Ferramenta de Engenharia Gratuita — #010
Calculadora de coeficiente de influência
Balanceamento de rotor em plano único usando o método dos coeficientes de influência. Insira a vibração inicial, os dados da massa de teste e obtenha a massa e o ângulo de correção exatos.
Resultados
Vetores de Vibração
A vibração é representada como vetores complexos com amplitude e fase:
Vetor de Influência
A mudança na vibração causada pela massa de teste:
Massa de Correção
A massa de correção é calculada por divisão complexa:
ℹ️ Observação: O sinal negativo garante que a massa de correção se oponha ao desbalanceamento. O resultado é um vetor: a magnitude fornece a massa em gramas, o argumento fornece a posição angular.
Exemplo Prático
Dados: V₀ = 5∠45°, Teste = 10g@0°, V₁ = 8∠120°
ΔV = V₁ − V₀ = (8∠120°) − (5∠45°) = subtração complexa
W_c = −m_t × V₀ / ΔV → magnitude e ângulo de correção
⚠️ Importante: Sempre remova a massa de teste antes de adicionar a massa de correção. A massa de correção substitui a massa de teste — não deixe ambas no rotor.
Um coeficiente de influência é um número complexo que descreve como uma massa unitária colocada num raio e ângulo específicos afeta a vibração de um rotor. É a razão entre a variação da vibração e a massa que a originou:
C = ΔV / W_trial
Uma vez conhecido, pode ser utilizado para calcular a massa de correção exata necessária para reduzir a vibração a zero (teoricamente).
O processo tem três etapas:
- Arranque 1: Medir a amplitude e a fase da vibração inicial (V₀)
- Arranque 2: Fixar uma massa de ensaio conhecida e medir a nova vibração (V₁)
- Calcular: ΔV = V₁ − V₀, sendo a correção = −m_t × V₀ / ΔV
Remova a massa de ensaio, coloque a massa de correção no ângulo calculado e verifique com um arranque de ensaio final.
Isto é normal e não constitui um problema. Um aumento significa que a massa de ensaio calhou a ser colocada perto do ponto pesado, somando-se ao desequilíbrio. O cálculo vetorial continua a produzir a correção exata.
Contudo, se a vibração aumentar mais de 3–4×, utilize uma massa de ensaio mais pequena por segurança, especialmente em equipamentos com capacidade de carga limitada nas chumaceiras.
Sim, esta é a prática padrão. Após colocar a massa de correção:
- Meça a vibração residual
- Utilize o mesmo coeficiente de influência para um arranque de afinação (trim run)
- Calcule uma pequena correção adicional
Duas a três iterações permitem tipicamente atingir a qualidade de equilibragem pretendida. O coeficiente de influência permanece válido desde que as condições de funcionamento não se alterem.
Fatores principais:
- Estabilidade da velocidade — as medições devem ser feitas às mesmas RPM
- Referência de fase — o sinal do tacómetro deve ser estável
- Estado térmico — deixe a máquina aquecer de forma consistente
- Dimensão da massa de ensaio — deve produzir uma alteração de 20–50% na vibração
- Fixação do sensor — posição do sensor rígida e repetível
- Não linearidade — vibrações muito elevadas podem introduzir erros
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 profissionais de balanceamento em campo com método de coeficiente de influência integrado. Balanceamento em plano único e em dois planos em minutos. Utilizados 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.
