AXILINEA vibração voltou depois da equilibragem: porquê e o que verificar
Um exaustor de fumos foi equilibrado em março. A vibração caiu de 9 para 1,8 mm/s, o relatório foi assinado, a máquina foi fechada e esquecida. Em maio, o operador volta a queixar-se de um zumbido, e a medição dá 6 mm/s. A questão não é saber se a equilibragem foi mal feita. A questão é o que mudou nestes dois meses, e por que sinais o vai determinar sem desmontar a máquina.
Dois casos diferentes a que se chama pela mesma palavra
Primeiro, separe as duas situações, porque tratam-se de forma diferente.
A primeira: a vibração, depois da equilibragem, não baixou de todo ou baixou pouco. Aqui o erro está no diagnóstico, a vibração não era causada pelo desequilíbrio, e a análise deste caso está numa outra secção, sobre porque é que a equilibragem não ajuda: ressonância, desalinhamento, folgas, turbilhão de óleo, hidráulica, causa eletromagnética.
A segunda situação, de que trata este artigo: a máquina entrou mesmo dentro da norma. Viu a redução com os seus próprios olhos, o arranque de controlo confirmou-a, a vibração total ficou na zona A ou B (zonas de estado segundo a ISO 20816: A é o nível de uma máquina nova, B é adequada para funcionamento prolongado). A máquina trabalhou semanas ou meses, e a vibração voltou a subir.
A diferença é fundamental. O desequilíbrio é a distribuição de massa ao longo do rotor. A equilibragem fixa-a no momento da visita, e mantém-se válida exatamente enquanto a massa, a geometria do rotor e a rigidez dos apoios se mantiverem as mesmas. Assim que algo disto se altera, as massas calculadas em março deixam de estar corretas.
Daqui sai a primeira conclusão prática. Não comece pelas massas. Comece pelo relatório da equilibragem anterior e por uma nova medição: vibração total, amplitude e fase do 1x (a fase é o ângulo desta vibração relativamente à marca no veio), nos mesmos pontos, na mesma direção, à mesma velocidade. Comparar os dois vetores — amplitude e fase em conjunto — vai dar-lhe mais informação do que mais um arranque de teste.
Se não houver relatório, está a trabalhar às cegas e perde metade da informação. Nesse caso, registe pelo menos os números atuais na íntegra: pontos, direções, velocidade, regime, vibração total, amplitude e fase do 1x. Isso vai tornar-se o nível de referência para a próxima vez.
Exatamente como a vibração voltou: uma tabela de indícios
A forma como a vibração volta diz mais sobre a causa do que o número absoluto no ecrã. Um crescimento suave ao longo de semanas, um salto num único arranque e um degrau depois de uma reparação são três histórias diferentes, e podem distinguir-se ainda antes de pegar no equipamento.
Três perguntas que se fazem em primeiro lugar. Quando começou. Cresceu de forma suave ou saltou. O que aconteceu com a máquina e com o produto nesse período.
| Exatamente como a vibração voltou | O que é provável | O que verificar |
|---|---|---|
| Crescimento suave ao longo de dias ou semanas, depende do produto e do regime, cai depois de lavar o impulsor | Depósito de material no impulsor | Inspeção do impulsor e da cobertura, registo dos regimes e da matéria-prima. Limpe o impulsor de forma uniforme e repita a medição antes de qualquer equilibragem |
| Crescimento lento ao longo de meses, a lavagem não ajuda, não regride sozinho | Erosão e desgaste irregular das pás | Espessura das pás e estado das arestas, secção de entrada, vestígios de abrasivo. Aqui é preciso reparação ou substituição do impulsor |
| Salto num único arranque, a fase do 1x desviou-se dezenas de graus | A massa de correção soltou-se, deslocou-se ou perdeu parte da massa | Inspecione os planos de correção e as marcas, verifique o ponto de solda e o cordão, confira a massa real das massas com o relatório |
| Salto do 1x, fase quase a mesma, logo a seguir a uma limpeza ou reparação | A massa do rotor mudou: removeu-se ou instalou-se uma peça, soltou-se um pedaço de depósito, a limpeza foi irregular | O que exatamente se fez à máquina. Confira o vetor 1x com o relatório e decida se é preciso equilibragem trim (acerto com uma pequena massa adicional) ou um cálculo completo |
