Balanceamento de triturador de martelos no local: conjunto de martelos, discos do rotor, massas soldadas

Instalou-se um conjunto novo de martelos, arrancou-se o triturador, e a bancada começou a oscilar numa onda lenta, com o corrimão da plataforma de manutenção a tremer. Numa máquina de martelos, isto é quase sempre uma história de massa. Os martelos ficam pendurados livremente nos varões, a força centrífuga coloca-os todos na mesma posição radial, e qualquer desvio de massa entre varões opostos transforma-se numa força que os dois rolamentos sentem. O rotor de uma máquina destas é colocado em ordem diretamente nos seus apoios, sem desmontagem, mas não começamos pelas massas, começamos pela balança.

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

Sintomas: como isto se manifesta especificamente numa máquina de martelos

Um triturador de martelos raramente se degrada de forma gradual. O nível salta em degrau, e há quase sempre um evento a que esse degrau está associado: troca ou viragem do conjunto de martelos, metal que entrou na carga, um martelo partido, uma reparação num apoio. Lembre-se do que foi feito à máquina mais recentemente, e metade do diagnóstico já está feito.

O segundo sinal desta construção é que um rotor pesado abana tudo à sua volta. Não se ouve um toque agudo, mas um zumbido grave uma vez por rotação, sente-se através do pavimento, vê-se a bancada e as paredes da carcaça a mexer. O martelo, com a sua fixação, fica a um raio de 300–500 mm, por isso mesmo um par de centenas de gramas de massa a mais dá, à rotação de trabalho, uma força percetível.

• A vibração aumentou no mesmo dia em que os martelos foram trocados ou virados.
• O zumbido é grave e constante, uma vez por rotação, e em vazio é igual ao que se sente sob carga de material.
• Na desaceleração livre, que num rotor destes é longa, o zumbido desaparece junto com a rotação, mas intensifica-se bruscamente numa determinada gama estreita.
• Depois de trabalhar com matéria-prima húmida ou suja, o nível subiu, e depois de limpar o rotor baixou parcialmente.
• Os apoios dos rolamentos aquecem mais do que o habitual, a massa lubrificante é expelida pelos vedantes.
• Surgiu um novo som de caráter percussivo: parece um martelo a roçar na blindagem ou na grelha.
• Tremem o corrimão da plataforma, as condutas de aspiração, os chumbadouros e os parafusos da carcaça afrouxaram.

Um valor útil antes de ligar: a vibração global em mm/s RMS (valor eficaz — o modo padrão de qualquer vibrómetro) em cada apoio de rolamento, na direção horizontal-radial, medida em vazio. Se tiver uma medição de antes da troca do conjunto, junte-a também. A diferença entre «antes» e «depois» vale mais do que qualquer descrição por palavras.

Rotor do triturador de martelos: discos, varões, martelos e origem do desequilíbrio

O rotor desta máquina não é uma peça fundida, mas um conjunto montado. No veio fica um conjunto de discos, entre eles anilhas espaçadoras, e através de todos os discos passam dois, quatro ou seis varões, nos quais os martelos ficam pendurados livremente, separados ao longo do comprimento por anilhas. O pacote é apertado pelas extremidades, e os discos extremos costumam ser os mais espessos. São precisamente esses que depois se tornam nos planos de correção — as secções do rotor onde se colocam as massas de correção.

A suspensão livre dos martelos dá uma característica importante para o balanceamento. À rotação de trabalho, a força centrífuga coloca todos os martelos na mesma posição radial, e cada um funciona como uma massa a um raio conhecido e igual. Calcular o desequilíbrio a partir da diferença de massas é aqui quase uma questão de aritmética. E é essa mesma característica que torna a construção implacável perante um conjunto desigual.

Há ainda outra origem de vibração que não está no rotor. Por dentro, uma máquina de martelos está protegida por blindagens e revestimentos. A blindagem não roda e não participa no desequilíbrio, mas o seu desgaste aumenta a folga até aos martelos, e uma chapa que se solte muda a rigidez da carcaça e acrescenta uma componente de impacto que é fácil confundir com desequilíbrio.

