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Balanceamento no local · moinhos de moagem fina, pigmentos e tintas

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.

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

Em resumo: Sim, balanceamos no local, nos seus próprios apoios de rolamento, sem retirar o rotor, os rotores de moinhos rotativos e de martelos de moagem fina, moinhos de pigmentos e equipamento de produção de tintas. Há quatro condições. O rotor está limpo de produto colado: numa superfície coberta, a medição não faz sentido. O conjunto de martelos, pinos ou palhetas está completo, íntegro e selecionado por massa. A máquina mantém uma rotação estável em vazio. Há acesso a pelo menos um plano de correção — a secção do rotor onde se coloca ou de onde se retira massa — com o rotor parado. A soldadura não é obrigatória: em produções de pigmentos, tintas, rações e alimentos, colocamos a massa com a fixação de fábrica ou removemos metal por furação, escolhendo o material da massa de acordo com o material do rotor. Se os trabalhos a quente forem proibidos no seu caso por risco de explosão de pó, isso não impede o balanceamento, apenas limita a escolha do método de fixação.

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.

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.

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.

Rotação de trabalho do rotorClasse G6.3: desequilíbrio específico admissívelClasse G2.5: desequilíbrio específico admissível
1500 rpmcerca de 40 g·mm por kg de massa do rotorcerca de 16 g·mm por kg
3000 rpmcerca de 20 g·mm por kgcerca de 8 g·mm por kg
6000 rpmcerca de 10 g·mm por kgcerca de 4 g·mm por kg
10 000 rpmcerca de 6 g·mm por kgcerca 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.

  1. 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.

  2. 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.

  3. 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.

  4. 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.

  5. 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.

  6. 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 rotorGeometriaPlanos de correção
Moinho rotativo ou de martelos de moagem fina, pacote de discos com martelosL/D de 1 ou superior, rotor entre apoiosDois planos pelos discos extremos do pacote
Moinho de pinos, um único disco rotativoDisco curto em consola, L/D claramente inferior a 0,5Um plano no disco, mas controlamos ambos os apoios
Desintegrador com discos rotativos em sentidos opostosDois rotores independentes, cada um com o seu acionamentoBalanceamos cada rotor separadamente, um plano para cada
Moinho de esferas para tintas, veio com discos dentro da câmaraRotor alongado, acesso só com a câmara desmontadaDois planos pelos discos extremos, trabalho combinado com a lavagem programada
Dissolver, veio com disco de dispersão na pontaVeio longo em consola, a frequência de trabalho pode aproximar-se da primeira críticaUm 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 veioDois órgãos de trabalho afastados ao longo do comprimentoDois 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.

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.

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.

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.

«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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