# Como saber se é preciso equilibrar: lista de verificação para a decisão

> O ventilador começou a fazer barulho depois de uma limpeza, e alguém na fábrica já disse: é preciso equilibrar. Por vezes esta é a resposta certa; outras vezes, uma massa de correção no impulsor apenas mascara um rolamento desgastado ou uma estrutura solta, e um mês depois está de volta à mesma máquina. A seguir, uma lista de verificação prática: que observações jogam a favor do desequilíbrio, que observações jogam contra, o que pode verificar por si próprio em vinte minutos, e quando a equilibragem se faz independentemente dos sintomas.

**Em resumo:** A equilibragem ajuda quando a vibração está concentrada na frequência de rotação: o nível subiu na rotação de trabalho, cresce com a rotação aproximadamente como o quadrado, no espectro (a decomposição da vibração por frequências) domina a componente 1x — a vibração na frequência de rotação —, e a sua fase repete-se de arranque para arranque. Quase certamente não ajuda se há um ruído de impacto em qualquer rotação, um pente de harmónicas no espectro, a fase salta, a vibração axial é grande em torno do acoplamento, ou o nível simplesmente não depende da rotação. Vinte minutos com uma chave de porcas e um vibrómetro costumam bastar para colocar a máquina num destes dois grupos. Há ainda, em separado, os casos em que se equilibra por norma: depois da reparação de um rotor, da substituição de pás, da rebobinagem de um motor e na aceitação depois da montagem.

Source: https://axiline.pt/artigos/como-saber-se-preciso-equilibrar/  
Publisher: AXILINE · Vila Nova de Gaia, Portugal · +351 931 831 229 · axilinegeral@gmail.com

## O que a equilibragem realmente corrige: uma força, uma vez por rotação

O desequilíbrio é a falta de coincidência entre o eixo principal central de inércia do rotor e o eixo de rotação. A massa não equilibrada m, a um raio r, cria uma força centrífuga F = m·r·ω², que gira junto com o rotor e, uma vez por cada rotação, empurra o apoio do rolamento numa direção relativamente ao eixo.

É desta única fórmula que resultam todos os sinais em que se baseia a decisão. A força atua radialmente, por isso o desequilíbrio é visível, antes de mais, na direção horizontal e vertical, e a componente axial é pequena. A força chega exatamente uma vez por rotação, por isso surge um pico na frequência de rotação, e o desequilíbrio, por si só, não cria harmónicas nem sub-harmónicas. O ponto pesado não se desloca no rotor entre arranques, por isso a fase da componente de rotação — o ângulo que indica em que momento da rotação chega o impulso — é estável e repetível. A força é proporcional ao quadrado da velocidade angular, por isso o nível depende fortemente da rotação.

A partir daqui, a lógica é simples: se o padrão de vibração na sua máquina não se parecer com este, uma massa de correção não o vai eliminar. A análise dos próprios números no ecrã está num artigo separado sobre a vibração total, o 1x e a fase; aqui usamo-los como uma ferramenta já pronta.

> A equilibragem reduz apenas a componente de rotação. Isto não é uma limitação do equipamento, é física: a massa de correção altera a distribuição de massa do rotor, e mais nada. Não afeta o ruído de um rolamento, a folga num ajuste, o desalinhamento entre semiacoplamentos, nem a frequência natural da estrutura.

## Cinco sinais: a equilibragem provavelmente vai ajudar

Os dois primeiros sinais verificam-se ao ouvido e alterando a rotação através de um variador de frequência. O terceiro recorda-se a partir do histórico da máquina, e os dois últimos lêem-se num equipamento de dois canais.

- [x] O nível aumentou precisamente na rotação de trabalho, e o som é uniforme e contínuo, sem impactos, sussurros ou ranger metálico.
- [x] Reduziu a rotação a metade, e a vibração baixou cerca de quatro vezes. É assim que se comporta a força centrífuga, quando a frequência de trabalho está afastada da ressonância.
- [x] O aumento começou depois de um acontecimento identificável: limpeza de pás, substituição de uma pá ou de uma lâmina, revestimento por soldadura, reparação do rotor, desmontagem e remontagem do impulsor, acumulação de produto, perda de um pedaço de reforço ou de uma massa de equilibragem.
- [x] No espectro, domina o pico na frequência de rotação, e a vibração total é apenas um pouco superior ao 1x.
- [x] A fase do 1x repete-se de arranque para arranque dentro de poucos graus, entre a horizontal e a vertical no mesmo apoio há um desvio de cerca de 90°, e a vibração axial é claramente inferior à radial.