| O 1x quase não cresceu, mas a vibração total cresceu de forma apreciável, apareceu ruído e linhas em frequências mais altas | Defeito progressivo num rolamento | Aceleração e espectro de envolvente na banda de 2–10 kHz, temperatura do apoio, estado e quantidade de lubrificante, histórico da tendência |
| Apareceram 2x, 3x e semi-ordens (0,5x; 1,5x), a fase do 1x não se repete entre arranques | Afrouxamento de fixações, fenda num pé, assentamento da fundação ou degradação da argamassa de nivelamento | Aperto dos parafusos dos pés e dos apoios dos rolamentos com controlo de vibração, pé mole, folgas sob os pés, estado da argamassa e dos parafusos de ancoragem |
| A vibração depende da posição da válvula de regulação, do produto ou do valor de referência do variador de frequência | O regime mudou: velocidade, caudal, densidade do meio, descolamento do fluxo | Compare a velocidade e o regime atuais com o relatório. Verifique se a nova velocidade não caiu na zona de ressonância da estrutura |
| Numa máquina fria, a vibração é baixa; ao longo de 20–60 minutos de aquecimento, aumenta e estabiliza | Empeno térmico do rotor ou desalinhamento induzido pelo crescimento térmico das carcaças | Registe o 1x e a fase desde o arranque até ao equilíbrio térmico. É preciso equilibrar com a máquina quente, e verificar o alinhamento de eixos tendo em conta o crescimento térmico |
| A vibração aumentou depois de uma reparação planeada ou da reinstalação do equipamento | Montagem diferente: massas trocadas, ajuste do impulsor diferente, novo acoplamento, calços diferentes sob os pés | Registo da reparação, marcas de posição relativa das peças, empeno do ajuste. Calcule a equilibragem de novo, verifique os coeficientes de influência antigos com um arranque de teste |
A tabela dá uma hipótese, não uma conclusão. As causas gostam de aparecer aos pares: o impulsor acumulou depósito e, ao mesmo tempo, a fundação assentou. Por isso, encontrar o primeiro sinal não é motivo para parar a verificação.
Fontes: ISO 13373-3:2015 · ISO 281:2007
Crescimento suave: o impulsor voltou a acumular depósito ou desgastou-se
Os dois cenários mais frequentes de regresso da vibração parecem semelhantes no gráfico e exigem soluções completamente diferentes. Ambos dão um crescimento precisamente do 1x, com a fase estável ou a deslocar-se lentamente. Podem distinguir-se pela reversibilidade.
O depósito é reversível. Num exaustor de fumos, num ventilador com pó húmido, num triturador florestal, numa rosca sem-fim, o material fixa-se no rotor de pás de forma irregular: por vezes numa reentrância junto à raiz da pá, por vezes no disco. Obtém um desequilíbrio real, que nasceu do processo, não do rotor. O sinal é simples: lave o impulsor e meça de novo. A vibração caiu quase até ao nível pós-equilibragem — é depósito.
A erosão é irreversível. O fluxo abrasivo, a cavitação, os gases quentes com partículas removem metal das pás de forma irregular. O processo é mais lento do que o depósito, decorre ao longo de meses e nenhuma lavagem o anula. Nas arestas vai ver ondulações, afinamento, por vezes sulcos e entalhes junto à raiz. Aqui, a equilibragem torna-se uma operação regular de gestão do sintoma, não uma solução.
Digamos com clareza onde o método deixa de funcionar. Um impulsor desgastado pode equilibrar-se quantas vezes se quiser, mas cada correção dura até ao próximo desgaste mensurável, e vai ter de voltar à máquina cada vez com mais frequência. A dado momento, é mais barato recuperar ou substituir o impulsor. O sinal de que é hora de reparar é este: o intervalo entre equilibragens encurta, e a massa das massas de correção aumenta de vez em vez.
Uma nota à parte sobre as fendas. Uma fenda numa pá, na raiz ou num cordão de solda, também dá um 1x que cresce lentamente, e também pode ser mascarada com massas. Não se deve fazer isso. Mascarar a vibração num impulsor com uma fenda significa que a máquina vai continuar a trabalhar com a fenda a crescer até à rotura. Antes de qualquer nova equilibragem de um impulsor que trabalhe com abrasivo ou em ambiente quente, inspecione as raízes das pás e os cordões de solda.
