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Teoria do Balanceamento de Rotor: Normas ISO, Graus G, Fórmulas e Cálculos
Tudo o que as normas realmente dizem, com a matemática exposta: o que é desbalanceamento em palavras simples, a fórmula da força centrífuga, desbalanceamento estático vs. dinâmico, velocidade de vibração RMS, zonas de vibração ISO 10816 (incluindo bombas), graus de qualidade de balanceamento ISO 1940 / ISO 21940-11 com o cálculo do desbalanceamento residual permissível, conversão mm/s ↔ dB, frequências naturais e ressonância — e como cada um desses conceitos aparece na tela de um instrumento de balanceamento de campo.
- Desbalanceamento de rotor em termos simples
- Força centrífuga do desbalanceamento
- Desbalanceamento estático vs. dinâmico
- Como o desbalanceamento reduz a vida útil do mancal
- Velocidade de vibração RMS — o que é
- Normas de vibração ISO 10816 (incl. bombas)
- Tabela de graus G (ISO 1940 / 21940-11)
- Desbalanceamento residual permissível: o cálculo
- Frequência natural e ressonância
- Convertendo mm/s para dB
- FAQ
1. O Que É Desbalanceamento de Rotor, em Termos Simples
Idealmente, a massa de um rotor é distribuída de modo que seu centro de massa esteja exatamente sobre o eixo de rotação. Na realidade, isso nunca acontece de forma perfeita: porosidade de fundição, tolerâncias de usinagem, reparos soldados, pás desgastadas ou substituídas, sujeira acumulada, uma chaveta na sua rasgo — tudo desloca alguns gramas para um lado. Esse deslocamento de massa é desbalanceamento.
Enquanto o rotor está parado, o desbalanceamento é invisível. Assim que ele gira, a massa deslocada é forçada a percorrer um círculo, e pelas leis de Newton puxa o eixo para fora — uma vez por rotação, sempre em direção ao “ponto pesado”. Os mancais recebem uma força rotativa; a carcaça recebe vibração exatamente na frequência de rotação (o componente 1×). Essa única frase explica a maior parte do que um instrumento de balanceamento faz: ele mede o tamanho do puxão de uma vez por rotação (amplitude) e para onde o ponto pesado aponta (fase).
O desbalanceamento é quantificado como massa vezes seu raio:
U — desbalanceamento [g·mm]; m — massa deslocada [g]; r — raio onde ela está [mm]. 10 g a 100 mm = 1.000 g·mm — exatamente tão nocivo quanto 20 g a 50 mm.
Dividir U pela massa do rotor dá o desbalanceamento específico e = U/M [g·mm/kg = µm] — que nada mais é do que a distância entre o centro de massa e o eixo de rotação. Essa pequena grandeza é a ponte para os graus ISO em seção 7: um rotor industrial “bem balanceado” tipicamente tem seu centro de massa dentro de algumas dezenas de mícrons do eixo.
2. A Força Centrífuga do Desbalanceamento — Fórmula e Números Trabalhados
O puxão rotativo que o desbalanceamento cria é a simples força centrífuga:
F — força [N]; m — massa de desbalanceamento [kg]; r — raio [m]; U — desbalanceamento [kg·m]; ω — velocidade angular [rad/s]; n — rotação do rotor [rpm].
A parte que as pessoas subestimam é a quadrado em ω. Tome um desbalanceamento modesto de 100 g·mm (10 g a 10 mm, ou 1 g a 100 mm) e veja o que a rotação faz com ele:
| Velocidade do rotor | ω | Força centrífuga a partir de 100 g·mm | Peso estático equivalente |
|---|---|---|---|
| 500 rpm | 52,4 rad/s | 0,27 N | ~28 g |
| 1.500 rpm | 157 rad/s | 2,5 N | ~0,25 kg |
| 3.000 rpm | 314 rad/s | 9,9 N | ~1 kg |
| 6.000 rpm | 628 rad/s | 39,4 N | ~4 kg |
| 12.000 rpm | 1.257 rad/s | 158 N | ~16 kg |
Um exemplo mais industrial: uma oficina de reparo solda um novo suporte de martelo em um tambor de roçadeira e o deixa 50 g mais pesado a um raio de 200 mm — isso é U = 10.000 g·mm. Na rotação de trabalho de 1.500 rpm, os mancais do tambor agora carregam uma força rotativa extra de F = 0,01 kg·m × 157² ≈ 246 N ≈ 25 kg — um saco de cimento girando ao redor do eixo 25 vezes por segundo. A 2.000 rpm o mesmo erro puxa com ~44 kg.
