Formação na utilização do aparelho de equilibragem e nos fundamentos do vibrodiagnóstico no seu equipamento
O seu mecânico mede a vibração no exaustor de fumos e obtém 7 mm/s. Uma hora depois, outra pessoa mede a mesma máquina e obtém 3. Enquanto a medição não for repetível, o aparelho fica guardado no armário, e a equilibragem transforma-se numa lotaria. Vamos às vossas instalações e ensinamos as pessoas a trabalhar com as próprias mãos nas vossas máquinas: colocar os sensores, medir a componente de rotação 1x (a vibração na frequência de rotação) e a fase (o ângulo que indica em que ponto do rotor está o local pesado), calcular a correção e levar a máquina até à tolerância.
O que a sua equipa passa a fazer sozinha depois da formação
A formação só faz sentido se, depois dela, o comportamento da equipa mudar. Não «assistiu a um curso», mas sim «na segunda-feira pegou no aparelho, mediu o ventilador de aspiração e colocou dois contrapesos». Por isso, construímos a sessão em torno de tarefas que a sua equipa consegue resolver com os próprios meios, e delimitamos com a mesma honestidade a fronteira a partir da qual continua a ser necessário um subcontratado.
- Fazer uma medição repetível num apoio do rolamento: o mesmo ponto, a mesma direção, a mesma fixação, o mesmo regime da máquina.
- Separar a componente de rotação 1x da vibração total e, pela sua proporção, decidir se sequer faz sentido recorrer a contrapesos.
- Colar a marca refletora e apontar o sensor de fase a laser de forma a que a rotação e a fase se leiam de forma estável de arranque para arranque.
- Equilibrar um rotor rígido num único plano: uma polia de transmissão por correia, uma roda de ventilador, um impulsor de bomba.
- Equilibrar em dois planos um exaustor de fumos em consola ou um eixo entre apoios, quando um único plano não é suficiente para acalmar o segundo apoio.
- Levar a máquina até à tolerância com uma equilibragem de afinação (trim) — um acerto fino de massa ao contrapeso já instalado, sem repetir todo o procedimento.
- Guardar os coeficientes de influência (a resposta memorizada de uma máquina concreta à massa de prova) e equilibrar rotores do mesmo tipo com um único arranque em vez de três.
- Elaborar o relatório e criar um registo com o nível de base, para que, daqui a seis meses, haja com que comparar.
A medição com que tudo começa
Metade das equilibragens falhadas não falha no cálculo, mas na cadeia de medição. O aparelho calcula com honestidade a partir dos dados que recebe. Por isso, o primeiro bloco decorre com os sensores nas mãos, junto à máquina em funcionamento, e não em diapositivos.
Analisamos diretamente no seu apoio por onde passa a carga e onde se coloca o acelerómetro (o sensor de vibração). Mostramos como o método de fixação do sensor influencia a banda de frequências medida: um espigão roscado aguenta uma banda larga, um íman sobre uma superfície limpa e plana serve bem para tarefas de equilibragem, uma sonda manual dá dispersão de medição para medição.
- Ponto e direção. Radial-horizontal no apoio do rolamento como direção de trabalho, vertical e axial como direções de verificação. Uma componente axial ao nível da radial afasta-o do desequilíbrio e aponta para o desalinhamento.
- Fixação e superfície de apoio. Metal limpo, superfície plana, eixo de sensibilidade alinhado com a direção medida, cabo fixo e sem oscilar ao vento.
- Sensibilidade do sensor. O valor introduzido no software tem de coincidir com o valor de fábrica, caso contrário o comportamento fica correto, mas os números ficam errados.
- Marca e tacómetro. Onde colar a fita num eixo com óleo ou quente, a que distância e sob que ângulo colocar o sensor a laser, como verificar em dois minutos a estabilidade da rotação antes do primeiro arranque.
- Regime da máquina. A mesma rotação, carga, posição das comportas e temperatura em todos os arranques. Uma rotação instável destrói a fase e torna o coeficiente de influência inútil.
