Como escolher um subcontratado de equilibragem e diagnóstico de vibração: perguntas, sinais de alerta, contrato
Um subcontratado liga-lhe e diz: «vamos aí e tiramos a vibração». Tem o aparelho, o preço é simpático, e um mês depois a máquina continua a tremer da mesma forma. Distinguir um engenheiro de uma pessoa com um vibrómetro é possível numa única conversa de dez minutos, desde que saiba o que perguntar. A seguir, nove perguntas, uma tabela para descodificar as respostas e a lista do que tem de preparar você mesmo.
Três coisas que separam um engenheiro de uma pessoa com um vibrómetro
Um vibrómetro mostra um número. Esse número soma tudo de uma vez: desequilíbrio do rotor, desalinhamento, desgaste dos rolamentos, fixação solta, ressonância da estrutura, vibração de uma bomba vizinha transmitida pela fundação comum. Um único número não permite dizer o que exatamente reparar. Serve para a tendência e para a decisão «investigar ou não investigar», e aí termina o seu papel.
A equilibragem reduz apenas uma componente: a rotacional, exatamente essa 1x que cabe uma vez por cada volta do eixo. Para a isolar e calcular a massa, o aparelho precisa de amplitude, fase e rotação. A fase é o ângulo que indica em que ponto da volta o «lado pesado» passa junto ao sensor; é medida por um sensor separado, através da marca refletora no eixo. Nos aparelhos de equilibragem, a precisão da medição de fase é normalizada em graus, e sem esta grandeza o cálculo da correção é, em princípio, impossível.
Daqui resultam três verificações que pode fazer ainda ao telefone.
- O aparelho mede fase e rotação, não só mm/s. Se a conversa não chegar à marca no eixo e ao tacómetro, o subcontratado tem um vibrómetro, e vai escolher as massas por tentativa e erro.
- Há dois canais, e registam em simultâneo. O plano de correção é a secção do rotor onde se coloca a massa. Dois planos estão ligados por influência cruzada: uma massa no primeiro plano também altera a vibração no segundo apoio. Um único canal não está excluído, mas vê os apoios um de cada vez e exige mais arranques.
- O subcontratado está disposto a dizer «isto não é um desequilíbrio». A disponibilidade para reconhecer o limite do método vale mais do que a promessa de resolver qualquer problema. A segunda opção significa que lhe vão vender a instalação de massas, quer isso ajude quer não.
Fontes: Manual de operação Balanset-1A
Nove perguntas a fazer antes de contratar
Faça-as por qualquer ordem. O que interessa não são os termos técnicos, mas a existência de uma metodologia: um especialista responde de forma concreta e rápida, porque faz isto em cada saída.
Com que aparelho mede e quantos canais tem?
Espera-se: um analisador-equilibrador de vibração de dois canais, dois acelerómetros em prisioneiro ou íman, sensor de fase laser por marca refletora. Uma resposta do tipo «com equipamento profissional», sem indicar o tipo de aparelho, não serve.
Mede fase e rotação?
Espera-se: sim, a fase da componente rotacional em relação à marca no eixo, mais a frequência de rotação em cada arranque. Sem a fase, o aparelho não sabe em que ângulo colocar a massa, e a equilibragem transforma-se numa lotaria.
Como vai determinar que a causa é mesmo o desequilíbrio?
Espera-se: comparamos a vibração total com a 1x, vemos o espectro e o sinal temporal, medimos três direções em cada apoio, verificamos o aperto e o pé mole (um apoio que não assenta bem na estrutura), verificamos a ressonância no arranque ou na desaceleração livre. As metodologias de diagnóstico por vibração estão descritas na ISO 13373; use a parte aplicável ao diagnóstico.
O que vai fazer se não for um desequilíbrio?
Espera-se: paramos, mostramos os dados, indicamos a causa provável e o que verificar a seguir, não instalamos massas. Esta resposta significa que, para este subcontratado, o diagnóstico é pago como um trabalho à parte, e não disfarçado de equilibragem.
Que documento vou receber no final?
Espera-se: um relatório com medições antes e depois, esquema dos pontos e direções, rotação, vibração total e 1x, fases, massas e posições das massas instaladas, critério de aceitação. A expressão «entregamos um parecer», sem indicar as grandezas, não significa nada.
Que condições precisa da nossa parte?
Espera-se uma lista: máquina em bom estado, impulsor limpo, acesso aos apoios dos rolamentos e aos planos de correção, autorização para paragens e arranques repetidos, espaço para a marca refletora, uma pessoa sua com uma chave. Um subcontratado sem exigências em relação ao local não tem intenção de verificar nada.
