BANCADA DO MECÂNICO · TOKEN ENGENHARIA

Espectro de Vibração — reconheça o defeito pela assinatura na FFT

Monte a forma de onda a partir das componentes clássicas de vibração de máquinas rotativas — 1×, 2×, 3× da rotação e o pico de defeito de rolamento (BPFO) — e veja o espectro e o diagnóstico automático por leitura de assinatura: desbalanceamento, desalinhamento, rolamento ou folga.

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Forma de onda e espectroDiagnóstico por assinatura1×, 2×, 3× e BPFOImprime a leituraSem cadastro · gratuitoAtendimento nacional

Resposta rápida

O espectro de vibração organiza a mesma vibração da máquina por frequência em vez de por tempo — e cada tipo de defeito mecânico vibra numa frequência característica, como uma impressão digital. Esta ferramenta monta o espectro a partir de 4 componentes clássicas (1×, 2×, 3× da rotação e o BPFO do rolamento) e aplica leitura automática de assinatura. No exemplo da página (máquina a 1800 RPM, 1× = 30,0 Hz, com um pico isolado de 4,0 mm/s em BPFO), a dominância do 1× fica em apenas 36% da energia total — longe do desbalanceamento — e o diagnóstico automático aponta defeito de pista externa de rolamento. É um padrão típico de leitura, não um laudo: a confirmação sempre exige análise de um técnico habilitado.

Token Engenharia

CABINE DE LEITURA DE ESPECTRO

Monte o espectro, calcule os endereços do rolamento e leia a assinatura

Você informa a rotação, a geometria do rolamento e a altura de cada componente em mm/s RMS. A cabine calcula FTF, BPFO, BPFI, BSF e BDF, desenha onde cada uma cai no eixo e diz de que padrão a forma se aproxima — indício, nunca diagnóstico.

Engenharia: Token Engenharia · Responsável técnico CREA-RJ · Atualizado em 19/08/2026

ESPECTROHz embaixo · ordens (×) em cima · amplitude em mm/s RMS

0,01,22,43,54,7AMPLITUDE — mm/s RMS1.280,000,0×230,8×451,5×682,3×913,0×1143,8×1364,5×1595,3×1826,1×FREQUÊNCIA (Hz)ORDENS (× rotação)zona cega> f_s/2FTFBSFBPFOBDFBPFIdefeito de pista externa (BPFO) 4,00 mm/s

1× — rotação2×3×pico de rolamentoendereço calculado · piso · zona cega
Eixo com QUEBRA declarada: linear de 0 a 182,0 Hz (onde mora o sinal) e comprimido daí até f_s/2 = 1.280,0 Hz, onde o eixo termina; depois disso, zona cega hachurada — a FFT não enxerga. Nada é escondido: o que cai no trecho comprimido continua desenhado.
O que este desenho é: um espectro montado a partir das componentes que você informou — não é uma FFT de amostras. Amplitudes em mm/s RMS. Por componente senoidal, o pico é √2 × RMS — mas isso não vale para o valor global de um sinal com várias componentes.

PARÂMETROSo que você mede

CASOS DE PARTIDA

MÁQUINA

Placa do motor, inversor ou tacômetro. É ela que vira o 1×.
O pico que você leu no analisador. Em branco, δ nasce zero.

GEOMETRIA DO ROLAMENTO (do seu datasheet)

Quantas esferas ou rolos — do datasheet.
Do datasheet. O exemplo 6205-2RS citado usa 0°.
Ø da esfera ou rolo. Só a razão d/D entra na conta.
Ø primitivo, de centro a centro. Maior que d.
Vale para d e D juntos.
Preenche n, α, d e D do exemplo citado.