- Depósito: crescimento em horas, dias, semanas; está relacionado com o produto e a humidade; a lavagem devolve a vibração ao nível baixo anterior.
- Erosão: crescimento ao longo de meses; a lavagem não tem efeito; a massa das massas de correção aumenta de visita para visita.
- Fenda: crescimento gradual, muitas vezes com mudança de fase; vibração instável entre arranques; na inspeção vê-se uma linha na raiz da pá ou ao longo do cordão.
- Destacamento do depósito num único pedaço: salto de vibração sem intervenção humana; no disco ou na pá vê-se uma mancha limpa sobre o depósito geral.
Lave o impulsor de forma uniforme e completa. Uma limpeza parcial é, por si só, uma causa de desequilíbrio, e depois dela a medição é obrigatória, mesmo que antes da limpeza a máquina estivesse a trabalhar sem problemas.
Fontes: ISO 13373-5:2020
Salto brusco: a massa de correção soltou-se
Se a vibração não cresceu de forma suave, mas sim num único arranque, a primeira coisa a verificar são as massas. É a causa mais frequente de um regresso súbito, e a mais frustrante, porque está inteiramente ao nosso alcance evitá-la.
O quadro no equipamento é reconhecível. A amplitude do 1x saltou, e a fase do 1x deslocou-se dezenas de graus, porque saiu da soma vetorial o contributo de uma massa concreta num ponto concreto. Muitas vezes, o novo vetor 1x tem um comprimento próximo do que se estava a compensar da última vez, e está orientado aproximadamente em sentido contrário à massa instalada. É quase uma assinatura.
Como é que a massa se perde. Dois pontos de solda em vez de um cordão completo rachiam com a vibração e os ciclos térmicos. Um parafuso sem travamento desaperta-se sozinho. Uma massa magnética ou colada desliza sobre uma superfície aquecida. Uma massa soldada sobre uma superfície suja ou pintada solta-se junto com a tinta. Uma massa colocada na aresta de uma pá é cortada pelo fluxo com abrasivo.
Também há uma variante mais suave: a massa continua no lugar, mas desgastou-se ou queimou-se parcialmente. Nesse caso, o crescimento não será um salto, mas sim em degraus, e a massa na balança não vai coincidir com o relatório.
- Encontre todas as massas instaladas, segundo o relatório e a marcação. Se não houver marcação, é a primeira coisa a corrigir nesta visita.
- Remova cada massa e pese-a. Compare com o relatório: uma diferença superior a alguns pontos percentuais já explica parte do crescimento.
- Verifique o cordão de solda ou a fixação. Um cordão completo em todo o contorno, não dois pontos de solda. Um parafuso com porca e travamento, não um parafuso autorroscante.
- Prepare a superfície: limpeza até ao metal, desengorduramento, sem tinta nem sujidade sob a massa.
- Mantenha o mesmo raio em que a correção foi calculada. Uma massa deslocada para mais perto do eixo tem menos efeito, e a vibração já volta parcialmente no próprio arranque de controlo.
- Coloque a massa onde o fluxo não a corte e a cobertura não a atinja. Num impulsor com abrasivo, é melhor a furação ou uma massa do lado a barlavento da pá.
- Faça marcas permanentes dos planos e das posições no rotor e registe-as no relatório. A próxima verificação levará minutos.
Se trabalha no modo de posições fixas, registe não só a massa, mas também o número da posição: Z1, Z4, e assim por diante. Isto elimina qualquer discussão sobre onde exatamente foi colocada a massa, quando, meio ano depois, for outra pessoa a chegar à máquina.
Não é o 1x que cresce: rolamento, fixações, fundação
Aqui está a bifurcação-chave. Olhe para dois números lado a lado: a vibração total em mm/s RMS (valor eficaz) na banda de 10–1000 Hz e a amplitude do 1x. Se cresceu sobretudo o 1x, está a lidar com a massa do rotor. Se a vibração total cresceu mais do que o 1x, o desequilíbrio não tem nada a ver com isto, e uma nova equilibragem não lhe vai dar nada.