Quem fixa as massas, quem solda e fura?
Espera-se uma divisão clara. Ou vem um serralheiro com equipamento de soldadura, ou os trabalhos são executados pela sua equipa segundo a massa e a posição indicadas. Os trabalhos a quente quase sempre exigem uma autorização de trabalho da sua parte, e isso esclarece-se antes da deslocação, não junto à máquina.
Como vai verificar o resultado?
Espera-se: um arranque de controlo no mesmo regime, com os mesmos sensores, nos mesmos pontos e direções, comparação com a medição inicial e com o critério de aceitação. Mudar o ponto ou o regime entre «antes» e «depois» invalida a comparação.
O que não garante?
Espera-se uma lista honesta: ressonância, impulsor erodido ou fissurado, defeito de rolamento, desalinhamento, pulsação aerodinâmica. A resposta «garantimos tudo» significa que a pessoa ou não entende a física, ou está a contar com a sua falta de conhecimento.
Fontes: ISO 13373-3:2015
Tabela: o que ouviu e o que isso significa
| Resposta do subcontratado | O que significa | O seu próximo passo |
|---|---|---|
| «Não é preciso vir ver, tiramos a vibração» | Estão a vender um resultado que não mediram | Peça para indicarem a grandeza, o ponto e o regime em que o resultado será visível |
| «O aparelho é de um canal, percorremos os apoios um de cada vez» | É possível trabalhar assim, mas haverá mais arranques e paragens, e o aparelho não vê a influência cruzada dos planos em simultâneo | Esclareça o número de paragens e a duração da janela, e inclua-os no pedido |
| «A fase não é necessária, escolho a massa pela amplitude» | Isto é tentativa e erro, não cálculo de correção. O prazo e o resultado são imprevisíveis | Ou outro subcontratado, ou o trabalho sem compromissos de prazo e sem garantia de tolerância |
| «Colocamos o sensor na carcaça, é mais prático» | O sinal chega através de uma junta extra e das vibrações de flexão da chapa. A medição não é comparável nem com as normas, nem com a ronda anterior | Exija uma superfície no apoio do rolamento, o mais perto possível do rolamento |
| «Garantimos a classe G2.5» | A classe G normaliza o desequilíbrio residual do rotor em g·mm/kg, não a vibração da máquina | Pergunte de onde vão tirar a massa do rotor e o raio de correção, e como vão converter o resíduo em g·mm/kg |
| «Chegamos à zona A segundo a ISO» | Possível, mas depende do grupo da máquina, do tipo de apoios e do estado dos componentes | Fixe a parte aplicável e a edição da norma, os pontos, a banda de frequência e o regime de funcionamento |
| «Aqui está um modelo de relatório, com os dados de antes e depois» | O subcontratado tem uma metodologia e está habituado a ela | Confira o modelo com a sua lista de campos obrigatórios |
| «Equilibramos como está, não é preciso limpar» | Parte da camada acumulada vai-se soltar durante os arranques, e o resultado vai-se embora com ela | Limpeza do impulsor antes de começar os trabalhos, por sua conta |
| «Se se revelar um desalinhamento, fazemos o alinhamento de eixos na mesma deslocação» | O subcontratado tem método e instrumento para os dois casos | Esclareça com que equipamento alinha e o que vai constar no relatório de alinhamento |
Sinais de alerta: quando é melhor não contratar
Nenhum destes pontos, isoladamente, é uma sentença. Dois ou mais numa mesma conversa significam que está a pagar pela instalação de massas, não pela redução da vibração.
- Promessa de tirar a vibração antes da primeira medição. Enquanto não compararam a 1x com a total, não há nada a prometer.
- No relatório não há fase nem rotação. Significa que não foram medidas, e sem elas o cálculo da correção é impossível.
- Recusa em mostrar os dados brutos de antes e depois. O espectro, o sinal temporal e a tabela de arranques ou existem, ou o trabalho não foi feito.
- Medição na carcaça, na proteção, na tubagem ou na estrutura, em vez do apoio do rolamento.
- Nenhuma exigência quanto ao bom estado da máquina. A equilibragem não substitui a reparação nem resolve uma folga.
- Disponibilidade para equilibrar um impulsor sujo, erodido ou fissurado. Um rotor assim muda de massa durante o próprio funcionamento.
- Promessa de uma classe de precisão sem explicar como vai ser calculada. Uma classe G sem a massa do rotor e o raio de correção continua a ser apenas uma palavra de catálogo.
