# Equilibragem de veios, tambores, cilindros e roletes no local de funcionamento

> Um rotor comprido tem lógica própria. O tambor de um transportador, o cilindro de uma calandra, a transmissão cardan e o veio-árvore não se comportam como o rodete de um ventilador: raramente uma única massa de correção chega. E parte das chamadas nem sequer acaba em equilibragem, mas num batimento detetado ou numa camada de produto agarrada. Chegamos com um analisador de dois canais, colocamos sensores nas duas chumaceiras e começamos por responder a uma pergunta: isto é mesmo desequilíbrio? Se for, equilibramos em dois planos e entregamos um protocolo com os valores de antes e depois.

**Em resumo:** Sim, equilibramos veios, tambores, cilindros e roletes no local, nas suas próprias chumaceiras, sem desmontagem. São três condições: o rotor atinge uma rotação de serviço estável, a vibração é dominada pela componente síncrona 1× (a parte da vibração que coincide com a frequência de rotação do rotor — é ela que o desequilíbrio cria), e há onde colocar uma massa sem danificar a superfície de trabalho. Rotores compridos quase sempre exigem dois planos de correção. Se o veio tiver batimento ou flexão, se o produto estiver agarrado de forma irregular, ou se for um cilindro de precisão onde não se pode soldar, dizemo-lo antes dos arranques de prova e propomos outro caminho.

Source: https://axiline.pt/equipamento/equilibragem-veios-tambores-cilindros-roletes-local/  
Publisher: AXILINE · Vila Nova de Gaia, Portugal · +351 931 831 229 · axilinegeral@gmail.com

## Sintomas: com que nos costumam contactar

O desequilíbrio de um rotor comprido raramente vem sozinho. O tambor de um transportador começa a bater depois de acumular material derramado, um veio intermédio zune depois de trocar o semiacoplamento, um cilindro de calandra deixa uma marca na banda. A vibração nestas máquinas é quase sempre mista, por isso o nosso primeiro passo não é a massa de prova, é a medição.

Ligue-nos se reconhecer a sua máquina nesta lista. Quanto mais cedo registarmos os números, mais barata sai a solução: a equilibragem ocupa parte de um turno, enquanto endireitar um veio e substituir um rolamento partido param a linha durante dias.

- [x] O nível de vibração nas chumaceiras subiu em relação ao habitual, mesmo que formalmente ainda esteja dentro da norma.
- [x] Apareceu zumbido ou batimento depois de uma limpeza, lavagem, substituição do revestimento ou reparação do veio.
- [x] A tela do transportador começou a ondular, o tambor bate ao parar, e o carro tensor parece ter vida própria.
- [x] Na banda, película ou folha surgiu uma marca periódica ou uma variação de espessura com o passo igual a uma volta do cilindro.
- [x] A transmissão cardan vibra a certas rotações e acalma acima ou abaixo delas.
- [x] O veio-árvore da máquina começou a deixar ondulação na peça, e o acabamento da superfície piorou.
- [x] As chumaceiras aquecem, a massa lubrificante é expelida, e a fixação dos apoios volta a desapertar.
- [x] Os roletes fazem ruído, a banda anda a fazer zigue-zague, e o passo de alimentação da linha de embalagem descontrolou-se.

> A componente síncrona é explicada em pormenor num artigo à parte sobre vibração global, 1× e fase. Resumindo: a equilibragem só reduz a parte do nível que corresponde à frequência de rotação. Se um tambor tiver 8 mm/s de vibração global (o nível conjunto de todas as causas) e apenas 2 mm/s a 1×, as massas removem um quarto, e o resto terá de ser procurado na mecânica.

## Que equipamento desta família equilibramos

Estas máquinas têm um traço comum: o rotor é alongado. Daí os dois planos de correção, a sensibilidade à flexão, e o facto de o desequilíbrio ser muitas vezes introduzido de fora, e não nascer por dentro. A seguir, os subgrupos e o que cria o desequilíbrio em cada um deles.

