Desalinhamento de eixos: tipos, sintomas e como o verificar

O acoplamento da bomba está quente ao toque, há pó preto de borracha dentro do resguardo, e o rolamento do lado do acionamento já foi trocado pela segunda vez este ano. A vibração, entretanto, é «tolerável», e a máquina continua a trabalhar. É assim que costuma parecer o desalinhamento de eixos: um defeito que raramente assusta com números no vibrómetro e que, ao mesmo tempo, desmonta a máquina por dentro de forma metódica. Vamos analisar os seus três tipos, o mecanismo de desgaste, os sintomas nas medições e a ordem de verificação da geometria.

Atualizado em 27 de agosto de 2026 · por AXILINE · Vila Nova de Gaia

O desalinhamento é um defeito de montagem, não do rotor

O rotor pode estar perfeitamente equilibrado e a máquina, mesmo assim, continuar a vibrar e a destruir os rolamentos. Isto porque o desalinhamento não está no rotor. Está na geometria do conjunto: na posição do motor em relação à bomba, no pacote de calços sob os pés, na estrutura, nos parafusos de ancoragem, na argamassa de nivelamento, na tubagem ligada de forma rígida. Corrige-se não com massas de equilíbrio, mas deslocando a máquina sobre a fundação.

Tenha sempre presente a diferença entre as duas palavras. O desalinhamento é a causa, o estado da máquina. O alinhamento de eixos é a ação com que se elimina esse estado. Por confusão nos termos, os pedidos de serviço regularmente pedem para «equilibrar, porque há desalinhamento», quando são dois trabalhos diferentes, feitos com ferramentas diferentes.

A escala de grandezas aqui foge ao que o olho de um mecânico está habituado a avaliar. Fala-se de centésimas de milímetro no acoplamento. Uma régua encostada às metades do acoplamento e um apalpa-folgas na folga frontal detetam um erro grosseiro de montagem, mas não detetam o que mata um rolamento em meio ano. Por isso, um alinhamento «a olho» e um alinhamento por relógios comparadores produzem máquinas diferentes no final, mesmo que ambas pareçam bem montadas.

• Montagem feita à régua e apalpa-folgas, sem relógios comparadores e sem cálculo de calços.
• Crescimento térmico desigual: uma máquina alinhada a zero a frio fica desalinhada em regime de funcionamento.
• Assentamento da fundação, fissuras e argamassa de nivelamento descolada, parafusos de ancoragem soltos.
• Tensão de uma tubagem ou conduta ligada de forma rígida: o tubo puxa o bocal e desloca a máquina.
• Pé mole: o aperto do parafuso empena a carcaça e desalinha os alojamentos dos rolamentos.
• Substituição do motor ou do acoplamento por outro tamanho sem reajustar o alinhamento com relógios comparadores.
• Desgaste dos assentos, veio empenado, batimento da metade do acoplamento no veio: a geometria altera-se sem qualquer deslocação da máquina.

O desalinhamento revela-se muitas vezes a causa-raiz que se disfarça de vários defeitos diferentes ao mesmo tempo: vibração elevada, desgaste do acoplamento, falha prematura do rolamento, fuga no vedante, rutura dos parafusos da metade do acoplamento. Ao eliminá-lo, por vezes resolve-se quatro problemas com uma única ação.

Os três tipos de desalinhamento e os quatro números que o descrevem

A divisão didática em três tipos é útil porque indica para onde deslocar a máquina e o que alterar nos calços. Mas também é enganadora: tipos puros praticamente não existem na realidade.

Uma medição real não dá um «tipo», mas quatro números. Deslocamento e ângulo no plano vertical, deslocamento e ângulo no plano horizontal. Alinhar a máquina significa colocar os quatro dentro da tolerância: a vertical corrige-se com calços sob os pés, a horizontal deslocando a máquina lateralmente. Um quinto número, a folga axial entre as metades do acoplamento, também tem de ser ajustado conforme exigido pelo fabricante do acoplamento, caso contrário o elemento elástico trabalha com pré-tensão ou com folga.

