Understanding the Correction Plane
A plano de correção — também chamado de plano de balanceamento — é qualquer plano perpendicular ao rotor eixo do eixo onde uma balanceamento correção pode ser feita. Em termos simples, é um local ao longo do rotor onde a massa pode ser adicionada (por soldagem, parafusos ou epóxi) ou removida (por perfuração, retificação ou fresamento) para cancelar uma desbalanceamento condição. Escolher os planos de correção corretos é uma das primeiras e mais decisivas decisões em qualquer trabalho de balanceamento, porque toda massa de correção que o analisador prescreve posteriormente só pode ser instalada onde existe um plano utilizável.
1. Definition: What is a Correction Plane?
Um plano de correção é a superfície de trabalho do processo de balanceamento. O desbalanceamento em si está distribuído em algum lugar pela massa do rotor, mas as correções não podem ser aplicadas “no ar” ao longo do eixo — elas devem cair em uma face real e acessível da peça. O plano define a posição axial dessa face; a posição angular ao redor dela é onde a fase medição indica onde está o ponto pesado (ou leve).
Dois requisitos são inegociáveis. O plano deve ser fisicamente acessível para que uma furadeira, retificadora ou soldador possa alcançá-lo, e ele deve ser forte o suficiente para segurar uma massa de correção com segurança durante toda a vida útil do rotor. Uma massa que se solta em velocidade torna-se uma nova — e perigosa — fonte de desbalanceamento.
2. Quantos Planos de Correção São Necessários?
O número de planos necessários é ditado pelo tipo de desbalanceamento presente e por se o rotor se comporta como um corpo rígido ou flexível na velocidade de operação.
a) Single-Plane Balancing
Um plano de correção é suficiente apenas para desbalanceamento estático, onde o ponto pesado pode ser tratado como concentrado no centro de um rotor estreito e em forma de disco. A correção é uma única massa colocada a 180° oposta ao ponto pesado medido. Balanceamento em plano único é típico de mós de retificação, polias de sulco único e ventiladores estreitos.
b) Two-Plane Balancing
Dois planos de correção são necessários para corrigir desbalanceamento dinâmico — a condição mais comum em rotores industriais, e em si uma combinação de estático e desbalanceamento de momento. O procedimento calcula uma massa e um ângulo separados para cada plano, e as duas correções atuam juntas para remover tanto o “tremor” estático quanto o “balanço” de momento. Balanceamento em dois planos aplica-se à maioria dos rotores de motores, impelidores de bombas, polias de múltiplos sulcos e eixos de transmissão.
c) Multi-Plane Balancing
Mais de dois planos são necessários para rotores flexíveis, que se curvam em velocidade, de modo que uma correção feita em um local pode estragar o balanceamento em outro. Planos extras contrabalançam os modos de flexão do rotor perto de sua velocidade de operação. O balanceamento em múltiplos planos — usado em turbinas a gás de alta velocidade, rolos longos de máquinas de papel e compressores multietapa — é uma tarefa especializada que geralmente envolve modelagem modal e várias corridas em alta velocidade.
3. Practical Selection of Correction Planes
Ao configurar um trabalho, o operador pondera vários fatores práticos antes de se comprometer com um par de planos:
- Acessibilidade: Uma furadeira, soldador ou elemento de fixação pode realmente alcançar o local com a máquina em seu estado encontrado?
- Resistência do material: O metal é espesso e sólido o suficiente para ser perfurado ou para suportar uma massa soldada? Você nunca usaria pás finas de ventilador — usaria o cubo ou a placa traseira mais espessos.
- Separação dos planos: Para trabalho em dois planos, maximizar a distância axial entre os planos dá mais alavanca contra desbalanceamento de momento, o que geralmente resulta em massas de correção menores e mais precisas.
- Integridade do componente: O método de correção nunca deve comprometer a resistência estrutural ou a vida útil à fadiga do rotor.
4. Planos de Correção no Balanceamento em Campo
Em uma máquina montada funcionando em seus próprios rolamentos, os planos de correção são as duas faces acessíveis que um engenheiro pode alcançar sem desmontagem — frequentemente as extremidades de um cubo de ventilador ou as faces visíveis de uma carcaça de impelidor. Um instrumento portátil de dois canais, como o Balanset-1A mede a amplitude e a fase de 1× em cada rolamento, calcula o coeficientes de influência de um massa-de-teste do rotor e, em seguida, resolve a massa e o ângulo necessários para cada plano escolhido. Como os planos são fixados pelo que a máquina fisicamente permite, defini-los claramente antes da primeira corrida — e registrar sua referência angular — é o que torna a correção resultante repetível e o desbalanceamento residual verificado significativo.
5. Dividindo uma Correção Entre Posições Angulares Fixas
Às vezes, o ângulo de correção ideal cai onde não existe metal — entre duas pás de ventilador, por exemplo. Nesse caso, a única massa necessária é resolvida em dois componentes nas posições angulares fixas disponíveis mais próximas dentro do mesmo plano de correção, uma técnica conhecida como correção dividida. As duas massas parciais somam-se vetorialmente ao mesmo efeito de uma massa no ângulo indisponível. Isso não é o mesmo que o balanceamento em dois planos: o balanceamento em dois planos distribui correções entre dois axial planos para remover o desbalanceamento estático e de momento, enquanto a correção dividida é uma decomposição vetorial de uma correção em um plano quando o ângulo solicitado está indisponível. De qualquer forma, a geometria do plano importa tanto quanto os números: um par bem escolhido de planos acessíveis e bem separados mantém as correções pequenas, seguras e fáceis de verificar contra um ISO 21940-11 grau de balanceamento.
