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Balanset-1A

Balanset-1A: Technical Overview and Operating Manual

Balanceador de Campo Portátil "Balanset-1A"

Technical Documentation and Operating Manual

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.

Technical Background

The methodology principle is based on installing trial weights and calculating unbalance influence coefficients. The instrument measures the vibration (amplitude and phase) of a rotating rotor, after which the user sequentially adds small trial weights in specific planes to "calibrate" the influence of additional mass on vibration. Based on changes in vibration amplitude and phase, the instrument automatically calculates the necessary mass and installation angle of corrective weights to eliminate unbalance.

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.

Balanset-1A is a comprehensive solution for dynamic balancing, offering a range of features to ensure accurate and efficient balancing of rotating machinery. Its user-friendly interface and advanced software make it an ideal choice for both experts and non-experts in the field of vibration analysis.

Balanset-1A Complete Kit

Complete Balanset-1A kit with all components

Componentes Incluídos:

  • Unidade de interface
  • Dois sensores de vibração
  • Sensor óptico (tacômetro a laser) com suporte magnético
  • Balança
  • Software (Note: Notebook not included, available upon additional order)
  • Plastic case for transportation

Especificações

Basic Specifications:

  • Sensores de Vibração: Two vibro accelerometers with a cable length of 4m (10m optionally available).
  • Sensor Óptico (Tacômetro a Laser): Distance range from 50 to 500mm with a cable length of 4m (10m optionally available).
  • USB Interface Module: Comes with software for PC connection.
  • Software Capabilities: Measures vibration, phase angle, and calculates the value and angle of the correcting mass.

Especificações Detalhadas:

Parâmetro Valor
Faixa de Amplitude de Vibração 0.2-80 mm/sec RMS
Faixa de Frequência de Vibração 5 - 1000 Hz (amplitude error ≤10% from 5 to 550 Hz; up to 20% from 550 to 1000 Hz)
Precisão 5% da escala total
Planos de Correção 1 ou 2
Rotation Speed Measurement (laser tachometer) 250-90000 rpm
Precisão de Medição do Ângulo de Fase ±1 degree
Potência USB 5 V DC (no mains adapter)
Peso 4 KG

Note: rotation speed is measured by the laser tachometer; the usable one-per-revolution (1×) balancing range is limited by the vibration frequency range of 5-1000 Hz, i.e. approximately 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

  1. Instale os drivers e o software do Balanset-1A do disco de instalação flash.
  2. Insira o cabo USB na porta USB do computador. O módulo de interface será alimentado pela porta USB.
  3. Uso Balanset-1A program shortcut on the Windows desktop o atalho para executar o programa.

2.2. Instalação dos Sensores

  1. Instale os sensores conforme indicado nas Figuras 1, 2 e 3.

Conexão dos Cabos

  • Connect vibration sensors to connectors X1 and X2.
  • Connect phase laser sensor to connector X3.
Two-plane balancing scheme

fig.1 Esquema de balanceamento em dois planos

  • Install a reflector mark on the rotor.
  • Check the RPM value on the phase sensor when the rotor is rotating.
Phase sensor mounting Phase sensor installation

fig.2 Phase sensor settings

Important Pre-balancing Checks

Before connecting the instrument, it is necessary to conduct complete mechanism diagnostics and preparation. The success of balancing depends 80% on the thoroughness of preparatory work. Most failures are related not to instrument malfunction, but to ignoring factors affecting measurement repeatability.

  • Rotor: Thoroughly clean all rotor surfaces from dirt, rust, adhered product. Check for absence of broken or missing elements.
  • Rolamentos: Check bearing assemblies for excessive play, extraneous noise, and overheating.
  • Fundação: Ensure that the unit is installed on a rigid foundation. Check tightening of anchor bolts.
  • Segurança: Ensure the presence and serviceability of all protective guards.

