Como verificar o resultado da equilibragem: a medição de controlo que não se pode contestar

O subcontratado arruma as ferramentas, o ruído está claramente mais baixo, toda a gente fica satisfeita. Um mês depois, a equipa de fiabilidade pergunta quanto é que a vibração baixou, e não há resposta. Explicamos o que exatamente se compara antes e depois, em que é que «dentro da tolerância» no programa difere da norma para a máquina, e que checklist percorrer antes de assinar o auto de receção.

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

«Parece que ficou mais silencioso» não é um resultado

O ouvido é um mau instrumento aqui. As pessoas ouvem bem as frequências altas, e a equilibragem atua na frequência de rotação: numa máquina a 1450 rpm são 24 Hz, num tambor lento são 3–5 Hz. Nessa gama quase não se ouve nada, mas sente-se pela estrutura e pela mão apoiada no corrimão. Por isso, «o barulho baixou» e «a vibração diminuiu» são duas afirmações diferentes, e nem sempre coincidem.

O resultado da equilibragem são quatro números em cada ponto antes do trabalho e os mesmos quatro números depois: a vibração total em mm/s RMS, a amplitude da componente rotacional 1x (a vibração à frequência de rotação — é precisamente esta que o desequilíbrio cria), a sua fase (o ângulo em relação à marca no rotor) e a frequência de rotação. Tudo o resto são impressões.

A palavra «os mesmos» carrega aqui o essencial. A medição «depois» só é comparável com a medição «antes» quando tudo o que se segue coincidir.

• Ponto. Um apoio de rolamento concreto, e não «o lado do acionamento». Marque as superfícies com marcador ou tinta e meça sempre a partir delas.
• Direção. Compara-se horizontal-radial com horizontal-radial. Na mesma máquina, a horizontal e a vertical podem divergir várias vezes.
• Fixação do sensor. Só se pode comparar a mesma fixação: íman numa superfície limpa até ao metal com um íman na mesma superfície. Uma medição com a sonda «à mão» e uma medição num prisioneiro não são de todo comparáveis.
• Grandeza. Velocidade de vibração, valor eficaz, mm/s. Não misture RMS com valor de amplitude, nem mm/s com micrómetros de deslocamento.
• Banda de frequência. A vibração total depende inteiramente de onde estão os limites da banda. Fixe-a e não a altere.
• Regime. Rotação, carga, posição da válvula ou do difusor, caudal, pressão, corrente.
• Temperatura. Uma máquina quente compara-se com uma máquina quente.

Uma medição antes e uma depois é o mínimo. Faça duas ou três medições em cada ponto: a dispersão entre elas diz-lhe em que número pode confiar e qual é aleatório.

Por que motivo uma medição noutro regime não prova nada

A força centrífuga gerada pela massa desequilibrada cresce com o quadrado da frequência de rotação. Reduza a rotação de um ventilador de 1450 para 1000 rpm, e a força do mesmo desequilíbrio cai aproximadamente para metade. A vibração desce obedientemente atrás dela. O rotor, entretanto, permanece exatamente como estava.

Daqui resulta uma conclusão desagradável: uma medição «depois» com rotação reduzida vai mostrar sucesso mesmo onde nenhuma massa foi instalada. Isto também funciona ao contrário. Suba a rotação em 20 % e uma máquina honestamente equilibrada parece pior do que estava.

Os apoios reagem de forma ainda mais acentuada. A amplitude é a força dividida pela rigidez dinâmica do sistema «rotor — apoios — base», e a rigidez depende da frequência. Perto da frequência natural da estrutura (a frequência em que ela própria tende a oscilar), uma diferença de 5 % na rotação altera a amplitude várias vezes e roda a fase dezenas de graus. Como reconhecer isto está explicado no artigo sobre ressonância e os seus sinais.

O regime entra no número não só através da rotação. Uma válvula noutra posição altera as forças no impulsor, uma bomba fora do seu ponto de funcionamento acrescenta efeitos hidráulicos e cavitação, e num motor sob carga mudam a corrente e o escorregamento.