- Dois canais em simultâneo, nos dois apoios. Assim vê os dois apoios num único arranque e percebe mais cedo com que tipo de desequilíbrio está a lidar: estático (um local pesado de um só lado do rotor) ou de momento (um par de locais pesados em extremidades opostas, que baloiça o rotor).
Tudo isto é feito com as próprias mãos da sua equipa, no vosso equipamento. Nós ficamos ao lado e corrigimos. A metodologia geral está explicada num artigo próprio sobre como medir a vibração corretamente; na sessão, trabalhamos com os vossos apoios e o vosso acesso.
O software do aparelho: do arranque inicial até atingir a tolerância
O segundo bloco decorre junto ao computador portátil, com a máquina em funcionamento. A lógica é curta: o aparelho mede o estado inicial, depois «aprende» com a massa de prova, depois calcula a correção. Cada etapa é percorrida pela própria pessoa da sua equipa.
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Arranque inicial
Leva a máquina até à rotação de trabalho, mede a amplitude e a fase do 1x nos dois apoios e, ao mesmo tempo, a vibração total. Aqui já observa o espectro — a decomposição da vibração por frequências: domina o pico na frequência de rotação, ou a energia principal está no 2x (frequência dupla) e nas harmónicas.
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Massa de prova no primeiro plano
Ensinamos a escolher a massa e o raio, a pesar o contrapeso e a introduzir os valores reais, não aproximados. O critério de um arranque de prova válido é simples: a amplitude do 1x mudou pelo menos 20–30%, ou a fase pelo menos 20–30°. Se a mudança for menor, a massa é pequena e o arranque tem de ser repetido.
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Massa de prova no segundo plano
Só para tarefas de dois planos. Um plano são dois arranques; dois planos são três. Cada arranque extra no local significa paragem, arrefecimento, proteção retirada e meia hora perdida, por isso ensinamos desde já a contar os arranques em dinheiro.
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Cálculo e instalação da correção
O software indica a massa e o ângulo para cada plano. Explicamos a contagem do ângulo a partir do local da massa de prova e o sentido de contagem segundo a rotação do rotor. Depois, o modo de posições fixas por pás ou furos de fixação, a divisão da massa entre duas posições vizinhas, e o cálculo da remoção de metal por furação, que inverte o ângulo em 180°.
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Arranque de controlo
Instala os contrapesos, faz o arranque de verificação, compara com a medição inicial em cada apoio separadamente. É também aqui que ensinamos a ler o diagrama polar: para onde se deslocou o vetor e o que isso significa.
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Trim e tolerância
A vibração baixou várias vezes, mas o valor-alvo ainda não foi atingido. O software propõe acrescentar uma pequena massa ao contrapeso já instalado, sem novos arranques de prova. Um arranque de afinação é normal; quatro seguidos já é um diagnóstico, e explicamos o que isso indica.
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Arquivo e coeficientes
Guarda o resultado, elabora o relatório, guarda os coeficientes de influência para esta máquina. No próximo rotor do mesmo tipo, o seu mecânico fica-se por um único arranque, desde que os apoios, a rotação e a geometria coincidam.
Um plano ou dois, e com que fixar o contrapeso no seu rotor
O número de planos de correção (secções do rotor onde se coloca ou de onde se retira massa) é definido pela forma do rotor e pela rotação, não pelo hábito. A referência é a relação entre o comprimento de trabalho e o diâmetro na zona de instalação do contrapeso. Um rotor curto, em forma de disco, com L/D inferior a cerca de 0,5, costuma resolver-se com um único plano. Um rotor alongado exige dois, caso contrário fica um desequilíbrio de momento e o segundo apoio continua a vibrar. Quanto mais alta a rotação, mais frequentemente são necessários dois planos.