### Veios de acionamento, intermédios e de grande comprimento

Veios de acionamento, veios intermédios entre o motor e a máquina, veios longos de transmissão. O desequilíbrio é introduzido, na maioria das vezes, por uma reparação: um semiacoplamento novo, um munhão com revestimento por soldadura, a substituição de um troço do veio. Colocamos a massa nos flanges e nos semiacoplamentos.

### Veios cardan

Veios cardan de acionamento e veios de tomada de força. Além do desequilíbrio, aqui entram em jogo a fase das forquilhas e os ângulos de trabalho: forquilhas montadas incorretamente geram vibração que as massas não eliminam.

### Veios-árvore e veios de máquinas-ferramenta de produção

Veios-árvore, veios de acionamento de máquinas-ferramenta, veios de conjuntos de retificação e afiação. As rotações são altas, a tolerância é apertada, as massas de correção são pequenas. Equilibramos nos próprios rolamentos, juntamente com o mandril, se este permanecer montado durante o trabalho.

### Tambores motrizes, de transportador e tensores

Tambores motrizes, de reenvio e de cauda de transportadores, tambores tensores sobre carris deslizantes. O desequilíbrio é causado por material derramado acumulado, desgaste irregular do revestimento, água dentro do corpo oco e contrapesos de fábrica deslocados.

### Tambores de secagem e de processo

Tambores de secagem, tambores de granuladores, misturadores e arrefecedores, tambores de processo com camisa. O ambiente quente provoca flexão térmica, e a condensação e os resíduos de produto no interior alteram o desequilíbrio de arranque para arranque.

### Cilindros de impressão, cilindros de laminação e de calandra, veios de máquinas de fabrico de papel

Cilindros de impressão, cilindros de laminação, cilindros de calandra, veios de prensagem e de secagem de máquinas de fabrico de papel. A superfície de trabalho é intocável, por isso a soldadura e a furação no corpo do cilindro estão excluídas; a correção só passa pelos pontos previstos de fábrica.

### Roletes guia, transportadores e de pressão

Roletes guia, roletes de mesas de rolos, roletes de pressão. Os pequenos, muitas vezes, saem mais baratos a substituir; nos grandes e revestidos a borracha, a equilibragem compensa. Primeiro verificamos o batimento do revestimento, o assentamento no veio e os rolamentos.

### Veios de equipamento têxtil e de linhas de embalagem

Veios de máquinas têxteis, veios de arrasto e de enrolamento, veios de linhas de embalagem e de rotulagem. O desequilíbrio é introduzido por fibra enrolada, cola e película. As massas são pequenas, mas as exigências de suavidade de funcionamento são altas.

> Se a sua máquina não estiver nesta lista, isso não é uma recusa. Decidem três coisas: se é possível levar o rotor em segurança até à rotação de serviço, se os sensores conseguem chegar às chumaceiras, e se há onde colocar a massa.

## O que verificamos antes de equilibrar precisamente este tipo de rotores

Num rotor alongado, tiramos o relógio comparador antes das massas. A causa mais comum de insucesso é geométrica: o veio tem batimento ou flexão, e a equilibragem não corrige isso. A massa compensa a distribuição do peso, não a forma. Se o corpo do cilindro tiver batimento, a marca na banda vai continuar, seja qual for a vibração residual.

Medimos o batimento em várias secções ao longo do comprimento, nos munhões e na superfície de trabalho, com rotação lenta manual. Verificamos também a flexão térmica: num tambor de secagem ou num cilindro quente, a forma é diferente a frio e em funcionamento, por isso a decisão é tomada com a máquina aquecida, em regime de trabalho.

Depois vem o produto. Uma camada agarrada ao tambor ou ao cilindro é um desequilíbrio que vai voltar, por isso equilibrar sobre uma superfície suja não faz sentido. Pedimos que o rotor seja lavado e trabalhamos com a superfície limpa; caso contrário, dentro de uma semana estará a chamar-nos outra vez.