A componente angular não se define em graus, mas pela diferença de folga por unidade de comprimento: milímetros por 100 mm de diâmetro ou pelo comprimento do espaçador. O mesmo ângulo, num acoplamento de 300 mm de diâmetro, dá uma variação de folga três vezes maior do que num acoplamento de 100 mm de diâmetro. Por isso, as leituras «em bruto» de uma máquina não podem ser transferidas para outra nem comparadas diretamente.

O que o desalinhamento faz ao acoplamento, aos rolamentos e aos vedantes

O mecanismo é simples. O acoplamento liga dois veios que não estão onde «gostariam» de estar. Logo, está deformado. A deformação de um corpo elástico é, ela própria, uma força: quanto mais rígido o elemento e maior o deslocamento, maior a reação. Numa rotação, essa deformação percorre um ciclo completo duas vezes, e é daí que surge a componente ao dobro da frequência de rotação.

Obtém-se dois efeitos ao mesmo tempo. Uma força lateral constante, que empurra o veio sempre para o mesmo lado num referencial fixo. E uma componente variável, que carrega o acoplamento, o veio e os rolamentos com inversão de sinal. A primeira estraga rolamentos e vedantes. A segunda acumula fadiga no metal.

• O acoplamento aquece. O elemento elástico trabalha por histerese: parte da deformação transforma-se em calor. Um resguardo quente e pó preto de borracha lá dentro são um sintoma direto que o vibrómetro não mostra.
• A borracha envelhece e esfarela, os pinos e buchas desgastam-se, os dentes dos elementos tipo garra cortam-se de um lado. Substituir o elemento sem alinhar significa voltar ao mesmo problema dentro de poucos meses.
• O rolamento perde vida útil. A vida útil é calculada segundo a ISO 281: para rolamentos de esferas, depende da carga dinâmica equivalente elevada ao cubo. A aritmética é implacável: a carga aumenta 26% e a vida útil calculada cai para metade. A força lateral do desalinhamento soma-se à carga de trabalho e facilmente produz esse aumento.
• Os vedantes desgastam-se de forma assimétrica. O veio percorre uma trajetória alongada ou em forma de oito, o retentor desgasta-se de um lado, o vedante mecânico perde a planeza. Uma fuga de um só lado e a substituição repetida do mesmo vedante são um assunto de geometria, não de qualidade do vedante.
• Os parafusos das metades do acoplamento sofrem fadiga. O momento fletor alternado carrega a fixação com um ciclo duas vezes por rotação. Locais típicos de rotura: parafusos da metade flangeada do acoplamento, o boleado junto ao cubo, o rasgo de chaveta.
• O veio trabalha em flexão alternada. Num referencial fixo, a força é quase constante, mas no veio em rotação ela percorre a secção em círculo, pelo que cada fibra do metal é alternadamente tracionada e comprimida.
• Parte da potência é desperdiçada a aquecer o acoplamento, os rolamentos e os vedantes, em vez de se converter em trabalho útil.

Preste atenção à ordem de verificação em falhas repetidas. Se o mesmo rolamento ou o mesmo vedante falha pela segunda vez, não faz sentido substituir a peça antes de medir o alinhamento e verificar o pé mole.

Fontes: ISO 281:2007

Sintomas nas medições: o que mostra o instrumento

Uma ressalva desde já, sem a qual tudo o resto se transforma em adivinhação. A vibração dá uma hipótese, não um diagnóstico. O desalinhamento confirma-se por medição direta da geometria, e o espectro só lhe diz que vale a pena pegar nos relógios comparadores e gastar uma hora.

Não basta olhar para um único ponto, é preciso comparar pontos entre si. Um instrumento de dois canais é aqui mais prático do que medições sucessivas: a fase de dois pontos é obtida num único arranque, nas mesmas condições, com a mesma marca refletora no veio.

