Balanceamento de moinhos no local: moagem fina, limpeza do produto e massas sem soldadura
Um moinho de moagem fina penaliza o desequilíbrio não só nos rolamentos. Aqui, a folga entre os martelos e o revestimento é de décimas de milímetro, a rotação vai dos três mil rpm para cima, e não se pode deixar cair no produto nem uma grama de metal estranho. Balanceamos estes rotores diretamente nos seus apoios de rolamento, sem desmontagem, e fazemo-lo com métodos que não exigem soldadura e não introduzem nada de mais na câmara. A seguir, o que é específico de moinhos rotativos e de martelos, moinhos de pigmentos e rotores de produção de tintas.
Sintomas: como se manifesta o desequilíbrio no seu moinho
Um moinho de moagem fina raramente produz um ruído uniforme e claro que explique tudo. Mais frequentemente, nota-se o desequilíbrio não pelo ouvido, mas pelo produto: a granulometria variou, aumentou o resíduo no crivo de controlo, apareceram partículas metálicas na amostra. Nestas máquinas, a folga entre os elementos de trabalho e o revestimento mede-se em décimas de milímetro, e é essa folga que a massa desequilibrada consome primeiro.
O segundo cenário é conhecido de quem trabalha por regulamento. Desmontou o rotor para lavagem, montou-o de volta, ligou-o, e a máquina passou a comportar-se de outra forma. Ou colocou um conjunto novo de martelos. Ou fez um turno com pigmento húmido, e o nível subiu. No moinho há quase sempre um acontecimento ao qual o salto está ligado. Lembre-se dele, e metade do diagnóstico está feito.
- A vibração aumentou no mesmo dia em que se substituíram os martelos, pinos ou palhetas do rotor.
- Depois de desmontar para lavagem e voltar a montar, o nível ficou diferente, apesar de nada ter sido substituído.
- A granulometria variou, aumentou o resíduo no crivo, o produto aquece mais do que o habitual.
- Apareceram inclusões metálicas no produto ou marcas de desgaste do revestimento.
- Em vazio, a vibração é igual à que existe com carga. Ou seja, a causa não está na alimentação de material.
- O nível sobe gradualmente ao longo do turno e desce parcialmente depois de limpar o rotor.
- A desaceleração livre tornou-se ruidosa: numa faixa estreita de rotação, a vibração aumenta bruscamente e depois desaparece.
- Os apoios de rolamento aquecem, e os vedantes do veio começaram a verter e a aspirar produto.
Um valor útil antes de ligar: a vibração total em mm/s RMS (valor quadrático médio, mostrado por qualquer vibrómetro) em cada apoio de rolamento, medida em vazio, na direção radial. Se conseguir, meça-a duas vezes: antes da lavagem e logo a seguir. A diferença entre a medição suja e a limpa diz mais do que qualquer descrição por palavras.
Rotor do moinho: três construções e de onde vem aqui o desequilíbrio
Os rotores desta família dividem-se em três configurações, e balanceiam-se de forma diferente. A primeira: um pacote de discos no veio, com martelos suspensos por articulação ou palhetas fixas rigidamente, rotor entre dois apoios. A segunda: um único disco com pinos ou lâminas, em consola, curto e quase discoide. A terceira: um veio longo em consola com o órgão de trabalho na ponta, como num dissolver ou num moinho de esferas vertical para tintas.
O que têm em comum é outra coisa. A rotação é mais alta do que nos trituradores: a moagem fina exige velocidade periférica. A força centrífuga cresce com o quadrado da rotação, por isso uma massa que num triturador ninguém notaria, num moinho provoca vibração e roçamento.
E uma terceira coisa. O rotor do moinho é quase sempre desmontável, porque é lavado. Numa mudança de cor numa linha de tintas, o rotor é retirado e lavado regularmente, por vezes várias vezes por semana. Cada desmontagem altera a posição angular das peças em relação ao veio, e com ela muda também o desequilíbrio.
- Dispersão de massas no conjunto de martelos, pinos ou palhetas. A rotações altas, uma diferença de dezenas de gramas já é claramente detetada pelo aparelho.
- Desgaste unilateral dos gumes de trabalho. As cargas abrasivas e os pigmentos minerais desgastam os elementos de forma desigual, porque o material está distribuído de modo irregular na câmara.
- Colagem de produto nos discos, nos martelos e nas cavidades internas do rotor. É o problema mais frequente dos moinhos; há uma secção à parte sobre isto mais abaixo.