> Um sinal é uma hipótese; três ou mais já é uma decisão. Se os cinco coincidirem, resta apenas discutir o número de planos de correção e o acesso aos locais de fixação das massas.

## Seis sinais: a equilibragem quase certamente não vai ajudar

Cada um destes sinais significa que o nível não é criado pela massa do rotor, e uma massa de correção só vai confundir o quadro.

### Impactos, sussurros e impulsos em qualquer rotação

O desequilíbrio soa como um zumbido uniforme, que diminui junto com a rotação. Impactos, estalidos e ruído de alta frequência, audíveis mesmo a metade da rotação, indicam um rolamento, uma folga ou um roçamento. No sinal no domínio do tempo veem-se impactos isolados; no espectro, linhas não múltiplas da rotação. Primeiro o rolamento, depois todo o resto.

### O nível não depende da rotação

Altera a rotação numa gama larga, e o número no equipamento quase não se move. A fonte está fora do rotor: um equipamento vizinho através da estrutura comum, pulsações do escoamento, uma causa eletromagnética. O teste elétrico é simples: corte a alimentação e observe o primeiro segundo. A vibração mecânica diminui junto com a desaceleração; a eletromagnética desaparece instantaneamente.

### Pente de harmónicas e sub-harmónicas

No espectro, não há um único pico, mas uma série em frequências múltiplas da rotação: 1x, 2x, 3x e além, por vezes 0,5x e 1,5x. Isto é folga mecânica: parafusos de fundação não apertados, fissura na estrutura, ajuste desgastado, alojamento do rolamento danificado. Aqui, uma chave dinamométrica funciona melhor do que massas de correção, e o 1x muitas vezes baixa por si só depois do aperto.

### A fase do 1x salta de arranque para arranque

Dois arranques no mesmo regime deram uma fase que diverge dezenas de graus. É assim que se comporta um rotor com um ajuste solto da roda ou da polia, uma chaveta desgastada, ou também uma máquina próxima da ressonância. Com uma fase assim, o coeficiente de influência — a relação calculada entre a massa instalada e a alteração da vibração — torna-se instável, e o resultado não se repete.

### Vibração axial elevada e 2x em torno do acoplamento

O 1x axial é comparável ao radial, ou maior, a relação 2x/1x é superior a cerca de 0,5, e a fase na direção axial, nos dois lados do acoplamento, diverge cerca de 180°. Isto é desalinhamento, muitas vezes acompanhado de pé mole — um apoio que não assenta bem na estrutura. Primeiro o assentamento dos pés, depois o alinhamento dos eixos. Aqui, a equilibragem apenas transfere o desequilíbrio para outro plano.

### Tudo mudou depois de trabalhos na base

A vibração aumentou várias vezes depois da reparação da fundação, da substituição da estrutura, da transferência do equipamento ou da instalação em novos apoios antivibráticos, sem que o rotor tenha sido tocado. A rigidez do sistema mudou, e a rotação de trabalho pode ter entrado na zona de uma frequência natural da estrutura. Em ressonância, a amplitude aumenta várias vezes com o mesmo desequilíbrio residual, e a correção passa pela rigidez, pela massa ou pela rotação.