• 2x percetível no espectro. Limiar de trabalho para suspeita: razão 2x/1x superior a 0,5. O aparecimento de 2x explica-se pelo facto de o acoplamento se deformar duas vezes por rotação.
• Vibração axial forte. Uma medição ao longo do veio no apoio do rolamento junto ao acoplamento demora dois minutos e resolve metade da questão. No desalinhamento angular, a axial é muitas vezes comparável à radial ou superior a ela.
• Desfasamento de cerca de 180° entre os dois lados do acoplamento no sentido axial. Os sensores ficam no apoio do motor e no apoio da máquina, ambos ao longo do veio, orientados da mesma forma. As duas metades da máquina movem-se uma ao encontro da outra.
• Reação ao aquecimento. O nível altera-se ao longo dos 20 a 60 minutos até atingir o regime, porque os veios se afastam com o crescimento térmico. O desequilíbrio não se comporta assim.
• Reação à carga. As leituras variam junto com a pressão, o caudal, a temperatura do fluido bombeado.
• Órbita em forma de oito. Este sintoma só está disponível em máquinas com chumaceiras de deslizamento e sensores de deslocamento do veio instalados de fábrica; não se obtém com um vibrómetro portátil.

• Registe três direções em cada apoio de rolamento nos dois lados do acoplamento: horizontal, vertical, axial.
• Registe separadamente a vibração total em mm/s RMS e a amplitude de 1x. A diferença entre as duas já ajuda a classificar o problema.
• Defina o Fmax de forma a que 1x, 2x e 3x fiquem claramente incluídos no espectro, e registe a razão 2x/1x.
• Registe a fase de 1x em dois pontos em simultâneo, com a mesma montagem de sensores.
• Repita a medição com a máquina fria e com a máquina quente, no mesmo regime.
• Inspecione o acoplamento, o resguardo, os pés e os vedantes. A inspeção revela sintomas que nenhum espectro mostra.

Um acoplamento flangeado rígido pode transmitir forças enormes quase sem aumento de 2x: não tem como se deformar. A ausência de 2x não afasta a suspeita de desalinhamento. Nesse caso, o diagnóstico apoia-se na vibração axial, na fase entre os dois lados do acoplamento e na medição direta da geometria. A separação detalhada dos sintomas, ponto por ponto, está desenvolvida no nosso artigo sobre como distinguir desequilíbrio de desalinhamento.

Fontes: ISO 13373-3:2015 · ISO 20816-1:2016

Pé mole: a causa mais frequente de falso desalinhamento

A máquina assenta em quatro pés, mas um plano é definido por três pontos, por isso um dos pés acaba sempre por ser «a mais». Tal como uma mesa de quatro pernas num chão irregular: três pernas tocam no chão, a quarta pode ficar no ar. A diferença é que a mesa apenas abana, enquanto a carcaça da máquina, ao apertar o parafuso, empena e desalinha os alojamentos dos rolamentos.

A partir daqui começa a parte mais desagradável. O veio dentro da máquina já está inclinado, antes mesmo de qualquer acoplamento. Um sistema laser mostrará, com toda a honestidade, um desalinhamento. Vai eliminá-lo com toda a honestidade, gastando meio dia. E ao turno seguinte o nível volta, porque a causa continua debaixo do pé. Além disso, o próprio alinhamento não converge: desloca a máquina, aperta os parafusos, e as leituras fogem de forma diferente de cada vez.

Por isso, o pé mole verifica-se antes do alinhamento, não depois. E volta a verificar-se após cada remontagem do pacote de calços.

• Folga paralela: o pé paira acima da base de forma uniforme, é preciso um calço com a espessura certa.
• Folga angular: o pé apoia-se na aresta, a folga é em cunha. Não se resolve com calços planos, é preciso trabalhar a base.
• Pé elástico: o próprio pé ou a estrutura está deformado e curva-se ao apertar. É a variante mais persistente.
• Detritos sob o pé: sujidade, rebarba, camada de tinta, um calço antigo esquecido, um excesso de espessura de soldadura.
• Um pacote de uma dezena de lâminas finas. Funciona como uma mola e provoca pé mole mesmo com um assentamento perfeito.
• Tensão externa: tubagem, conduta, entrada de cabos, resguardo. Puxa a carcaça exatamente como um pé no ar.