Rolamento
O defeito desenvolve-se independentemente de a máquina ter sido equilibrada ou não. No espectro de velocidade de vibração, manifesta-se tarde: um grupo de linhas em frequências mais altas, não múltiplas da velocidade de rotação, difusas nas bordas, mais um piso de ruído elevado. O 1x, entretanto, pode manter-se na mesma. Vê-se mais cedo na aceleração e no espectro de envolvente — o processamento que extrai o ritmo dos impactos do sinal de alta frequência — na banda de 2–10 kHz, pela temperatura do apoio e pela tendência. Equilibrar uma máquina com um rolamento danificado não faz sentido, e por duas razões: a resposta à massa é não linear, a fase oscila, e depois da substituição do rolamento os coeficientes de influência vão mudar de qualquer forma.
Afrouxamento de fixações
Os parafusos dos pés e dos apoios dos rolamentos afrouxam-se precisamente devido à vibração que estava a ser compensada, sobretudo se a máquina trabalhou algum tempo com um nível elevado. Sinais: um pente de 1x, 2x, 3x e superiores, semi-ordens, uma direccionalidade marcada da vibração, fase do 1x instável entre arranques. A reação ao aperto é a própria verificação: aperte os parafusos e repita a medição no mesmo regime. Se o quadro mudar de forma apreciável, a causa foi encontrada.
Fundação e estrutura
O assentamento da fundação, fendas na argamassa de nivelamento, parafusos de ancoragem arrancados, corrosão da estrutura mudam a rigidez dos apoios. O desequilíbrio é o mesmo, mas a resposta do sistema é diferente, e a vibração cresce sem massa nenhuma. É aqui que também vive o pé mole: um apoio deixou de assentar bem, ao apertar a carcaça empena, e obtém um desalinhamento induzido e um crescimento do 1x e do 2x. Verifica-se afrouxando sucessivamente os parafusos de cada pé com controlo de vibração, e corrige-se com calços calibrados.
Roçamento e folgas
Um impulsor que começou a tocar na cobertura ou no cone de entrada dá picos no sinal no domínio do tempo, muitas harmónicas e um som característico. A causa costuma estar noutro lado: o apoio assentou, a cobertura empenou com o aquecimento, o ajuste danificou-se. Enquanto houver roçamento, qualquer equilibragem é instável: a cada arranque, o contacto acontece de forma diferente.
Verifique a repetibilidade antes de tirar qualquer conclusão. Arranque a máquina duas vezes à mesma velocidade e compare o vetor 1x. Uma diferença de fase de alguns graus é normal. Uma diferença de dezenas de graus significa que o sistema é não linear, e qualquer cálculo de correção vai ser instável, por mais vezes que o repita.
Fontes: ISO 281:2007 · ISO 13373-3:2015
A máquina tornou-se outra: regime, velocidade, calor, montagem
Uma categoria à parte de regressos, em que o rotor está inteiramente em ordem. Equilibrou a máquina para um determinado conjunto de condições, e agora ela trabalha noutro. O desequilíbrio não mudou, mudou tudo à sua volta.
Outro regime e outro produto
Uma válvula de regulação mais fechada ou mais aberta, outro aparelho diretor, outra densidade ou humidade do meio, outra produção. Um ventilador fora do regime de projeto entra em descolamento do fluxo e dá uma componente subsíncrona — vibração a uma frequência de 50–80 % da de rotação. Uma bomba com pressão de aspiração insuficiente cavita e dá um pedestal largo no espectro. Nenhum dos dois quadros se trata com equilibragem, tratam-se com o regime. Um teste simples: percorra o regime desde a válvula fechada até à aberta, registando a vibração. Se ela acompanhar o regime, o rotor não tem nada a ver com isto.
A velocidade mudou
Num acionamento com variador de frequência, o valor de referência muda para aumentar ou reduzir a produção, e muitas vezes ninguém é informado disso. O desequilíbrio cria uma força proporcional ao quadrado da velocidade de rotação: aumentou a velocidade 15 %, obteve cerca de um terço a mais de força a partir do mesmo desequilíbrio residual. Pior ainda se a nova velocidade o aproximou da frequência própria (ressonância) da estrutura, da cobertura, da plataforma ou da tubagem. Nesse caso, o crescimento não será de um terço, mas de várias vezes. Primeiro que tudo, confira a velocidade real com a que consta do relatório.