COMPONENTES — mm/s RMS

3,0
Quanto da vibração está na própria rotação.
0,0
Sobe junto do 1× quando o eixo está desalinhado.
0,0
Com 1× e 2× altas, fecha o trem de harmônicas da folga.
Onde a cabine põe o pico não-síncrono do rolamento.
4,0
Altura do pico no endereço escolhido acima.
0,10
Ruído de banda larga declarado — levanta o tapete do espectro.

FORMA DE ONDAa onda desenha o PICO = √2 × RMS

Janela de 133,3 ms (4 revoluções do eixo), reconstruída das mesmas componentes. A onda desenha o PICO (√2 × RMS) de cada componente; a barra do espectro é o RMS. Pico máximo desta janela: 9,879 mm/s.

GRADE DE AQUISIÇÃO

Topo do eixo do analisador. A cabine deriva para cima se um endereço não couber.
Mais linhas = Δf menor e janela T maior — é o que resolve a gaiola.

Endereços do rolamento no eixo

componente Hz ordem

ASSINATURA DOMINANTE

Defeito de rolamento

grandeza que a fez aparecer: 64,0 % — acima do gatilho de «provável»

PROVÁVEL

Defeito de rolamento — provável

Padrão compatível com defeito de pista externa (BPFO) — indício, não diagnóstico: confirme com medição real, envelope e histórico.

  • Desbalanceamentofrac = 36,0 % · gatilho declarado 50,0 % · −14,0 ponto(s) percentual(is) abaixo
    frac(1×) — fração da energia das componentes informadas
  • Desalinhamento / eixo empenadofrac(2×) = 0,0 % · gatilho declarado 20,0 % · −20,0 ponto(s) percentual(is) abaixo · R(2×,1×) = 0,0 %
    frac(2×) ou R(2×,1×) — a razão só conta quando 1× > 0
  • Defeito de rolamento — defeito de pista externa (BPFO) — provávelfrac = 64,0 % · gatilho declarado 25,0 % · +39,0 ponto(s) percentual(is) acima
    frac(componente casada) — só dispara com casamento na janela declarada
  • Folga mecânicanão avaliado — somente 1 ordem(ns) inteira(s) com frac ≥ 2 % — trem de harmônicas não caracterizado
    H′ = Σ frac das ordens ≥ 2 — exige 3 ordens inteiras com frac ≥ 2 %

Levar o overall 5,000000 mm/s para a severidade de vibração →

Os gatilhos deste farol são critério declarado pela Token Engenharia para leitura didática — não são classificação de severidade e não saem de nenhuma norma. Todos são relativos (fração de energia e razão entre componentes), ficam visíveis e ajustáveis aqui, e a versão usada é impressa nesta folha.

  • CASAMENTO — Este pico bate com a BPFO dentro de ± 1,6132 Hz (± 1,5 % da frequência calculada; sem FFT não existe Δf, então o termo ± 2 linhas vale 0 nesta onda). Desvio medido: 0,0000 %. A janela existe porque o rolamento real escorrega: procure a componente próxima da calculada, não idêntica.

f_r — rotação

30,000 Hz

RPM / 60

overall RMS

5,000000 mm/s

√(Σ A_rms²) — Parseval

frac da ordem dominante

64,00 %

A² / Σ A²

R(2×,1×)

0,0 %

A_rms(2×) / A_rms(1×)

BPFO calculado

107,5435 Hz

3,5848 × a rotação

δ do casamento

0,0000 %

janela ± 1,6132 Hz

VERIFICAÇÃO DO MOTORos invariantes na sua frente

BPFO + BPFI = 107,543545082 + 162,456454918 = 270,000000000
n · f_r      = 9 × 30,000000 = 270,000000000 · dif 0,000000000
n · FTF       = 107,543545082 = BPFO · dif −0,000000000
BPFO < BPFI: sim · FTF/f_r = 0,398309 = (1 − r)/2

CARTA DE ASSINATURASclique e o caso carrega na cena

Memória de cálculo — as contas passo a passo (fechada na tela, inteira no papel)