3. Procedimento de Balanceamento com o Balanset-1A

Main window for two-plane balancing

fig.3 Janela principal para balanceamento em dois planos

Configuração dos Parâmetros de Balanceamento

  1. Após instalar os sensores, clique no botão "F7 - Balanceamento".
  2. Defina os parâmetros de balanceamento conforme necessário.
  3. Clique em "F9-Próximo" para prosseguir.
Configurações de balanceamento

fig.4 Configurações de balanceamento

Tabela 1: Operações Passo a Passo para Balanceamento

Primeira Medição (Run 0) - Partida sem Massa de Teste

  1. Ligue a máquina na sua velocidade de operação (garanta que a velocidade esteja longe da frequência de ressonância da estrutura).
  2. Clique em F9-Start para medir o nível de vibração e o ângulo de fase sem uma massa de teste.
  3. O processo de medição pode durar entre 2 e 10 segundos.
Original vibration measurement

fig.7 Janela de balanceamento em dois planos. Vibração original

Segunda Medição (Run 1) - Massa de Teste no Plano 1
  1. Pare a máquina e monte uma massa de teste de tamanho adequado arbitrariamente no Plano 1.
  2. Ligue a máquina, clique em F9-Run e meça o novo nível de vibração e o ângulo de fase.
  3. O processo de medição pode durar entre 2 e 10 segundos.
  4. Pare a máquina e remova a massa de teste.
Crítico: The trial weight mass should be sufficient to cause noticeable change in vibration parameters (amplitude change of at least 20-30% OR phase change of at least 20-30 degrees). If the change is too small, calculation accuracy will be low.
Terceira Medição (Run 2) - Massa de Teste no Plano 2
  1. Monte uma massa de teste de tamanho adequado no Plano 2.
  2. Ligue a máquina novamente, clique em F9-Run e meça o nível de vibração e o ângulo de fase mais uma vez.
  3. Pare a máquina e remova a massa de teste.
Etapa de Cálculo (Step 4)
  1. As massas de correção e os ângulos serão calculados automaticamente e exibidos em uma janela pop-up.
Correction weights calculation

fig.5 Balanceamento em dois planos. Cálculo das massas de correção

Correction weight mounting

fig.6 Balanceamento em dois planos. Montagem da massa de correção

Medição de Correção (RunC)
  1. Monte as massas de correção nas posições indicadas na janela pop-up, no mesmo raio das massas de teste.
  2. Ligue a máquina novamente e meça a quantidade de desbalanceamento residual no rotor para avaliar o sucesso do balanceamento.
Ações Pós-Balanceamento
  1. 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

Using the standard ISO 21940-11 (formerly ISO 1940-1) transforms the subjective assessment "vibration is still too high" into an objective, measurable criterion. If the final balancing report generated by the instrument software shows that the residual unbalance is within the ISO tolerance, the work is considered performed with quality.

Balancing procedure - video

Balanceamento em campo

View Field Balancing Demonstration

4. Recursos Adicionais do Balanset-1A

4.1. Modo Vibrômetro

Ativando o Modo Vibrômetro

  • To activate the Vibrometer mode, click on the "F5-Vibrometer" button in the main window for two-plane (or one-plane) balancing.
  • To initiate the measuring process, click "F9-Run".
Entendendo as Leitura do Vibrômetro

V1s (V2s): Represents the summary vibration in Plane 1 (or Plane 2) calculated as mean-square.
V1o (V2o): Indicates the 1x vibration in Plane 1 (or Plane 2).

Janela de Espectro

On the right side of the interface, you can view the spectrum window which provides a graphical representation of the vibration frequencies.

Arquivamento de Dados

All measuring data files can be saved in the archive for future reference or analysis.

Software para o balanceador portátil e analisador de vibração Balanset-1A. Modo vibrômetro.

Software para o balanceador portátil e analisador de vibração Balanset-1A. Modo vibrômetro.

4.2. Influence Coefficients

Utilizando Coeficientes Salvos para Balanceamento

If you have saved the results of previous balance runs, you can bypass the test weight run and directly balance the machine using these saved coefficients.
To do this, select "Secondary" in the "Type of Balancing" window and click the "F2 Select" button to choose the previous machine type from the list.