Empeno térmico do rotor
Um rotor que aquece de forma desigual deforma-se, e o seu eixo geométrico deixa de coincidir com o eixo de rotação. Obtém um 1x que não existia com a máquina fria, e que estabiliza junto com a temperatura. As causas podem ser externas (fornecimento assimétrico de meio quente, roçamento, atrito localizado) ou internas (heterogeneidade do material, tensões residuais depois de soldadura ou de deposição por soldadura). Verificação: registe o 1x e a fase a cada 5–10 minutos, desde o arranque até ao equilíbrio térmico. Se o vetor se afastar suavemente e depois estabilizar, é calor. É preciso equilibrar com a máquina quente, no regime em que ela trabalha.
Montagem e estação do ano
Uma instalação exterior vive com movimentos sazonais do solo e da estrutura, com gelo acumulado no impulsor no inverno, com temperaturas diferentes dos apoios de rolamento no verão e no inverno. Uma reparação planeada acrescenta as suas próprias variáveis: outro acoplamento, outros calços, o impulsor rodado relativamente ao veio, massas trocadas durante a desmontagem. Se o regresso da vibração coincidiu no tempo com uma reparação ou com a mudança de estação, procure a causa aí, não no cálculo da correção.
O comportamento térmico e a resposta não linear são especialmente característicos de rotores flexíveis, que trabalham acima da primeira velocidade crítica. Para estes, a parte aplicável da norma e a metodologia de equilibragem são diferentes das dos rotores rígidos. Verifique a que classe pertence a sua máquina antes de aplicar aqui as técnicas habituais.
Fontes: ISO 21940-12:2016
O que fazer quando a vibração volta: medir, não instalar logo massas
A tentação é compreensível: o equipamento já ali está, os coeficientes de influência — a resposta da máquina à massa de teste, registada da última vez, a partir da qual se calcula a correção — estão guardados, não são precisos arranques de teste, o acerto calcula-se num minuto. É precisamente por isto que uma nova equilibragem feita às cegas é tão comum e tão frequentemente prejudicial. Mascara o indicador e deixa a causa continuar a atuar.
A ordem de trabalho que resolve a maioria dos casos numa única visita é a seguinte.
- 01
Vá buscar o relatório da equilibragem anterior
Precisa da velocidade, do regime, dos pontos e das direções de medição, da vibração total antes e depois, da amplitude e da fase do 1x em cada apoio, da massa e da posição angular das massas instaladas, do raio de instalação, dos coeficientes de influência. Sem estes dados, está a fazer uma nova equilibragem do zero, não a investigar o regresso da vibração.
- 02
Repita a medição nas mesmas condições
Os mesmos pontos, a mesma direção, a mesma fixação do sensor, a mesma velocidade, o mesmo regime. Sensor no apoio do rolamento, perno ou íman numa superfície limpa e plana. Uma medição feita noutro regime não se compara com a anterior: uma discussão sobre a causa depois não se resolve.
- 03
Compare a vibração total e o 1x separadamente
Se cresceu sobretudo o 1x, trabalhe com a massa do rotor: depósito, desgaste, massa perdida. Se a vibração total cresceu mais do que o 1x, trabalhe com a mecânica: rolamento, afrouxamento, roçamento, regime. Esta é a primeira e mais útil bifurcação, e demora um minuto.
- 04
Compare o vetor 1x com o relatório, não só a amplitude
Se a amplitude cresceu, mas a fase é quase a mesma, a massa está a mudar gradualmente no mesmo setor angular: é depósito ou desgaste. Se a fase se desviou dezenas de graus, ocorreu um evento mecânico: uma massa, um depósito destacado, uma aresta partida, um ajuste a rodar livremente. São soluções diferentes.
- 05
Percorra a mecânica com as mãos
Aperto dos parafusos dos pés e dos apoios, pé mole, folgas, argamassa de nivelamento e parafusos de ancoragem, estado da correia e das polias, empeno do ajuste do impulsor, vestígios de roçamento na cobertura, temperatura dos apoios, lubrificação. Inspecione o impulsor: depósito, fendas junto às raízes das pás e nos cordões, estado das arestas, presença e integridade das massas. Parte dos casos resolve-se aqui, sem equipamento.