Analisamos separadamente a fixação nas vossas máquinas, porque é aqui que a teoria acaba. Numa pá de roda centrífuga, o contrapeso costuma ser soldado. Numa polia ou semiacoplamento, coloca-se um parafuso com anilhas num furo já existente. Num impulsor de bomba em ambiente agressivo, é mais frequente remover metal por furação com controlo da profundidade. Numa roda de chapa fina, a soldadura deforma a geometria, e é preciso procurar outra solução.
| Rotor | O que a construção indica | Planos | Fixação típica do contrapeso |
|---|---|---|---|
| Polia de transmissão por correia, semiacoplamento | Disco curto, L/D claramente inferior a 0,5 | Um | Parafuso em furo já existente, mais raramente furação |
| Roda de ventilador, impulsor de bomba | Disco com pás, acesso através de escotilha de inspeção | Um; com rotações altas, dois | Soldadura na pá ou no disco, remoção de metal por furação |
| Exaustor de fumos em consola, ventilador sobre apoio saliente | Massa deslocada para fora dos apoios, o segundo apoio reage fortemente | Dois | Soldadura nos discos dianteiro e traseiro da roda |
| Eixo entre apoios, tambor, rotor de motor elétrico | Rotor alongado, L/D superior a 0,5 | Dois | Anéis de equilibragem, soldadura, furação |
| Rotor de triturador, eixo com elementos amovíveis | O desgaste dos martelos e a acumulação de material alteram o quadro durante o próprio funcionamento | Dois | Primeiro o conjunto de peças e o desgaste, só depois os contrapesos |
Um rotor flexível e o funcionamento perto da velocidade crítica não se resolvem apenas com um curso. Sobre a velocidade crítica e os rotores flexíveis temos um artigo próprio, e na sessão mostramos diretamente onde terminam as possibilidades do vosso aparelho e do vosso nível.
Fontes: ISO 21940-11:2016 · ISO 21940-12:2016
Análise de erros: onde se perdem arranques e se estraga o resultado
Os erros repetem-se de instalação para instalação. Não os apresentamos como uma lista, reproduzimo-los na sessão: colocamos o contrapeso em espelho e mostramos como a vibração aumenta, medimos na proteção e comparamos com a medição no apoio. O que se vê com os próprios olhos fica na memória mais tempo do que uns apontamentos.
Ângulo em espelho
O sentido de contagem é definido para o lado errado, o contrapeso fica do lado oposto do rotor, a vibração aumenta em vez de baixar. O sinal é reconhecível: depois da correção, a amplitude fica claramente mais alta do que a inicial. Resolve-se com o modo de posições fixas, onde não há ângulo nem sentido, apenas o número da posição e a massa.
Massa de prova pequena demais
As leituras quase não mudam, mas a pessoa avança na mesma. O coeficiente de influência acaba por ser calculado a partir de ruído, e a correção calculada torna-se aleatória. Ensinamos a parar no critério de 20–30% ou 20–30°, e a aumentar a massa.
Medição na proteção
Uma chapa fina de proteção ou de virola tem ressonâncias próprias e dá números grandes e vistosos, sem relação com a carga sobre o rolamento. O lugar certo da medição é o apoio do rolamento, o mais próximo possível do próprio rolamento.
Rotação instável
Uma correia a escorregar, um variador de frequência com um valor de referência instável, uma posição da comporta que mudou entre arranques. A fase varia, e três arranques descrevem três máquinas diferentes.
Mudança de raio sem recálculo
A massa de prova estava a um raio de 400 mm, o contrapeso de correção foi colocado a 250 mm, e isso não foi comunicado ao software. O desequilíbrio é definido pelo produto da massa pelo raio, por isso a massa tem obrigatoriamente de ser recalculada.
Massa de prova esquecida
O software manda retirar, a pessoa deixa ficar. Ou o contrário. Os dois erros dão, de forma previsível, um arranque de controlo errado, e mostramos como reconhecer isto no diagrama polar em menos de um minuto.
