Retrofit de máquinas de equilibragem: mecânica antiga, sistema de medição novo

Tem na sua fábrica uma máquina de equilibragem com trinta anos. A bancada está em bom estado, os apoios funcionam, o acionamento gira, mas o aparelho mostra dois números em escalas analógicas e não sabe guardar o resultado nem imprimir um relatório. Substituir a máquina toda é caro e desnecessário. A seguir explicamos como instalar nesta mecânica o núcleo de medição Balanset-1A OEM, o que é preciso verificar antes e onde este método não funciona.

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

O que é um kit OEM e em que difere do kit completo

O kit completo do Balanset-1A está preparado para trabalho no local do cliente. Na mala vêm o módulo USB de dois canais, dois acelerómetros, um sensor laser de fase, um suporte magnético para este, uma balança eletrónica, o manual e uma pen USB com o programa. Desloca-se às instalações, coloca os sensores nos apoios dos rolamentos e equilibra o rotor nos seus próprios apoios.

O kit OEM resolve outro problema. Não é um aparelho autónomo dentro de uma mala, mas um núcleo de medição integrado na sua estrutura. A mala, o suporte magnético e a balança são aqui, na maioria dos casos, desnecessários: os sensores ficam montados na máquina de forma permanente, o tacómetro está fixado num suporte, o computador portátil ou o PC de painel vive dentro de um armário. Definimos a composição do fornecimento OEM em função da bancada em concreto, por isso a lista exata é determinada pela sua configuração, e não por um catálogo.

A mecânica está viva, a parte de medição está obsoleta

Uma máquina de equilibragem envelhece de forma desigual. A bancada fundida e os apoios sobrevivem a várias gerações de eletrónica. Os roletes e os rolamentos substituem-se de acordo com o plano de manutenção. Mas a parte de medição é a primeira a falhar, e não tem reparação possível: os componentes já não se fabricam, ninguém se recorda dos esquemas, e a documentação perdeu-se juntamente com o antigo responsável de manutenção.

No final, isto é o que se obtém. O operador tenta captar a agulha na escala analógica e estima o ângulo a olho. O resultado não fica guardado em lado nenhum, exceto num caderno. Dois operadores, no mesmo rotor, dão números diferentes, e não há forma de contestar isso. O cliente pede um relatório com o desequilíbrio residual, e não tem nem arquivo nem impressão.

Substituir a máquina por completo custa o equivalente a várias máquinas e exige espaço, fundação e aprovações. Além disso, está a pagar uma segunda vez pela mesma mecânica que já funciona. O retrofit inverte esta lógica: mantém o ferro e substitui apenas aquilo que está realmente obsoleto.

• Sem software nem cálculo: o ângulo e a massa são calculados manualmente, com nomogramas ou de memória.
• Sem arquivo: o resultado vive num caderno, e não é possível consultar o histórico de um rotor específico.
• Sem relatórios: não há forma de fechar a aceitação junto do cliente.
• Baixa repetibilidade: a dispersão entre operadores e entre arranques não é controlada.
• Sem coeficientes de influência: cada rotor, mesmo um já conhecido, é equilibrado a partir do zero.
• Sem espectro: não se sabe se o 1x domina de facto, ou se há outra coisa a interferir.

Retrofit: o que muda exatamente

O sentido do retrofit é simples. A mecânica proporciona o movimento dos apoios, a eletrónica calcula esse movimento. Substitui a segunda metade sem tocar na primeira. O manual do Balanset-1A descreve exatamente esta aplicação: o equipamento com acelerómetros funciona tanto para equilibragem no local, nos apoios próprios da máquina, como sistema de medição para máquinas de equilibragem de apoio flexível (acima da ressonância).

1. 01

   Sensores nos apoios

   Os dois acelerómetros são montados nos apoios da máquina, o mais próximo possível do ponto por onde passa a carga. A fixação é rígida: um espigão roscado sobre uma superfície maquinada é preferível a um íman, quando o sensor fica montado de forma permanente. A direção de medição escolhe-se pela vibração mais elevada, normalmente horizontal-radial, e não se volta a alterar.

2. 02

   Tacómetro laser e marca

   O sensor de fase é montado num suporte, de forma a que o feixe incida com segurança na marca refletora. A marca é colada no eixo, na polia ou no mandril. Um impulso estável, proveniente da marca, determina tanto a rotação como a fase de referência, a partir da qual se calcula todo o resto.

3. 03

   Módulo de dois canais

   O módulo regista os dois canais simultaneamente, por isso vê os dois apoios num único arranque. Alimentação por USB. Se a rede elétrica da fábrica for instável, o manual recomenda trabalhar com a bateria do computador portátil.