- [x] Batimento e flexão do veio com relógio comparador, em várias secções, com rotação lenta manual.
- [x] Estado da superfície de trabalho: acumulação de produto, desgaste irregular do revestimento, erosão, marcas de retificação.
- [x] Cavidades no interior do tambor: água de lavagem, condensação, resíduos de produto.
- [x] Assentamento no veio: chaveta, aperto, conjunto do cubo desapertado, marcas de deslizamento.
- [x] Fixação das chumaceiras, pé mole, estado da estrutura e dos carris do dispositivo tensor.
- [x] Alinhamento do acionamento. O desalinhamento exige alinhamento de eixos, não equilibragem.
- [x] Rolamentos. Picos em alta frequência e um aumento do fator de crista (a relação entre os picos do sinal e o seu nível médio) indicam um defeito que a equilibragem não deve mascarar.
- [x] Acionamento: correias e tensão, batimento da polia, engrenagens, cinemática da transmissão cardan.
- [x] Frequência de rotação. Abaixo de 600 rpm, a componente síncrona sai do limite inferior da banda habitual de 10–1000 Hz, por isso alargamos o intervalo de medição.

Sources: [ISO 13373-3:2015](https://www.iso.org/standard/40840.html) · [ISO 281:2007](https://www.iso.org/standard/38102.html)

## Um plano, dois planos, regime flexível

Quem decide é a forma do rotor. Nos veios e tambores, a razão entre o comprimento e o diâmetro costuma ser bem superior a metade, por isso uma única massa não consegue, fisicamente, eliminar a vibração nos dois apoios. Ela reduz o nível no apoio mais próximo e aumenta-o no mais afastado. A prática é simples: tudo o que for mais comprido do que um disco equilibramos em dois planos, e é para isso que servem os dois sensores.

Nos rotores muito compridos surge um segundo efeito. O veio deixa de ser rígido e flete-se sozinho às rotações de serviço, sendo que essa flexão muda com a frequência de rotação. A estes rotores chamamos flexíveis, e uma correção encontrada a uma rotação funciona pior noutra. Nesses casos, medimos em vários regimes, acompanhamos o comportamento da fase e ajustamos a correção à velocidade de serviço. Se a velocidade de serviço estiver perto da velocidade crítica (a rotação em que o veio entra em ressonância), a resposta honesta costuma ser: é preciso uma bancada de equilibragem com aceleração controlada, ou rever o regime de trabalho.

| Rotor | Forma e rotação | Número de planos |
| --- | --- | --- |
| Rolete, tambor curto, polia | L/D até 0,5 | Muitas vezes basta um |
| Tambor de transportador, tambor tensor | L/D de 1 a 5, geralmente 30–200 rpm | Dois, pelos discos das extremidades |
| Veio de acionamento e veio intermédio | L/D acima de 5, até 1500 rpm | Dois, pelos flanges e semiacoplamentos |
| Veio cardan | L/D acima de 10, até 3000 rpm | Dois, pelas extremidades do tubo do veio |
| Cilindro de calandra, veio de máquina de fabrico de papel, veio de grande comprimento | L/D 8 e acima, velocidade de serviço próxima da crítica | Dois, regime flexível, medições a várias rotações |
| Veio-árvore de máquina-ferramenta | L/D de 3 a 8, acima de 3000 rpm | Dois, massas pequenas, tolerância apertada |

> A própria regra L/D é explicada num artigo sobre a escolha do número de planos; aqui fica só a conclusão para esta família de máquinas. No local, o preço mede-se em arranques: um plano são dois arranques, dois planos são três arranques, mais as paragens para mudar a massa de prova de posição.

Sources: [ISO 21940-12:2016](https://www.iso.org/standard/50429.html) · [ISO 21940-11:2016](https://www.iso.org/standard/54074.html)