A ordem correta é esta: primeiro fixa-se o regime e os pontos, depois equilibra-se. Se for preciso mudar o regime a meio do trabalho, registe uma nova base «antes» no novo regime, caso contrário não haverá nada com que comparar.

«Dentro da tolerância» no programa e «dentro da norma» para a máquina são coisas diferentes

Quando, depois de um arranque de controlo, o programa do Balanset-1A informa que está dentro da tolerância, está a comparar uma grandeza com um número: a 1x residual com o valor-alvo que você mesmo introduziu no campo de tolerância ao criar o registo no arquivo. Se também introduziu a massa do rotor, a rotação e o raio de correção, o programa compara ainda o desequilíbrio residual alcançado em g·mm com a tolerância da classe G escolhida (a classe de precisão de equilibragem).

A verificação é honesta e útil. Mas responde exatamente a uma pergunta: chegou ou não ao objetivo que definiu para si próprio. Defina como objetivo 4,5 mm/s, e «dentro da tolerância» aparecerá com 4,4.

O que esta indicação não confirma:

• Não confirma a zona A ou B segundo a vibração total. A vibração total inclui tudo o resto: desalinhamento, folgas, rolamentos, aerodinâmica.
• Não confirma a classe de qualidade de equilibragem G, se não introduziu a massa do rotor, a rotação e o raio de instalação das massas.
• Não confirma que a máquina está em bom estado. Uma pá fissurada e um rolamento destruído convivem perfeitamente com uma 1x residual de 0,8 mm/s.

No auto de receção, escreva três linhas em separado: a 1x residual face ao objetivo, a vibração total face à norma para esta máquina, o desequilíbrio residual face à classe G. Uma análise detalhada está no artigo sobre as três tolerâncias na equilibragem.

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

Quatro sinais de um resultado honesto

Isto verifica-se com uma paragem extra. Fez o arranque de controlo, registou três números por cada ponto, parou a máquina, arrancou de novo e registou outra vez. Duas linhas coincidentes no relatório valem mais do que qualquer garantia verbal.

O mesmo é mostrado visualmente pelo diagrama polar — um gráfico em que a amplitude e a fase da 1x são representadas por um único vetor-seta. O vetor 1x deve afastar-se do ponto inicial em direção ao centro e permanecer perto dele. Se, depois de instalar a massa, o vetor se desviou para o lado ou aumentou de comprimento, procure o erro no ângulo, no sentido de referência ou no raio de instalação, e não aumente a massa ao acaso.

A 1x baixou, mas a total quase não: o que isto significa

Vejamos um cenário típico em números. Antes do trabalho, no ponto: total 9,0 mm/s, 1x — 4,0 mm/s. Depois da correção: 1x — 0,8 mm/s, total 8,1 mm/s. O desequilíbrio foi quase totalmente removido, e o número geral moveu-se 10 %.

Não há erro nenhum aqui, é assim que funciona a aritmética. As componentes da vibração não se somam em coluna, somam-se como catetos: com uma total de 9,0 e uma rotacional de 4,0, tudo o resto já dá 8,1 mm/s. Tirar 4,0 de 9,0 e obter 5,0 não é possível para ninguém.

Este resultado não é um fracasso, é um diagnóstico. Diz-lhe: o contributo do desequilíbrio para a vibração desta máquina era pequeno, e a maior parte é criada por uma segunda causa. A partir daqui, já não trabalha com massas.

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   Veja onde está o resíduo

   Recolha o espectro nos mesmos pontos. Um 2x pronunciado — verifique o alinhamento de eixos e folgas. Muitas harmónicas e um piso de ruído elevado — folgas mecânicas, jogos, roçamentos. Picos em frequências altas, não múltiplas da rotação — rolamentos. Um pico na frequência de pás, ou seja, o número de pás multiplicado pela rotação — aerodinâmica ou hidráulica.

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   Compare os pontos e as direções entre si

   Uma vibração axial comparável à radial, e uma diferença de fase de cerca de 180° entre apoios através do acoplamento, apontam para desalinhamento, não para a massa do rotor.