- Montagem depois da lavagem numa posição angular diferente: o rotor assentou no cone ou na chaveta de forma diferente da que tinha antes da desmontagem.
- Assentamento no veio afrouxado: rasgo de chaveta danificado, casquilho de aperto que perdeu o aperto, porca cónica mal apertada. O rotor roda uma fração de grau e desvia a fase — o ângulo pelo qual o aparelho determina onde, no rotor, está o ponto pesado.
- Empeno do veio depois de um roçamento ou de um aquecimento. Num veio longo em consola, isto é uma história comum.
- Substituição de uma única peça em vez de um par. Um martelo novo é dezenas de gramas mais pesado do que o vizinho já desgastado, e obtém-se um salto de vibração do nada.
- Resíduos de produto antigo em cavidades cegas do rotor, onde a lavagem não chega.
No moinho, o desequilíbrio é quase sempre de origem humana e regressa a cada intervenção de manutenção. Por isso guardamos os coeficientes de influência do seu rotor — a resposta específica da sua máquina a uma massa conhecida: o balanceamento seguinte é feito com base neles, sem arranques de prova. Mais pormenores no nosso artigo sobre o método dos coeficientes de influência.
O que verificamos antes da primeira massa e até que valor trabalhamos
Parte dos pedidos relativos a moinhos resolve-se sem qualquer massa. Aqui a vibração tem várias causas ao mesmo tempo, e o balanceamento só trata uma: a massa desequilibrada do rotor. Por isso, a primeira hora da deslocação é dedicada à medição e à inspeção.
Comparamos a vibração total (o nível global em todas as frequências) com a componente de rotação 1x — a parte da vibração exatamente na frequência de rotação, que é a que o desequilíbrio produz —, observamos o espectro (a decomposição da vibração por frequências) e, sempre, o sinal no domínio do tempo. A moagem gera uma componente de impacto de banda larga, que no espectro se espalha pelas frequências e eleva o piso de ruído. No sinal no domínio do tempo, tudo se separa: o desequilíbrio é uma sinusoide regular, um ciclo por volta, enquanto o roçamento, uma folga e uma fissura geram picos regulares sobrepostos a ela. Depois, ouvimos a máquina na desaceleração livre, ou seja, na desaceleração natural depois de desligar o acionamento. Uma desaceleração longa de um rotor pesado é conveniente para procurar ressonância: numa única travagem obtém-se um quadro quase completo da amplitude e da fase ao longo da rotação.
E já agora, sobre o objetivo. O desequilíbrio residual admissível é inversamente proporcional à rotação: na mesma classe de precisão, uma máquina a 6000 rpm tem direito a exatamente metade do desequilíbrio específico de uma máquina a 3000. Por isso, um moinho precisa de uma classe mais apertada do que um triturador do mesmo porte, a correção tem de ser colocada com mais precisão, e o raio de montagem tem de ser medido, não estimado a olho.
- O rotor está limpo. Numa superfície coberta de produto, a medição não faz sentido, e não começamos.
- Conjunto de martelos, pinos ou palhetas: todos os elementos no lugar, íntegros, pesados e distribuídos por massa.
- Assentamento do rotor no veio: porca cónica, casquilho de aperto, chaveta, marcas de rotação, existência de marcação da posição angular.
- Empeno do veio e do órgão de trabalho, medido com relógio comparador ao rodar devagar. Num veio longo em consola, este é um ponto obrigatório.
- Folga entre os elementos de trabalho e o revestimento ou o crivo, estado do revestimento e da sua fixação.
- Apoios de rolamento: folga, ruído, temperatura, estado da lubrificação e dos vedantes do veio.
- Fixação à estrutura e à fundação: ancoragens, assentamento dos pés, apoios antivibráticos, fissuras no betão.
- Acionamento: tensão e estado das correias, desequilíbrio próprio das polias; em acionamento por acoplamento, o alinhamento de eixos.