## Como decorre o trabalho no local

1. **Medição antes dos trabalhos** — Colocamos dois acelerómetros nas chumaceiras, o mais perto possível dos rolamentos, em zonas limpas e preparadas. Colamos uma marca refletora para o sensor de fase a laser: no munhão, na face do tambor, no semiacoplamento ou na polia. Registamos o nível global, a componente síncrona, a fase (o ângulo que mostra em que ponto da volta a vibração é máxima), a rotação e o espectro (a distribuição da vibração pelas frequências) em regime de trabalho.
2. **Decisão: equilibragem ou reparação** — Calculamos a proporção de 1× no nível global e analisamos o espectro. Ao mesmo tempo, verificamos o batimento, a fixação e sinais de desalinhamento. Se o que domina não for o desequilíbrio, dizemo-lo antes dos arranques de prova.
3. **Escolha dos planos de correção** — Determinamos onde é fisicamente possível colocar a massa: discos das extremidades do tambor, flange, semiacoplamento, furos de equilibragem de fábrica do cilindro. Combinamos consigo o método de fixação e o que não se pode fazer nessa superfície.
4. **Massa de prova no primeiro plano** — Colocamos uma massa pesada num raio conhecido e fazemos um arranque. Consideramos válida uma resposta de, pelo menos, 20–30 % em amplitude ou ângulo. Se a resposta for fraca, aumentamos a massa e repetimos, em vez de calcular a correção a partir do ruído.
5. **Massa de prova no segundo plano** — Transferimos a massa e fazemos mais um arranque. O programa obtém os coeficientes de influência para os dois planos — o modo como a massa em cada um deles altera a vibração nos apoios — e calcula a massa e o ângulo de correção para cada um.
6. **Correção e arranque de verificação** — Fixamos as massas nas posições indicadas, retiramos a massa de prova e fazemos um arranque de verificação. Se faltar pouco para o objetivo, acrescentamos pequenas massas num acerto fino, normalmente numa só tentativa.
7. **Medição depois dos trabalhos e protocolo** — Repetimos a medição nos mesmos pontos, na mesma direção, no mesmo regime. Registamos os valores de antes e depois, as massas instaladas, os raios e as posições. Guardamos os coeficientes de influência, para que o próximo acerto dispense arranques de prova.

> Trabalhamos com o aparelho Balanset-1A: dois canais de vibração, sensor de fase a laser por marca refletora, um portátil com o software, modo de posições fixas e cálculo de furação. Para tambores e cilindros, o modo de posições fixas é especialmente prático: em vez de um ângulo e de um transferidor, obtém o número do furo de fábrica e a massa.

Sources: [Manual de operação Balanset-1A](https://vibromera.eu/balanset-1a-operation-manual/)

## Onde colocamos as massas: cada grupo tem as suas regras

O método de correção não é ditado pela física, mas pela construção e pelo que é permitido intervir. Num tambor de transportador, soldar uma chapa ao disco da extremidade é normal. Num cilindro de impressão ou de calandra, isso é danificar uma peça cara e um motivo de conflito com o fabricante. Por isso combinamos o método consigo antes dos arranques de prova, não depois.

| Grupo de rotores | Onde colocamos a massa | O que não fazemos |
| --- | --- | --- |
| Veios de acionamento, intermédios, de grande comprimento | Massas aparafusadas em flanges e semiacoplamentos, abraçadeiras, remoção de material em zonas mais espessas | Não soldamos perto de munhões de assentamento e vedantes |
| Veios cardan | Chapas no tubo do veio, junto às suas extremidades, abraçadeiras | Não mexemos nas estrias, nas cruzetas nem nos contrapesos de fábrica sem necessidade |
| Tambores de transportador, tambores tensores | Massas soldadas ou aparafusadas nos discos das extremidades e nos cubos, furação no disco | Não soldamos no revestimento nem no corpo do tambor |
| Tambores de secagem e de processo | Massas nos flanges das extremidades e nas nervuras, fora da zona de aquecimento e fora da camisa | Não furamos o corpo com camisa nem soldamos nas costuras de elementos sob pressão |
| Cilindros de impressão, cilindros de calandra, veios de máquinas de fabrico de papel, cilindros de laminação | Só furos, ranhuras, anéis de equilibragem de fábrica e rebaixos nas extremidades | Nada de soldadura nem de furação na superfície de trabalho |
| Roletes guia, transportadores, de pressão | Tampas das extremidades e munhões, massas fixadas por parafusos | Não soldamos em superfície revestida a borracha nem polida |
| Veios de linhas têxteis e de embalagem, veios de máquinas-ferramenta | Anéis e furos de fábrica, pequenas massas de parafuso | Não danificamos o revestimento da superfície de trabalho |

> Se um cilindro de precisão não tiver pontos de equilibragem de fábrica, a equilibragem no local fica cancelada. Esse veio é retirado e equilibrado numa bancada, apoiado pelos munhões, ou entregue ao fabricante. Dizemo-lo logo, não depois de três arranques.