Secondary balancing selection
Salvando Coeficientes Após o Balanceamento

After completing the balancing process, click "F8-Coefficients" in the balancing result pop-up window (refer to Tab.1).
Then click the "F9-Save" button.
Você será solicitado a inserir o tipo de máquina ("Nome") e outras informações relevantes na tabela.

Saving influence coefficients

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

To save the balancing information, click "F9-Add to Archive" in the balancing result pop-up window (refer to Tab.1).
Em seguida, você será solicitado a inserir o tipo de máquina ("Nome") e outras informações relevantes na tabela.

Acessando Arquivos Salvos

To access previously saved archives, click "F6-Report" in the main window.

Imprimindo Relatórios

To print the balancing report, simply click "F9-Report".

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.

Relatório de balanceamento

Balancing report example

Two planes balancing archive

Two planes balancing archive

4.4. Gráficos

Visualizando Gráficos de Vibração

To view vibration charts, click on "F8-Diagrams".

Tipos de Gráficos Disponíveis

Três tipos de gráficos estão disponíveis para sua análise:

  1. Common Vibration: This chart provides an overview of the general vibration levels.
  2. Vibration on Rotor Revolution Frequency (1x Vibration): This chart focuses on the vibrations that occur at the rotor's revolution frequency.
  3. Espectro: This chart offers a frequency-based analysis of the vibrations. For example, for a rotor speed of 3000 rev/min, the frequency would be 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 comum

1x vibration chart

1x vibration chart

Vibration spectrum charts

Vibration spectrum charts

Theoretical Background

Tipos de Desbalanceamento

At the core of any vibration in rotating equipment lies imbalance, or unbalance. Unbalance is a condition where the rotor mass is unevenly distributed relative to its axis of rotation. This uneven distribution leads to the occurrence of centrifugal forces, which in turn cause vibration of supports and the entire machine structure.

Static Unbalance (Single-plane)

Characterized by displacement of the rotor's center of mass parallel to the axis of rotation. Dominant for thin, disk-shaped rotors where L/D < 0.25. Can be eliminated by installing one corrective weight in one correction plane.

Desbalanceamento Dinâmico

The most common type, representing a combination of static and couple unbalances. Requires mass correction in at least two planes. Balanset-1A is designed specifically for this type.

Rigid vs. Flexible Rotors

Rotor Rígido

A rotor is considered rigid if its operating rotation frequency is significantly lower than its first critical frequency, and it does not undergo significant elastic deformations under the action of centrifugal forces. Balanset-1A instruments are primarily designed for working with rigid rotors.

Rotor Flexível

A rotor is considered flexible if it operates at a rotation frequency close to one of its critical frequencies. Attempting to balance a flexible rotor using the methodology for rigid rotors often leads to failure. Before starting work, it is extremely important to classify the rotor by correlating its operating speed with known critical frequencies.

ISO 21940-11 Standard (formerly ISO 1940-1)

The ISO 21940-11 standard (formerly ISO 1940-1) is the fundamental document for determining permissible residual unbalance. It introduces the concept of balancing quality grade (G), which depends on the type of machine and its operating rotation frequency.

Balancing Quality Grades per ISO 21940-11 (formerly ISO 1940-1)
Grau de Qualidade G Permissible Specific Unbalance (mm/s) Exemplos de Aplicação
G6.3 6.3 Pump rotors, fan impellers, electric motor armatures, turbochargers
G2.5 2.5 Gas and steam turbine rotors, turbo-compressors, special purpose motors
G1 1 Grinding machine drives, audio and video drives

Calculation Example

For an electric motor rotor: - Mass: 5 kg - Operating speed: 3000 rpm - Quality grade: G2.5 e_per = (2.5 × 9549) / 3000 ≈ 7.96 μm U_per = 7.96 × 5 = 39.8 g·mm Result: Residual unbalance should not exceed 39.8 g·mm

© 2025 Balanset-1A Technical Documentation. All specifications subject to change without notice.

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