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   Verifique a mecânica manualmente

   Aperto dos chumbadores e dos pés, pé mole, estado das juntas e da estrutura, rigidez dos suportes dos apoios, fissuras na soldadura. Isto faz-se com uma chave e por inspeção visual, sem aparelho.

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   Verifique a ressonância na desaceleração livre

   Registe a amplitude e a fase da 1x durante a desaceleração livre — a queda livre da rotação depois de desligar o acionamento. Um pico estreito de amplitude com rotação de fase perto da rotação de trabalho significa que o número é sustentado pela dinâmica da estrutura, não pelo desequilíbrio.

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   Decida com base em dados, não em impressões

   Reparação, alinhamento de eixos, substituição de rolamento, refixação dos apoios. E só depois disso uma nova avaliação da vibração: ao remover a causa principal, por vezes descobre que ainda é necessária mais uma correção de equilibragem.

Formulação para o auto: «equilibragem realizada, 1x residual reduzida de 4,0 para 0,8 mm/s; a vibração total de 8,1 mm/s deve-se à componente 2x, causa provável — desalinhamento; recomenda-se alinhamento de eixos com nova medição». Este é um resultado honesto, não uma desculpa. Mais pormenores nos artigos sobre a relação entre a vibração total e a 1x e sobre os casos em que a equilibragem não ajuda.

Fontes: ISO 13373-3:2015 · ISO 13373-5:2020

Segunda medição de controlo passados alguns dias

A medição feita logo após a correção prova uma coisa: calculou corretamente e instalou corretamente a massa. Não prova que o resultado se mantém. Quem responde a isso é a segunda medição, passados 3–7 dias de funcionamento ou após o primeiro ciclo tecnológico completo da máquina.

Quatro perguntas que só ela responde:

• A massa continua no lugar? Um ponto de soldadura em dois pontos parte com a vibração e o aquecimento, um parafuso sem travamento desaperta-se, uma massa colada ou magnética escorrega numa superfície quente. Um aumento brusco da 1x com um desvio de fase de dezenas de graus é o quadro reconhecível de uma massa perdida.
• O rotor está a acumular sujidade outra vez? Em exaustores, ventiladores com poeira húmida, trituradores florestais e roscas transportadoras, a acumulação regressa em poucos dias, e uma equilibragem feita num impulsor sujo dura até à próxima limpeza.
• A máquina atingiu o seu verdadeiro estado térmico? As folgas e a posição relativa dos eixos numa máquina quente são diferentes, logo a vibração também é diferente.
• Existe um nível de base? Dois ou três números numa máquina em bom estado e quente, depois de uma reparação, são o ponto de referência a partir do qual depois se calcula a tendência e se definem os limiares. Sem ele, as normas absolutas funcionam às cegas.

Registe a segunda medição no mesmo formulário e nos mesmos pontos: total, 1x, fase, rotação, regime, data. Um aumento da 1x superior a 20–30 % em relação ao valor de controlo numa semana não é dispersão, é um processo. O que está por trás disso está explicado no artigo sobre a vibração que regressou depois da equilibragem.

Fontes: ISO 20816-1:2016

Checklist de aceitação do trabalho do subcontratado no local

• O subcontratado mostrou os números «antes» de cada ponto: total, 1x, fase, rotação. Não de memória, mas a partir do arquivo do aparelho.
• Os pontos de medição estão marcados na máquina e coincidem com aqueles onde foi feita a medição inicial.
• A rotação nas medições «antes» e «depois» não difere mais do que uns dois por cento, o regime e a posição da válvula são os mesmos.
• O arranque de controlo foi feito com a máquina quente e sob carga de trabalho, não em vazio.
• Viu com os seus próprios olhos pelo menos um arranque de controlo e os números no ecrã.
• Houve dois ou três arranques de controlo, com paragem entre eles, e a amplitude da 1x repetiu-se.
• Foi mostrado o espectro depois da equilibragem, e nele não surgiram novos picos nem subiu o 2x.
• Foram indicadas a massa de cada massa de correção em gramas, o raio e o local exato de instalação; as massas podem ser vistas e tocadas.
• O método de fixação da massa é adequado à máquina: cordão de soldadura contínuo em vez de dois pontos, parafuso com travamento, nada colado numa superfície quente.
• O resultado foi apresentado em três linhas separadas: 1x residual face ao objetivo, vibração total face à norma, desequilíbrio residual face à classe G, se estiver previsto no contrato.
• Se a vibração total não ficou dentro da norma, foi indicada a causa do resíduo e dada uma recomendação concreta.
• Foi acordada a data de uma nova medição passados alguns dias de funcionamento.
• Foi combinado quando e em que formato vai receber o relatório.