- «Ficamo-nos por um único arranque». O mínimo é um arranque inicial, um ou dois de ensaio e um de controlo.
- Um preço para «equilibragem» sem indicar o número de máquinas, o número de planos e o critério de aceitação. Depois não há por onde discutir, nem com quê.
Limites do método: o que um subcontratado honesto não promete
Um bom sinal de qualificação soa desvantajoso para a venda e vantajoso para o trabalho. O engenheiro, por sua própria iniciativa, antes de assinar, enumera os casos em que as massas não vão ajudar.
Ressonância. Se a rotação de trabalho cair na região da frequência natural do rotor, dos apoios ou da estrutura, a amplitude dispara e a fase torna-se instável. Uma equilibragem feita em ressonância dá um resultado que só dura até ao arranque seguinte. Primeiro é preciso desafinar por rigidez, massa ou rotação.
Rotor flexível. O método do rotor rígido funciona enquanto o rotor não muda de forma de modo percetível na rotação de trabalho. Para rotores que trabalham perto ou acima da primeira frequência crítica, aplica-se outra abordagem e uma parte separada da norma sobre rotores flexíveis. A promessa «equilibramos em dois planos e chega» está aqui errada.
Rolamentos. Uma pista lascada ou uma cavidade de fadiga não se recuperam com massas. A vida útil calculada do rolamento é determinada segundo a ISO 281 para as cargas definidas, e o desequilíbrio acrescenta-lhes uma componente dinâmica. A equilibragem prolonga a vida de um rolamento intacto e não faz nada por um já danificado.
Desalinhamento, fixação solta, pé mole, pulsação aerodinâmica, vibração eletromagnética. Cada uma destas causas trata-se à sua própria maneira, e as massas apenas as mascaram. Sobre a distinção entre desequilíbrio e desalinhamento, mais pormenores no artigo sobre como os diferenciar por sinais e por fase.
Fontes: ISO 21940-12:2016 · ISO 281:2007
Qualificação: o que significam as categorias segundo a ISO 18436-2
Perguntar sobre a formação do especialista é legítimo, mas perceber o que lhe responderam é mais útil. A ISO 18436-2 divide os analistas de vibração em quatro categorias. A primeira recolhe dados segundo uma rota já definida e compara-os com limiares. A segunda configura a medição, lê o espectro, reconhece defeitos típicos e equilibra um rotor rígido num único plano. A terceira conduz investigações não rotineiras, trabalha com desacelerações livres e equilibra no local em dois planos. A quarta ocupa-se de dinâmica de rotores e programas de fiabilidade.
A categoria é atribuída por um organismo de certificação independente após exame, e não por um centro de formação pelo simples facto de ter concluído um curso. Um certificado de formação e um certificado de categoria são documentos diferentes, e são frequentemente confundidos. Explicámos este esquema com mais detalhe num artigo próprio sobre as categorias de analista de vibração I–IV.
O certificado, por si só, não garante que o trabalho na sua máquina será feito corretamente, e a sua ausência não significa que está perante um amador. Olhe para a metodologia. Um especialista fala-lhe da proporção de 1x, dos pontos de medição, do critério de um arranque de ensaio válido e das condições em que vai parar. Uma pessoa que promete tudo e não indica nenhuma grandeza é mais perigosa do que uma pessoa sem diploma.
A AXILINE não é um organismo de certificação e não emite certificados segundo a ISO 18436-2. Os nossos engenheiros desenvolvem e fabricam os aparelhos Balanset, equilibram eles próprios com eles no local e prestam apoio de consultoria sobre a metodologia de medição e cálculo.
O que prepara você, e porque isso faz parte do resultado
Uma parte significativa das deslocações fica comprometida ainda antes de a equipa chegar. A equilibragem mede a resposta do sistema «rotor, apoios, base» a uma massa conhecida. Se o sistema muda mesmo durante o trabalho, os coeficientes de influência — a relação medida entre «instalámos a massa, a vibração mudou» — perdem o sentido, e um bom aparelho em boas mãos dá um mau resultado.
Percorra este checklist um dia antes da deslocação. Uma análise detalhada de cada ponto está no artigo sobre a preparação do equipamento para a equilibragem no local.
- A máquina está tecnicamente em bom estado: a fixação está apertada, não há folgas, o pé mole foi verificado, os rolamentos não fazem ruído, não há fissuras no impulsor nem na bancada.
- O impulsor ou a ventoinha foram limpos de produto acumulado, poeira e depósitos.
- Há acesso aos dois apoios de rolamento: uma superfície limpa e plana para o sensor junto ao rolamento, não na carcaça.