- Ressonância e proximidade da velocidade crítica: observamos a amplitude e a fase 1x na desaceleração livre e em referências vizinhas do variador de frequência.
| Rotação de trabalho do rotor | Classe G6.3: desequilíbrio específico admissível | Classe G2.5: desequilíbrio específico admissível |
|---|---|---|
| 1500 rpm | cerca de 40 g·mm por kg de massa do rotor | cerca de 16 g·mm por kg |
| 3000 rpm | cerca de 20 g·mm por kg | cerca de 8 g·mm por kg |
| 6000 rpm | cerca de 10 g·mm por kg | cerca de 4 g·mm por kg |
| 10 000 rpm | cerca de 6 g·mm por kg | cerca de 2,4 g·mm por kg |
O desalinhamento e o desequilíbrio dão números parecidos no mesmo canal, mas tratam-se de forma oposta. Se balancear uma máquina desalinhada, a massa compensa uma força que não é a sua, e depois do alinhamento de eixos a vibração fica mais alta do que estava no início. A ordem é esta: assentamento dos pés, alinhamento de eixos ou tensão das correias, só depois as massas. Mais pormenores no nosso artigo sobre como distinguir o desequilíbrio do desalinhamento. A classe de precisão e os limites das zonas são retirados das partes aplicáveis da ISO 21940-11 e da ISO 20816, fixando no relatório a edição, os pontos de medição, a banda de frequências e o regime de trabalho.
Fontes: ISO 21940-11:2016 · ISO 13373-3:2015 · ISO 281:2007
Como decorre o trabalho no local
Uma deslocação para uma máquina ocupa um turno. As próprias medições são rápidas; o tempo é consumido pelas paragens e pela preparação da câmara para abertura.
- Passo 1
Combinamos a zona, a segurança e as operações permitidas
Antes da deslocação, esclarecemos o essencial: se a área está classificada quanto ao risco de explosão de pó e se são permitidos trabalhos a quente. Pigmentos, corantes orgânicos, amido, misturas de rações e vernizes em pó geram uma mistura pó-ar combustível, e a soldadura nestas áreas costuma estar proibida, ou só é feita mediante autorização, com limpeza completa e ventilação da câmara. O nosso aparelho e o computador portátil não são intrinsecamente seguros, por isso trabalhamos com a máquina parada, limpa e ventilada, e, se necessário, deixamos o computador fora dos limites da zona. Se a zona estiver classificada de forma permanente, combinamos a ordem dos trabalhos com o seu serviço de segurança industrial antecipadamente, não no local.
- Passo 2
Colocamos os sensores e a marca
Dois acelerómetros (sensores de vibração) nos apoios de rolamento do rotor, o mais próximo possível dos rolamentos, por íman numa superfície limpa ou num perno. Direção radial, normalmente horizontal. Nos moinhos verticais e dissolvers, tomamos duas direções radiais perpendiculares entre si, escolhemos aquela em que a vibração é maior, e mantemo-la depois sem alterar. Colamos a marca refletora numa zona exposta do veio, entre o vedante e o rolamento, ou no semi-acoplamento, e apontamos o sensor de fase a laser através de uma escotilha ou de uma proteção removida. Em ambiente com pó, verificamos a marca antes de cada arranque: uma camada de produto sobre ela perde a contagem de rotações e desvia a fase.
- Passo 3
Medição antes dos trabalhos, com o rotor limpo
Arranque em rotação de trabalho e, obrigatoriamente, em vazio, depois de lavar ou limpar. Registamos a vibração total em mm/s RMS, a amplitude e a fase 1x, a rotação, o espectro e o sinal no domínio do tempo em dois canais. É aqui que decidimos se faz sentido colocar massas. Se houver variador de frequência, medimos na referência de trabalho e em duas ou três vizinhas: numa máquina de alta rotação, esta é uma forma barata de detetar uma ressonância antes de a pagar com arranques extra.
- Passo 4
Massa de prova
Fixamos mecanicamente uma massa temporária de valor conhecido, a um raio conhecido, no primeiro plano, fazemos o arranque, transferimo-la para o segundo. O aparelho calcula os coeficientes de influência do seu sistema: rotor, apoios, estrutura, fundação. Um arranque de prova válido altera a amplitude 1x em pelo menos 20–30% ou a fase em 20–30°. Não usamos plasticina, mástique nem ímanes como massa de prova num moinho. A estas rotações e nesta câmara, a massa de prova tem de se manter tão segura como a definitiva, e ser de um material autorizado para o seu produto.
- Passo 5
Correção
O programa indica a massa e o ângulo para cada plano, ou o número da posição, se trabalharmos com posições fixas: pelo número de martelos, pinos ou orifícios de fábrica do disco. Num moinho, quase sempre trabalhamos por posições. Marcar com transferidor dentro da câmara não é prático, e confundir o sentido de referência do ângulo — a favor ou contra a rotação — custa-lhe uma paragem extra com desaceleração completa. Colocamos a massa com fixação mecânica, ou removemos por furação; sobre isto, a secção seguinte.