Duas consequências práticas seguem diretamente da lei ω²:
- As tolerâncias se apertam com a rotação. O mesmo desbalanceamento residual que é inofensivo em um britador a 500 rpm é destrutivo em um eixo de precisão a 12.000 rpm — que é exatamente como o graus G são construídas;
- “Só vibra em rotação máxima” é física esperada, não é mistério: na metade da rotação a força é um quarto. (Se a vibração salta desproporcionalmente em uma faixa estreita de RPM, esse é um fenômeno diferente — ressonância.)
3. Desbalanceamento Estático vs. Dinâmico — a Diferença Que Decide um Plano ou Dois
O desbalanceamento aparece em duas formas elementares, e a diferença não é acadêmica: ela decide se um peso de correção é suficiente ou se são necessários dois planos.
- Desbalanceamento estático — o ponto pesado está efetivamente em uma única posição axial; o centro de massa é deslocado lateralmente. Em suportes livres, o rotor parado rola sozinho com o lado pesado para baixo (daí “estático” — você consegue encontrá-lo sem girar). Um peso em um plano o corrige (estático / balanceamento em plano único).
- Desbalanceamento de momento / dinâmico — dois pontos pesados iguais em extremidades opostas do rotor, 180° defasados. Em repouso eles se cancelam: o rotor está estaticamente balanceado e não rola. Em rotação, cada extremidade puxa para seu próprio lado, meia volta fora de sincronia — o rotor balança, os suportes vibram em fase oposta. Isso desbalanceamento de momento é detectável só em rotação e corrigível apenas com pesos em dois planos. Rotores reais carregam uma mistura das duas formas, por isso rotores longos são balanceados em dois planos como um único cálculo combinado — o método completo está coberto em Balanceamento Dinâmico Explicado.
| Desbalanceamento estático | Desbalanceamento dinâmico (de momento) | |
|---|---|---|
| Detectável em repouso? | Sim — rotor rola com o lado pesado para baixo | Não — aparece só em rotação |
| Vibração do suporte | Os dois suportes em fase | Suportes fora de fase (rotor “balança”) |
| Correção | 1 peso, 1 plano | 2 pesos, 2 planos, resolvidos juntos |
| Regra prática | Rotor width < ~1/2 of diameter (in practice 1/3) → one plane usually suffices; longer → two planes (ISO 21940-11) | |
4. O Que o Desbalanceamento Faz aos Mancais: A Lei Cúbica da Vida Útil
A força centrífuga do seção 2 não desaparece — ele recai sobre os mancais como uma carga rotativa adicional, somada em cima do peso e das cargas de processo para as quais o mancal foi dimensionado. A vida útil por fadiga de mancais de rolamento segue a equação clássica de classificação:
C — capacidade de carga dinâmica do mancal; P — carga dinâmica equivalente realmente aplicada.
