Equilibragem de transportadores de rosca sem-fim, roscas transportadoras e veios helicoidais no local de operação

A rosca sem-fim começou a abanar a calha, a aquecer o rolamento terminal ou a roncar de forma audível por toda a oficina. Antes de soldar um contrapeso ao tubo ou de encomendar uma rosca nova, vale a pena perceber se isto é sequer um desequilíbrio. Numa rosca sem-fim, há razões próprias para isso: é longa, curva-se sob o próprio peso, está suspensa em chumaceiras intermédias e roda tão devagar que a faixa de medição padrão simplesmente não vê a sua frequência de rotação — a vibração na frequência da própria rotação do veio. Vimos com um analisador de dois canais, registamos os números no local e dizemos onde o seu dinheiro vai dar resultado.

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

Sintomas: com que motivo nos chamam para uma rosca sem-fim

A vibração de uma rosca sem-fim é quase sempre mista. No mesmo sinal estão presentes o desequilíbrio, o roçamento da espiral na calha, um casquilho gasto da chumaceira suspensa e a pulsação do produto. Por isso, o primeiro passo, para nós, não é a massa de ensaio, mas sim a medição em vazio.

Ligue, se reconhecer a sua máquina na lista abaixo. A medição custa menos do que um turno parado, e a decisão sobre a reparação toma-se depois, com base em números, não no som.

• A calha ronca e treme em vazio; a rosca sem-fim vazia faz aproximadamente o mesmo barulho do que carregada.
• A vibração apareceu depois de uma limpeza, da troca de uma secção de filetes, de uma soldadura de recuperação na espiral ou de uma reparação do veio.
• O apoio de chumaceira terminal aquece, a massa lubrificante é expelida, e troca o rolamento visivelmente com mais frequência do que antes.
• Ouve-se um som metálico rítmico, associado às rotações: a espiral toca na calha.
• As chumaceiras suspensas dentro da calha batem, os casquilhos estão desgastados de forma desigual, e o veio afunda-se de forma percetível nelas.
• O motorredutor puxa de forma irregular, a corrente do motor pulsa, a corrente ou a correia do acionamento bate.
• A rosca sem-fim passou a transportar pior com as mesmas rotações, a produtividade baixou, o produto acumula-se junto à alimentação.
• Precisa de uma medição para resolver uma disputa: equilibrar, endireitar o veio ou substituir a rosca sem-fim por completo.

A equilibragem só reduz a parte da vibração que corresponde à frequência de rotação. Se num apoio há 9 mm/s de vibração total (o nível global em todas as frequências ao mesmo tempo) e 1,5 mm/s na componente de rotação, as massas removem uma fração pequena — o resto tem de se procurar na mecânica. É a primeira coisa que calculamos no local.

Como é construída uma rosca sem-fim, e onde nasce aqui o desequilíbrio

Uma rosca sem-fim é um rotor alongado, com uma relação comprimento/diâmetro muito grande. Nas roscas transportadoras, isto chega facilmente a várias dezenas. Daqui vem tudo o resto: a deflexão, a sensibilidade à geometria, os apoios intermédios e uma escolha muito limitada de locais para a massa.

A secção principal sobre veios, tambores e rolos trata a lógica geral dos rotores alongados. Aqui falamos apenas do que é específico da rosca sem-fim.

Porque é que a rosca sem-fim frequentemente deixa de ser um rotor rígido

Um rotor rígido mantém a forma em todas as rotações de trabalho, e a correção num ou em dois planos funciona-lhe a qualquer velocidade. Uma rosca sem-fim de seis, dez ou quinze metros de comprimento não tem esta propriedade. Curva-se sob o próprio peso já em repouso, e a frequência própria de flexão cai depressa com o aumento do comprimento — aproximadamente proporcional ao quadrado do vão. Os apoios intermédios elevam esta frequência. Mas assim que um casquilho está gasto, o vão praticamente duplica, e a frequência própria de flexão desce para a gama de rotações de trabalho.

Na prática, isto significa o seguinte. A forma da deflexão depende da velocidade, por isso as massas calculadas a umas rotações podem, a outras, dar mais vibração do que havia antes do trabalho. Não há erro nenhum no cálculo — o comportamento deste rotor simplesmente muda com a velocidade. Se a sua rosca sem-fim tiver um variador de frequência e o regime mudar consoante a carga da linha, isso tem de ser considerado antes dos arranques de ensaio, e não motivo de surpresa depois.