- Passo 6
Arranque de controlo, medição com produto, relatório
Mesma rotação, mesmos pontos, mesmos sensores. Se não se atingir logo a tolerância, o programa calcula um acréscimo às massas já instaladas. Depois, removemos aparas e rebarbas, recontamos a fixação, fechamos a máquina e fazemos uma medição em regime de trabalho para comparação. Para o relatório vão os valores antes e depois, as massas, os raios, as posições, o material e o método de fixação, e ainda a lista de tudo o que foi introduzido na câmara.
Num moinho, cada iteração custa muito tempo. A desaceleração livre de um rotor pesado com bons rolamentos dura minutos, a câmara tem de ser aberta e fechada, e em muitas produções ainda tem de ser limpa antes da abertura. Por isso, planeamos o número mínimo de paragens e guardamos os coeficientes de influência: na próxima substituição do conjunto ou depois de uma nova lavagem, fazemos um balanceamento de afinação (trim) com base neles, sem arranques de prova.
Fontes: Manual de operação Balanset-1A · Especificações do fabricante Balanset-1A
Um plano ou dois, e onde ficam no rotor do moinho
O número de planos é determinado pela geometria: a relação entre o comprimento da parte de trabalho L e o diâmetro D na zona de montagem da massa. Um disco curto, com L/D inferior a cerca de 0,5, normalmente é corrigido com uma única massa. Tudo o que é alongado exige dois planos; caso contrário, fica um desequilíbrio de momento, e obtém-se o quadro conhecido: num apoio ficou silencioso, no outro nada mudou.
Nos moinhos encontram-se os dois extremos, muitas vezes na mesma nave. Um moinho de pinos é quase um disco puro. Um moinho de martelos de moagem fina com um pacote longo é um rotor alongado. Tomamos os planos o mais afastados possível ao longo do comprimento: quanto maior o braço, menor a massa necessária, ou seja, menos se introduz na máquina.
| Configuração do rotor | Geometria | Planos de correção |
|---|---|---|
| Moinho rotativo ou de martelos de moagem fina, pacote de discos com martelos | L/D de 1 ou superior, rotor entre apoios | Dois planos pelos discos extremos do pacote |
| Moinho de pinos, um único disco rotativo | Disco curto em consola, L/D claramente inferior a 0,5 | Um plano no disco, mas controlamos ambos os apoios |
| Desintegrador com discos rotativos em sentidos opostos | Dois rotores independentes, cada um com o seu acionamento | Balanceamos cada rotor separadamente, um plano para cada |
| Moinho de esferas para tintas, veio com discos dentro da câmara | Rotor alongado, acesso só com a câmara desmontada | Dois planos pelos discos extremos, trabalho combinado com a lavagem programada |
| Dissolver, veio com disco de dispersão na ponta | Veio longo em consola, a frequência de trabalho pode aproximar-se da primeira crítica | Um plano junto ao disco, mais um segundo junto ao acoplamento ou à polia; verificamos à parte a proximidade da velocidade crítica |
| Moinho com classificador no mesmo veio | Dois órgãos de trabalho afastados ao longo do comprimento | Dois planos, um junto a cada órgão |
O segundo plano custa um arranque de prova adicional, ou seja, uma paragem extra com desaceleração completa e reabertura da câmara. Num moinho, isto representa uma parte considerável do turno, e avisamos com antecedência. Sobre a regra L/D e a escolha do número de planos, temos um artigo à parte.
Fontes: ISO 21940-11:2016 · ISO 21940-12:2016
Como colocar massas onde não se pode soldar nem contaminar o produto
Esta é a principal questão sobre os moinhos, e é quase sempre colocada. Num triturador, a massa solda-se sem pensar duas vezes. Aqui há duas limitações ao mesmo tempo: o pó combustível não permite faíscas, e os requisitos do produto não permitem introduzir na máquina nada de mais. Isto não impede o trabalho, apenas obriga a escolher outro método.
A regra de que partimos é simples. Na câmara de moagem não entra nenhuma peça que possa desapertar-se, soltar-se ou colorir o lote. Tudo o que é introduzido é contado e registado.
- Remoção de metal por furação. A melhor opção onde a espessura do disco o permite. Uma massa que não existe nunca aparecerá no produto. O programa calcula o diâmetro e a profundidade do orifício para a massa necessária, removemos as rebarbas e limpamos o bordo. A furação também gera faísca e aquecimento local, por isso, numa área com risco de explosão, executamo-la com a máquina parada, limpa e ventilada, segundo um procedimento combinado.