Porque a carga entra ao cubo (ou pior), forças de desbalanceamento de aparência moderada se traduzem em perda dramática de vida útil:
| Carga dinâmica extra do desbalanceamento | Vida útil restante do mancal (esferas, p = 3) |
|---|---|
| +10 % | ≈ 75 % |
| +26 % | ≈ 50 % |
| +50 % | ≈ 30 % |
| +100 % (carga dobrada) | ≈ 12 % |
No exemplo da roçadeira acima, os 50 g esquecidos a 200 mm adicionaram ~250 N de carga rotativa. Para um mancal de tambor carregado a, digamos, 1 kN, isso é +25% — vida útil aproximadamente reduzida à metade por um único reparo malfeito. E os mancais são apenas a primeira vítima; a mesma vibração afrouxa parafusos, abre trincas em soldas e carcaças, desgasta acoplamentos e correias, e prejudica o acabamento de usinagem de máquinas-ferramenta. Essa cadeia — desbalanceamento → força → fadiga — é o motivo pelo qual balancear é manutenção, não cosmética.
5. Velocidade de Vibração RMS: O Que Realmente Está Sendo Medido
Vibração pode ser descrita por deslocamento (µm), velocidade (mm/s) ou aceleração (m/s²). As normas de condição de máquina se estabilizaram em velocidade de vibração, porque ela pondera a faixa de frequência média destrutiva de forma mais uniforme — e especificamente na sua Valor RMS (valor quadrático médio):
RMS é a “média de energia” do sinal ao longo da janela de medição — a grandeza a que se referem os limites da ISO 10816/20816.
Por que RMS e não o pico? Um sinal de vibração real é um coquetel: a senoide 1× do desbalanceamento mais harmônicos, ruído de mancal e picos aleatórios. Os picos saltam; o RMS integra o verdadeiro conteúdo de energia do sinal e se repete de forma confiável de uma medição para outra — que é exatamente o que você precisa para comparar com uma norma ou um valor de “antes”. (Valores de pico ainda importam em análise de choque; para balanceamento e avaliação de condição, o RMS domina.)
Como é medido na prática: um acelerômetro na carcaça do mancal (direção radial, montagem magnética em um ponto plano e limpo), sinal integrado para velocidade, limitado à faixa padrão de 10–1.000 Hz, RMS calculado sobre algumas dezenas de rotações médias. Na tela de vibrômetro do Balanset-1A você vê os três números que importam lado a lado: RMS geral (todas as causas juntas), o componente 1× (a parte que o balanceamento pode remover — com sua fase), e o RPM. Se o valor geral é 6 mm/s mas a parte 1× é apenas 1 mm/s, balancear não vai resolver essa máquina — algo além do desbalanceamento está sacudindo-a.
6. Normas de Vibração conforme ISO 10816 / 20816 — Incluindo Bombas
A ISO 10816 (agora sendo consolidada na ISO 20816) responde à pergunta do operador: “essa vibração é aceitável?” Ela avalia a máquina montada pela velocidade de vibração RMS medida em partes não rotativas (carcaças de mancal) e classifica o resultado em quatro zonas:
| Zona | Significado | Orientação típica (máquinas médias) |
|---|---|---|
| A | Condição de máquina nova | até ~1,4 mm/s |
| B | Aceitável para operação de longo prazo sem restrições | 1,4 – 2,8 mm/s |
| C | Insatisfatório para operação de longo prazo — planeje a correção | 2,8 – 4,5 mm/s |
| D | Vibração causando dano — aja agora | acima de 4,5 mm/s |
Especificamente para bombas (ISO 10816-3 Grupo 2: máquinas de 15–300 kW, e ISO 10816-7 para bombas rotodinâmicas), os limites das zonas dependem do tipo de fundação — rígida ou flexível:
| Bomba em… | Limite da Zona A/B | Limite da Zona B/C | Limite da Zona C/D |
|---|---|---|---|
| Suportes rígidos (base chumbada) | 1,4 mm/s | 2,8 mm/s | 4,5 mm/s |
| Suportes flexíveis (chassi, montagens sobre molas) | 2,3 mm/s | 4,5 mm/s | 7,1 mm/s |
Máquinas maiores (>300 kW, ISO 10816-3 Grupo 1) recebem limites proporcionalmente mais tolerantes (2,3 / 4,5 / 7,1 mm/s rígidos, 3,5 / 7,1 / 11 mm/s flexíveis). Sempre verifique o limite próprio do fabricante da máquina, se houver um declarado — ele prevalece sobre a tabela genérica.