- 06
Verifique se as condições mudaram
A velocidade real contra a do relatório. A posição da válvula de regulação. O produto e a humidade. O valor de referência do variador de frequência. O que se fez à máquina durante o período decorrido, segundo o registo de reparações. Se as condições forem diferentes, explique primeiro a diferença, só depois calcule as massas.
- 07
E só agora decida sobre a equilibragem
A causa está de novo no desequilíbrio, a mecânica está intacta, as condições são as mesmas — equilibre. Com os coeficientes de influência guardados, isto faz-se sem arranques de teste, num único arranque e uma única correção. A causa é outra — elimine-a, e faça a equilibragem depois da reparação, porque os coeficientes de influência vão mudar de qualquer forma.
Se acrescentar massas duas vezes num trimestre na mesma máquina, não está a equilibrar, está a gerir a causa. Pare e investigue exatamente o que está a mudar a massa ou a rigidez.
Prevenção: para que o regresso da vibração deixe de ser uma surpresa
Não é possível proibir o regresso da vibração, mas é possível vê-lo com antecedência e planear uma paragem em vez de uma avaria. Isto custa uma medição por semana e uma tabela.
Importa não só o valor, mas também a dinâmica. Os critérios absolutos de vibração total em mm/s RMS dão-lhe a zona de estado. O desvio relativamente ao nível de referência de uma máquina saudável dá-lhe o processo. Um crescimento de várias vezes o nível de referência num mês merece atenção, mesmo que o número ainda esteja dentro da zona B.
- Meça o nível de referência logo a seguir à equilibragem: vibração total e 1x em cada apoio, nas três direções, com fase e velocidade. É o seu ponto de partida, e sem ele não é possível construir uma tendência.
- Crie uma tendência. Uma medição por semana ou duas, no mesmo regime, com os mesmos pontos e direções. O gráfico ao longo das semanas vai mostrar a forma do crescimento, e a forma do crescimento sugere a causa.
- Defina para si mesmo um limiar de reação, não só um limiar de avaria. Por exemplo: um crescimento do 1x para o dobro do nível de referência significa inspecionar o impulsor na próxima paragem.
- Deduza o intervalo de limpeza do impulsor a partir da sua própria tendência, não de uma recomendação alheia. Metade do tempo que a máquina demora a passar do nível de referência ao limiar de reação funciona como um intervalo razoável.
- Fixe as massas de correção de forma definitiva: cordão completo em vez de pontos de solda, parafuso com travamento em vez de parafuso autorroscante, superfície limpa e desengordurada, o mesmo raio do cálculo.
- Faça marcas permanentes dos planos de correção e das posições fixas diretamente no rotor, e registe-as no relatório.
- Documente os coeficientes de influência de cada máquina. Com o sistema inalterado, uma nova equilibragem resume-se a um arranque, sem massas de teste.
- Guarde não só as conclusões, mas também os dados em bruto: sinais no domínio do tempo e espectros. Meio ano depois, são eles que vão permitir dizer se o defeito está a crescer ou se a medição foi feita de forma diferente.
- Associe o registo de vibração ao registo de reparações e de regimes. Metade dos regressos misteriosos explica-se por uma anotação do tipo «mudou-se o acoplamento» ou «aumentou-se o valor de referência em 10 %».
Use os números e as zonas como referência de trabalho. O estado, pela vibração total, avalia-se segundo a ISO 20816 (anteriormente ISO 10816); a qualidade da equilibragem do rotor, pelas classes G da ISO 21940-11 (anteriormente ISO 1940-1). Verifique a parte e a edição aplicáveis à sua máquina, e, para aceitação contratual, fixe a parte e a edição da norma, os pontos de medição, a banda de frequências, o regime de funcionamento e o tipo de apoios.
Fontes: ISO 20816-1:2016 · ISO 21940-11:2016
O que faz a AXILINE quando a vibração volta
Somos engenheiros que desenvolvemos e fabricamos os equipamentos Balanset e somos nós próprios que os usamos para equilibrar no local. Por isso, numa nova chamada, não chegamos com massas, mas sim com o equipamento e com o relatório anterior.