- Orifícios e fixação de fábrica. Uma anilha-massa sob a porca de um martelo ou pino, um parafuso mais comprido, uma anilha adicional do mesmo material. Não se introduz nada de novo na construção; muda-se apenas a massa de uma peça já existente.
- O material da massa coincide com o material do rotor. Em linhas alimentares, farmacêuticas e de pigmentos, é aço inoxidável da mesma classe. Não colocamos peças galvanizadas, latão, chumbo ou alumínio: dão origem a contaminação por cor e a produtos de desgaste que não podem existir no lote.
- O travamento da rosca é obrigatório. Fixador de rosca, anilha de segurança, contraporca ou cavilha, binário de aperto de acordo com a documentação do fabricante. O moinho vibra a alta frequência e desaperta tudo o que não estiver travado.
- Nenhuma massa colada, em epóxi ou em mástique na zona de contacto com o produto. Estas soltam-se com o aquecimento e contaminam o lote, e no final obtém uma reclamação, não uma máquina silenciosa.
- Suportes soldados de fábrica. Se o fabricante os previu no rotor, são pontos de fixação prontos e legítimos, e são os primeiros que usamos.
- Troca de posição e seleção dos elementos de trabalho. Pesar os martelos e distribuí-los pelas posições de modo que as somas em grupos diametralmente opostos coincidam elimina muitas vezes a maior parte do desequilíbrio sem uma única massa. Verificamos isto primeiro, porque o método é gratuito.
- Registo do que foi introduzido. Antes de fechar a câmara, recontamos a fixação, conferimos com o registo e fixamos no relatório a massa, o raio, a posição, o material e o método de fixação de cada massa. Um erro no raio é diretamente um erro na massa.
A soldadura num moinho é possível onde não há pó combustível nem requisitos de limpeza do produto: por exemplo, na moagem de matéria-prima mineral. Confirmamos o tipo de aço do rotor e a permissibilidade da soldadura pela documentação do fabricante antes da deslocação, não no local. Os métodos de fixação estão descritos com mais pormenor no nosso artigo sobre fixação de massas de correção.
Se o rotor fica coberto de produto a cada turno
A colagem de resíduos prejudica o balanceamento mais do que qualquer outra coisa. O pigmento húmido, a fração resinosa ou gorda, o polímero termossensível depositam-se nos martelos e nas cavidades do rotor de forma irregular, ganham massa ao longo de horas e depois desprendem-se em pedaço num momento qualquer. Balanceia-se um estado do rotor, e num turno seguinte trabalha-se com outro.
Daqui resulta uma regra rígida: medimos e balanceamos apenas com o rotor limpo. Se o rotor estiver coberto de produto, primeiro a limpeza, depois a medição. Caso contrário, está a pagar por valores que não sobrevivem até ao fim do turno.
Mas um rotor limpo ainda não é a solução, se ele fica coberto regularmente. Nesse caso, o objetivo muda. Não é «colocar massas», mas transformar a vibração num indicador controlável, com base no qual toma decisões de manutenção.
- Balanceie o rotor no estado limpo e fixe esse nível como base: um valor em mm/s RMS, o ponto, a direção, a rotação, o regime.
- Registe o mesmo valor antes de cada limpeza e logo a seguir. A diferença mostra quanta massa o rotor acumula por ciclo, e traduz-se numa resposta clara: ao fim de quantas horas é altura de lavar.
- Defina um limite de vibração com base nesse indicador. A lavagem por necessidade real, e não por calendário, poupa vibração e tempo de paragem.
- Não tente compensar o acumulado com massas. Uma massa colocada para compensar a colagem transforma-se em desequilíbrio logo depois da lavagem.
- Investigue as causas da colagem: temperatura na câmara, humidade da matéria-prima, estado do revestimento e da folga, regime de alimentação. Muitas vezes é mais barato eliminar a causa do que conviver com ela a cada turno.
- Marque a posição angular do rotor em relação ao veio antes de desmontar para lavagem, e monte sempre da mesma forma. Caso contrário, a cada montagem obtém um novo desequilíbrio, e os coeficientes de influência guardados perdem o sentido.
O mesmo método funciona com o desgaste dos martelos. A vibração aumenta ao longo da vida do conjunto, e isso é normal. O valor não está num único número, mas na tendência: ela dá-lhe uma data previsível para a próxima manutenção, em vez de uma paragem de emergência. Sobre o nível base, os limites e os percursos de medição, temos um artigo à parte sobre monitorização de vibração.