Três regras de campo que tornam as tabelas úteis, não apenas acadêmicas:
- Meça nos mancais, em três direções quando possível (horizontal, vertical, axial) — a norma se aplica à leitura mais alta;
- Julgue a tendência, não só o valor absoluto. Uma bomba que viveu a 1,8 mm/s por anos e agora mostra 3,4 mm/s merece atenção, mesmo que ainda esteja “aceitável”;
- Máquinas agrícolas e móveis são julgadas de forma mais tolerante — roçadeiras e cortadores em seus chassis inerentemente flexíveis são considerados adequados até ~7 mm/s; perseguir números de qualidade de bomba ali é esforço desperdiçado (detalhes no capítulo de tolerâncias).
7. Graus de Qualidade de Balanceamento G — a Tabela da ISO 1940 / ISO 21940-11
Enquanto a ISO 10816 julga a máquina em funcionamento, a ISO 1940-1 (substituída pela ISO 21940-11, com conteúdo essencialmente inalterado) julga o o próprio rotor: quanto desbalanceamento residual pode permanecer após o balanceamento. A tolerância é expressa como um grau de qualidade de balanceamento G, definido como o produto do desbalanceamento específico e da velocidade angular:
e_per — desbalanceamento específico permissível (deslocamento do centro de massa) [mm]; ω — velocidade angular [rad/s]. O produto é uma velocidade — por isso os graus têm unidades em mm/s.
A elegância dessa definição: um único número G cobre todas as rotações. Um rotor balanceado a G 6.3 tem seu centro de massa próximo o suficiente do eixo para que o velocidade induzida pelo desbalanceamento é 6,3 mm/s — qualquer que seja sua RPM. Rotor mais rápido → ω maior → deslocamento permitido e_per proporcionalmente menor. Os graus padrão e suas aplicações convencionais:
| Grau | Tipos de rotor típicos (conforme ISO 21940-11) |
|---|---|
| G 40 | Rodas de carro, aros de roda, eixos de transmissão de veículos de baixa velocidade |
| G 16 | Eixos cardan/de transmissão, rotores de máquinas agrícolas, peças de britadores, componentes individuais de motores |
| G 6.3 | O padrão industrial: ventiladores, sopradores, bombas, motores elétricos gerais, peças de máquina, tambores, polias, volantes, centrífugas |
| G 2.5 | Turbinas a gás e vapor, rotores rígidos de turbogeradores, acionamentos de máquinas-ferramenta, motores elétricos médios/grandes com requisitos especiais |
| G 1 | Acionamentos de retificadoras, acionamentos de gravadores e toca-discos, pequenas armaduras de precisão |
| G 0.4 | Eixos de retificadora de precisão, giroscópios |
O que o grau significa fisicamente é mais fácil de sentir através de e_per. A 3.000 rpm (ω = 314 rad/s), o grau G 6.3 permite e_per = 6,3 / 314 = 0,02 mm = 20 µm: o centro de massa de um rotor “normalmente balanceado” a 3.000 rpm fica a menos de dois centésimos de milímetro do seu eixo. G 1 na mesma rotação permite apenas 3 µm. É por isso que ferramental de balanceamento, mandris e até a posição da marca do tacômetro são tratados com tanto rigor — nessas margens, tudo importa.
8. Desbalanceamento Residual Permissível: o Cálculo da ISO 1940, Passo a Passo
A pergunta prática com a qual todo serviço termina: “quantos gramas-milímetro podem sobrar?” A partir da definição do grau, uma fórmula responde:
G — grau [mm/s]; M — massa do rotor [kg]; n — rotação de serviço [rpm]. A constante 9549 = 1000 × 60/2π converte as unidades. Para balanceamento em dois planos, o resultado é dividido entre os planos — geralmente 50/50 para rotores simétricos.