- Há acesso aos planos de correção com a máquina parada e desligada da energia, e há onde fixar a massa.
- Há espaço no eixo ou no semi-acoplamento para a marca refletora, e um ponto onde colocar o suporte magnético com o sensor de fase.
- São permitidas paragens e arranques repetidos no mesmo regime, e está designada a pessoa que os executa.
- Está designado o executante dos trabalhos de serralharia e soldadura, e está emitida a autorização para trabalhos a quente, se forem necessários.
- São conhecidos os dados da máquina: potência, rotação, massa do rotor, tipo de apoios, esquema do rotor, histórico de reparações e medições anteriores.
- Está combinado quem interrompe o trabalho e com base em que sinais, caso a máquina se revele em mau estado.
Como formalizar os trabalhos: âmbito, critério de aceitação, limites de responsabilidade
Uma disputa sobre o resultado é quase sempre uma disputa sobre formulações. Uma linha «equilibragem do ventilador» numa fatura não descreve nem o âmbito nem o sucesso. Descreva o trabalho de forma que, depois do arranque de controlo, ambas as partes olhem para o mesmo número e o entendam da mesma maneira.
- Âmbito. Quantas máquinas, quais exatamente, quantos planos de correção em cada uma, se inclui diagnóstico prévio e se inclui uma segunda deslocação.
- Critério de aceitação. Não «reduzir a vibração», mas concretamente: o valor em mm/s RMS (valor eficaz da velocidade de vibração), a banda de frequência (normalmente 10–1000 Hz), os pontos e as direções, o regime de funcionamento, o tipo de apoios, a parte aplicável e a edição da norma. As zonas A–D da ISO 20816 só funcionam em conjunto com estas condições.
- 1x residual à parte. O programa do aparelho informa «dentro da tolerância» quando a componente rotacional está abaixo do valor-alvo definido. Isto não é uma avaliação da vibração total nem uma confirmação da classe G. Se precisar de uma classe de precisão segundo a ISO 21940-11, indique-a separadamente e combine como será calculada a partir da massa do rotor e do raio de correção.
- O que está incluído no preço. A deslocação, o diagnóstico, o número de arranques, os consumíveis, a fixação das massas, o relatório. Decida também o que acontece se, depois do diagnóstico, a equilibragem se revelar inútil: esse desfecho também é um resultado, e é pago como diagnóstico.
- Quem faz os trabalhos de serralharia e soldadura. O subcontratado com os seus próprios meios, ou a sua equipa segundo as indicações dele. Aqui entra também a responsabilidade pela qualidade da soldadura da massa.
- Quem opera a máquina. Os arranques, as paragens, os bloqueios e a autorização de acesso são normalmente executados pelo seu pessoal, segundo as regras internas.
- O que não é garantido. Ressonância, defeitos de rolamentos, desalinhamento, erosão e depósitos, alteração do regime depois da entrega. É melhor ver esta lista antes dos trabalhos, e não numa troca de mensagens depois.
- Duração do resultado. A equilibragem não conserva a máquina. Se o impulsor voltar a acumular sujidade ou a desgastar-se, a vibração regressa, e isso não é um defeito do subcontratado. Sobre a mecânica deste regresso há um artigo à parte.
Uma formulação de aceitação que funciona: «vibração total não superior a X mm/s RMS na banda de 10–1000 Hz, nos apoios de rolamento 1 e 2, na direção horizontal-radial, à rotação de trabalho de N rpm; medição com o mesmo aparelho e nos mesmos pontos que a medição inicial».
Fontes: ISO 20816-1:2016 · ISO 21940-11:2016
Relatório: o que deve obrigatoriamente constar
O relatório é a única coisa que lhe fica depois de a equipa partir. É também o seu argumento daqui a meio ano, quando a vibração subir e for preciso perceber a partir de que nível estava a crescer. Verifique-o pela lista no momento da aceitação, não já no meio de uma disputa.
- Máquina, componente, número de série, data, regime de funcionamento e rotação em cada arranque.
- Esquema dos pontos de medição com as direções e o método de fixação dos sensores.
- Medições antes dos trabalhos: vibração total e 1x com fases em cada ponto, espectro e sinal temporal.
- Massas de ensaio: massa, raio, posição angular ou número da posição fixa em cada plano.
- Massas de correção instaladas: quantas, onde, de que forma fixadas, se a massa de ensaio foi retirada ou deixada.
- Medições depois: os mesmos pontos, as mesmas direções, o mesmo regime, junto das iniciais para comparação.
- Critério de aceitação e conclusão: se foi cumprido ou não, e se não, o que o impede.