Quando não é possível no local
Digamos com franqueza: nos moinhos, a proporção de casos em que as massas não resolvem a questão é maior do que em ventiladores e bombas. Há duas razões. A moagem fina não perdoa pormenores, e o acesso ao rotor está muitas vezes completamente fechado.
- Não há acesso aos planos de correção sem desmontar completamente a câmara. Nos moinhos de esferas e nas instalações de moagem herméticas, a abertura é comparável em esforço à remoção do rotor, e nesse caso o mais correto é levar o rotor para a oficina, para bancada.
- A máquina não mantém rotação estável. O cálculo dos coeficientes de influência exige repetibilidade, e a dispersão de rotação de arranque para arranque destrói a fase.
- A frequência de trabalho está próxima da primeira velocidade crítica do veio — a rotação a partir da qual o veio começa a fletir elasticamente. Um veio longo em consola, de um dissolver ou de um moinho vertical, comporta-se como um rotor flexível, e uma correção feita a uma rotação não se mantém a outra. Sobre isto temos um artigo à parte sobre velocidade crítica e rotores flexíveis.
- Veio empenado, assentamento do rotor danificado, casquilho de aperto que perdeu o aperto, chaveta cisalhada. A fase 1x deixa de se repetir de arranque para arranque, e o cálculo da correção torna-se pouco fiável.
- Roçamento dos elementos de trabalho no revestimento ou no crivo. No sinal no domínio do tempo, isto aparece como picos regulares sobrepostos à sinusoide. Aqui é preciso folga, não massa.
- Rolamentos desgastados e carcaças de apoio danificadas. A vibração total é várias vezes maior do que 1x, e no espectro aparecem componentes que não são múltiplos da rotação.
- Ressonância da estrutura, da plataforma de serviço ou da carcaça. Numa máquina de alta rotação assente numa estrutura metálica, isto é uma descoberta frequente, especialmente depois de mudar a referência do variador de frequência.
- Zona com risco de explosão que não pode ser desclassificada durante os trabalhos. Nesse caso, combinamos o âmbito e a ordem das operações com o seu serviço de segurança, e parte dos métodos de correção fica de fora.
- O rotor está coberto de produto e não pode ser limpo antes da medição. Não balanceamos sobre o acumulado.
O pior cenário para si é este: a vibração vem do estado geral da máquina, não do desequilíbrio do rotor. Nesse caso, recebe uma medição, espectros, sinais no domínio do tempo e um diagnóstico com prioridades, em vez de massas. Sobre os casos em que o balanceamento não ajuda, temos um artigo à parte.
Fontes: ISO 20816-1:2016 · ISO 13373-3:2015
O que recebe e como marcar uma deslocação
O resultado do trabalho não é a frase «ficou melhor», mas valores que pode conferir daqui a seis meses, e a lista de tudo o que foi introduzido na máquina.
Somos engenheiros que desenvolvemos e fabricamos os aparelhos Balanset e que fazemos nós próprios o balanceamento no local. Base em Vila Nova de Gaia, perto do Porto, com deslocações a todo o território de Portugal. O diagnóstico de vibrações com relatório custa 300 EUR por unidade, o balanceamento acrescenta a partir de 250 EUR, a fatura mínima por visita é de 500 EUR. O cálculo exato para a sua máquina é feito pela calculadora no site. Se tiver vários moinhos no mesmo local, conte-os todos de uma vez: a deslocação é uma só.
- Tipo de moinho e o que tritura, incluindo o perigo de combustão do pó.
- Rotação de trabalho do rotor, existência de variador de frequência, potência do acionamento, acionamento por correia ou por acoplamento.
- Massa aproximada do rotor, comprimento da parte de trabalho, diâmetro, número de martelos ou pinos e massa de um elemento.
- Esquema dos apoios: rotor entre rolamentos ou em consola, execução horizontal ou vertical.
- Requisitos para os materiais em contacto com o produto e tipo de aço do rotor.
- Se a área está classificada quanto ao risco de explosão de pó, e se são permitidos trabalhos a quente.
- Acesso ao rotor com a máquina parada: escotilhas, tampa removível da câmara, plataforma de serviço.
- O que foi feito à máquina antes de a vibração aparecer: substituição de martelos, lavagem com desmontagem do rotor, reparação dos apoios, mudança da referência de rotação.
- Valores de medição em mm/s e os pontos, se já mediu, e fotografias do rotor, dos apoios e da placa de identificação da máquina.