• Dispersão de massas no conjunto de martelos. A tolerância de fundição ou de forjamento não desaparece, e há sempre diferença dentro de um conjunto novo.
• Desgaste irregular. O material na câmara distribui-se de forma desigual, os martelos em varões diferentes desgastam-se de forma diferente, e ao longo da vida do conjunto a discrepância atinge valores percetíveis.
• Perda ou rutura de um martelo. Isto já não é dispersão, mas a massa completa de uma peça, perdida de um dos lados do rotor.
• Acumulação de material. Um produto húmido, argiloso, resinoso ou gorduroso deposita-se nas cavidades entre os discos e nos varões, e depois desprende-se num pedaço, em qualquer momento.
• Desgaste unilateral dos próprios discos e das anilhas espaçadoras, sobretudo com matéria-prima abrasiva.
• Montagem descuidada depois de uma reparação: posições trocadas, anilhas diferentes, substituição de um único martelo em vez do par, varão empenado.
• Revestimento por soldadura das arestas de trabalho. Aplicou-se mais soldadura de um lado do que do outro, e criou-se um desequilíbrio do nada.

O desequilíbrio numa máquina de martelos é consequência da operação, não um defeito de fabrico. Vai regressar a cada troca de conjunto, por isso guardamos os coeficientes de influência do seu rotor — a reação medida da máquina à massa de prova: da próxima vez, o cálculo é feito com base neles, sem arranques de prova. O que são estes coeficientes está explicado no nosso artigo sobre o método dos coeficientes de influência.

Primeiro a balança, depois as massas: composição dos martelos por massa

Isto é o que mais distingue uma máquina de martelos de um ventilador. Num ventilador não há nada para compor, só há massas. Aqui é o contrário: a maior parte do desequilíbrio elimina-se por seleção, antes de qualquer aparelho e sem custo.

A regra é simples. Pese cada martelo com precisão ao grama, registe as massas, organize os martelos em grupos. Depois distribua os grupos de forma que as somas de massa coincidam em três direções ao mesmo tempo: entre varões diametralmente opostos, em cada varão em relação ao seu meio, e entre a metade esquerda e a direita do pacote ao longo do veio. A primeira elimina o desequilíbrio estático (o rotor deixa de puxar para um lado), a segunda e a terceira eliminam o de momento (o desvio ao longo do comprimento, que abana o rotor pelas extremidades).

Os martelos devem ser trocados aos pares e por grupos completos. Um único martelo novo num conjunto desgastado dá, garantidamente, um degrau de vibração: uma peça nova é mais pesada do que uma gasta em dezenas, por vezes centenas, de gramas.

• Pese todos os martelos do conjunto, incluindo os que continuam em uso depois de uma viragem.
• Ordene-os por massa e forme grupos com a mesma massa total para cada varão.
• Distribua os grupos de forma que as posições diametralmente opostas se equilibrem mutuamente.
• Verifique a simetria ao longo do comprimento do veio: a metade direita e a esquerda do pacote devem coincidir em massa.
• Utilize anilhas espaçadoras iguais e a mesma fixação nos varões, tendo também em conta a sua massa.
• Vire os martelos para trabalhar com a aresta nova em todo o conjunto de uma só vez, não seletivamente.
• Registe o esquema de disposição. Na próxima manutenção, isso poupa-lhe meio dia.

E agora a parte honesta. Se o conjunto estiver bem composto por massa e o rotor estiver limpo e íntegro, muitas vezes o balanceamento nem é necessário: a máquina entra sozinha na zona de funcionamento contínuo admissível. Não escondemos isto, e dizemo-lo com clareza na primeira medição. As massas são necessárias onde, depois de uma composição correta, a vibração continua a ser dominada pela componente síncrona 1x (oscilações na frequência de rotação do rotor): dispersão residual de massas, desgaste dos discos, ajuste do pacote no veio, desequilíbrio próprio do veio. A classe de precisão e os limites das zonas são retirados das partes aplicáveis da ISO 21940-11 e da ISO 20816, fixando a edição, os pontos de medição e o regime. A classe G é a tolerância para o desequilíbrio residual: quanto menor o número depois do G, mais rigoroso o requisito.

Fontes: ISO 21940-11:2016 · ISO 20816-1:2016

O que verificamos antes das massas e porque observamos o sinal no domínio do tempo

Um triturador de martelos é uma máquina de impacto, e no espectro (a decomposição da vibração por frequências) a sua vibração aparece «suja». Os impactos dão picos de banda larga, que se espalham pelas frequências e elevam todo o piso de ruído. Só pelo espectro, é fácil confundir esta «sujidade» com um defeito de rolamento ou, ao contrário, deixar passar um defeito real.

Por isso, aqui observamos sempre o sinal no domínio do tempo a par do espectro. Nele, o desequilíbrio aparece como uma sinusoide limpa, um ciclo por rotação, com amplitude constante. Uma folga mecânica, um martelo a roçar na blindagem, uma fissura, um deslocamento do pacote dão picos periódicos sobrepostos a essa sinusoide, e isso vê-se de imediato a olho nu. Além disso, comparamos a vibração global com a componente síncrona 1x: o balanceamento reduz apenas a 1x, o resto trata-se de outra forma.