Sources: [ISO 13373-3:2015](https://www.iso.org/standard/40840.html) · [ISO 281:2007](https://www.iso.org/standard/38102.html)

## Tabela de decisão: observação, probabilidade de desequilíbrio, primeiro passo

Utilize a tabela como um filtro inicial: não faz um diagnóstico, mas mostra onde gastar primeiro uma hora de trabalho.

| O que observa | Probabilidade de ser desequilíbrio | O que fazer primeiro |
| --- | --- | --- |
| O ruído aumentou na rotação de trabalho, o tom é uniforme, sem impactos | Alta | Medir o total e o 1x nos dois apoios dos rolamentos, calcular a proporção do 1x |
| O nível aumentou logo depois da limpeza de pás, da substituição de uma pá ou da reparação do rotor | Muito alta | Verificar o ajuste e o batimento da roda, depois equilibrar no local |
| Reduziu a rotação a metade, a vibração baixou cerca de quatro vezes | Alta | Equilibrar na rotação de trabalho, nos apoios próprios da máquina |
| Reduziu a rotação a metade, o nível quase não mudou | Baixa | Procurar uma fonte externa, uma ressonância da estrutura ou uma causa eletromagnética |
| O 1x domina, a fase é repetível, desvio de cerca de 90° entre a horizontal e a vertical | Muito alta | Colocar a massa de prova e calcular a correção |
| O 1x é elevado, mas a relação 2x/1x é superior a 0,5, a vibração axial é percetível | Média, provável desalinhamento | Verificar o pé mole, realizar o alinhamento dos eixos, medir de novo |
| Pente de harmónicas 1x, 2x, 3x, presença de 0,5x, a fase salta | Baixa | Apertar a fixação ao momento especificado, verificar folgas, ajustes e argamassa de assentamento |
| Impactos ou ruído de alta frequência em qualquer rotação, impulsos no sinal no domínio do tempo | Quase nula | Verificar o rolamento: folga, lubrificação, qualidade da montagem |
| Pico acentuado numa gama estreita de rotações, seguido de queda, a fase desloca-se 180° | Baixa, é ressonância | Alterar a rigidez dos apoios, a massa ou a rotação de trabalho |
| A vibração mudou várias vezes depois da reparação da fundação ou da transferência do equipamento | Baixa | Verificar o assentamento de todos os pés e as frequências naturais da estrutura |
| O 1x muda de arranque para arranque sem causa aparente | Média, mas é prematuro equilibrar | Verificar o ajuste da roda e da polia, a chaveta, a deformação térmica do rotor |

> Uma mesma observação tem muitas vezes várias causas ao mesmo tempo: um pé mole produz desalinhamento induzido, sinais falsos de folga mecânica e um aumento do 1x. Por isso, a tabela escolhe o primeiro passo, e é a medição depois desse passo que confirma a hipótese, não o raciocínio.

Sources: [ISO 13373-3:2015](https://www.iso.org/standard/40840.html)

## O que pode verificar sozinho em vinte minutos

Os primeiros cinco minutos não exigem absolutamente nada, os sete seguintes exigem apenas um vibrómetro, e os últimos oito exigem um sistema de dois canais com sensor de fase.

1. **Com as mãos, a chave e os olhos** — Pare a máquina e bloqueie o arranque. Inspecione o impulsor: produto acumulado, poeira nas pás, gelo, erosão das arestas, uma massa de equilibragem perdida, marcas de roçamento na carcaça. Abane a roda no eixo: veja se não girou em relação à chaveta. Abane o eixo radialmente; uma folga percetível indica um rolamento. Percorra com a chave os parafusos de fundação e os parafusos dos apoios dos rolamentos, marque os que giraram sem esforço. Verifique a tensão da correia e o batimento da polia. Uma parte das máquinas já se resolve aqui.
2. **Vibrómetro: um número em cada apoio** — Coloque o sensor, com íman, sobre uma superfície limpa e plana da carcaça do rolamento, o mais próximo possível do próprio rolamento. Registe o RMS (valor eficaz) da velocidade de vibração em mm/s, em três direções, em cada apoio: horizontal, vertical, axial. Registe a rotação e o regime, incluindo a posição da válvula. Compare os números com as zonas de referência A, B, C, D para o seu grupo de máquinas — zonas de estado, de «bom» a «inadmissível». Depois, o teste barato mais importante: se houver variador de frequência, registe os mesmos pontos a 70 % e a 50 % da rotação. O desequilíbrio produz uma queda acentuada do nível; uma fonte externa e uma ressonância não se comportam assim. Sem regulação de velocidade, observe o nível durante a desaceleração livre — depois de desligar o acionamento.
3. **Sistema de dois canais: 1x, fase, espectro** — Dois sensores nos dois apoios, um sensor laser de fase apontado a uma marca refletora no eixo. Registe a vibração total e o 1x com a fase, simultaneamente nos dois canais, mais o espectro. Calcule a proporção do 1x no nível total, veja se há 2x, um pente de harmónicas e linhas não múltiplas da rotação. Depois, pare a máquina, arranque no mesmo regime e repita a medição. Se a fase coincidir dentro de poucos graus, a equilibragem vai correr de forma previsível. Se divergir dezenas de graus, é a mecânica que precisa de atenção primeiro.