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Escolha o grau
Da tabela de aplicação ISO 21940-11 acima — por exemplo, um rotor de ventilador industrial → G 6.3.
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Insira a massa e a rotação de serviço
Rotor de ventilador M = 80 kg, n = 3.000 rpm: U_per = 9549 × 6,3 × 80 / 3000 = ≈ 1.604 g·mm total.
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Dividido entre os planos de correção
Rotor simétrico, dois planos → ≈ 802 g·mm por plano. (O mesmo rotor balanceado ao grau agrícola G 16 seria permitido ≈ 2.037 g·mm por plano — os graus escalam linearmente.)
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Converta para gramas no seu raio
Raio de correção 250 mm → o ponto pesado residual precisa ficar abaixo de 802 / 250 ≈ 3,2 g por plano. Esse é o número a comparar com o que o instrumento reporta após a rodada de ajuste.
Não é preciso fazer isso à mão na máquina: a mesma calculadora está embutida no software Balanset — insira massa, rotação e grau, e a tolerância aparece ao lado do desbalanceamento residual medido na janela de resultados. Uma versão on-line gratuita está aqui: Calculadora de desbalanceamento residual ISO 21940-11.
O instrumento faz esses cálculos por você
O Balanset-1A mede dois canais + fase, calcula as massas de correção pelo método do coeficiente de influência, verifica o resultado contra as tolerâncias da ISO 21940-11 e imprime o relatório — para €1,975, atualizações de software gratuitas para sempre. A teoria nesta página é exatamente o que suas telas implementam.
9. Frequência Natural e Ressonância — a Armadilha Que Todo Balanceador Encontra
Toda estrutura — rotor, suportes, chassi, fundação — tem frequências naturais: as taxas nas quais ela “quer” oscilar após uma batida, definidas por sua rigidez e massa (para o modelo mais simples, f_n = (1/2π)·√(k/m)). Quando a rotação do rotor se aproxima de uma frequência natural, a força de desbalanceamento de uma vez por rotação chega em sincronia com a oscilação própria da estrutura, cada impulso se somando ao anterior. Isso é ressonância: a amplitude se multiplica (limitada apenas pelo amortecimento), a fase oscila descontroladamente, e a aritmética linear na qual o balanceamento se apoia deixa de funcionar.
Como a ressonância se trai durante o trabalho de balanceamento:
- uma pequena mudança de RPM (50–100 rpm) altera a vibração várias vezes;
- a leitura de fase se recusa a se estabilizar, ou salta quando a rotação varia alguns rpm;
- depois de instalar o peso calculado, a vibração cresce — e a próxima rodada pede cada vez mais massa;
- a vibração é maior afastar do rotor (uma escada, uma proteção, uma cabine) do que nos mancais — um elemento estrutural está ressoando, não o rotor.
Como encontrar a frequência natural com o instrumento: o gráfico RunDown
O método de campo mais rápido não exige equipamento extra: gire a máquina até a rotação de trabalho, corte o acionamento e deixe o instrumento registrar amplitude e fase continuamente enquanto o rotor desacelera em toda a faixa de rotação. O software Balanset plota os dois contra a RPM (o gráfico RunDown). Lê-lo leva um único olhar:
- cada pico de amplitude na descida marca uma frequência natural pela qual o rotor passou;
- na mesma rotação, o o traçado de fase faz uma curva acentuada (~180° de variação ao cruzar a ressonância) — a confirmação clássica de que é uma ressonância verdadeira, não um efeito de carga;
- o vales silenciosos entre os picos são suas rotações seguras de balanceamento.