MEMÓRIA DE CÁLCULOequação, número e conferência

ENTRADA rotação ……………. 1.800,00 rpm f_r = RPM/60 ……….. 30,000000 Hz n / d / D / α ………. 9 / 7,9400 / 39,0400 mm / 0,00° CINEMÁTICA (rolamento sem escorregamento) r = (d/D)·cos α …….. 0,203381148 FTF = (f_r/2)(1−r) ….. 11,949283 Hz = 0,398309 × BPFO = (n/2)f_r(1−r) … 107,543545 Hz = 3,584785 × BPFI = (n/2)f_r(1+r) … 162,456455 Hz = 5,415215 × BSF = (D/2d)f_r(1−r²) .. 70,702431 Hz = 2,356748 × (giro do elemento) BDF = 2·BSF ………… 141,404863 Hz = 4,713495 × (impacto nas duas pistas) AMPLITUDES (mm/s RMS) E ENERGIA 1× A_rms 3,0000 · pico 4,2426 · p-p 8,4853 · frac 36,0000 % 2× A_rms 0,0000 · pico 0,0000 · p-p 0,0000 · frac 0,0000 % 3× A_rms 0,0000 · pico 0,0000 · p-p 0,0000 · frac 0,0000 % BPFO A_rms 4,0000 · pico 5,6569 · p-p 11,3137 · frac 64,0000 % Σ A² ……………… 25,000000 mm²/s² overall = √(Σ A²) …… 5,000000 mm/s RMS (Parseval) R(2×,1×) …………… 0,0 % H′ = Σ frac (ordens ≥2) 0,0000 % piso declarado ……… 0,10 mm/s · piso/A_max 2,50 % GRADE DE AQUISIÇÃO F_max / LOR ………… 1.000,00 Hz / 3.200 f_s = 2,56·F_max ……. 2.560,000 Hz · N = 2,56·LOR = 8.192 Δf = F_max/LOR ……… 0,312500 Hz · T = LOR/F_max = 3,200000 s f_s/N = F_max/LOR = 1/T 0,312500 = 0,312500 = 0,312500 LIMIARES — 0.5/0.7 (1×) · 0.2/0.4 (2×) · 0.1/0.25 (rolamento) · 0.3/0.45 (H′) histerese 0.03 nas frações e 0.05 na razão · criterio declarado pela Token Engenharia (PARECER F2 §AJ-2) — relativo, sem norma g = 9.80665 m/s² — decisao declarada da casa (v1.2.10) — g = 9,80665 m/s2 exato

Auto-conferência dos invariantes: BPFO + BPFI − n·f_r = 0,000000000 · BPFO − n·FTF = −0,000000000 · BPFO < BPFI: sim ⇒ motor conferido ✓

O que esta cabine faz e o que não faz. Ela lê forma (como a energia se reparte entre as componentes), não amplitude. BPFO, BPFI, BSF/BDF e FTF saem da cinemática do rolamento (rolamento sem escorregamento), calculadas a partir da geometria que você informa — a Token não embute catálogo de fabricante. O elemento rolante gira na BSF e um defeito nele bate duas vezes por giro — uma em cada pista. Por isso o que aparece no espectro é a BDF = 2 × BSF. As duas convenções circulam com o mesmo nome na literatura: aqui elas aparecem separadas e nomeadas, para você não comparar número de uma com rótulo da outra. Os gatilhos deste farol são critério declarado pela Token Engenharia para leitura didática — não são classificação de severidade e não saem de nenhuma norma. Todos são relativos (fração de energia e razão entre componentes), ficam visíveis e ajustáveis aqui, e a versão usada é impressa nesta folha. Para saber se o nível medido é aceitável, use a severidade de vibração.

