Compreendendo o Balanceamento em Campo (Balanceamento In Situ)
Balanceamento em campo, também conhecida como balanceamento in situ, é o processo de corrigir o desbalanceamento de um rotor enquanto ele gira em seus próprios rolamentos e estrutura de suporte, na ou perto de sua velocidade normal de operação. Diferente do balanceamento em bancada, onde o rotor é removido e montado em um balancing machinededicado, o balanceamento em campo é realizado no local com a máquina totalmente montada. É a forma prática e cotidiana de balanceamento de rotor para equipes de manutenção e confiabilidade, porque corrige a máquina conforme ela realmente opera.
1. Definição: O que é Balanceamento em Campo?
O processo normalmente utiliza um analisador de vibração para medir a amplitude e fase da vibração de 1× (velocidade de operação), fixar uma massa de teste de massa conhecida, remedir a nova resposta de vibração e, em seguida, calcular a massa de correção e sua posição angular. Como o rotor permanece em seus próprios rolamentos, o resultado reflete o verdadeiro estado de operação da máquina, em vez de uma condição idealizada em um banco de balanceamento.
Uma referência de fase é indispensável: o analisador deve saber onde em que posição o eixo está em cada instante para converter um pico de vibração em um ângulo de ponto pesado. Essa referência vem de um tacômetro acionado uma vez por revolução, normalmente por uma faixa de fita refletiva.
2. Por que o Balanceamento em Campo é Necessário?
5. Considerações e Precauções Principais
- Desbalanceamento de montagem: o desbalanceamento final de uma máquina é a soma do desbalanceamento de todos os seus componentes rotativos (impelidor, eixo, acoplamento, polia, chavetas e elementos de fixação). O balanceamento em campo corrige o desbalanceamento de toda a montagem de uma vez, incluindo pequenos deslocamentos introduzidos quando a máquina foi remontada.
- Efeitos operacionais: o desbalanceamento pode surgir de condições que só aparecem durante a operação normal, como distorção térmica do rotor, forças aerodinâmicas, ou forças hidráulicas. Esses não podem ser replicados em uma máquina de balanceamento de oficina.
- Acúmulo de material ou desgaste: para ventiladores, sopradores e centrífugas, o acúmulo desigual de produto ou o desgaste causes unbalance to develop over time. Field balancing is the only practical way to correct this without a complete overhaul.
- causa o desenvolvimento de desbalanceamento ao longo do tempo. O balanceamento em campo é a única maneira prática de corrigir isso sem uma revisão completa. for very large machines — big industrial fans, turbine generators — removing the rotor for shop balancing is extremely expensive and time-consuming. Field balancing is a far more economical and faster solution, and is the basis of the in-situ criteria in ISO 21940-13.
3. The Field Balancing Process (Influence Coefficient Method)
O método mais comum para balanceamento em campo é o método dos coeficientes de influência3. O Processo de Balanceamento em Campo (Método dos Coeficientes de Influência)
- Rodada inicial: , que segue uma sequência lógica e repetível: desbalanceamento inicial a máquina é operada em sua velocidade normal de operação, e a amplitude e fase iniciais da vibração de 1× — o
- vetor inicial the machine is stopped and a trial weight of known mass is securely attached to the rotor at a known angular position.
- Rodada de teste: the machine is run again at the same speed. The new vibration amplitude and phase (the response vector) are measured and recorded.
- Cálculo: a máquina é parada e uma massa de teste de massa conhecida é fixada com segurança no rotor em uma posição angular conhecida. coeficiente de influênciaa máquina é operada novamente na mesma velocidade. A nova amplitude e fase de vibração (o vetor de resposta) são medidas e registradas. adição vetorial a mudança no vetor de vibração causada pela massa de teste fornece um
- coeficiente de influência , que descreve o quanto a vibração no ponto de medição muda para um determinado desbalanceamento no local de correção. O analisador combina esse coeficiente com o vetor inicial — usando
- Rodada de verificação: the machine is run a final time to confirm the vibration has dropped to an acceptable level, per standards such as ISO 20816-1— para calcular a massa exata e o ângulo da correção necessária. desbalanceamento residual Posicionamento da massa de correção:
a máquina é parada, a massa de teste é removida e a massa de correção calculada é fixada permanentemente no ângulo especificado. balanceamento em plano únicoa máquina é operada uma última vez para confirmar que a vibração caiu para um nível aceitável, conforme padrões como balanceamento dinâmico (em dois planos)ISO 1940 calculadora de massa de teste helps choose a safe, effective starting mass for the first trial run.
desbalanceamento residual
In the field, the whole loop above is run with a single hand-carried instrument rather than a balancing stand. A portable two-channel analyser such as the Balanset-1A measures 1× amplitude and phase on each bearing, computes the influence coefficients automatically, and guides single- and two-plane corrections — then verifies the residual unbalance against ISO 21940-11 balance-quality grades. Working in the machine’s own bearings at operating speed, it captures the genuine running state — assembly, thermal and aerodynamic effects included — that a shop machine simply cannot reproduce. The supplied optical laser tachometer provides the once-per-revolution phase reference from a small piece of reflective tape, so no shaft preparation beyond a tape strip is needed.
; rotores mais longos que exibem um componente de momento requerem
Field balancing demands skill and careful planning. As outlined in standards such as ISO 21940-13, a segurança é primordial.
- Segurança: . Um força centrífuga calculador de massa de teste
- Pré-requisitos: ajuda a escolher uma massa inicial segura e eficaz para a primeira corrida de teste. desalinhamento, ressonância, a eixo empenado4. Balanceamento em Campo na Prática com um Analisador Portátil folga mecânica No campo, todo o ciclo acima é executado com um único instrumento portátil, em vez de um banco de balanceamento. Um analisador portátil de dois canais, como o
- Instrumentação: Balanset-1A
- Estabilidade de velocidade: mede a amplitude e a fase de 1× em cada rolamento, calcula os coeficientes de influência automaticamente e orienta correções em um e dois planos — e, em seguida, verifica o desbalanceamento residual contra