## Quando o local não resulta e o que fazer em alternativa

Desistir da equilibragem também é um resultado da visita, e poupa-lhe um turno. Seguem-se os casos mais frequentes nesta família de máquinas.

- O veio tem batimento ou flexão. Corrige-se por endireitamento, retificação ou substituição. A equilibragem vem depois da geometria estar restaurada, não em vez disso.
- Há desalinhamento no acionamento. Primeiro o pé mole e o alinhamento de eixos, depois uma nova medição, e só então a decisão sobre a equilibragem.
- A superfície de trabalho é intocável e não há pontos de equilibragem de fábrica. O rotor é retirado e equilibrado numa bancada.
- O rotor é flexível e a velocidade de serviço está perto da crítica. No local, o resultado seria instável; é preciso um banco de ensaios com aceleração controlada ou uma mudança de regime.
- O produto acumula-se constantemente. A equilibragem só dá uma semana de folga, por isso primeiro a limpeza e a eliminação da causa da acumulação.
- Há água ou condensação dentro do tambor oco. As leituras variam de arranque para arranque; primeiro a drenagem.
- Não é possível levar o rotor a uma rotação estável, ou não há acesso aos dois apoios e aos planos de correção.
- Os rolamentos estão destruídos. A equilibragem mascara o nível, mas não recupera a vida útil.

> Uma análise completa das situações em que a equilibragem não ajuda está num artigo à parte. Nesse caso, a visita dá-lhe os resultados do diagnóstico e recomendações de reparação: sai mais barato do que equilibrar uma máquina que não precisa de massas.

## O que recebe

O principal resultado são números que pode apresentar. Entregamos a medição de antes e depois nos mesmos pontos, no mesmo regime, na mesma banda de frequências. Sem isso, a comparação não faz sentido, porque o nível de vibração muda com a carga e a temperatura.

- [x] Um protocolo com a vibração global e a componente síncrona em cada apoio, antes e depois dos trabalhos.
- [x] As massas de correção instaladas, os raios, os ângulos ou os números das posições fixas.
- [x] O espectro e uma avaliação do estado: rolamentos, fixação, sinais de desalinhamento, ressonância.
- [x] Um parecer sobre a geometria: batimento, flexão, estado da superfície de trabalho e do assentamento no veio.
- [x] Uma avaliação pela parte aplicável da ISO 20816, como referência, e, se necessário, o cálculo do desequilíbrio residual pelo grau de qualidade.
- [x] Os coeficientes de influência desta máquina, guardados: o próximo acerto dispensa arranques de prova.
- [x] Recomendações: o que fazer antes da próxima paragem e o que observar na monitorização de vibração.

> Usamos as zonas da ISO 20816 e os graus de qualidade G (as normas de desequilíbrio residual admissível) como referência, e indicamos a parte aplicável e a edição da norma, porque há exceções por potência, rotação e tipo de apoios. Para uma receção contratual, fixamos o objetivo antecipadamente: pontos de medição, banda de frequências, regime de trabalho e nível-alvo.

Sources: [ISO 20816-1:2016](https://www.iso.org/standard/63180.html) · [ISO 21940-11:2016](https://www.iso.org/standard/54074.html)

## Preço e como encomendar

o diagnóstico vibratório com relatório custa 300 EUR por máquina, a equilibragem acrescenta a partir de 250 EUR, a fatura mínima por visita é de 500 EUR. O cálculo exato é feito pela calculadora no site: tem em conta o número de rotores, a deslocação e o volume de trabalho. O diagnóstico sem equilibragem também faz sentido, porque lhe dá a resposta sobre o que reparar antes de encomendar peças.