A medição é feita em vazio. Sob carga de material, surge no sinal uma componente aleatória da alimentação, a fase de 1x (a relação da vibração com o ângulo de rotação do veio) deixa de ficar estável, e o cálculo da correção passa a variar.

• Conjunto de martelos: pesado, distribuído por massa, todos os elementos no lugar e íntegros.
• Acumulação nas cavidades entre discos, nos varões e nas anilhas espaçadoras.
• Discos extremos e soldaduras do pacote: fissuras, desgaste, sinais de deslocamento.
• Ajuste do pacote no veio, chavetas, aperto dos elementos de fixação, estado dos varões.
• Folga dos martelos até à blindagem e até à grelha, estado do revestimento e da sua fixação.
• Apoios dos rolamentos: folga, ruído, temperatura, estado da massa lubrificante e da carcaça.
• Fixação à fundação: chumbadouros, assentamento dos pés, fissuras no betão, apoios antivibráticos.
• Acionamento: tensão e estado das correias, desequilíbrio próprio das polias, e em caso de acoplamento, o alinhamento de eixos.
• Ressonância (coincidência da rotação com a frequência própria da bancada ou da fundação): observamos a amplitude e a fase de 1x na desaceleração livre. A desaceleração longa de um rotor pesado é ideal para isto.

O desalinhamento e o desequilíbrio dão indicações semelhantes num único ponto de medição, mas corrigem-se de forma oposta. Se 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 a inicial. A ordem correta é: assentamento dos pés, alinhamento de eixos ou tensão das correias, e só depois as massas. Mais pormenores no nosso artigo sobre como distinguir desequilíbrio de desalinhamento.

Fontes: ISO 13373-3:2015 · ISO 281:2007

Como decorre o trabalho no local

Uma deslocação para uma máquina ocupa um turno. As medições são rápidas, o tempo é consumido pelas paragens: a desaceleração livre do rotor pesado, a abertura da carcaça blindada, o bloqueio do acionamento, o arrefecimento da soldadura.

1. Passo 1

   Combinamos a segurança, o regime e os trabalhos a quente

   Combinamos com antecedência quem para e bloqueia o acionamento, quem abre as escotilhas e a parte basculante da carcaça, se existe autorização para trabalhos a quente e se a soldadura é admissível com o seu tipo de pó. Numa máquina de martelos, os planos de correção ficam dentro da carcaça, por isso cada iteração custa um ciclo completo: paragem, desaceleração livre, bloqueio, trabalho, fecho, arranque.

2. Passo 2

   Colocamos os sensores e a marca

   Dois acelerómetros nos apoios de rolamento do rotor, junto aos próprios rolamentos, por íman numa superfície limpa ou num espigão. Direção horizontal-radial, mantida igual de arranque para arranque. Colamos a marca refletora no veio do rotor, não no do motor: o acionamento dos trituradores de martelos é normalmente por correia, as rotações são diferentes, e com a marca no motor o aparelho isolaria a frequência errada.

3. Passo 3

   Medição antes dos trabalhos

   Arranque à rotação de trabalho, em vazio. Registamos a vibração global em mm/s RMS, a amplitude e a fase de 1x, a rotação, o espectro e o sinal no domínio do tempo em dois canais. É também aqui que decidimos se faz sentido instalar massas.

4. Passo 4

   Massa de prova no primeiro e no segundo plano

   Fixamos uma massa temporária de valor conhecido a um raio conhecido no disco extremo, fazemos um arranque, transferimo-la para o segundo plano, fazemos outro. O aparelho calcula os coeficientes de influência do seu sistema: rotor, apoios, bancada, fundação. Um arranque de prova válido muda a amplitude de 1x pelo menos 20–30% ou a fase 20–30°. Num rotor com quase uma tonelada, a massa de prova sai considerável, e fixamo-la com a mesma segurança de uma massa definitiva.

5. Passo 5

   Correção

   O programa indica a massa e o ângulo para cada plano, ou o número da posição, se trabalharmos por posições fixas. Num rotor de martelos, a grelha de posições costuma já estar pronta: número de varões, furos dos discos extremos, ressaltos soldados. Colocamos a massa por soldadura, por parafuso, ou removemos por furação no ponto pesado.

6. Passo 6

   Arranque de controlo, medição sob material, relatório

   A mesma rotação, os mesmos pontos, os mesmos sensores. Se não se entrar logo na tolerância, o programa calcula um acréscimo às massas já instaladas. Depois, medição em regime de trabalho, relatório com os valores antes e depois e uma lista de observações sobre a mecânica.

