Balanset-1A
Balanceador de Campo Portátil "Balanset-1A"
Documentação Técnica e Manual de Operação
1. Introdução
O Balanset-1A é um balanceador dinâmico portátil projetado para balancear rotores rígidos em seus próprios rolamentos (in loco) ou servir como sistema de medição em máquinas de balanceamento. Oferece serviços de balanceamento dinâmico em um ou dois planos para uma variedade de máquinas rotativas, incluindo ventiladores, rodas abrasivas, fusos, britadores e bombas. O software de balanceamento fornecido automaticamente fornece a solução correta de balanceamento tanto para balanceamento em um plano quanto em dois planos.
Facilidade de uso
O Balanset-1A foi projetado para ser simples de usar, mesmo para aqueles que não são especialistas em vibração.
Procedimento de Balanceamento
O procedimento de balanceamento utiliza um método de 3 corridas, incorporando a adição de uma massa de teste em cada ponto de balanceamento, também conhecido como Método dos Coeficientes de Influência. O software calcula automaticamente as massas de correção e sua posição (ângulo), exibindo os resultados em uma tabela e salvando-os em um arquivo de arquivo.
Fundamentação Técnica
O princípio da metodologia baseia-se na instalação de massas de teste e no cálculo dos coeficientes de influência do desbalanceamento. O instrumento mede a vibração (amplitude e fase) de um rotor em rotação, após o qual o usuário adiciona sequencialmente pequenas massas de teste em planos específicos para "calibrar" a influência da massa adicional na vibração. Com base nas mudanças na amplitude e fase da vibração, o instrumento calcula automaticamente a massa necessária e o ângulo de instalação das massas de correção para eliminar o desbalanceamento.
Relatórios e Visualização de Dados
O sistema permite a impressão de um relatório de balanceamento. Além disso, gráficos de forma de onda e espectro de vibração estão disponíveis para uma análise mais aprofundada.
O Balanset-1A é uma solução abrangente para balanceamento dinâmico, oferecendo uma gama de recursos para garantir o balanceamento preciso e eficiente de máquinas rotativas. Sua interface amigável e software avançado o tornam uma escolha ideal tanto para especialistas quanto para leigos na área de análise de vibração.
Kit completo Balanset-1A com todos os componentes
Componentes Incluídos:
- Unidade de interface
- Dois sensores de vibração
- Sensor óptico (tacômetro a laser) com suporte magnético
- Balança
- Software (Nota: Notebook não incluído, disponível mediante pedido adicional)
- Estojo de plástico para transporte
Especificações
Especificações Básicas:
- Sensores de Vibração: Dois acelerômetros de vibração com comprimento de cabo de 4m (10m disponível opcionalmente).
- Sensor Óptico (Tacômetro a Laser): Faixa de distância de 50 a 500mm com comprimento de cabo de 4m (10m disponível opcionalmente).
- Módulo de Interface USB: Vem com software para conexão com PC.
- Capacidades do Software: Mede vibração, ângulo de fase e calcula o valor e o ângulo da massa de correção.
Especificações Detalhadas:
| Parâmetro | Valor |
|---|---|
| Faixa de Amplitude de Vibração | 0,2-80 mm/s RMS |
| Faixa de Frequência de Vibração | 5 - 1000 Hz (erro de amplitude ≤10% de 5 a 550 Hz; até 20% de 550 a 1000 Hz) |
| Precisão | 5% da escala total |
| Planos de Correção | 1 ou 2 |
| Medição de Velocidade de Rotação (tacômetro a laser) | 250-90000 rpm |
| Precisão de Medição do Ângulo de Fase | ±1 grau |
| Potência | USB 5 V DC (sem adaptador de rede) |
| Peso | 4 KG |
Nota: a velocidade de rotação é medida pelo tacômetro a laser; a faixa de balanceamento utilizável de uma por rotação (1×) é limitada pela faixa de frequência de vibração de 5-1000 Hz, ou seja, aproximadamente 300-60.000 rpm.
O Balanset-1A é uma solução abrangente para balanceamento dinâmico, oferecendo uma gama de recursos para garantir o balanceamento preciso e eficiente de máquinas rotativas.
2. Preparação para Balanceamento em Dois Planos com o Balanset-1A
2.1. Instalação de Drivers e Software
- Instale os drivers e o software do Balanset-1A do disco de instalação flash.
- Insira o cabo USB na porta USB do computador. O módulo de interface será alimentado pela porta USB.
- Uso
o atalho para executar o programa.
2.2. Instalação dos Sensores
- Instale os sensores conforme indicado nas Figuras 1, 2 e 3.
Conexão dos Cabos
- Conecte os sensores de vibração aos conectores X1 e X2.
- Conecte o sensor laser de fase ao conector X3.
fig.1 Esquema de balanceamento em dois planos
- Instale uma marca refletora no rotor.
- Verifique o valor de RPM no sensor de fase quando o rotor estiver girando.
fig.2 Configurações do sensor de fase
Verificações Importantes Pré-balanceamento
Antes de conectar o instrumento, é necessário realizar diagnósticos completos do mecanismo e preparação. O sucesso do balanceamento depende 80% da minuciosidade dos trabalhos preparatórios. A maioria das falhas está relacionada não a mau funcionamento do instrumento, mas ao descuido de fatores que afetam a repetibilidade das medições.