- O que o subcontratado notou pelo caminho: folga, ruído do rolamento, estado do impulsor, sinais de desalinhamento, recomendações.
- Assinaturas e contactos do executante, para que, um ano depois, haja a quem recorrer com o registo do arquivo.
O aparelho Balanset-1A guarda os resultados dos arranques, os espectros e os sinais temporais num arquivo, a partir do qual se gera o relatório. Os coeficientes de influência guardados permitem depois ficar-se por um único arranque em vez de três numa reafinação posterior.
Fontes: Manual de operação Balanset-1A
Se for mais simples chamar quem fabrica os próprios aparelhos
Os engenheiros da AXILINE desenvolvem e fabricam os aparelhos Balanset e são eles próprios que equilibram com eles no local de exploração. Por isso, a conversa connosco não começa pelo preço, mas por duas perguntas: qual é a proporção da componente rotacional na sua vibração total, e o que já foi verificado ao nível da mecânica. Se estes dados mostrarem que a equilibragem não vai ajudar, dizemos isso antes da deslocação.
Envie-nos as medições, o espectro, ou simplesmente uma descrição da máquina com a rotação e o histórico de reparações. Vai receber uma avaliação da aplicabilidade do método, uma lista do que preparar no local, e um modelo de relatório com o critério de aceitação acordado antes do início dos trabalhos. Se precisar mais do aparelho do que de uma deslocação, existe o conjunto portátil Balanset-1A, e para integração em máquinas e bancos de ensaio próprios existe a variante OEM sem mala.
Fontes: Especificações do fabricante Balanset-1A
Perguntas frequentes
É possível equilibrar uma máquina com um vibrómetro sem sensor de fase?
Não é possível calcular a correção. O vibrómetro mostra a amplitude e não sabe em que momento da volta o lado pesado passa junto ao sensor, por isso o ângulo de instalação da massa permanece desconhecido. Trabalhar por tentativa e erro é teoricamente possível, mas implica muitos arranques e um resultado imprevisível.
É obrigatório o subcontratado ter um certificado segundo a ISO 18436-2?
Normalmente não, a menos que as suas regras internas ou a seguradora o exijam expressamente. A categoria é atribuída por um organismo de certificação independente após exame, e um curso num centro de formação dá apenas um certificado de frequência. Mais importante é a metodologia: pergunte como é que o subcontratado distingue o desequilíbrio de outras causas e o que fará se a causa for outra.
O subcontratado pede para limpar o impulsor antes de chegar. Isto é normal?
É um sinal de que ele entende a física do método. A correção está ligada à distribuição atual de massa do rotor. A camada acumulada desprende-se de forma irregular durante os arranques, e as massas calculadas deixam de corresponder ao rotor. A limpeza antes dos trabalhos faz parte da preparação da sua parte.
O que fazer se, depois do diagnóstico, se concluir que não há desequilíbrio?
É um desfecho normal de uma deslocação, e vale a pena prevê-lo no contrato como pagamento do diagnóstico. Recebe um relatório com as medições, a causa provável identificada e um plano de verificação. Um subcontratado que, nesta situação, instala massas na mesma, está ainda a estragar-lhe a medição de base a partir da qual depois se calcula a tendência.
Porque não se pode simplesmente escrever no contrato «reduzir a vibração até à norma ISO»?
Porque uma «norma ISO» sem mais especificações não existe. São precisas a parte aplicável e a edição da norma, o grupo da máquina, o tipo de apoios (rígidos ou flexíveis), os pontos e as direções de medição, a banda de frequência e o regime de funcionamento. Sem estes detalhes, a aceitação transforma-se numa disputa em que cada parte mostra a sua própria tabela tirada da internet.
Quantas paragens da máquina planear para a equilibragem?
O mínimo é um arranque inicial, um de ensaio para um plano ou dois para dois planos, depois um de controlo. Mais um possível arranque de afinação. A isto acrescente a desaceleração livre, o arrefecimento e o tempo de acesso ao rotor. Mais pormenores no artigo sobre quanto tempo demora a equilibragem no local.
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Sim, balanceamos rotores de trituradores florestais no local, nos seus próprios apoios de rolamento, sem retirar o tambor. Condições: o conjunto de dentes está completo e uniforme, o tambor está limpo de terra e de massa lenhosa, o acionamento mantém rotação estável, e há acesso às extremidades do tambor através do avental retirado ou de portinholas. Se o tambor estiver empenado depois de um impacto ou os dentes estiverem em posições desiguais, dizemo-lo primeiro, porque as massas não resolvem isso.
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.