O que fazer com esse conhecimento:
- Balanceie fora das zonas de ressonância — geralmente claramente abaixo do primeiro pico ou em um vale entre picos. Prática em roçadeiras: balanceamento grosseiro a 600–900 rpm, depois verificação na rotação de trabalho;
- Mantenha cada rodada de uma série na mesma rotação (±100 rpm) — perto de uma ressonância, até 2–3 rpm de deriva já desloca amplitude e fase perceptivelmente;
- Para bancadas de teste e suportes DIY, projete a geometria deliberadamente: um suporte flexível (abaixo da ressonância) precisa que sua frequência natural fique 2–3× abaixo a rotação de balanceamento — suportes sobre molas que visivelmente balançam com a mão alcançam exatamente isso;
- Se a própria rotação de trabalho estiver sobre uma ressonância, o balanceamento é um paliativo — a solução real é mudar a rigidez ou a massa (reforçar o chassi, montagens diferentes) para afastar a frequência natural.
10. Convertendo mm/s para dB (Nível de Velocidade de Vibração)
Dados de vibração às vezes chegam em decibéis — normas do leste-europeu mais antigas, alguns analisadores e relatórios de vibração de edifícios usam a escala logarítmica. A conversão é uma definição, não uma medição:
v — velocidade RMS medida; v₀ — velocidade de referência. 5·10⁻⁸ m/s é a referência usada na prática de diagnóstico de vibração (tradição GOST/ISO legada); a ISO 1683 também lista 10⁻⁹ m/s para alguns usos em acústica — sempre informe a referência ao citar dB.
Conversões úteis na referência comum v₀ = 5·10⁻⁸ m/s:
| Velocidade RMS | Nível | Onde você encontra isso |
|---|---|---|
| 0,5 mm/s | 80 dB | Máquina pequena, excelente |
| 1,0 mm/s | 86 dB | Zona A, boa condição |
| 2,8 mm/s | 95 dB | Região limite zona A/B → B/C |
| 4,5 mm/s | 99 dB | Limite zona C/D (máquinas médias) |
| 7,1 mm/s | 103 dB | Limite C/D de suporte flexível |
| 10 mm/s | 106 dB | Grave — território de dano |
Duas regras práticas tornam a escala intuitiva: +6 dB = dobro da velocidade, +20 dB = dez vezes a velocidade. Então uma máquina que foi de 99 dB para 86 dB após o balanceamento reduziu sua vibração em ~4,5×— a escala logarítmica comprime grandes melhorias em números que parecem modestos, e é exatamente por isso que relatórios de serviço para clientes são mais claros em mm/s.
11. Perguntas Frequentes
O que é desbalanceamento de rotor em termos simples?
Desbalanceamento significa que o centro de massa do rotor não está exatamente sobre seu eixo de rotação — sobra massa extra de um lado. Em repouso é invisível; em rotação, a massa deslocada puxa o eixo para fora uma vez por rotação, criando uma força centrífuga rotativa que sacode a máquina exatamente na frequência de rotação (o componente 1×). É medida como massa × raio (g·mm) e corrigida adicionando ou removendo pesos.
Qual é a fórmula da força centrífuga a partir do desbalanceamento?
F = m·r·ω² = U·ω², onde U = m·r é o desbalanceamento e ω = 2πn/60 a velocidade angular. A força cresce com o quadrado da RPM: 100 g·mm produz ~1 kg de força rotativa a 3.000 rpm, mas ~16 kg a 12.000 rpm. Essa lei quadrática é o motivo pelo qual as tolerâncias de balanceamento se apertam com o aumento da rotação.
Qual é a diferença entre balanceamento estático e dinâmico?
Desbalanceamento estático é um único ponto pesado efetivo: o rotor parado rola com o lado pesado para baixo em suportes livres, e um peso em um plano o corrige. Desbalanceamento dinâmico (momento) são pontos pesados em extremidades opostas, 180° defasados: o rotor está balanceado em repouso, mas balança em rotação, e só pode ser detectado girando e corrigido com pesos em dois planos. Rotores reais combinam os dois, por isso rotores longos são balanceados em dois planos como um único cálculo.
Como o desbalanceamento afeta a vida útil dos mancais?