• Desaperte todos os parafusos e inspecione as bases. Marcas de assentamento apenas numa parte da base falam por si.
• Aperte todos os pés com o binário nominal. Coloque um relógio comparador sobre um pé, desaperte apenas o parafuso desse pé e observe o levantamento. Repita à volta para cada pé.
• Use como limiar as exigências do fabricante da máquina. Como referência de ordem de grandeza: poucas centésimas de milímetro de levantamento já são motivo para refazer o pacote de calços.
• Use calços inteiros, em aço inoxidável, cobrindo toda a área do pé, no máximo três a quatro lâminas por pacote.
• Desligue o flange da tubagem e veja se o bocal se desloca. Se se deslocar, a tensão tem de ser eliminada antes do alinhamento.
• Verifique a estrutura, os parafusos de ancoragem e a argamassa de nivelamento: fissuras, betão poroso, descolamento, parafusos soltos.

Não tem um relógio comparador à mão? Trabalhe com o vibrómetro onde for seguro fazê-lo: desaperte um parafuso de cada vez com a máquina em funcionamento e observe a amplitude e a fase de 1x. Uma reação percetível a um determinado pé aponta para ele. O método é mais grosseiro do que o dos relógios comparadores, mas não exige paragem.

Como se verifica a geometria e que tolerâncias existem

Todos os métodos resolvem a mesma tarefa: encontrar a posição relativa de dois eixos de rotação e calcular quanto colocar sob cada pé e quanto deslocar a máquina lateralmente. Diferem na precisão, na rapidez e em quantos erros se consegue cometer pelo caminho.

• Rode os dois veios em conjunto, não um de cada vez. Caso contrário, está a medir o batimento da metade do acoplamento, não a posição do eixo.
• Registe leituras em quatro posições: 0, 90, 180 e 270°. Verifique a consistência: a soma das leituras de cima e de baixo deve coincidir com a soma das leituras da esquerda e da direita.
• Meça a flexão da haste em separado, num troço de tubo, e subtraia-a das leituras. Uma haste longa em consola engana mais do que parece.
• Aperte os parafusos com o binário nominal antes de cada leitura. Um pé meio apertado dá números bonitos, mas inúteis.
• Alinhe no estado térmico para o qual a tolerância foi definida, ou defina deslocamentos a frio que compensem o crescimento térmico calculado.
• Ajuste a folga axial entre as metades do acoplamento conforme exigido pelo fabricante do acoplamento. É o que mais se esquece.

Sobre as tolerâncias. Não existe um número único válido para todas as máquinas, e qualquer tabela encontrada na internet é apenas uma referência. A tolerância é tanto mais apertada quanto maior a velocidade: ao passar de 1500 para 3000 rpm, é aproximadamente metade. Depende do tipo de acoplamento e da distância entre os seus planos elásticos: um acoplamento com espaçador longo admite maior deslocamento, mas o ângulo é calculado para o comprimento do espaçador. Para máquinas de 1500–3000 rpm, a ordem de grandeza é a seguinte: o deslocamento dos eixos mede-se em centésimas de milímetro, o ângulo em centésimas de milímetro por 100 mm. Use os valores exatos da documentação da máquina e do acoplamento, que valem mais do que qualquer tabela genérica do setor. Para efeitos de receção contratual, registe o método de medição, o estado térmico da máquina e a base usada para calcular o ângulo.

Dois equívocos: «o acoplamento elástico absorve tudo» e «vamos simplesmente equilibrar»

O primeiro equívoco parece lógico. O acoplamento é elástico, foi instalado precisamente para isso. Só que ele compensa o desalinhamento da única forma possível: deformando-se. E a deformação de um elemento elástico é, ela própria, uma força que chega aos rolamentos, ao veio e aos vedantes. Um elemento rígido, com o mesmo deslocamento, gera uma força maior. Um elemento mole gera uma força menor, mas aquece e sofre fadiga mais depressa. Nesta escolha, não há opção gratuita.

O «desalinhamento admissível» indicado no catálogo do acoplamento é o limite de sobrevivência do próprio acoplamento. Não é um critério de vibração, não é um critério de vida útil do rolamento, não é um critério para o vedante. Uma máquina que se mantém tranquilamente dentro da tolerância de catálogo pode estar a destruir sistematicamente o rolamento do lado do acionamento. Um acoplamento flangeado rígido mostra o extremo oposto: a 2x quase não sobe, porque não há como se deformar, e toda a força vai diretamente para os rolamentos e o veio.