De onde vêm as 4 frequências do espectro

Toda máquina rotativa tem um eixo girando a uma velocidade conhecida — e é dessa velocidade que nascem as frequências que o espectro procura:

  • 1× (uma vez por rotação): a frequência do próprio eixo, em Hz = RPM ÷ 60. Todo eixo girando vibra pelo menos um pouco em 1×; o que muda é o quanto.
  • 2× e 3× (harmônicas): múltiplos inteiros exatos de 1×. Aparecem quando a vibração não é um seno puro — um desalinhamento, por exemplo, empurra energia para o 2×.
  • BPFO (Ball Pass Frequency Outer race): não é múltiplo de 1× — é calculada pela geometria do rolamento (número de elementos rolantes, diâmetros, ângulo de contato). É a frequência com que cada elemento rolante passa por um mesmo ponto da pista externa; um defeito ali produz um impacto a cada passagem, e o espectro mostra isso como um pico isolado exatamente em BPFO, sem relação com 1×, 2× ou 3×.

No exemplo desta página, a máquina gira a 1800 RPM (1× = 30,0 Hz) e o BPFO configurado é 107 Hz — um valor típico de catálogo de rolamento, bem distante de 1×, 2× ou 3×. É exatamente essa distância que torna o pico em BPFO reconhecível: ele não se confunde com as harmônicas da rotação.

As quatro leituras

A assinatura de cada defeito no espectro

Desbalanceamento concentra a energia quase toda no 1×. Desalinhamento faz o 2× subir perto do 1×. Defeito de pista externa de rolamento aparece como um pico isolado, sozinho, na frequência BPFO — longe das harmônicas da rotação. E folga mecânica ergue 1×, 2× e 3× juntos, com o piso de ruído mais alto do que o normal. São quatro padrões diferentes, cada um apontando para uma causa mecânica diferente — e é por isso que a leitura de espectro é o primeiro passo de qualquer diagnóstico de vibração.

Por que este espectro não é uma FFT real

É importante ser direto sobre o que esta ferramenta faz e o que ela não faz. A forma de onda que você vê é montada: soma dos 4 senos (1×, 2×, 3×, BPFO), cada um com a amplitude que você configurou, mais um ruído de fundo determinístico — e o espectro mostra exatamente essas 4 barras, nas frequências que você já sabia que existiam.

Uma FFT (Fast Fourier Transform) real parte do caminho inverso: um acelerômetro mede a vibração de verdade no equipamento, milhares de amostras por segundo, e o algoritmo revela quais frequências estão presentes — incluindo picos que ninguém previu, ruído real do ambiente, e a interação entre defeitos que nenhuma fórmula simples captura. É o trabalho de um analisador de vibração de verdade, com sensor calibrado e software especializado, em cima de dados coletados na máquina.

O valor desta ferramenta é pedagógico: treinar o olho para reconhecer a assinatura de cada defeito antes de olhar um espectro medido de verdade — não substituir a coleta nem a análise real.

Na prática de campo, a coleta muda bastante essa conta. O acelerômetro fica fixado o mais perto possível do rolamento (mancal), porque a vibração perde amplitude rápido ao atravessar a carcaça — um ponto de fixação ruim, ou colado longe da fonte, já distorce o espectro antes mesmo de qualquer defeito real existir. A leitura normalmente sai em três eixos (radial, tangencial e axial), porque cada tipo de defeito tende a se destacar mais num eixo do que nos outros — desbalanceamento pesa no radial, folga axial pesa no eixo axial, por exemplo. E a unidade usada aqui, mm/s, mede velocidade de vibração; medições em aceleração (g) ou deslocamento (mícron) contam a mesma história de um jeito diferente, mais sensível a frequências altas ou baixas conforme o caso — a escolha da unidade certa para cada faixa de frequência também é trabalho de análise, não de leitura isolada do espectro.