4. 04

   Software num computador portátil ou PC de painel

   O programa para Windows apresenta a velocidade de vibração total, a componente de rotação 1x com a fase, a rotação, o sinal no domínio do tempo e o espectro. É também a partir dele que se faz toda a equilibragem e a impressão do relatório.

5. 05

   Configuração e verificação num rotor de referência

   Introduz os coeficientes de sensibilidade reais dos sensores, define a geometria dos planos e os raios. Depois, pega num rotor com uma massa conhecida e verifica que a máquina repete o resultado de arranque para arranque. Este é o seu ponto zero para todo o trabalho seguinte.

Vale a pena falar separadamente da fixação dos sensores. Trabalhar com coeficientes de influência guardados exige que o sensor de vibração e o sensor de fase estejam exatamente na mesma posição da equilibragem inicial. No trabalho ao domicílio, isto depende da disciplina do operador. Na bancada, os sensores estão fixados de forma rígida e não se deslocam, por isso o modo de coeficientes guardados revela todo o seu potencial: um rotor já conhecido equilibra-se num único arranque, sem massa de prova.

O que obtém depois do retrofit

A lista a seguir não é sobre a comodidade da interface. Cada ponto elimina uma operação concreta que, hoje, o operador faz manualmente ou nem chega a fazer.

O que verificar antes do retrofit

Antes de encomendar o kit OEM, percorra esta lista com a chave de porcas na mão. Metade dos problemas na implementação não vem da eletrónica, mas do facto de não haver onde fixar o sensor, ou de a rotação não ser estável.

• Acesso aos apoios: se é possível chegar aos dois apoios da máquina com a proteção fechada.
• Locais para os sensores: se existe uma superfície limpa e plana para o espigão roscado ou o íman, e se o cabo não fica a estorvar.
• Local para o tacómetro: onde vai ficar o suporte, se o feixe atinge a marca, e se algum acessório não a vai bloquear.
• Marca no rotor: onde vai ficar a marca refletora e como vai resistir ao ciclo de funcionamento.
• Acionamento e rotação: se o acionamento mantém uma frequência de rotação estável, se não há deslizamento da correia, se a rotação se encontra na gama de 100–100 000 rpm.
• Ressonância: se a rotação de trabalho da bancada não coincide com uma frequência natural da estrutura ou dos apoios. Em ressonância, a fase do 1x varia, e o resultado não se repete.
• Nível de vibração: a gama de medição do RMS (valor eficaz) da velocidade de vibração no 1x é de 0,02–80 mm/s; a banda de medição do RMS, segundo o manual, é de 5–200 Hz.
• Alimentação e posto de trabalho: tomada para o computador portátil, proteção dos cabos, espaço para o computador. Se a qualidade da rede elétrica for baixa, trabalhe com a bateria.
• Condições ambientais: temperatura entre +5 e +50 °C, humidade inferior a 85 % sem condensação, sem campos eletromagnéticos intensos nem impactos.
• Segurança: proteção, fixação segura da massa de prova e da massa de correção, paragem de emergência do acionamento.

Se a vibração total na bancada for várias vezes superior à componente de rotação 1x, o retrofit não vai resolver o seu problema. Procure primeiro na mecânica: folga nos apoios, roletes danificados, fixações soltas, roçamentos. A equilibragem reduz apenas o 1x, e o novo equipamento vai apenas mostrar isso com mais honestidade do que o antigo.

Bancada a partir do zero: o OEM como núcleo de medição

Por vezes não existe máquina antiga, mas existe um fluxo constante de rotores. Nesse caso, o kit OEM torna-se o núcleo de uma nova bancada, e a mecânica é projetada em torno dele. A decisão-chave toma-se no primeiro passo: esquema de apoios abaixo da ressonância (rígido) ou acima da ressonância (flexível).

O Balanset-1A mede a vibração dos apoios com acelerómetros. É exatamente esta a grandeza com que trabalha o esquema de apoio flexível, e é essa a aplicação indicada no manual como nativa. Para o esquema rígido, abaixo da ressonância, em que os sensores de força estão integrados na ligação rígida do apoio, a situação é diferente: o apoio praticamente não se move, e deixa de haver movimento para medir. Dizemos isto com clareza para que não projete uma bancada rígida pensando em acelerómetros e depois se surpreenda com o resultado.