O mecanismo da velocidade crítica — a rotação na qual o rotor entra em ressonância e se curva mais intensamente — e os sinais de um rotor flexível estão tratados num artigo à parte. Em resumo: um pico estreito de amplitude com a mudança de rotações, uma inversão de fase (a posição angular da oscilação em relação à marca no veio) de cerca de 180° na zona do pico, e uma má repetibilidade de arranque para arranque. No local, verificamos isto por aceleração ou por desaceleração — uma medição durante a paragem livre da máquina — e ainda por vários ajustes do variador de frequência.

Se a velocidade de trabalho da rosca sem-fim estiver perto da primeira crítica, o resultado da equilibragem no local será instável. A conclusão honesta, neste caso, é: restaurar a linha do veio e os apoios, mudar o regime ou rever o passo das chumaceiras intermédias. Aqui, a massa compra-lhe semanas, não vida útil.

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

As chumaceiras suspensas tornam a tarefa multi-apoio

Enquanto o rotor tem dois apoios de chumaceira, o esquema está resolvido: dois sensores, dois planos, três arranques. Acrescente um apoio intermédio, e a tarefa muda de natureza. Uma massa em qualquer plano responde de imediato em todos os apoios, por isso não se pode calcular os planos um a um: a vibração vai passar de apoio para apoio, e o processo não converge. Três apoios dão um sistema de nove coeficientes de influência (cada um mostra como uma massa num plano muda a vibração num dos apoios) e, no mínimo, quatro arranques; quatro apoios já são dezasseis coeficientes. Uma análise detalhada está no nosso artigo sobre a equilibragem de rotores multi-apoio.

Numa rosca sem-fim, a esta matemática juntam-se duas restrições físicas. Os apoios intermédios estão dentro de uma calha fechada, e não se pode colocar um sensor de vibração neles. Os planos de correção junto a eles também estão inacessíveis, e não se pode colocar massa dentro da calha: vai soltar-se e ir parar ao produto.

• Só se pode medir nos apoios terminais, portanto o sistema, à partida, não se resolve por inteiro.
• Os planos de correção só estão acessíveis nas extremidades do rotor, portanto não há com que corrigir o meio.
• Uma massa de ensaio dentro da calha é inadmissível, por segurança e por higiene.
• Cada arranque exige uma paragem, a abertura da tampa e um novo bloqueio da alimentação, por isso os arranques têm de ser poucos.
• Um casquilho gasto muda os coeficientes de influência entre arranques, e a repetibilidade desaparece.

A conclusão é simples, e nem sempre agradável. Numa rosca sem-fim longa, com chumaceiras suspensas intermédias, a equilibragem no local geralmente não é a ferramenta certa. Vimos, medimos e mostramos exatamente o que dá a vibração, e depois é você que restaura os casquilhos, a linha do veio e a folga até à calha.

Causas de vibração da rosca sem-fim que não se tratam com massas

Esta é a secção mais útil da página. Pela nossa prática de medições em rotores alongados, o que se lista abaixo aparece com mais frequência do que um verdadeiro desequilíbrio, e verificamos cada ponto antes da primeira massa.

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

Quando a equilibragem da rosca sem-fim é realmente apropriada

Há configurações em que a equilibragem no local dá um resultado normal e estável. Têm todas uma coisa em comum: o rotor é rígido às rotações de trabalho, tem dois apoios e há onde colocar a massa.

• Rosca sem-fim curta e rígida, sem apoios intermédios, com dois conjuntos de chumaceira terminais.
• Rosca alimentadora e rosca doseadora: curta, muitas vezes com rotações mais altas e exigências elevadas de suavidade de marcha.
• Veio helicoidal numa máquina onde ambas as extremidades estão acessíveis: extrusora, misturador, granulador, rosca de desidratação.
• Rosca sem-fim depois de reparação ou de soldadura de recuperação dos filetes, quando a geometria já foi restaurada e resta a questão da distribuição de massa.
• Rosca sem-fim vertical de comprimento reduzido, onde tomamos duas direções radiais perpendiculares entre si e trabalhamos pela pior.
• Rosca sem-fim que atinge de forma estável as rotações de trabalho em vazio e dá leituras repetíveis.