Uma frase poupa metade das disputas futuras: «mostre-me, por favor, a medição antes e depois, a partir do arquivo do aparelho, no mesmo ecrã».

O que deve constar no relatório para que a verificação possa ser repetida

O relatório tem uma única função prática. Passado meio ano, outra pessoa com outro aparelho deve poder chegar a esta máquina, repetir a medição a partir da sua descrição e obter os mesmos números. Tudo o que for necessário para isso entra no relatório. Tudo o resto é opcional.

O Balanset-1A mantém um arquivo por cada rotor: uma pasta com diagramas, um ficheiro com o histórico de todos os arranques com marcas temporais, coeficientes de influência guardados e um relatório que se abre no editor integrado, se edita e se imprime. É daqui que vêm as linhas da tabela abaixo: quase tudo já está registado, resta apenas acrescentar as condições de medição e as conclusões.

Vale a pena escrever com clareza sobre a banda de frequência. O Balanset-1A tem uma gama de medição do valor eficaz da velocidade de vibração de 5–200 Hz, e isto não é o mesmo que a banda larga de 10–1000 Hz dos critérios de nível geral. A componente rotacional e as harmónicas inferiores de uma máquina a 300–3000 rpm entram nesta gama, mas um número de banda larga obtido noutra banda continua a ser um número diferente. Indicar a banda evita uma futura disputa.

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

Se preferir confiar a verificação a engenheiros

Na AXILINE trabalham engenheiros que desenvolvem e fabricam os aparelhos Balanset e são eles próprios que equilibram com eles no local. Por isso, a medição de controlo é, para nós, parte do trabalho, e não um favor a pedido do cliente.

É assim que se passa no local. Marcamos os pontos nos apoios dos rolamentos e fixamos as direções. Medimos a vibração total, a 1x, a fase e a rotação iniciais. Equilibramos o rotor no local, nos seus próprios apoios, num ou em dois planos. Fazemos arranques de controlo com paragens, mostramos-lhe o espectro e o diagrama polar no ecrã. Entregamos um relatório onde ficam registadas as condições de medição, e não só os números finais. Se a vibração total não ficar dentro da norma, dizemos claramente o que está a causar o resíduo e o que fazer com isso.

Também fazemos apenas a verificação, à parte: uma medição de controlo independente depois do trabalho de outra empresa, segundo as mesmas regras, com relatório. Por vezes, isto basta para resolver divergências entre a equipa de fiabilidade e o subcontratado.

Pode adquirir o aparelho e verificar as máquinas por si próprio. O conjunto Balanset-1A inclui dois acelerómetros, sensor de fase laser por marca refletora, módulo USB de dois canais com pré-amplificadores, integradores e ADC, e um programa para Windows: vibração total e 1x com fase, rotação, espectro FFT e sinal temporal, equilibragem num e em dois planos, posições fixas e cálculo de furação, cálculo de tolerância por classes G, equilibragem trim e coeficientes de influência guardados, diagrama polar, arquivo por cada rotor com histórico de arranques e impressão de relatório. Para integração em máquinas e bancos de ensaio existe a variante Balanset-1A OEM sem mala. O apoio de consultoria sobre a metodologia está incluído.

Escreva-nos a dizer que máquina é, que rotação tem e que números obteve antes e depois. Com três números já costuma dar para perceber se o resultado está demonstrado ou se foi apenas anunciado.

Fontes: Especificações do fabricante Balanset-1A · Manual de operação Balanset-1A

Perguntas frequentes

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