Quando a equilibragem não ajuda, e como reconhecê-lo em meia hora
A competência mais valiosa é saber, a tempo, não equilibrar. Os contrapesos só reduzem a componente de rotação. Se a vibração total for várias vezes maior do que o 1x, a sua equipa vai passar meio dia a fazer arranques sem mover a máquina um milímetro. Ensinamos seis verificações que se fazem antes de pegar no primeiro contrapeso.
- Comparação entre a vibração total e o 1x. É o teste mais barato, feito logo no arranque inicial, em dois minutos.
- Ressonância da estrutura, do chassis ou da conduta de gases. Na desaceleração livre (a paragem livre depois de desligar), a amplitude apresenta um pico estreito, e a fase do 1x roda cerca de 180°. Nesta zona, equilibrar não serve de nada, o resultado é instável.
- Desalinhamento de eixos. Um 2x percetível e uma componente axial ao nível da radial. Aqui é preciso alinhamento de eixos, não contrapesos.
- Fixação solta e pé mole. Um pente de harmónicas, um piso de ruído elevado, dispersão das medições ao passar para o ponto vizinho do apoio.
- Defeitos de rolamentos. Picos de alta frequência, não múltiplos da rotação, e aumento no espectro de envolvente. A equilibragem só os mascara.
- Um rotor que muda durante o próprio funcionamento. Acumulação num triturador, erosão da roda de uma bomba, um pedaço de revestimento por soldadura que se soltou. A vibração volta ao fim de um turno, e isso é um sinal, não uma coincidência.
Este bloco é construído sobre as vossas próprias máquinas e sobre os registos feitos no primeiro dia. A teoria das causas está explicada em artigos próprios sobre como determinar a causa da vibração e em que é que o desequilíbrio se distingue do desalinhamento. Na sessão, analisa os seus próprios espectros, não espectros de manual.
Fontes: ISO 13373-3:2015
Tolerância, relatório, registo e nível de base
A palavra «tolerância» tem três significados diferentes, e a confusão aqui sai cara. O software escreve «dentro da tolerância» quando o 1x residual desce abaixo do valor-alvo que você próprio introduziu. Isto não é uma avaliação do estado da máquina segundo a parte aplicável da ISO 20816, nem uma confirmação da classe de precisão G segundo a ISO 21940-11. Ensinamos a manter os três critérios separados e a registar qual deles está a ser usado de cada vez. Verifique a parte e a edição da norma para a sua máquina: os pequenos ventiladores e as unidades com transmissão por correia têm uma aplicabilidade própria.
A seguir vem aquilo que, no fundo, justifica ter o aparelho dentro da própria equipa. Um único número fala apenas de hoje. Uma série de números dá-lhe tempo: encomendar o rolamento com antecedência normal e parar a máquina numa janela planeada, e não numa sexta-feira à noite.
- Escolher a classe de precisão G (a norma do desequilíbrio residual admissível) de acordo com o tipo de rotor e a rotação, e não por hábito atribuir G6.3 a tudo.
- Registar a parte e a edição aplicável da ISO 20816, a banda de frequências e os pontos, para que a palavra «norma» se apoie num documento.
- Registar as condições da medição: rotação, regime, carga, temperatura, posição das comportas.
- Marcar os pontos nas máquinas com tinta ou etiquetas, e não os voltar a mudar de lugar.
- Registar o nível de base numa máquina saudável logo após a equilibragem, para que um futuro aumento tenha com que ser comparado.
- Elaborar o relatório de forma que outra pessoa, com outro aparelho, obtenha os mesmos números nos mesmos pontos: vibração antes e depois em cada apoio, massas e raios dos contrapesos, ângulos ou números das posições fixas.
Fontes: ISO 20816-1:2016 · ISO 21940-11:2016
Formatos de formação e o que é necessário da vossa parte
Trabalhamos em dois formatos, e ambos decorrem em equipamento real. Não levamos bancadas de treino: o vosso rotor, com o seu acesso, a sua temperatura e a sua sujidade, ensina mais depressa do que qualquer bancada.