- Rotor: Limpe cuidadosamente todas as superfícies do rotor de sujeira, ferrugem e produto aderido. Verifique a ausência de elementos quebrados ou faltantes.
- Rolamentos: Verifique os conjuntos de rolamento quanto a folga excessiva, ruídos estranhos e superaquecimento.
- Fundação: Certifique-se de que a unidade esteja instalada em uma fundação rígida. Verifique o aperto dos parafusos de ancoragem.
- Segurança: Garanta a presença e o funcionamento adequado de todas as proteções de segurança.
3. Procedimento de Balanceamento com o Balanset-1A
fig.3 Janela principal para balanceamento em dois planos
Configuração dos Parâmetros de Balanceamento
- Após instalar os sensores, clique no botão "F7 - Balanceamento".
- Defina os parâmetros de balanceamento conforme necessário.
- Clique em "F9-Próximo" para prosseguir.
fig.4 Configurações de balanceamento
Tabela 1: Operações Passo a Passo para Balanceamento
Primeira Medição (Run 0) - Partida sem Massa de Teste
- Ligue a máquina na sua velocidade de operação (garanta que a velocidade esteja longe da frequência de ressonância da estrutura).
- Clique em F9-Start para medir o nível de vibração e o ângulo de fase sem uma massa de teste.
- O processo de medição pode durar entre 2 e 10 segundos.
fig.7 Janela de balanceamento em dois planos. Vibração original
Segunda Medição (Run 1) - Massa de Teste no Plano 1
- Pare a máquina e monte uma massa de teste de tamanho adequado arbitrariamente no Plano 1.
- Ligue a máquina, clique em F9-Run e meça o novo nível de vibração e o ângulo de fase.
- O processo de medição pode durar entre 2 e 10 segundos.
- Pare a máquina e remova a massa de teste.
Terceira Medição (Run 2) - Massa de Teste no Plano 2
- Monte uma massa de teste de tamanho adequado no Plano 2.
- Ligue a máquina novamente, clique em F9-Run e meça o nível de vibração e o ângulo de fase mais uma vez.
- Pare a máquina e remova a massa de teste.
Etapa de Cálculo (Step 4)
- As massas de correção e os ângulos serão calculados automaticamente e exibidos em uma janela pop-up.
fig.5 Balanceamento em dois planos. Cálculo das massas de correção
fig.6 Balanceamento em dois planos. Montagem da massa de correção
Medição de Correção (RunC)
- Monte as massas de correção nas posições indicadas na janela pop-up, no mesmo raio das massas de teste.
- Ligue a máquina novamente e meça a quantidade de desbalanceamento residual no rotor para avaliar o sucesso do balanceamento.
Ações Pós-Balanceamento
- Após o balanceamento, você pode salvar o balanceamento por coeficientes de influência (F8-coefficients) e outras informações (F9-Add to archive) para uso futuro.
Ao seguir essas operações passo a passo, você pode alcançar um balanceamento preciso e reduzir significativamente os níveis de vibração em suas máquinas rotativas.
Padrões de Qualidade de Balanceamento
O uso do padrão ISO 21940-11 (antigo ISO 1940-1) transforma a avaliação subjetiva "a vibração ainda está muito alta" em um critério objetivo e mensurável. Se o relatório final de balanceamento gerado pelo software do instrumento mostrar que o desbalanceamento residual está dentro da tolerância ISO, o trabalho é considerado realizado com qualidade.
Procedimento de balanceamento - vídeo
Balanceamento em campo
4. Recursos Adicionais do Balanset-1A
4.1. Modo Vibrômetro
Ativando o Modo Vibrômetro
- Para ativar o modo Vibômetro, clique no botão "F5-Vibômetro" na janela principal para balanceamento em dois planos (ou um plano).
- Para iniciar o processo de medição, clique em "F9-Executar".
Entendendo as Leitura do Vibrômetro
V1s (V2s): Representa a vibração total no Plano 1 (ou Plano 2) calculada como quadrática média.
V1o (V2o): Indica a vibração 1x no Plano 1 (ou Plano 2).
Janela de Espectro
No lado direito da interface, você pode visualizar a janela do espectro, que fornece uma representação gráfica das frequências de vibração.
Arquivamento de Dados
Todos os arquivos de dados de medição podem ser salvos no arquivo para referência ou análise futura.
Software para o balanceador portátil e analisador de vibração Balanset-1A. Modo vibrômetro.
4.2. Coeficientes de Influência
Utilizando Coeficientes Salvos para Balanceamento
Se você salvou os resultados de execuções de balanceamento anteriores, pode pular a execução com massa de teste e balancear diretamente a máquina usando esses coeficientes salvos.
Para isso, selecione "Secundário" na janela "Tipo de Balanceamento" e clique no botão "F2 Selecionar" para escolher o tipo de máquina anterior da lista.