Quantos planos de correção são necessários, é a geometria do rotor que determina. Tudo o que for mais comprido do que metade do diâmetro exige dois planos, senão fica um desequilíbrio de momento: o nível no apoio mais próximo desce, e no mais distante sobe. Numa rosca sem-fim, a relação comprimento/diâmetro é sempre maior, por isso a correção num único plano é aqui uma exceção rara, não a regra.

Como trabalhamos no local

A ordem é fixa. É necessária para que a medição signifique alguma coisa, e para não deixar passar uma causa mecânica.

1. Passo 1

   Preparamos a máquina e acordamos as operações permitidas

   A rosca sem-fim tem de estar vazia, limpa e, se necessário, lavada. A alimentação fica bloqueada durante toda a inspeção e os arranques; abrimos e fechamos as tampas e as proteções segundo o seu procedimento de isolamento. É aqui também que apuramos o essencial: se a zona está classificada quanto ao risco de explosão de pó, se os trabalhos a quente são permitidos, e se é sequer possível soldar alguma coisa a este rotor.

2. Passo 2

   Verificamos a geometria antes da primeira massa

   Medimos com o relógio comparador o batimento do veio nos colos, com rotação lenta. Ao longo do comprimento, verificamos a folga entre a espiral e a calha, e procuramos marcas de atrito. Observamos o estado dos filetes, das soldaduras, das juntas entre secções, dos casquilhos das chumaceiras suspensas acessíveis, a fixação dos apoios terminais e o pé mole sob o motorredutor.

3. Passo 3

   Colocamos os sensores e a marca, alargamos a gama

   Dois acelerómetros nos apoios de chumaceira terminais, junto aos rolamentos, sobre íman numa zona limpa ou num espigão. Direção radial, normalmente horizontal, e depois disso não muda. Colamos a marca refletora numa zona aberta do veio, na metade do acoplamento ou no veio de saída do redutor, e apontamos o sensor de fase a laser. Alargamos o limite inferior da gama de medição com antecedência, antes do primeiro arranque.

4. Passo 4

   Medição em vazio

   Arranque às rotações de trabalho, obrigatoriamente sem produto. Registamos o nível total, a amplitude e a fase da componente de rotação, as rotações, o espectro e o sinal no tempo, nos dois canais. Calculamos a fração da componente de rotação no nível total. Se não for ela que domina, paramos aqui e passamos ao diagnóstico, não às massas.

5. Passo 5

   Massa de ensaio e escolha dos planos

   Fixamos mecanicamente uma massa de valor conhecido a um raio conhecido. Os planos de correção, numa rosca sem-fim, são os flanges terminais, as anilhas e os discos junto aos apoios, os topos do tubo e a metade do acoplamento do acionamento. Consideramos válida uma resposta de, no mínimo, 20–30% em amplitude, ou 20–30° em fase. Não usamos plasticina nem ímanes como massa de ensaio numa rosca sem-fim: a massa tem de se manter tão firme como a definitiva.

6. Passo 6

   Correção e medição de controlo

   Colocamos as massas calculadas, fixamo-las com firmeza e repetimos a medição nos mesmos pontos, na mesma direção, no mesmo regime e na mesma faixa. Entregamos os números antes e depois lado a lado, e listamos em separado o que a equilibragem não resolveu.

Sobre as rotações baixas, dizemos com franqueza. A 40 rpm, a frequência de rotação é cerca de 0,7 Hz, e a faixa de avaliação habitual de 10–1000 Hz simplesmente corta-a fora. O aparelho isola a componente de rotação pela marca do tacómetro, por isso a própria equilibragem pode ser realizada. Já avaliar o estado geral da máquina por zonas nesta faixa, a estas rotações, não é correto, e dizemo-lo com antecedência. Numa rosca sem-fim lenta, olhamos não só para a velocidade de vibração, mas também para a amplitude de deslocamento nos apoios, mais o sinal no tempo: aí, os impactos e o roçamento veem-se melhor do que no espectro.

