Frequência de Passagem na Pista Externa (BPFO)
Calcula a frequência de passagem dos elementos rolantes pela pista externa (BPFO), a assinatura que um defeito localizado no anel externo de um rolamento imprime no espectro de vibração: BPFO = (número de elementos ÷ 2) × frequência de rotação × (1 − diâmetro do elemento ÷ diâmetro primitivo × cosseno do ângulo de contato). O resultado, em hertz, é a frequência em que aparece um pico cada vez que uma esfera ou rolo passa sobre a falha; por não ser múltiplo inteiro da rotação, ela se distingue de desbalanceamento e desalinhamento, que aparecem em 1× e 2× a rotação. Como as pistas escorregam ligeiramente, a frequência medida costuma ficar 1% a 2% abaixo da teórica, então procure a banda e não a raia exata. Um rolamento rígido de esferas 6205 tem BPFO em torno de 3,6 vezes a rotação do eixo, e vale sempre a conferência de que a BPFO somada à frequência da pista interna dá exatamente o número de elementos vezes a rotação. Informe o número de elementos rolantes, a frequência de rotação do eixo, o diâmetro do elemento rolante, o diâmetro primitivo e o ângulo de contato.
Resultado
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BPFO: achar o defeito da pista externa no espectro
O técnico de preditiva coleta o espectro de uma motobomba, encontra meia dúzia de picos entre 100 e 200 Hz e precisa decidir se para a máquina no fim de semana ou espera a próxima rota. Sem a BPFO calculada antes da coleta, esse espectro não diz nada: qualquer pico vira suspeito e a decisão volta a ser o ouvido do mecânico. O erro custa dos dois lados — trocar rolamento bom por causa de um pico de folga estrutural, ou deixar passar uma esfoliação na pista externa enquanto ela ainda aparece só no envelope e o valor global nem se mexeu.
A conta é BPFO = (n ÷ 2) × fr × (1 − (d ÷ D) × cos α). O n é o número de elementos rolantes, fr a rotação do eixo em hertz, d o diâmetro da esfera ou do rolo, D o diâmetro primitivo (a circunferência que passa pelo centro dos elementos) e α o ângulo de contato em graus. Só a razão d ÷ D entra na fórmula, então milímetro ou polegada dá no mesmo desde que os dois campos usem a mesma unidade. O resultado costuma cair perto de 0,4 × n vezes a rotação: com os padrões da tela, 4,93 vezes. A conferência que nunca falha é somar BPFO e BPFI, que tem de dar exatamente n × fr.
A fórmula pressupõe rolamento puro, sem escorregamento, com a pista externa fixa na carcaça e a interna girando com o eixo. Se o arranjo for invertido, com anel externo girante, os papéis das duas frequências trocam. Carga axial e folga interna mudam o ângulo de contato efetivo, e é por isso que a raia medida aparece 1% a 2% abaixo da calculada: os elementos patinam um pouco a cada volta. O erro de unidade clássico é digitar a rotação em rpm no campo de hertz — 1500 rpm são 25 Hz, e quem esquece de dividir por 60 sai caçando pico em 7,4 kHz.
Perguntas frequentes
Como a tela chega a 123,251 Hz com os valores padrão?
Meu rolamento é rígido de esferas. Que ângulo de contato uso?
Por que apareceu a mensagem pedindo para conferir os valores?
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