Salvando Coeficientes Após o Balanceamento
Após concluir o processo de balanceamento, clique em "F8-Coeficientes" na janela pop-up de resultado do balanceamento (consulte Tab.1).
Em seguida, clique no botão "F9-Salvar".
Você será solicitado a inserir o tipo de máquina ("Nome") e outras informações relevantes na tabela.
Ao utilizar os coeficientes de influência, você pode simplificar o procedimento de balanceamento, tornando-o mais eficiente e menos demorado. Esse recurso é particularmente útil para máquinas que exigem balanceamento frequente, permitindo configuração mais rápida e menos tempo de inatividade.
4.3. Arquivos e Relatórios
Salvando Informações de Balanceamento nos Arquivos
Para salvar as informações de balanceamento, clique em "F9-Adicionar ao Arquivo" na janela pop-up de resultado do balanceamento (consulte Tab.1).
Em seguida, você será solicitado a inserir o tipo de máquina ("Nome") e outras informações relevantes na tabela.
Acessando Arquivos Salvos
Para acessar arquivos salvos anteriormente, clique em "F6-Relatório" na janela principal.
Imprimindo Relatórios
Para imprimir o relatório de balanceamento, basta clicar em "F9-Relatório".
Ao utilizar efetivamente os recursos de arquivo e relatório, você pode manter um registro abrangente de todas as atividades de balanceamento. Isso é inestimável para acompanhar o desempenho de suas máquinas ao longo do tempo, facilitar procedimentos futuros de balanceamento e fornecer documentação para controle de qualidade e planejamento de manutenção.
Exemplo de relatório de balanceamento
Arquivo de balanceamento em dois planos
4.4. Gráficos
Visualizando Gráficos de Vibração
Para visualizar gráficos de vibração, clique em "F8-Gráficos".
Tipos de Gráficos Disponíveis
Três tipos de gráficos estão disponíveis para sua análise:
- Vibração Comum: Este gráfico fornece uma visão geral dos níveis gerais de vibração.
- Vibração na Frequência de Rotação do Rotor (Vibração 1x): Este gráfico foca nas vibrações que ocorrem na frequência de rotação do rotor.
- Espectro: Este gráfico oferece uma análise baseada em frequência das vibrações. Por exemplo, para uma velocidade do rotor de 3000 rpm, a frequência seria 50Hz.
Ao utilizar esses gráficos, você pode obter uma compreensão mais profunda das características de vibração de suas máquinas. Isso é crucial para diagnosticar problemas, planejar manutenção e garantir desempenho ideal.
Gráfico de vibração comum
gráfico de vibração 1x
gráficos de espectro de vibração
Fundamentação Teórica
Tipos de Desbalanceamento
No cerne de qualquer vibração em equipamentos rotativos está o desbalanceamento. O desbalanceamento é uma condição em que a massa do rotor está distribuída de forma desigual em relação ao seu eixo de rotação. Essa distribuição desigual leva ao surgimento de forças centrífugas, que, por sua vez, causam vibração nos mancais e em toda a estrutura da máquina.
Desbalanceamento Estático (Plano Único)
Caracterizado pelo deslocamento do centro de massa do rotor paralelo ao eixo de rotação. Predominante em rotores finos e em forma de disco onde L/D < 0,25. Pode ser eliminado instalando-se uma massa de correção em um único plano de correção.
Desbalanceamento Dinâmico
O tipo mais comum, representando uma combinação de desbalanceamento estático e de momento. Requer correção de massa em pelo menos dois planos. O Balanset-1A foi projetado especificamente para este tipo.
Rigid vs. Flexible Rotors
Rotor Rígido
Um rotor é considerado rígido se sua frequência de rotação de operação for significativamente menor que sua primeira frequência crítica e se não sofrer deformações elásticas significativas sob a ação de forças centrífugas. Os instrumentos Balanset-1A são projetados principalmente para trabalhar com rotores rígidos.
Rotor Flexível
Um rotor é considerado flexível se operar em uma frequência de rotação próxima a uma de suas frequências críticas. Tentar balancear um rotor flexível usando a metodologia para rotores rígidos frequentemente leva ao fracasso. Antes de iniciar o trabalho, é extremamente importante classificar o rotor correlacionando sua velocidade de operação com as frequências críticas conhecidas.
Padrão ISO 21940-11 (antigo ISO 1940-1)
O padrão ISO 21940-11 (antigo ISO 1940-1) é o documento fundamental para a determinação do desbalanceamento residual admissível. Ele introduz o conceito de grau de qualidade de balanceamento (G), que depende do tipo de máquina e de sua frequência de rotação de operação.
| Grau de Qualidade G | Desbalanceamento Específico Admissível (mm/s) | Exemplos de Aplicação |
|---|---|---|
| G6.3 | 6.3 | Rotores de bombas, impelidores de ventiladores, armaduras de motores elétricos, turboalimentadores |
| G2.5 | 2.5 | rotores de turbinas a gás e a vapor, turbocompressores, motores de uso especial |
| G1 | 1 | Acionamentos de retificadoras, acionamentos de áudio e vídeo |
0 Comments