- Medição antes dos trabalhos: vibração total em mm/s RMS e componente de rotação 1x em cada apoio de rolamento, rotação, pontos e direções.
- Medição depois, no mesmo regime e nos mesmos pontos; a redução de 1x é visível diretamente.
- Espectros e sinais no domínio do tempo antes e depois: por eles vê-se o que resta na vibração para além do desequilíbrio.
- Massas, raios, posições, material e método de fixação de todas as massas instaladas, e, no caso de remoção de metal, o diâmetro e a profundidade dos orifícios.
- Lista das peças introduzidas na máquina, com conferência da quantidade de fixação antes da abertura e depois do fecho da câmara.
- Nível base de vibração com o rotor limpo, para depois acompanhar a colagem de resíduos e o desgaste através da tendência.
- Avaliação do estado da máquina por zonas de vibração total, com indicação da parte aplicável e da edição da norma.
- Cálculo do desequilíbrio residual e da tolerância pelas classes G, se necessário para aceitação, mais uma lista de observações sobre a mecânica.
«Dentro da tolerância» no programa significa uma coisa: a componente 1x residual está abaixo do valor-alvo definido. Não é uma avaliação do estado geral da máquina pela vibração total, nem uma confirmação da classe de precisão G. No relatório, distinguimos estas três tolerâncias. Se quiser trabalhar pelos seus próprios meios, vendemos o mesmo aparelho com que trabalhamos. Balanset-1A: dois acelerómetros, sensor de fase a laser por marca refletora, módulo USB de dois canais, programa para computador portátil, balanceamento num e em dois planos pelo método dos coeficientes de influência, vibração total e 1x, fase, rotação, espectro FFT e sinal no domínio do tempo, posições fixas e cálculo de furação, coeficientes de influência guardados, balanceamento de afinação (trim), cálculo da tolerância pelas classes G, arquivo e relatórios.
Fontes: Especificações do fabricante Balanset-1A · Manual de operação Balanset-1A
Perguntas frequentes
Temos uma produção de pigmentos, e a soldadura está proibida na área. Conseguem colocar as massas?
Sim, e esta é uma situação comum nos moinhos. A soldadura não é o único método. Num disco de parede espessa, removemos metal por furação: o programa calcula o diâmetro e a profundidade do orifício para a massa necessária, e uma massa que não existe nunca aparecerá no produto. Onde não se pode furar, trabalhamos com os orifícios e a fixação de fábrica: uma anilha-massa sob a porca de um martelo ou pino, um parafuso mais comprido, uma anilha adicional. Escolhemos o material de acordo com o material do rotor, travamos a rosca, e recontamos e registamos no relatório tudo o que foi introduzido. A furação também gera faísca e aquecimento, por isso, numa área com risco de explosão, combinamos a ordem dos trabalhos com o seu serviço de segurança antes da deslocação.
O rotor fica coberto de produto num só turno. Faz sentido balancear?
Faz sentido, mas a tarefa formula-se de outra forma. Só balanceamos com o rotor limpo, caso contrário estaria a pagar por valores que desaparecem junto com o acumulado que se desprende. Depois, esse nível limpo torna-se o seu ponto de referência. Registando o mesmo valor antes e depois da lavagem, vê quanta massa o rotor acumula por ciclo, e transforma isso num limite: lavar por necessidade real, não por calendário. Não se pode compensar o acumulado com massas; essa massa transforma-se em desequilíbrio logo depois da lavagem. Em paralelo, vale a pena investigar a causa da colagem: a temperatura na câmara, a humidade da matéria-prima, a folga e o regime de alimentação.
Retiramos o rotor para lavagem quando mudamos de cor. O balanceamento mantém-se depois disso?
Mantém-se, se o rotor voltar ao veio na mesma posição angular. Marque a posição relativa entre o rotor e o veio antes de desmontar, e monte sempre da mesma forma; assim o desequilíbrio não se desloca. Se não houver marcação, cada montagem dá um quadro novo, e o balanceamento terá de ser repetido. A boa notícia é que a repetição é rápida: guardamos os coeficientes de influência da sua máquina, e o balanceamento de afinação (trim) dispensa arranques de prova, ou seja, com menos aberturas da câmara.
Que classe de precisão precisa um moinho de moagem fina?