O segundo equívoco sai mais caro. Na frequência de rotação, o instrumento vê um único vetor 1x total, no qual se soma tudo o que atua uma vez por rotação. O instrumento não distingue, nem pode distinguir, o desequilíbrio real do rotor da contribuição do desalinhamento. A massa que o programa calcular a partir de um arranque de teste vai anular o vetor total, ou seja, vai compensar também a força que não lhe pertence. A vibração desce, o relatório é escrito, todos seguem em frente.

• Quando alguém, mais tarde, alinhar corretamente a máquina, a contribuição do desalinhamento desaparece, mas a massa fica. E passa a atuar como um desequilíbrio real, fisicamente introduzido. A vibração fica mais alta do que estava antes de todo o trabalho.
• O desalinhamento não desapareceu. O acoplamento, os vedantes e o rolamento do lado do acionamento continuam a desgastar-se, só que o indicador foi retirado do painel.
• O resultado não se mantém. O desalinhamento varia com o aquecimento e a carga, o que significa que a compensação foi ajustada para um estado térmico e falha noutro.
• Se a correção foi feita por furação, o erro é irreversível. Não se pode voltar a soldar o metal, e num impulsor de parede fina os furos ainda reduzem a resistência.
• Pode haver transferência de desequilíbrio entre planos de correção (secções do rotor onde se colocam as massas de correção): melhora-se um apoio e piora-se o outro.

Um truque prático. Se a máquina já foi equilibrada antes de si, sem que o desalinhamento tenha sido corrigido, localize e retire as massas instaladas anteriormente antes de alinhar. Caso contrário, depois de um alinhamento correto vai obter uma vibração mais alta e terá de procurar a causa outra vez. Temos uma análise vetorial deste caso num artigo próprio sobre desequilíbrio e desalinhamento.

Ordem de trabalhos: da fundação à medição de controlo

A ordem não é arbitrária. Cada passo seguinte apoia-se no anterior, e se trocar dois passos de posição, vai andar a compensar um com o outro, em círculo.

1. Passo 1

   Medição e inspeção antes de mexer em qualquer coisa

   Registe o conjunto base em regime de funcionamento: vibração total em mm/s RMS, amplitude e fase de 1x, razão 2x/1x, componente axial nos dois apoios junto ao acoplamento. Inspecione o acoplamento, o resguardo, os pés, os vedantes, a argamassa de nivelamento. Estes números e fotografias serão depois a única prova de que o trabalho mudou alguma coisa.

2. Passo 2

   Fundação, estrutura, parafusos de ancoragem, fixações

   Fissuras, betão poroso, argamassa de nivelamento descolada, parafusos de ancoragem soltos. Enquanto a base «viver a sua própria vida», o alinhamento não se mantém por mais do que alguns turnos. É o passo mais barato e, muitas vezes, o que resolve a questão por completo.

3. Passo 3

   Eliminar a tensão das tubagens e ligações

   Desligue os flanges e verifique se os bocais se deslocam. A tensão de um tubo ligado de forma rígida funciona exatamente como um pé mole, só que é mais difícil de detetar. Aproveite para verificar também as entradas de cabos e os resguardos fixados rigidamente.

4. Passo 4

   Pé mole

   Verifique cada pé com o relógio comparador, mantendo os restantes apertados. Substitua os calços por lâminas inteiras em aço inoxidável. Repita a verificação depois de refazer o pacote. Enquanto a carcaça empenar ao apertar, não faz sentido avançar.

5. Passo 5

   Deslocamentos térmicos e folga axial das metades do acoplamento

   Determine para que estado térmico está a alinhar. Defina deslocamentos a frio que compensem o crescimento térmico calculado, ou planeie a verificação com a máquina quente. Ajuste a folga axial entre as metades do acoplamento conforme exigido pelo fabricante do acoplamento.