> Os três níveis exigem as mesmas condições entre medições: o mesmo ponto, a mesma direção, o mesmo método de fixação do sensor, a mesma rotação, o mesmo regime de caudal e de temperatura. Caso contrário, não está a comparar o estado da máquina, mas o seu próprio método.

Sources: [ISO 20816-1:2016](https://www.iso.org/standard/63180.html)

## Três resultados possíveis destes vinte minutos

A utilidade desta verificação está em terminar numa decisão. Há apenas três decisões possíveis.

### Equilibrar agora

A mecânica está em ordem, a fixação está apertada, não há folgas, o 1x domina, a fase é repetível, o nível depende fortemente da rotação. A partir daqui, é o trabalho habitual: escolher o número de planos pela relação entre o comprimento e o diâmetro, conseguir com a massa de prova uma alteração da amplitude de 20–30 % ou da fase de 20–30°, instalar a correção e fazer um arranque de controlo.

### Primeiro a mecânica, a equilibragem depois

Há um pente de harmónicas, pé mole, fixação solta, um ajuste desgastado ou desalinhamento. A ordem é rígida: assentamento dos pés, aperto ao momento especificado, ajustes e folgas, alinhamento dos eixos, e só depois a equilibragem. Depois de tratar a mecânica, meça de novo; nesta fase, várias máquinas já ficam dentro da tolerância.

### Não equilibrar de forma alguma

Um rolamento no fim de vida, ressonância da estrutura ou da tubagem, cavitação numa bomba, uma causa eletromagnética, um rotor flexível a funcionar acima da primeira velocidade crítica — a rotação a partir da qual o eixo começa a dobrar-se de forma percetível. Aqui, a equilibragem ou não tem qualquer efeito, ou tem um efeito que dura apenas uma semana. É necessária outra solução, e é melhor saber isso antes de sair com o equipamento.

## Quando a equilibragem é obrigatória, mesmo que a máquina não faça barulho

Há situações em que não se espera pelos sintomas. Um rotor, depois de uma intervenção, ganha quase sempre um novo desequilíbrio, e a questão é apenas o seu valor. Uma medição antes do arranque em funcionamento é mais barata do que uma análise depois de um mês a trabalhar com carga elevada sobre os rolamentos.

- [x] Depois da reparação ou substituição do impulsor, de pás, de lâminas de trituradores, de roscas transportadoras, e também depois do revestimento por soldadura das arestas.
- [x] Depois da rebobinagem de um motor elétrico, se o rotor foi retirado, se o ventilador de arrefecimento foi substituído, ou se as superfícies de ajuste foram tocadas.
- [x] Depois da substituição de uma polia, de um semiacoplamento, de um disco de travão ou de qualquer outra peça de massa considerável no eixo.
- [x] Depois de instalar um rebolo novo no fuso, e depois do seu avivamento, porque o rebolo desgasta-se de forma irregular.
- [x] Na aceitação de um equipamento novo ou remontado: a medição fornece o ponto de referência com o qual vai comparar todos os anos seguintes.
- [x] Quando o rotor volta de um subcontratado sem relatório do desequilíbrio residual, e não sabe a que classe de qualidade foi levado.
- [x] Periodicamente, em máquinas com acumulação de material e erosão: exaustores de fumos, mulchers, trituradores, centrífugas, roscas transportadoras.
- [x] Depois da equilibragem numa máquina de equilibragem, se, nos apoios próprios, a máquina apresentar um quadro diferente do que apresentou na bancada.