Somos engenheiros que desenvolvem e fabricam os aparelhos Balanset, e somos nós próprios que equilibramos com eles no local. Temos a base em Vila Nova de Gaia, junto ao Porto, e deslocamo-nos por todo o país.

- Tipo de máquina e de rotor: tambor, cilindro, veio intermédio, cardan, rolete, veio-árvore.
- Rotação e tipo de acionamento: direto, por correia, por redutor, tomada de força.
- Comprimento e diâmetro aproximados do rotor, para avaliar antecipadamente o número de planos.
- Fotografias dos apoios, das extremidades do rotor e dos locais onde se pode colocar a massa.
- O nível de vibração medido, se já tiver sido feita alguma medição, e os pontos de medição.
- Restrições: o que não se pode tocar, requisitos de acesso ao local, janela de paragem.

> A preparação reduz a duração da visita quase para metade: acesso às duas chumaceiras, zonas limpas e preparadas para os sensores, superfície do rotor limpa, possibilidade de atingir a rotação de serviço e de parar o número de vezes necessário. Mais pormenores no artigo sobre a preparação do equipamento para a equilibragem.

Sources: [Especificações do fabricante Balanset-1A](https://vibromera.eu/product/balanset-1/)

## Perguntas frequentes

**É possível equilibrar o tambor de um transportador sem o retirar nem desmontar a tela?**

Na maioria dos casos, sim. Trabalhamos com o tambor instalado, nas suas próprias chumaceiras: sensores nos corpos dos rolamentos, a marca para o sensor de fase no munhão ou no semiacoplamento, a massa nos discos das extremidades ou nos cubos. A desmontagem é necessária quando não há acesso às extremidades, o revestimento está desgastado de forma irregular, ou o veio tem batimento.

**Por que razão um veio comprido é quase sempre equilibrado em dois planos?**

Porque, num rotor alongado, o desequilíbrio está distribuído ao longo do comprimento e cria não só uma força, mas também um momento. Uma massa equilibra a força, mas o momento fica: o nível desce no apoio mais próximo e sobe no mais afastado. Dois planos dão duas massas independentes e eliminam as duas componentes. Por isso, chegamos a este tipo de máquinas com um aparelho de dois canais.

**O veio tem batimento. A equilibragem ajuda?**

Não, e é melhor perceber isso antes dos arranques. Batimento e flexão são geometria, e a equilibragem trabalha com a distribuição de massa. A massa pode até baixar um pouco as leituras a uma dada rotação, mas não elimina a marca na banda, o ruído nem o desgaste irregular. A ordem correta é: endireitamento ou retificação, e só depois equilibragem, com a geometria restaurada.

**Num cilindro de impressão ou de calandra não se pode soldar massas. O que se faz então?**

Trabalhamos apenas através dos pontos de equilibragem de fábrica: furos para parafusos, anéis, ranhuras, rebaixos nas extremidades. Se não existirem, a equilibragem no local não se realiza, e dizemo-lo antes de começar os trabalhos. Nesse caso, o veio é retirado e equilibrado numa bancada, apoiado pelos munhões, onde a correção é feita por um método admissível para a construção.

**O veio cardan vibra. É desequilíbrio?**

Não necessariamente. A transmissão cardan tem uma irregularidade cinemática que gera uma segunda harmónica, e há a fase das forquilhas: se, na montagem, as forquilhas ficaram desalinhadas entre si, surge vibração sem qualquer desequilíbrio. Primeiro verificamos a montagem, os ângulos de trabalho, a ligação estriada e as cruzetas. A equilibragem faz sentido quando é mesmo a componente síncrona que domina.

**O tambor roda a apenas 60 rpm. Faz sentido equilibrá-lo?**

Faz sentido, mas a abordagem é diferente. A rotações baixas, a velocidade de vibração é pequena, e a banda habitual de 10–1000 Hz corta simplesmente a componente síncrona, já que 60 rpm equivalem a 1 Hz. Alargamos o limite inferior do intervalo e não olhamos só para a velocidade. Muitas vezes, nesses tambores, a vibração não vem do desequilíbrio, mas da junção da tela, de acumulação de produto ou de rolamentos destruídos, e isso esclarece-se na medição.