O balanceamento em dois planos acrescenta um ciclo completo de paragem e arranque em relação a um plano só, e avisamos disto com antecedência. Na próxima troca do conjunto de martelos, fazemos um balanceamento de afinação (trim) — um ajuste rápido com base nos coeficientes de influência guardados: sem arranques de prova e com menos paragens.

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

Um plano ou dois, e onde ficam os planos de correção neste rotor

O número de planos é determinado pela geometria: a relação entre o comprimento útil L e o diâmetro D na zona de instalação da massa. Um rotor de martelos é quase sempre alongado, com L/D igual ou superior a um, por isso trabalhamos em dois planos. Aqui não se consegue com uma única massa: a dispersão dos martelos ao longo do comprimento do pacote dá um desequilíbrio de momento, e obtém-se o cenário conhecido em que um apoio fica silencioso e no outro nada muda.

Os planos são escolhidos o mais afastados possível ao longo do comprimento, ou seja, os discos extremos do pacote. São mais espessos do que os restantes, é mais fácil chegar até eles através da escotilha, e dão o maior braço, portanto a menor massa necessária. Por vezes é mais prático trabalhar nas extremidades dos varões que sobressaem para além dos discos extremos: aí colocam-se anilhas-massa sob as porcas.

O segundo plano custa um arranque de prova adicional, ou seja, uma paragem a mais com desaceleração livre completa. Sobre a regra L/D e a escolha do número de planos temos um artigo à parte. Na moagem fina e a rotações elevadas, verificamos ainda a proximidade da frequência de trabalho à velocidade crítica do veio — a rotação na qual o veio entra em ressonância própria.

Fontes: ISO 21940-11:2016 · ISO 21940-12:2016

Fixação das massas de correção no rotor de martelos

Numa máquina que trabalha por impacto, a massa só se mantém graças a uma fixação correta. Uma massa de algumas centenas de gramas, se se soltar à rotação de trabalho, perfura a blindagem e vai parar à grelha ou ao sistema de aspiração.

• Soldadura no disco extremo. O método principal. Usamos uma chapa de aço soldável com o material do disco, limpamos o local até ao metal limpo, soldamos por todo o contorno. Um ponto de soldadura isolado, numa máquina de impacto, solta-se, por isso não nos limitamos a pontos.
• Requisitos da soldadura. Um disco espesso é pré-aquecido antes de soldar, caso contrário a soldadura fica com uma zona temperada e uma fissura. Fazemos a soldadura afastada da aresta do disco e dos furos dos varões, no mínimo à distância de um diâmetro de furo. Depois de arrefecer, inspecionamos a soldadura: não deixamos poros, mordeduras nem zonas por soldar.
• Onde não se pode soldar. Se os discos ou o revestimento forem de aço com alto teor de manganês, uma soldadura normal cria uma zona frágil, e a massa é colocada mecanicamente. O mesmo em instalações com pó combustível: na moagem de madeira, plástico, rações e pigmentos, os trabalhos a quente estão muitas vezes simplesmente proibidos. Confirmamos o tipo de aço e a admissibilidade da soldadura pela documentação do fabricante antes da deslocação.
• Fixação por parafuso. Furos próprios dos discos extremos, anilhas-massa sob as porcas dos varões dos martelos, ressaltos soldados de instalação de fábrica. Travamos sempre a rosca: os impactos desapertam tudo o que não estiver travado.
• Remoção de material. Num disco extremo espesso, é mais simples furar o metal no ponto pesado; o programa calcula o diâmetro e a profundidade para a massa necessária. Num disco fino, e junto aos furos dos varões, não o fazemos: é uma perda direta de resistência.
• Troca de posição dos martelos. A opção de correção mais barata, e é a primeira que verificamos. Por vezes basta trocar dois grupos de posição, e as massas deixam de ser necessárias.

Registamos no relatório o raio de instalação da massa, juntamente com a massa, a posição e o método de fixação. Um erro no raio é diretamente um erro na massa. Os métodos de fixação estão explicados com mais pormenor no nosso artigo sobre a fixação de massas de correção.

Quando o balanceamento no local não dá resultado

Digamos com franqueza: nas máquinas de martelos, a proporção de casos em que as massas não resolvem a questão é maior do que em ventiladores e bombas. O impacto destrói não só a simetria de massa, mas também os ajustes, as soldaduras, os rolamentos e a bancada.