A primeira ação é medir e comparar. Os mesmos pontos, as mesmas direções, a mesma velocidade, o mesmo regime. Vemos o que exatamente cresceu: a componente de rotação ou toda a vibração total. Comparamos o vetor 1x com o anterior, em amplitude e em fase. Verificamos a repetibilidade entre arranques, olhamos para o espectro e o sinal no domínio do tempo, percorremos a mecânica e inspecionamos o impulsor e as massas. Só depois disto dizemos se é preciso equilibragem ou reparação.
Vai receber uma resposta direta, mesmo que não goste dela. Impulsor desgastado — dizemos que a equilibragem se vai tornar uma operação regular, e propomos a reparação do impulsor. Fenda na raiz de uma pá — recusamos equilibrar. Rolamento danificado ou fundação enfraquecida — indicamos uma ordem de trabalhos em que a equilibragem vem por último, não em primeiro lugar.
Quando a causa é de facto o desequilíbrio, equilibramos o rotor no local, nos seus apoios próprios, sem desmontagem: em um ou dois planos, com repartição da massa por posições fixas, e, se não houver onde soldar, calculamos a furação. Com os coeficientes de influência guardados, uma nova visita fica-se por um único arranque, sem massas de teste. Formalizamos o resultado num relatório com os números de antes e depois, para que fique com um nível de referência para a próxima comparação.
Pode adquirir o equipamento e gerir as máquinas por conta própria. O kit inclui dois acelerómetros, um sensor laser de fase e de velocidade, um módulo USB de dois canais com pré-amplificadores, integradores e conversor A/D, e software para Windows: vibração total, amplitude e fase do 1x, espectro FFT, sinal no domínio do tempo, aquisição simultânea em dois canais, diagrama polar, cálculo da tolerância pelas classes G, equilibragem trim, equilibragem com coeficientes de influência guardados, recálculo das massas para outros planos, e arquivo de resultados para os relatórios. O Balanset-1A também é usado como sistema de medição em máquinas de equilibragem de apoio flexível. O apoio de consultoria está incluído, incluindo a análise das suas medições e espectros.
Fontes: Manual de operação Balanset-1A · Especificações do fabricante Balanset-1A
Perguntas frequentes
Ao fim de quanto tempo é que a vibração costuma voltar, e o que isso diz sobre a causa?
O prazo, por si só, já reduz as hipóteses. Horas e turnos apontam para depósito de produto no impulsor ou para o regime de funcionamento. Dias e semanas com um crescimento constante — o mesmo depósito, mas mais lento, ou um afrouxamento de fixações. Meses com um crescimento lento e irreversível — erosão das pás ou um defeito de rolamento em desenvolvimento. Um único arranque, em salto — uma massa de correção que se soltou, um pedaço de depósito que se destacou, ou consequências de uma intervenção na máquina. Pergunte ao operador não «está a vibrar muito», mas sim «quando começou e como cresceu».
Basta acrescentar massa se a vibração tiver voltado?
Só depois de se ter confirmado que a causa está novamente no desequilíbrio, e que a mecânica está intacta. A equilibragem trim com coeficientes de influência guardados poupa mesmo uma visita: não são precisos arranques de teste, o equipamento calcula logo o acerto. Mas ela apenas mascara o sintoma. Se por baixo estiver a crescer uma fenda numa pá, se um ajuste estiver a folgar ou se a fundação estiver a assentar, está a prolongar a vida do defeito e a pagar por isso com a destruição do impulsor. Uma equilibragem trim é aceitável. Uma segunda na mesma máquina dentro de um trimestre é motivo para investigar a causa, não para acrescentar massa.
A fase do 1x mudou, mas a amplitude é quase a mesma. O que significa isso?
Significa que o desequilíbrio não aumentou, mas deslocou-se em ângulo. É quase sempre um acontecimento mecânico: uma massa deslocou-se ou soltou-se e o seu contributo saiu da soma, um depósito descolou-se de um lado do impulsor, partiu-se a aresta de uma pá, um ajuste começou a rodar livremente. Um vetor 1x que coincide em comprimento com o anterior, mas não em direção, deve ler-se como um convite para abrir a cobertura, não como motivo para recalcular massas.
Com que frequência limpar o impulsor para não ter de equilibrar de novo?
