Ferramenta de Engenharia Gratuita #081
Calculadora de Acoplamento Flexível
Calcule a classificação de torque necessária, a rigidez torsional e a frequência natural para acoplamentos flexíveis conforme DIN 740. Selecione o tipo de acoplamento e insira as condições de operação.
Resultados
Torque nominal
O torque nominal transmitido pelo acoplamento é derivado da potência e da velocidade:
- P — potência transmitida (kW)
- n — velocidade de rotação (RPM)
- Tn — torque nominal (N·m)
Classificação de Torque Necessária
Conforme DIN 740, o acoplamento deve ser classificado para o torque de projeto, incluindo o fator de serviço:
Onde KA é o fator de aplicação/serviço que considera as cargas dinâmicas.
Frequência Natural Torsional
Para um sistema de duas inércias conectado pelo acoplamento:
- Ct — rigidez torsional dinâmica do acoplamento (N·m/rad)
- J1, J2 — momentos de inércia de massa (kg·m²)
Guia de Fator de Serviço
| KA | Característica da Carga | Aplicações Típicas |
|---|---|---|
| 1.0 | Uniforme | Ventiladores, bombas centrífugas, transportadores leves |
| 1.25 | Choques leves | Transportadores correia, geradores, sopradores centrífugos |
| 1.5 | Choques moderados | Compressores alternativos, bombas de deslocamento positivo |
| 1.75 | Choques pesados | Misturadores, moinhos de bolas, extrusoras de borracha |
| 2,0–3,0 | Extremo/Reversível | Britadores, prensas, tesouras, laminadores |
⚠️ Nota: A frequência natural deve estar pelo menos 20% distante da frequência de operação e seus harmônicos para evitar ressonância torsional. A DIN 740-2 recomenda fn/fop > 1,2 ou fn/fop < 0,8.
Dados: P = 15 kW, n = 1500 RPM, KA = 1.5
Tn = 9549 × 15 / 1500 = 95,5 N·m
Treq = 1,5 × 95,5 = 143,2 N·m
Selecione um acoplamento com Tmax ≥ 143,2 N·m
Um acoplamento flexível liga dois veios acomodando desalinhamentos (angular, paralelo, axial) e amortecendo vibrações. Protege o equipamento ligado contra cargas de choque e vibrações de torção, prolongando a vida útil dos rolamentos e vedantes.
Os fatores de serviço contabilizam as características dinâmicas da carga além do binário nominal:
- 1.0–1.5 — Cargas uniformes: ventiladores, bombas centrífugas
- 1.5–2.0 — Choques moderados: compressores, misturadores
- 2.0–3.0 — Choques severos: britadores, prensas, laminadores
Consulte sempre o catálogo do fabricante do acoplamento para obter os fatores específicos da aplicação.
A rigidez de torção (Ct) é o binário necessário por unidade de ângulo de torção, medido em N·m/rad. Uma rigidez mais elevada significa uma transmissão de movimento mais precisa, mas menor amortecimento de vibrações. A norma DIN 740 define valores de rigidez estática e dinâmica.
A frequência natural de torção do sistema acoplamento-veio deve estar separada das frequências de excitação (velocidade do veio e harmónicas) em pelo menos 20%. A ressonância provoca vibração excessiva, fadiga do acoplamento e potencial rotura. A DIN 740-2 recomenda fn/fop > 1,2 ou < 0,8.
A DIN 740 é a norma alemã para acoplamentos de veios flexíveis. A Parte 2 abrange as características de vibração de torção, definindo como medir e especificar a rigidez de torção dinâmica, o fator de amortecimento e a influência do acoplamento nas frequências próprias do sistema.
Os procedimentos descritos nesta página foram desenvolvidos e testados em campo pela equipe da Vibromera utilizando o Balanset-1A, um balanceador portátil de dois canais e analisador de vibração para balanceamento de rotores no local.
Instrumentos e software profissionais de balanceamento em campo. Atenda à conformidade ISO 21940-11 no local. Utilizado em mais de 50 países.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko é engenheiro de análise de vibrações e fundador e diretor executivo da Vibromera. Há mais de 15 anos ele balanceia equipamentos rotativos em campo, e não em uma bancada de testes: trituradores, ventiladores industriais, britadores, centrífugas, eixos e fusos. Foi desse trabalho que nasceram os instrumentos Balanset — eles foram concebidos como uma ferramenta que o especialista pode levar até a máquina e usar sozinho, no local, e não como equipamento de laboratório. A Vibromera foi fundada em 2017 e, desde 2023, está sediada no Porto, em Portugal. É aqui que acontecem o desenvolvimento, a montagem e o suporte da linha Balanset. O instrumento principal é o Balanset-1A, um analisador portátil para balanceamento em um e dois planos e para diagnóstico de vibrações. Nikolai participa pessoalmente do suporte ao cliente, da solução de casos difíceis de balanceamento e do desenvolvimento do software. Ele atende clientes no mundo todo, em qualquer idioma.
