Um guia prático para balanceamento de máquinas rotativas

Balancear máquinas rotativas é principalmente matemática, com um pouco de bom senso e experiência. A matemática é constante, por isso, neste artigo, vamos dar algumas dicas úteis para ajudar com o bom senso e a experiência.

Dicas para balancear máquinas rotativas

Inspecione antes de balancear

Procure pistas de onde vem o desbalanceamento antes do balanceamento. Em alguns casos, você pode corrigir a vibração sem balancear. Faça as seguintes perguntas para inspecionar sua máquina rotativa: 

• Todas pás (ou elementos) estão no lugar? 
• Você vê onde um peso soldado, cortado ou preso pode ter saído?
• O rotor está sujo? 
• Estão faltando parafusos? 
• O rotor está solto no eixo?

Limpe a máquina

Uma massa rotativa balanceada, como um ventilador, sempre estará balanceada a menos que haja acúmulo de sujeira. Algo tirado normalmente está jogando um peso ou uma lâmina. Balanceei muitos ventiladores com uma escova de aço, aspirador de loja e uma lavadora de alta pressão, ou substituindo um parafuso ou porca. Limpar a máquina rotativa pode balanceá-la.

Saia da ressonância

Uma massa rotativa pode ser balanceada praticamente 100% do tempo, a menos que esteja operando em ressonância. Como a ressonância é uma amplificação de uma força, balancear uma máquina em ressonância pode ser difícil. Se você estiver executando em ressonância, precisará alterar a velocidade, a massa ou a rigidez da máquina.

Escolha uma marca de referência

Encontre um rasgo de chaveta ou outra marca de referência e coloque sua fita refletora sobre ou alinhada com essa referência. Dessa forma, se sua fita refletora sair, você saberá onde recolocá-la. Nos ventiladores, escolha uma lâmina alinhada com a chave (ou próxima a ela). A fita refletiva também deve ser colocada em direção à borda externa do rotor, se possível. 

Consulte seu tacômetro fotográfico a laser

Se você usar um fototacômetro, coloque-o em uma posição que você conheça, como 3:00, 12:00 ou assim por diante. Isso é benéfico porque se o seu tacômetro se mover, o cálculo da localização do peso de correção será desativado. Ao colocar o feixe em uma posição no rotor que você conhece, você pode ver se ele se move.

Marque as lâminas

Use um marcador, giz ou qualquer outra coisa para numerar as lâminas consecutivamente. Você também precisará saber se o seu balanceador mede com rotação ou rotação oposta.

Escolha um raio

O balanceamento de um rotor requer que você coloque pesos em um raio de referência. Por exemplo, se você colocar um peso próximo ao centro de rotação do rotor, terá menos efeito. Se o peso estiver mais longe, terá mais efeito. O cálculo de uma correção de balanceamento não funcionará se você alterar o raio durante o trabalho de balanceamento.

Faça um esboço

Velha escola, eu sei. Mas para mim, um esboço rápido do rotor e uma nota das contagens de lâminas, localização do sensor e localização do fototech, me ajudam a acompanhar o que está acontecendo.

Determine se você precisa de um plano único ou de dois planos

Normalmente, se a largura do rotor for menor que a metade do diâmetro, um balanceamento de plano único será suficiente. Se a largura for maior que a metade do diâmetro, um balanceamento de dois planos pode funcionar melhor.

Balanceamento por ângulos ou lâminas

Historicamente, o balanceamento era calculado em graus. Mas algumas ferramentas de balanceamento permitem que você insira o número de lâminas ou locais onde o peso pode ser colocado. Por exemplo, se você tiver um ventilador de 64 pás, terá 64 lugares para colocar pesos (5,625 graus de distância).

Coloque o sensor de vibração onde a vibração é mais alta

Faça um conjunto completo de medições, ou pelo menos uma verificação rápida da vibração nos rolamentos do rotor. Para o trabalho de balanceamento, coloque o acelerômetro onde a vibração é mais alta.

• Em um ventilador suspenso no centro, se a vibração for aproximadamente igual em ambos os rolamentos, colocar os pesos no centro da pá do ventilador pode melhorar ambas as extremidades. Se um lado for consideravelmente mais alto que o outro, você pode querer manter seus pesos voltados para o lado com a vibração mais alta. 
• Em um ventilador suspenso, use o princípio de perto e longe. Se o rolamento mais próximo do ventilador for mais alto, coloque seus pesos no lado do ventilador mais próximo desse rolamento. Se a vibração for maior no rolamento oposto, coloque seu peso mais próximo do lado oposto.

Se a vibração for muito alta, tente um teste de balanceamento estático

Em alguns casos, o rotor pode estar tão desbalanceado que o ponto pesado rolará para o fundo. Se isso acontecer, coloque seu peso de teste em cima. Em uma unidade acionada por correia, pode ser necessário remover as correias para fazer isso.

Seja esperto com seu peso de teste

Há muitas maneiras de calcular um peso de teste. Mas todos eles exigem que você saiba o peso do rotor. Se você sabe o peso, aqui está uma fórmula simplificada:

56375 x peso do rotor

(rpm x 2) x raio de posicionamento do peso = igual ao peso de teste

Se você não sabe o peso do rotor, use o bom senso. Uma ventoinha de 5.000 libras girando a 200 rpm pode ter um pouco de peso, enquanto um rotor de 10 libras girando a 3.600 rpm pode ter um peso minúsculo.

Uma boa regra geral é que um peso de teste deve fazer uma mudança de 30% (para cima ou para baixo) ou uma mudança de 30 graus no ângulo de fase. Se você não conseguir pelo menos um desses, mova o peso de teste cerca de 90 graus ou mude para um peso maior.

Se você não tiver informações suficientes para calcular um peso de teste, comece pequeno. Se você não conseguir uma mudança suficiente na amplitude de fase, dobre o peso. Continue isso até que você faça (dentro da razão).

Seja esperto com o posicionamento do peso. Se possível, coloque o peso onde a força centrífuga funcionará a seu favor, como a borda interna ou de ataque da pá do ventilador. Dessa forma, a força centrífuga tenderá a manter o peso, não a jogá-lo fora.

Por fim, na primeira partida depois de colocar um peso de teste, certifique-se de manter a mão perto da parada de emergência ou desconectar! Se a máquina rotativa começar a tremer perigosamente, desligue-a e mova o peso de teste 180 graus.

ISENÇÃO DE RESPONSABILIDADE: O balanceamento de um rotor pode ser perigoso ou mortal se os procedimentos de segurança adequados e o bom senso não forem seguidos.

Remova seu peso assim que o teste terminar

O peso de teste é usado apenas para fazer uma mudança na amplitude ou fase da vibração. Depois de fazer seu teste de peso, remova o peso (a menos que você tenha sorte e coloque a quantidade certa de peso no local certo!).

Meça novamente a vibração após a conclusão do trabalho de balanceamento

Um teste de vibração antes e depois ajudará a justificar o trabalho de balanceamento, fará você parecer bem e é importante acompanhar.

Documente TUDO!

Documente seu local de referência para fita reflexiva, desbalanceamento original, quantidade de peso de teste, quantidades e locais de peso de correção e tudo mais! 

Se você tiver mais dúvidas sobre como balancear seu maquinário, entre em contato com a VibMaster e acompanhe os conteúdos do nosso blog.