Mais apertada do que num triturador. O desequilíbrio residual admissível é inversamente proporcional à rotação, por isso, na mesma classe, uma máquina a 6000 rpm tem direito a exatamente metade do desequilíbrio específico de uma máquina a 3000. Como referência: a classe G6.3 a 3000 rpm dá cerca de 20 g·mm por quilograma de massa do rotor, e a 6000 rpm já cerca de 10. A classe concreta é escolhida com base na parte aplicável e na edição da ISO 21940-11, tendo em conta o tipo de máquina e os requisitos do fabricante, e o estado geral da máquina é avaliado à parte, por zonas de vibração total da ISO 20816. Estas duas tolerâncias não se substituem uma à outra, e no relatório distinguimo-las.
É possível balancear o rotor de um moinho sem abrir a câmara?
Medir, sim; corrigir, não. Os sensores colocam-se por fora, nos apoios de rolamento, e a marca para o sensor de fase a laser cola-se numa zona exposta do veio ou no semi-acoplamento. Ou seja, a medição, o espectro, o sinal no domínio do tempo e o diagnóstico obtêm-se com a máquina fechada. Mas a massa tem de ser colocada nalgum lado, e para isso é preciso acesso a pelo menos um plano de correção com o rotor parado. Se tiver uma escotilha ou uma tampa removível, trabalhamos no local. Se a câmara for hermética e a sua abertura for comparável em esforço à remoção do rotor, como acontece em muitos moinhos de esferas, o mais correto é levar o rotor para a oficina, para bancada, e dizemo-lo com franqueza.
Algo dos vossos trabalhos pode ir parar ao produto?
Trabalhamos de forma a que isso não aconteça, e temos um procedimento formal para isso. O material da massa coincide com o material do rotor; peças galvanizadas, latão, chumbo e alumínio ficam excluídos. Não aplicamos massas coladas, em epóxi ou em mástique na zona de contacto com o produto. A rosca é travada, o binário de aperto segue a documentação. Ao remover metal, retiramos aparas e rebarbas e limpamos o bordo. Antes de fechar a câmara, recontamos a fixação e conferimos com o registo, e para o relatório vai a lista de tudo o que foi introduzido, com massa, raio, posição e método de fixação. A massa de prova é fixada mecanicamente, com a mesma segurança que a definitiva: às rotações de trabalho de um moinho, não há outra opção.
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Equilibragem de cilindros de laminação, cilindros de calandra e cilindros de impressão no local
Sim, equilibramos no local, nos seus próprios apoios, os cilindros de laminação, os cilindros de calandra, os cilindros de impressão e os veios de máquinas de papel. A condição é rigorosa: o veio tem de ter planos de correção permitidos — locais onde é permitido acrescentar ou retirar massa — fora da superfície de trabalho. É a ranhura de equilibragem no topo, os bujões roscados de origem na circunferência de furos, a mandrilagem no topo, o flange de acionamento ou a metade do acoplamento. No corpo e no revestimento nunca soldamos, furamos ou puncionamos. Equilibramos em dois planos, com o veio aquecido, no regime de trabalho. Se não existirem locais de origem, se o corpo tiver batimento ou o revestimento tiver ondulado, não resulta no local: o veio é retirado, retificado e equilibrado na máquina, apoiado nos munhões.
Equilibragem de centrífugas e separadores no local de funcionamento: tambores, cestos, rotores de separadores
Sim, equilibramos centrífugas e separadores no local de funcionamento, nos próprios apoios da máquina, mas sob duas condições. Primeira: as medições têm de confirmar que a vibração principal é dada pela componente de rotação 1× — a vibração à frequência de rotação do rotor, sinal de desequilíbrio —, e não pelo desalinhamento, pelos rolamentos, por um encaixe solto ou por ressonância. Segunda: o fabricante tem de admitir a colocação de massas corretivas neste rotor. Em separadores de discos de alta rotação e em tambores herméticos, a intervenção é muitas vezes proibida ou exige acordo por escrito. Nesse caso, fazemos apenas o vibrodiagnóstico e entregamos-lhe os números com que pode dirigir-se ao fabricante ou à assistência.
Equilibragem no local ou em máquina na oficina: como escolher sem pagar a mais em tempo de paragem
Equilibre no local se o rotor puder ser posto a rodar em segurança à velocidade de trabalho, se houver acesso ao plano de correção (o ponto do rotor onde se coloca a massa de correção) e se o regime se repetir de arranque para arranque. Leve à máquina de equilibragem se o rotor for flexível ou passar por velocidades críticas, se a geometria estiver comprometida, se não houver acesso aos planos de correção, ou se a aceitação exigir um relatório com classe de precisão G. Nos restantes casos, comece pela medição no local: os dados da primeira medição mostram por si só se é preciso desmontar ou não.
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.