6. Passo 6

   Alinhamento de eixos em dois planos

   Trabalhe com o método escolhido: indicadores inversos ou sistema laser. Traga os quatro números para dentro da tolerância, não só o que é mais fácil de corrigir. Substitua já o elemento elástico desgastado, os pinos e buchas partidos, não deixe para a reparação programada.

7. Passo 7

   Aquecimento e nova medição

   Coloque a máquina em regime de funcionamento, deixe-a aquecer e registe o mesmo conjunto de dados do passo 1. Muitas vezes é aqui que tudo termina: a 2x e a axial baixaram, o nível está normal, não há nada para equilibrar. Não salte esta medição, é ela que separa o trabalho necessário do desnecessário.

8. Passo 8

   Decisão sobre a equilibragem e relatório

   Se a 1x continuar dominante e acima do nível-alvo, a equilibragem do rotor no local é agora adequada. Registe no relatório os pontos e direções de medição, o regime, a velocidade, os valores iniciais e residuais. Repita a medição dentro de duas a quatro semanas: é isso que distingue um resultado estável de um resultado temporário.

Se, depois do alinhamento, a vibração total continuar muito acima da 1x, continue a procurar: rolamentos, roçamento, hidráulica, folgas, ressonância do apoio. Sobre estes casos, temos materiais próprios sobre como ler o espectro e sobre situações em que a equilibragem não resolve.

Quando não há tempo para investigar no local

É possível distinguir desalinhamento de desequilíbrio com meios próprios. É preciso um instrumento de dois canais com medição de fase, meia hora de tempo e disciplina na montagem dos sensores. É exatamente para isso que fazemos o Balanset-1A: dois acelerómetros, um sensor laser de fase e de velocidade por marca refletora, um módulo USB de dois canais com pré-amplificadores, integradores e conversor A/D, um programa para Windows. O instrumento mostra a vibração total e a 1x em separado, amplitude e fase nos dois canais em simultâneo, velocidade de rotação, sinal no tempo e espectro FFT, e depois realiza a equilibragem a um e dois planos pelo método dos coeficientes de influência, calcula a tolerância pelas classes G e gera o relatório.

Digamos com honestidade quais são os limites do instrumento. O Balanset-1A não mede a geometria do alinhamento. Mostra sintomas, ajuda a formular uma hipótese e confirma o resultado do trabalho com números de antes e depois. Para a geometria propriamente dita, precisa de relógios comparadores ou de um sistema de alinhamento a laser.

Quando não há tempo para se dedicar a isto, nós deslocamo-nos. Os nossos engenheiros desenvolvem e fabricam os instrumentos Balanset e também os utilizam para equilibrar no local, por isso a medição e o trabalho vêm das mesmas pessoas. A ordem no local é a mesma descrita acima: primeiro a medição e a separação das causas, depois a mecânica, o pé mole e o alinhamento de eixos, depois, se necessário, a equilibragem do rotor nos seus próprios apoios, e no fim o arranque de controlo e o relatório. Se, depois da medição, se concluir que não é preciso equilibrar, é isso que dizemos. Sobre o instrumento e a metodologia, damos apoio de consultoria: onde colocar os sensores na sua máquina, que direção escolher, como ler as fases obtidas.

• Medição nos apoios de rolamento nos dois lados do acoplamento: vibração total, 1x, 2x, componente axial, fase.
• Separação das causas: desalinhamento, desequilíbrio, pé mole, folgas, ressonância, rolamentos.
• Equilibragem do rotor no local a um ou dois planos, incluindo a distribuição da massa por pás e posições fixas e o cálculo da furação.
• Cálculo da tolerância pelas classes G e avaliação da vibração total por zonas, com indicação da parte aplicável da norma.
• Relatório com os pontos de medição, o regime, os valores iniciais e residuais.

A parte aplicável e a edição da norma para a sua máquina devem ser verificadas separadamente. Os números, classes e zonas nos nossos materiais são uma referência de trabalho, não uma norma de aceitação pronta a usar.

Fontes: Especificações do fabricante Balanset-1A · Manual de operação Balanset-1A · ISO 20816-1:2016 · ISO 21940-11:2016

Perguntas frequentes

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