Erros comuns na leitura de um espectro de vibração

  • Olhar só o pico mais alto e ignorar o resto. Mais de um padrão pode disparar ao mesmo tempo — um desalinhamento tensiona o rolamento e acelera seu desgaste; ver só o maior pico e fechar o diagnóstico cedo demais é o erro mais comum.
  • Confundir harmônica com BPFO. 2× e 3× são múltiplos exatos de 1×; BPFO quase nunca é. Se o pico cai exatamente em 2× ou 3×, a leitura correta é harmônica de desalinhamento ou folga — não rolamento.
  • Diagnosticar de uma coleta só. Um pico isolado pode ser real ou pode ser ruído do instante da medição. A tendência ao longo de várias coletas pesa tanto quanto o valor de uma coleta isolada — é assim que a análise de vibração profissional trabalha.
  • Tratar o limiar como sentença. Os limiares desta ferramenta (70% de energia, 50% de razão 2×/1×, 2 mm/s em BPFO) são simplificados para fins didáticos — a fronteira real varia com a máquina, a base, o histórico e a norma de severidade adotada.
  • Agir sem confirmar em campo. Trocar rolamento, balancear ou realinhar a partir só de um padrão espectral, sem coleta real nem análise de um técnico habilitado, é decisão de manutenção tomada no escuro.

Quando o padrão precisa virar diagnóstico de verdade — coleta em campo, comparação com histórico, laudo — é a manutenção industrial da Token que assume: análise de vibração, balanceamento e correção com responsabilidade técnica.

Do espectro didático ao analisador na máquina

Ler o espectro da SUA máquina — com histórico, alarme e diagnóstico — é o coração da manutenção preditiva da Token: medição em campo e laudo por engenheiro.

Perguntas frequentes

O que é um espectro de vibração?

É a mesma vibração medida no equipamento, organizada por frequência em vez de por tempo. O espectro mostra picos: em qual frequência a vibração é forte e em qual é fraca — e cada defeito mecânico vibra numa frequência característica, como uma impressão digital.

O que significam 1×, 2×, 3× e BPFO?

1× é a frequência de rotação do eixo (RPM ÷ 60). 2× e 3× são harmônicas, múltiplos inteiros de 1×. BPFO é a frequência de passagem dos elementos rolantes pela pista externa do rolamento — calculada pela geometria do rolamento, não é múltiplo de 1×.

Como a ferramenta chega ao diagnóstico automaticamente?

Por leitura prática de assinatura: 1× dominante aponta desbalanceamento; 2× alto perto do 1× aponta desalinhamento; pico isolado em BPFO aponta defeito de rolamento; e 1×+2×+3× altos com ruído de fundo apontam folga mecânica. São critérios usuais, simplificados para fins didáticos.

Este espectro é uma FFT real?

Não. É a soma de 4 componentes conhecidas (1×, 2×, 3×, BPFO) com as amplitudes que você configurou, mais ruído determinístico. Uma FFT real parte de um sinal medido no campo e revela frequências que ninguém escolheu de antemão.

O diagnóstico substitui um analista de vibração?

Não. É um padrão típico com limiares simplificados para fins didáticos — não é laudo. A confirmação sempre exige análise de campo por um técnico habilitado, com o histórico da máquina e a coleta real.

Por que mais de um diagnóstico pode disparar junto?

Os critérios não são excludentes — uma máquina real soma problemas: desalinhamento tensiona rolamento, folga alimenta várias harmônicas ao mesmo tempo. Quando mais de um padrão dispara, o certo é investigar o conjunto.

O que fazer depois de ver o padrão de defeito?

Registrar o padrão e programar a coleta de campo: um analista de vibração mede a máquina de verdade, compara com o histórico de coletas e confirma — ou descarta — o diagnóstico antes de qualquer intervenção. É o serviço de manutenção preditiva da Token.

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Do padrão no espectro à coleta confirmada em campo

A ferramenta treina a leitura da assinatura; a Token mede a vibração real da máquina, confirma o diagnóstico e executa o balanceamento ou a correção — manutenção preditiva com responsabilidade técnica, em todo o Brasil.

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