Não há um intervalo universal, deduz-se da própria tendência. Meça a vibração logo a seguir à equilibragem, depois uma vez por semana, no mesmo regime. Vai ver ao fim de quantas semanas a máquina passa do nível de referência para o limiar que começa a preocupá-lo. Metade desse período será o intervalo de limpeza. A limpeza tem de ser uniforme em todas as pás e completa: uma lavagem parcial cria por si só um desequilíbrio, e depois dela a medição é obrigatória.
Os coeficientes de influência guardados ajudam numa nova visita?
Sim, se o sistema se mantiver o mesmo: o mesmo rotor, os mesmos apoios de rolamento, a mesma fundação, a mesma velocidade, os mesmos planos de correção e raios. Nesse caso, mede-se a vibração, introduz-se, e obtém-se a massa e o ângulo sem arranques de teste. Os coeficientes deixam de funcionar depois da substituição de um rolamento, da reparação do impulsor, da reinstalação da máquina, da mudança de acoplamento, ou de uma alteração apreciável da velocidade de trabalho. Nestes casos, faça de novo um arranque de teste e registe novos coeficientes.
A vibração aumentou 30 % e mantém-se, mas continua na zona B. Já é uma avaria?
Não é uma avaria, mas também não é algo a ignorar. O número absoluto fala do estado; um desvio persistente relativamente ao nível de referência de uma máquina saudável fala de um processo. Um crescimento de várias vezes num mês, dentro da zona B, merece a mesma análise que uma saída para a zona C. A resposta prática é esta: repita a medição no mesmo regime, veja se cresce o 1x ou a vibração total, compare a fase com o relatório. Se só cresce o 1x com a fase estável, é mais provável um depósito ou desgaste do impulsor, e tem tempo para planear uma paragem. Se cresce a parte de alta frequência, planeie um rolamento.
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A receção por vibração resolve duas tarefas. A primeira: confirmar com números que a máquina está, neste momento, dentro da tolerância. A segunda, que é a mais omitida: registar o seu estado de bom funcionamento como nível de base, com o qual vai comparar as medições daqui a meses. Meça a velocidade de vibração total, a componente de rotação 1x (a vibração na frequência de rotação do rotor) e a sua fase em todos os apoios de rolamentos, registe o espectro e a temperatura dos apoios, obrigatoriamente com a máquina aquecida, no regime normal, sob a carga normal. No auto, registe os pontos, as direções, a banda de frequências, a rotação real e o regime, e indique o critério de receção com referência à parte e à edição aplicável da norma.
Poupança na equilibragem sem desmontagem: como calcular o custo total e não pagar a mais em paragem
A equilibragem sem desmontagem não ganha pelo preço do próprio trabalho, mas por aquilo que nele não existe: desmontagem, cintagem, transporte, remontagem, alinhamento de eixos depois da montagem e dias de calendário de paragem. Calcule ambas as opções com a mesma fronteira: desde o momento em que a máquina parou até ao momento em que volta a funcionar dentro da tolerância. Na grande maioria dos casos, o resultado é decidido por duas posições: a sua taxa horária de paragem e a existência de um conjunto de reserva. A desmontagem continua a ser mais barata onde fisicamente não é possível instalar a massa no local, onde o rotor é flexível, onde a geometria está comprometida, ou onde a aceitação exige um protocolo pela classe de precisão G.
Equilibragem do rotor depois da rebobinagem e reparação: afinação em conjunto no local de funcionamento
Sim, equilibramos no local os rotores depois de rebobinagem, reparação e substituição de rolamentos, montados e à rotação de trabalho. Há duas condições: no espectro tem de dominar a componente de rotação 1× — a vibração à frequência de rotação do rotor, que é a que o desequilíbrio cria —, e os assentamentos e os rolamentos, depois da reparação, têm de estar em bom estado. Se o rotor ainda não estiver montado na máquina, o mais correto é equilibrá-lo numa máquina de equilibragem na oficina — e, depois da montagem, fazer uma medição de controlo e, se necessário, uma afinação em conjunto. A equilibragem em máquina do rotor nu não tem em conta a ventoinha de arrefecimento, o semiacoplamento, a chaveta nem a rigidez dos apoios de origem, por isso «equilibrado na oficina» e «trabalha silencioso na máquina» não são a mesma coisa.
Descreva o equipamento e o problema
Respondemos às suas perguntas, esclarecemos os dados iniciais e informamos o que é necessário para o orçamento e a deslocação.