a identificar alterações, desvios e padrões que justificam uma avaliação mais aprofundada. O objetivo não é apenas medir quanto uma máquina vibra, mas perceber como vibra, em que frequências e de que forma esse comportamento está a evoluir.
Uma medição isolada mostra um valor. A análise de vibrações procura perceber o comportamento da máquina e a evolução desse comportamento ao longo do tempo.
O que uma medição de vibração nos pode dizer
Todas as máquinas em funcionamento geram algum nível de vibração. O desafio está em distinguir aquilo que faz parte do comportamento normal do equipamento de uma alteração que pode estar associada a desgaste, deterioração ou uma condição mecânica anormal.
Por isso, uma análise não deve basear-se apenas num valor global.
A amplitude permite perceber a intensidade da vibração. A frequência ajuda a identificar em que zonas do sinal essa energia está concentrada. E a evolução destes parâmetros ao longo do tempo permite construir tendências e comparar o comportamento atual com o histórico da máquina.
É precisamente esta combinação que torna a análise de vibrações uma ferramenta tão útil na monitorização da condição.
As normas da família ISO 20816 utilizam tanto a magnitude da vibração como alterações dessa magnitude na avaliação do comportamento das máquinas. A própria norma salienta que os critérios devem ser aplicados tendo em consideração as características específicas de cada equipamento e as suas condições de funcionamento.
Duas máquinas aparentemente iguais podem apresentar comportamentos diferentes devido à instalação, fundação, carga, velocidade, acoplamentos ou processo onde estão inseridas. É por isso que conhecer o histórico e as condições reais de operação é tão importante quanto o valor medido.
Padrões que podem indicar uma anomalia
Muitos problemas mecânicos produzem alterações características no comportamento vibratório de uma máquina.
Um desequilíbrio pode provocar aumento da vibração associado à velocidade de rotação. Um desalinhamento pode gerar padrões distintos dependendo do tipo e severidade da condição. Folgas mecânicas, problemas de fixação ou alterações na rigidez da estrutura também podem modificar significativamente o sinal.
Nos rolamentos, a análise pode revelar componentes de frequência associadas à geometria e velocidade de funcionamento. Em engrenagens, alterações na frequência de engrenamento e bandas laterais podem fornecer informação útil sobre a condição dos dentes ou do conjunto mecânico.
Também existem situações de ressonância, em que uma frequência de excitação se aproxima de uma frequência natural da estrutura, provocando um aumento significativo da resposta vibratória.
Nenhum destes fenómenos deve, no entanto, ser diagnosticado apenas através de uma regra automática.
O mesmo padrão pode ter diferentes significados consoante a velocidade, carga, tipo de apoio, estrutura e configuração da máquina. É por isso que a interpretação deve sempre relacionar o sinal medido com as características reais do equipamento.
A análise torna-se especialmente relevante quando os dados são comparados ao longo do tempo.
Uma alteração progressiva pode ser mais importante do que um valor pontual elevado. Da mesma forma, uma máquina que mantém níveis estáveis durante meses pode apresentar uma mudança súbita que justifique uma investigação, mesmo que o valor absoluto continue dentro de limites anteriormente considerados aceitáveis.
A ISO 20816 utiliza precisamente dois conceitos importantes na avaliação: a magnitude da vibração e a alteração dessa vibração relativamente a condições anteriores. Para máquinas industriais, a ISO 20816-3 aplica estes princípios tanto a monitorização contínua como não contínua, salientando também que os valores de referência devem ser usados tendo em conta as características específicas da máquina.
Este princípio é particularmente importante na manutenção preditiva: não esperar necessariamente que um valor ultrapasse um limite para começar a analisar uma alteração de comportamento.
O histórico de cada equipamento permite criar uma referência e perceber quando o padrão começa a afastar-se do comportamento habitual.
Medir é apenas o início
Um sistema de monitorização pode recolher grandes quantidades de informação, gerar tendências e criar alarmes. Mas esses dados só ganham valor quando são corretamente interpretados.
Para realizar uma avaliação técnica é necessário conhecer o tipo de máquina, velocidade de rotação, carga, condições do processo, configuração dos rolamentos, transmissão, fundação e outros fatores que podem influenciar o comportamento vibratório.
Por essa razão, a análise de vibrações não deve ser vista apenas como uma medição instrumental. É uma combinação entre dados, experiência, conhecimento da máquina e interpretação técnica.
É precisamente essa capacidade de passar da medição para o diagnóstico que permite utilizar a análise de vibrações como ferramenta de apoio à manutenção.
Ao identificar alterações numa fase inicial, torna-se possível investigar a causa, acompanhar a evolução e planear uma intervenção de forma mais informada, reduzindo a dependência de decisões baseadas apenas em avarias ou manutenção calendarizada.
A ABCL Systems trabalha esta área integrada com monitorização, diagnóstico e acompanhamento técnico, procurando adaptar a análise às características reais de cada equipamento e instalação.
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