A força centrífuga se soma à carga dinâmica P do mancal, e a vida útil de mancais de rolamento segue L₁₀ = (C/P)³ para rolamentos de esferas — a carga entra ao cubo. Aproximadamente: +10% de carga ≈ −25% de vida útil, +26% ≈ −50%, dobrar a carga deixa ~12% da vida útil. Além dos mancais, a mesma força rotativa afrouxa fixadores, propaga trincas e desgasta acoplamentos.
O que é velocidade de vibração RMS e como ela é medida?
A velocidade de vibração RMS (valor quadrático médio) é a média de energia do sinal de velocidade em mm/s — a grandeza padrão da ISO 10816/20816. Para uma senoide pura, equivale a 0,707 do pico. É medida com um acelerômetro na carcaça do mancal (direção radial), o sinal integrado para velocidade na faixa de 10–1.000 Hz e calculado sobre muitas rotações; instrumentos de dois canais leem os dois mancais simultaneamente e também separam o componente 1× que o balanceamento pode remover.
Quais são as normas de vibração ISO 10816 para bombas?
Para bombas de 15–300 kW (ISO 10816-3 Grupo 2), os limites das zonas são 1,4 / 2,8 / 4,5 mm/s RMS em suportes rígidos e 2,3 / 4,5 / 7,1 mm/s em suportes flexíveis — zona A até o primeiro valor, zona B até o segundo (aceitável em longo prazo), zona C até o terceiro (corrigir em breve), zona D acima disso (risco de dano). Máquinas maiores recebem limites proporcionalmente mais altos; o limite declarado pelo fabricante sempre prevalece sobre a tabela genérica.
O que significam os graus de qualidade de balanceamento G na ISO 1940?
Um grau G (em mm/s) é igual ao desbalanceamento específico permissível vezes a velocidade angular: G = e_per·ω. Atribuições comuns: G 40 — rodas de carro; G 16 — eixos cardan e rotores agrícolas; G 6.3 — ventiladores, bombas, motores gerais e tambores (o padrão industrial); G 2.5 — turbinas e máquinas-ferramenta; G 1–G 0.4 — eixos de precisão. Como ω entra na definição, o mesmo grau permite menos g·mm à medida que a rotação aumenta.
Como calculo o desbalanceamento residual permissível conforme a ISO 1940?
U_per = 9549 · G · M / n, com G o grau em mm/s, M a massa do rotor em kg e n a rotação em rpm — o resultado é em g·mm, dividido entre os dois planos de correção (geralmente 50/50). Exemplo: ventilador de 80 kg a 3.000 rpm, G 6.3 → 9549×6,3×80/3000 ≈ 1.604 g·mm total ≈ 802 g·mm por plano; a um raio de correção de 250 mm isso é cerca de 3,2 g. Ferramenta on-line: a calculadora ISO 21940-11 em vibromera.eu.
Como encontro a frequência natural e evito a ressonância ao balancear?
Registre um gráfico de desaceleração (coast-down, RunDown): leve a máquina até a rotação de trabalho, corte o acionamento e registre amplitude e fase em função da RPM decrescente. Cada pico de amplitude acompanhado por uma curva acentuada de fase marca uma frequência natural; os vales entre os picos são rotações seguras para balancear. Sinais de que você está em uma ressonância: uma mudança de 50–100 rpm altera a vibração várias vezes, a fase não se estabiliza, e os pesos calculados pioram as coisas. Balanceie fora dessas zonas, ou mude a rigidez da estrutura para afastar a ressonância.
Como converto mm/s para dB em vibração?
L_v = 20·log₁₀(v/v₀) com o valor de referência v₀ = 5·10⁻⁸ m/s usado na prática de diagnóstico de vibração: 1 mm/s ≈ 86 dB, 4,5 mm/s ≈ 99 dB, 10 mm/s ≈ 106 dB. Lembre-se: +6 dB significa o dobro da velocidade e +20 dB significa dez vezes; e sempre informe o valor de referência, já que algumas normas de acústica usam 10⁻⁹ m/s em vez disso.