> Para efeitos de aceitação, registe as condições, não apenas o número: os pontos e as direções de medição, a banda de frequência, o regime de funcionamento, o tipo de apoios e de fundação. A precisão exigida é definida pelas classes G — os graus de qualidade da equilibragem: quanto menor o número, maior a precisão —, e o desequilíbrio residual admissível calcula-se a partir da massa do rotor e da frequência de rotação de trabalho. Utilize os números das classes G e os limites das zonas de vibração como referência de trabalho: verifique a parte e a edição em vigor da norma para a máquina em concreto, porque há exceções em função da potência, da rotação e do tipo de equipamento.

Sources: [ISO 21940-11:2016](https://www.iso.org/standard/54074.html) · [ISO 20816-1:2016](https://www.iso.org/standard/63180.html)

## Cinco armadilhas que levam a uma decisão errada

- Comparar com a máquina de outra pessoa em vez da sua própria tendência. Um nível de 4 mm/s pode ser normal para um equipamento grande sobre uma base flexível, e motivo de alarme para uma bomba pequena. Um aumento para o dobro em relação ao seu ponto de referência é mais importante do que o valor absoluto.
- Medir no local errado. Um sensor na carcaça, na proteção ou na conduta dá números grandes e vistosos, que não descrevem o estado do rotor. Meça na carcaça do rolamento, onde passa a carga.
- Sonda manual em vez de uma fixação. Uma sonda manual serve até cerca de 300–500 Hz e quase não dá repetibilidade. Um íman sobre uma superfície limpa e plana cobre a banda de 10–1000 Hz, o que é suficiente para o nível geral; para as bandas dos rolamentos são necessários cola ou um espigão roscado.
- Comparar números de bandas diferentes e de equipamentos diferentes. Num equipamento de equilibragem, a banda de medição do RMS da velocidade de vibração é, segundo o manual, de 5–200 Hz, enquanto as zonas de referência são definidas para 10–1000 Hz. São grandezas diferentes, e numa máquina com um defeito de rolamento vão divergir de forma percetível.
- Uma medição em vez de duas. Com um único arranque, não se sabe se a fase é estável, e é precisamente a estabilidade da fase que distingue o desequilíbrio da folga mecânica e da ressonância. Um segundo arranque custa cinco minutos e elimina metade das dúvidas.

> A sexta armadilha é a pressa. A equilibragem parece uma solução rápida, por isso experimenta-se antes de apertar a fixação e de verificar a ressonância. A massa de correção é colocada na roda, e o nível volta ao fim de uma semana.

Sources: [Manual de operação Balanset-1A](https://vibromera.eu/balanset-1a-operation-manual/) · [ISO 20816-1:2016](https://www.iso.org/standard/63180.html)

## O que enviar à AXILINE para obter uma avaliação antes da visita

Somos engenheiros que desenvolvem e fabricam os equipamentos Balanset e que os utilizam pessoalmente para equilibrar no local. Por isso, a conversa é curta e baseada em números: envie o que já tiver, e dizemos-lhe se isto se parece ou não com um desequilíbrio.

Se, pelos seus números, não for desequilíbrio, dizemos isso com clareza e explicamos o que verificar primeiro: uma visita que termine com a conclusão «a equilibragem não vai ajudar aqui» não serve nem a si nem a nós. Se o quadro for típico de desequilíbrio, vamos até ao local e equilibramos ali mesmo, nos apoios próprios da máquina, sem desmontagem e sem enviar a roda para uma máquina de equilibragem, num ou em dois planos.

- [x] Tipo de máquina: ventilador, exaustor de fumos, rosca transportadora, triturador, mulcher, centrífuga, fuso, rotor de motor elétrico.
- [x] Potência, rotação de trabalho, se existe variador de frequência.
- [x] Tipo de apoios e de fundação: bancada rígida, estrutura soldada ou apoios antivibráticos, rotor em consola ou entre apoios.
- [x] Vibração total e 1x em cada apoio de rolamento, com indicação do ponto e da direção, se já existirem medições.
- [x] Fase do 1x, espectro ou capturas de ecrã, se trabalhar com um equipamento de dois canais.
- [x] Fotografias da máquina e dos locais onde é possível colocar ou retirar massa.
- [x] O que mudou no último mês: limpeza, reparação, substituição de peças, trabalhos na fundação, regime de funcionamento.
- [x] Como se comporta o nível ao alterar a rotação e durante a desaceleração livre.