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

Restrições: aço inoxidável, produção alimentar, zonas com risco de explosão

As roscas sem-fim estão instaladas em locais onde a intervenção é tratada com rigor. Aqui, o método de correção não é definido pela física, mas sim pelo regulamento de produção, e tem de ser acordado antes da deslocação.

• Roscas sem-fim alimentares e farmacêuticas, de aço inoxidável. A soldadura está geralmente excluída: compromete a higiene da superfície, dá uma zona de cores de recozimento e exige a recertificação da junta soldada. Colocamos a massa com fixação de origem ou removemos metal por furação, e escolhemos o material da massa do mesmo grupo de aço que o rotor.
• Zonas com risco de explosão de elevadores, moagens de cereais, de descasque e de rações. O pó de cereal e de farinha forma uma mistura combustível; os trabalhos a quente só decorrem com autorização, com limpeza e purga completas. O nosso aparelho e o portátil não são intrinsecamente seguros, por isso trabalhamos com a máquina parada, limpa e ventilada, e, se necessário, levamos o portátil para fora da zona. Acordamos o procedimento com a sua equipa de segurança industrial com antecedência.
• Calha fechada. Ao meio da rosca sem-fim não há acesso, nem com sensor nem com massa. Tudo o que podemos medir e corrigir está nas extremidades, e esta restrição é de princípio, não organizativa.
• Requisitos sanitários. Se a abertura da calha implicar uma lavagem completa e uma nova aceitação da linha, o custo do acesso pode ultrapassar o custo da própria equilibragem. Isto tem de ser calculado antes da deslocação.
• Acionamento sem variador de frequência. Há um único regime, não há como verificar o comportamento a várias velocidades, e o sinal de rotor flexível tem de se procurar na desaceleração.
• Geometria degradada. Veio empenado, filetes partidos, casquilhos gastos, roçamento na calha. Aqui não realizamos a equilibragem, e dizemo-lo de imediato.

A recusa da equilibragem também é um resultado da visita. Recebe a medição, os espectros, uma avaliação do estado e uma lista clara do que reparar, em vez de um turno gasto em massas que não se mantêm.

O que recebe e como encomendar a deslocação

O principal resultado são números que pode apresentar à manutenção e ao aprovisionamento. Entregamos a medição antes e depois nos mesmos pontos, no mesmo regime, na mesma faixa de frequências, porque sem isso a comparação não faz sentido.

o vibrodiagnóstico com relatório custa 300 EUR por unidade, a equilibragem acresce desde 250 EUR, a fatura mínima por visita é de 500 EUR. O cálculo exato é dado pela calculadora no site: tem em conta o número de rotores, a distância e o volume de trabalho. Um diagnóstico sem equilibragem também faz sentido: recebe a resposta sobre o que exatamente reparar, ainda antes de encomendar peças. Somos engenheiros que desenvolvemos e fabricamos os aparelhos Balanset, e somos nós que equilibramos com eles no local. Base em Vila Nova de Gaia, perto do Porto, deslocação a todo o Portugal.

• Relatório com a vibração total e a componente de rotação em cada apoio terminal, antes e depois dos trabalhos.
• Massas de correção instaladas, raios e ângulos, ou números das posições fixas.
• Espectro e sinal no tempo, avaliação do estado dos rolamentos, da fixação, do acionamento e de sinais de roçamento.
• Parecer sobre a geometria: batimento do veio, folga até à calha, estado dos filetes e dos casquilhos.
• Avaliação segundo a parte aplicável da ISO 20816 como referência, com a ressalva quanto às rotações e à faixa de medição, e, se necessário, o cálculo do desequilíbrio residual pela classe de precisão.
• Coeficientes de influência guardados para esta máquina, para que a próxima afinação decorra sem arranques de ensaio.
• Recomendações: o que fazer até à próxima paragem, e o que observar a seguir.

A preparação encurta a visita quase para metade: rosca sem-fim vazia e limpa, alimentação bloqueada, acesso aos dois apoios terminais, zonas limpas para os sensores, a possibilidade de atingir as rotações de trabalho e de parar o número de vezes necessário, e uma pessoa no local com autoridade para permitir os arranques.

Fontes: ISO 20816-1:2016 · Especificações do fabricante Balanset-1A

Perguntas frequentes

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