• O conjunto está composto de forma desigual por massa. Enquanto isto não for corrigido, está a compensar com massa aquilo que se elimina com a balança e a disposição.
• Martelo perdido ou partido, varão empenado, revestimento lascado. Isto é uma avaria. Primeiro a reparação e a inspeção da carcaça e da grelha, depois a medição.
• O rotor está coberto de material aderido. Balanceia-se para o estado atual da superfície, mas ao fim de um turno a crosta desprende-se num pedaço, e tudo volta ao início. Rotores nestas condições são limpos e medidos de novo.
• Fissuras nos discos, deslocamento do pacote no veio, chaveta cisalhada. A fase de 1x deixa de se repetir de arranque para arranque, e o cálculo da correção deixa de ser fiável.
• Rolamentos desgastados e carcaças de apoio danificadas. A vibração global é várias vezes superior à 1x, e no sinal no domínio do tempo e no espectro veem-se componentes que não são múltiplos da rotação.
• Roçamento dos martelos na blindagem ou na grelha. No sinal no domínio do tempo, isto são picos regulares, não uma sinusoide. É preciso folga, não massa.
• Ressonância da bancada, da plataforma de manutenção ou da carcaça. Um rotor pesado sobre uma estrutura metálica entra facilmente em ressonância, sobretudo depois de mudar a referência do variador de frequência.
• A máquina não mantém rotação estável, ou não há acesso aos discos extremos com a máquina parada. No primeiro caso, discutimos o regime com antecedência; no segundo, é mais honesto retirar o rotor para a oficina.

O pior cenário para o cliente é este: a vibração é causada pelo estado geral da máquina, e não pelo 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 resolve, temos um artigo à parte.

Fontes: ISO 20816-1:2016 · ISO 13373-3:2015

O que recebe e como marcar uma visita

Somos engenheiros que desenvolvemos e fabricamos os aparelhos Balanset e que fazemos nós próprios o balanceamento no local. Base em Vila Nova de Gaia, junto ao Porto, com deslocações a todo o país.

o diagnóstico vibratório com relatório custa 300 EUR por unidade, o balanceamento acrescenta a partir de 250 EUR, o valor mínimo faturado por visita é de 500 EUR. O cálculo exato para a sua máquina é dado pelo simulador no site. Se houver vários trituradores na instalação, conte-os todos de uma vez: a deslocação é uma só.

• Tipo e modelo do triturador ou moinho, e o que se está a moer.
• Rotação de trabalho do rotor, potência do acionamento, acionamento por correia ou por acoplamento.
• Massa aproximada do rotor, número de discos e de varões, número de martelos e massa de cada um.
• Raio a que ficam os martelos e espessura dos discos extremos.
• O que foi feito à máquina antes de a vibração aparecer: troca ou viragem do conjunto, revestimento por soldadura, reparação dos apoios, mudança da referência de rotação.
• Valores de medição em mm/s e pontos, se o cliente mediu.
• Acesso aos discos extremos com a máquina parada: escotilhas, parte basculante da carcaça, plataforma de manutenção.
• Se são admissíveis na instalação trabalhos a quente e soldadura de massas.
• Fotografias do rotor, dos apoios e da placa de características da máquina.

• Medição antes dos trabalhos: vibração global em mm/s RMS e componente síncrona 1x em cada apoio, rotação, pontos e direções.
• Medição final no mesmo regime e nos mesmos pontos; a redução da 1x vê-se diretamente.
• Espectros e sinais no domínio do tempo antes e depois: neles vê-se o que resta na vibração além do desequilíbrio.
• Massas, raios, posições e método de fixação de todas as massas instaladas.
• Esquema de disposição dos martelos por massa, se a composição foi feita connosco.
• Avaliação do estado da máquina por zonas de vibração global, indicando a parte aplicável e a edição da norma.
• Cálculo do desequilíbrio residual e da tolerância por classes G, se necessário para a receção.
• Lista de observações sobre a mecânica e o que verificar na próxima troca do conjunto.

«Dentro da tolerância» no programa significa uma coisa: a 1x residual está abaixo do valor-alvo definido. Não é uma avaliação do estado geral da máquina pela vibração global, nem uma confirmação da classe de precisão G. No relatório, separamos estas três tolerâncias. Se preferir trabalhar com os seus próprios meios, vendemos o mesmo aparelho com que trabalhamos. Balanset-1A: dois acelerómetros, sensor laser de fase por marca refletora, módulo USB de dois canais, programa num portátil, balanceamento num e em dois planos pelo método dos coeficientes de influência, vibração global 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 por classes G, arquivo e relatórios.

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

Perguntas frequentes

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