> Quer fazer isto por si próprio? O Balanset-1A é composto por dois sensores de vibração, um sensor laser de fase, um módulo USB de dois canais com pré-amplificadores, integradores e conversor A/D, e um programa para Windows. Mede a rotação, a amplitude e a fase da velocidade de vibração, separadamente para o total e para o 1x, mostra o sinal no domínio do tempo e o espectro, regista os dois canais simultaneamente, indica se a massa de prova foi adequada, distribui a massa de correção por posições fixas, calcula a furação e a tolerância pelas classes G, guarda os coeficientes de influência e mantém um arquivo para os relatórios. O mesmo sistema funciona tanto no local como parte de medição de uma máquina de equilibragem de apoio flexível.

Sources: [Especificações do fabricante Balanset-1A](https://vibromera.eu/product/balanset-1/) · [Manual de operação Balanset-1A](https://vibromera.eu/balanset-1a-operation-manual/)

## Perguntas frequentes

**É possível saber se é preciso equilibrar sem qualquer equipamento?**

Em parte. Sem equipamento, consegue eliminar o óbvio: acumulação nas pás, uma massa de correção perdida, fixação solta, folga num rolamento, uma roda que girou fora de posição. Também vai ouvir a diferença entre um zumbido uniforme e um impacto. Mas confirmar que o nível é formado precisamente pela componente de rotação, sem medir o 1x e a fase, não é possível.

**Tenho 7 mm/s no apoio do ventilador. É muito?**

Depende da máquina. Para uma máquina média de 15–75 kW, isto é zona C: o funcionamento é admissível de forma limitada, e a causa deve ser eliminada. Para um equipamento grande sobre uma base flexível, o mesmo número cai na zona B. Mais importante é outra coisa: qual era o nível antes. Um aumento de 2 para 7 mm/s exige uma análise, mesmo que esteja formalmente dentro da tolerância.

**Depois de limpar o ventilador, a vibração triplicou. Devo equilibrar de imediato?**

Primeiro verifique se não retirou, junto com a sujidade, uma massa de equilibragem, e se não ficou acumulação em parte das pás. Depois, verifique o ajuste da roda e o batimento. Se a mecânica estiver em ordem e o 1x dominar, este é um caso clássico para equilibragem no local: dois ou três arranques numa única visita.

**Como distinguir desequilíbrio de desalinhamento numa única medição?**

Observe três coisas ao mesmo tempo. A relação 2x/1x: acima de cerca de 0,5, suspeite de desalinhamento. A direção axial: no desequilíbrio, a vibração axial é pequena; no desalinhamento angular, é marcada. A fase na direção axial, nos dois lados do acoplamento: uma divergência de cerca de 180° indica desalinhamento. No desequilíbrio, a fase é estável, e o desvio entre a horizontal e a vertical no mesmo apoio é de cerca de 90°.

**A equilibragem ajudou, mas ao fim de um mês a vibração voltou. O que significa isto?**

Quase sempre uma de três coisas. O desequilíbrio voltou fisicamente: acumulação de produto, erosão das pás, desgaste das lâminas. A fixação da massa de correção ou o ajuste da roda afrouxou, e a massa deslocou-se. Ou a causa não era a massa do rotor, mas uma folga mecânica ou uma ressonância, e a equilibragem compensou parte do nível temporariamente. Comece por repetir a medição do 1x, da fase e do espectro, e não por novas massas de correção.

**É obrigatório equilibrar o rotor depois da rebobinagem do motor?**

Se o rotor foi retirado, se as superfícies de ajuste foram tocadas, ou se o ventilador de arrefecimento foi substituído, então sim: a simetria da massa muda, e surge um novo desequilíbrio mesmo com uma montagem cuidadosa. No mínimo, faça uma medição na rotação de trabalho depois da montagem e registe-a como ponto de referência. A equilibragem faz-se no local, nos apoios próprios da máquina, sem voltar a desmontá-la.