• Um plano ou dois: calcule pela geometria das peças que vão passar pela bancada. Uma relação L/D (comprimento do rotor sobre o diâmetro) inferior a cerca de 0,5 permite trabalhar com um único plano; um rotor alongado exige dois.
• Apoios: tipo (de roletes, prismáticos, sobre rolamentos), gama de diâmetros dos munhões, ajuste da distância entre apoios.
• Acionamento: por correia, por junta universal ou por acoplamento. A transmissão por correia é mais simples, mas preste atenção ao deslizamento e à estabilidade da rotação.
• Estrutura: rigidez e frequências naturais. Calcule-as de modo a que a zona de trabalho não coincida com um pico da estrutura.
• Proteção e bloqueios de segurança: acesso aos planos de correção com o rotor parado.
• Preveja logo no desenho o espaço para os sensores e para o tacómetro, e não só depois da montagem.
• Posto de trabalho do operador: computador, distribuição de cabos, impressão de relatórios.

OEM ou kit completo: como escolher

Há ainda um cenário que vale a pena ter em mente. A equilibragem nos apoios próprios da máquina tem em conta os apoios reais, a fundação, a temperatura de trabalho e o regime da máquina. Uma bancada não reproduz isto. Por isso, a bancada faz sentido onde se equilibram peças antes da montagem: impulsores, polias, rotores de ventiladores, roscas transportadoras, rotores de motores elétricos depois de uma rebobinagem. Para máquinas que já estão instaladas sobre a fundação, a equilibragem no local continua a ser o método principal.

Metrologia e documentos: o que se pode prometer com honestidade

Aqui somos deliberadamente cautelosos, porque a forma como isto é dito determina se o seu cliente vai aceitar o relatório.

O programa indica «dentro da tolerância» quando a componente de rotação residual 1x desceu abaixo do valor-alvo que introduziu por si próprio. Isto não é uma confirmação da classe G segundo a ISO 21940-11, nem uma avaliação da máquina segundo a ISO 20816. Os três critérios existem em paralelo e não se substituem um ao outro: o 1x residual em relação ao seu valor de referência, o desequilíbrio residual em g·mm/kg pelas classes G, e a velocidade de vibração total em mm/s RMS pelas zonas A–D (zonas do estado da máquina, de «bom» a «inadmissível»).

A calibração do canal de medição depois do retrofit resume-se a duas ações: introduzir os coeficientes de sensibilidade reais dos sensores e verificar a máquina num rotor de referência com uma massa conhecida. A periodicidade dessa verificação é definida por si, no seu próprio procedimento. O estatuto metrológico para uma verificação obrigatória depende dos requisitos do seu serviço de metrologia, do setor e da legislação nacional. Não prometemos conformidade automática e recomendamos esclarecer esta questão antes de encomendar.

Sobre a banda de frequência. O manual indica uma gama de medição do RMS da velocidade de vibração de 5–200 Hz. Os critérios de avaliação do estado das máquinas segundo a ISO 20816 exigem normalmente uma medição de banda larga de 10–1000 Hz. Se a aceitação contratual estiver associada a essa banda, verifique a aplicabilidade com antecedência e registe no relatório os pontos de medição, a banda, o regime de funcionamento, o tipo de apoios e ainda a parte e a edição exatas da norma.

Como os engenheiros da AXILINE podem ajudar

O Balanset é desenvolvido e fabricado pelos mesmos engenheiros que o utilizam para equilibrar no local. Isto é útil na fase de escolha da configuração: perguntas como «onde vai ficar o sensor neste apoio» ou «um único plano é suficiente para este impulsor» resolvem-se diretamente, sem passar por um vendedor.

No retrofit, ajudamos a analisar o seu esquema por partes: ver se a mecânica da máquina é adequada para a medição da vibração dos apoios, escolher os sensores e o modo de fixação, decidir o número de planos e os raios, configurar o programa, introduzir os coeficientes de sensibilidade e realizar a primeira equilibragem num rotor de referência junto com o seu operador. A formação do pessoal faz parte deste mesmo trabalho: o programa é pensado para utilizadores sem formação especializada em diagnóstico de vibrações, mas os hábitos do operador formam-se nos primeiros dias.

Como começar a conversa. Envie o tipo e o esquema da máquina, a gama de massas e diâmetros dos rotores, a rotação de trabalho, o tipo de acionamento e fotografias dos apoios. Isto é suficiente para dizer com honestidade se a sua máquina é adequada para o retrofit, ou se é mais simples construir uma nova bancada em torno do núcleo OEM. Se a máquina não for adequada para o retrofit, diremos isso mesmo, e não lhe venderemos um kit para uma tarefa que ele não resolve.

Há ainda uma alternativa para quem ainda tem dúvidas: comece pela equilibragem no local. Vamos até às suas instalações e equilibramos os seus rotores nos seus próprios apoios, vê o equipamento a funcionar com a sua gama de peças, e decide sobre a bancada já com números em mãos.

Fontes: Manual de operação Balanset-1A · Especificações do fabricante Balanset-1A · ISO 21940-11:2016

Perguntas frequentes

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