Nas vossas instalações
Deslocamo-nos ao local e trabalhamos nas vossas máquinas. Uma parte dos rotores equilibramos em conjunto com a vossa equipa, outra parte é feita por eles sozinhos, e nós observamos e corrigimos. O formato é adequado quando já têm o aparelho, ou quando o parque é do mesmo tipo e precisa de ser coberto com meios próprios.
No fornecimento do aparelho
Colocação do Balanset-1A em funcionamento: instalação e configuração do software no vosso computador portátil com Windows, verificação da cadeia de medição e da sensibilidade dos sensores, primeira equilibragem na vossa máquina, feita pelas mãos da vossa equipa, análise dos cenários típicos do vosso parque.
Versão OEM integrada
Se o núcleo de medição não vai numa mala, mas sim integrado numa máquina ou numa bancada, analisamos o funcionamento nesta configuração: cálculo da excentricidade do mandril, recálculo dos contrapesos para outros planos, repetibilidade num lote de rotores iguais.
- Para quem é indicado: mecânicos e oficinas de manutenção, técnicos de manutenção elétrica, equipas de fiabilidade, departamentos de assistência técnica que fazem a manutenção da própria ventilação, bombas, motores elétricos e acionamentos.
- O que é necessário da vossa parte: acesso às máquinas, possibilidade de as parar e arrancar segundo as vossas regras de bloqueio, superfícies para os sensores, computador portátil com Windows, se o aparelho for vosso.
- O que trazemos: um aparelho com dois acelerómetros e sensor de fase a laser, marcas refletoras, massas de prova e material de fixação.
- O que acelera o processo: fotografias enviadas antecipadamente das máquinas, dos apoios e dos acessos, bem como os vossos registos de vibração. Com base neles preparamos uma análise dos vossos casos concretos.
Não publicamos o programa, o volume e a duração como números fixos, porque dependem do número de máquinas, da sua acessibilidade e do nível inicial da equipa. Combinamos isso depois de conversar sobre o vosso parque e os vossos objetivos.
O que não oferecemos e como encomendar
Digamos com clareza, para não deixar ambiguidades. A AXILINE não é um organismo de certificação e não emite certificados ISO 18436-2. A categoria de analista de vibrações é atribuída por um organismo de certificação independente, e só depois de um exame. A nossa formação não dá essa categoria nem a substitui. Sobre como estão organizadas as categorias I–IV e o que observar ao escolher um centro de formação, temos um artigo próprio: leia-o antes de escolher entre o percurso de certificação e o percurso prático.
Quem vem: engenheiros que desenvolvem e fabricam os aparelhos Balanset e que os utilizam pessoalmente para equilibrar no local. Base em Vila Nova de Gaia, junto ao Porto, trabalhamos em Portugal. Não separamos a formação da prática, por isso muitos clientes combinam-na com uma visita de equilibragem. A primeira máquina fazemo-la nós, a seguinte é feita pela vossa equipa, com nós ao lado.
Calculamos o custo e o formato da formação de acordo com a tarefa; não temos pacotes prontos com horas fixas. Como referência para uma visita combinada: o vibrodiagnóstico com relatório custa 300 EUR por unidade, a equilibragem acresce a partir de 250 EUR, a fatura mínima por visita é de 500 EUR; o cálculo exato para as vossas máquinas é dado pela calculadora no site.
Fontes: Especificações do fabricante Balanset-1A · Manual de operação Balanset-1A
Perguntas frequentes
Emitem o certificado ISO 18436-2 ou outro comprovativo de qualificação?
Não. A AXILINE não é um organismo de certificação e não emite esse tipo de certificados. A categoria de analista de vibrações é atribuída por um organismo de certificação independente, e só com base nos resultados de um exame. Damos formação para o trabalho prático: metodologia de medição, utilização do software do aparelho, equilibragem num e em dois planos nas vossas máquinas. Como estão organizadas as categorias I–IV está explicado no nosso artigo próprio.
Quanto tempo dura a formação e quanto custa?
Não temos um programa pronto com um número fixo de horas nem uma lista de preços, e não vamos inventá-los. O volume depende de quantas máquinas têm, de quanto acesso existe a elas, se a vossa equipa já trabalhou antes com medições de vibração e se é necessária a análise da versão OEM. Escreva-nos sobre o vosso parque de equipamento e o objetivo, e propomos um formato e fazemos o cálculo.
É preciso ter aparelho próprio para fazer a formação?
Não, vimos à sessão com o nosso próprio conjunto. Mas o benefício surge quando o aparelho fica convosco: o sentido de todo o exercício é que o vosso mecânico resolva as máquinas típicas sozinho, sem chamar um subcontratado a cada caso. Se não têm aparelho, a formação costuma combinar-se com o fornecimento do Balanset-1A e a sua colocação em funcionamento.
É possível combinar a formação com uma equilibragem no local?
Sim, é o que se faz mais frequentemente. Vimos por causa de um problema concreto, equilibramos a máquina nós próprios e, ao mesmo tempo, explicamos cada etapa à vossa equipa: medição inicial, massa de prova, cálculo, instalação da correção, arranque de controlo, relatório. O rotor seguinte, no mesmo local, é feito pela vossa equipa sob supervisão.
Quem deve ser enviado para a formação?
As pessoas que vão ter o aparelho nas mãos regularmente: mecânicos da oficina de manutenção, técnicos de manutenção elétrica, especialistas da equipa de fiabilidade. Não é preciso formação especializada em vibrações, basta conhecer o próprio equipamento e estar disposto a trabalhar com um computador portátil. Duas pessoas em formação por máquina funcionam melhor do que um grupo de oito pessoas à volta de um único apoio.
E se, na nossa máquina, se verificar que a equilibragem não é necessária?
É um desfecho normal e útil, e não o escondemos. A análise de um caso em que a vibração principal vem de uma ressonância, de um desalinhamento ou de um rolamento ensina mais depressa do que uma equilibragem bem-sucedida. A vossa equipa leva do local a competência mais importante: primeiro medir e separar as causas, só depois decidir se recorre a contrapesos, alinha os eixos ou substitui um componente.
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Aparelhos Balanset-1A: conjunto, versão OEM e como encomendar
O conjunto completo Balanset-1A custa 1975 EUR + IVA, a versão Balanset-1A OEM sem maleta custa 1735 EUR + IVA. O conjunto inclui dois sensores de vibração (acelerómetros), um sensor de fase a laser, um módulo USB de dois canais com pré-amplificadores, integradores e ADC, um programa para Windows e uma maleta. O aparelho equilibra num ou dois planos pelo método dos coeficientes de influência. O portátil com Windows é da sua responsabilidade. Pode comprar diretamente à AXILINE ou através da nossa loja no eBay. Disponibilidade, prazos de entrega e condições de garantia confirmamos no momento da encomenda.
Vibrodiagnóstico de equipamento industrial
O vibrodiagnóstico é a procura da causa da vibração através de medições numa máquina em funcionamento. Medimos a vibração em todos os apoios dos rolamentos, em três direções, analisamos o espectro, o sinal no domínio do tempo e a fase, e cruzamos os dados com o regime de funcionamento e o historial da unidade. Recebe um parecer com as causas hierarquizadas e um plano de ação. Se a causa for o desequilíbrio, equilibramos na mesma visita.
Equilibragem de rotores no local de exploração, nos próprios apoios
A equilibragem no local de exploração significa que o rotor fica na máquina. Colocamos dois acelerómetros (sensores de vibração) nos apoios dos rolamentos, apontamos o sensor de fase a laser para a marca refletora, medimos a vibração inicial, fazemos um ou dois arranques de prova com massa conhecida, calculamos a massa e o ângulo de correção, fixamos os contrapesos e repetimos a medição. Recebe um relatório com os números antes e depois. Uma visita típica ocupa um dia de trabalho, o vibrodiagnóstico com relatório custa 300 EUR por unidade, a equilibragem acresce a partir de 250 EUR, a fatura mínima por visita é de 500 EUR.
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.