Ferramenta de Engenharia Gratuita
Calculadora de Folga Radial do Eixo
Estime a folga radial do eixo (TIR — Total Indicator Reading) que corresponde ao limite de desbalanceamento residual da ISO 21940-11 para o seu grau de qualidade de balanceamento e velocidade, e triage a folga medida para risco de desbalanceamento. Nota: a ISO 21940-11 estabelece limites de desbalanceamento — a tolerância de folga geométrica em si vem do desenho do eixo ou da especificação do fabricante.
Resultados
Excentricidade Admissível
A partir do grau de qualidade de balanceamento G e da velocidade de operação:
- G — grau de qualidade de balanceamento (mm/s)
- n — velocidade de operação (RPM)
- ω — velocidade angular (rad/s) = 2πn/60
Leitura total do indicador
O TIR medido por um indicador dial é o dobro da excentricidade (pico a pico):
Escopo desta verificação: eper na ISO 21940-11 é um desbalanceamento residual admissível desbalanceamento (excentricidade do centro de massa), não uma tolerância de folga geométrica. TIR = 2 × eper é, portanto, um triagem valor: se a folga do munhão medida excedê-lo, o deslocamento do centro de massa devido apenas à folga já poderia exceder o limite de balanceamento para o grau G selecionado. Não substitui a tolerância de folga geométrica no desenho do eixo, e um eixo com baixo TIR ainda pode estar desbalanceado (distribuição de massa), enquanto o TIR medido pode incluir erro de forma, empenamento, assentamento do rolamento ou erro de configuração que não se traduz diretamente em desbalanceamento.
Desbalanceamento Equivalente
Exemplo Prático
Dados: Velocidade = 3000 RPM, Grau = G6.3, Massa = 45 kg, Diâmetro = 40 mm
ω = 2π × 3000 / 60 = 314,16 rad/s
eper = 6.3 × 1000 / 314.16 = 20,05 μm
TIR = 2 × 20,05 = 40,1 μm
Uper = 20,05 × 45 = 902,3 g·mm
Tabela de Referência de Folga Equivalente ao Desbalanceamento (valores de triagem)
| Grau | Velocidade (RPM) | eper (μm) | TIR Equivalente (μm) |
|---|---|---|---|
| G6.3 | 750 | 80.2 | 160.4 |
| G6.3 | 1500 | 40.1 | 80.2 |
| G6.3 | 3000 | 20.1 | 40.1 |
| G2.5 | 3000 | 7.96 | 15.9 |
| G2.5 | 6000 | 3.98 | 7.96 |
| G1.0 | 6000 | 1.59 | 3.18 |
| G1.0 | 12000 | 0.80 | 1.59 |
O batimento radial (TIR — Total Indicator Reading / Leitura Total do Comparador) é a variação total de distância medida desde a superfície de um veio até um ponto de referência fixo durante uma rotação completa do veio. Indica o quanto o veio se desvia da concentricidade perfeita. O TIR é igual ao dobro da excentricidade.
Apoie o veio em blocos em V ou entre pontos, posicione um comparador perpendicularmente à superfície do veio, coloque o comparador a zero e, de seguida, rode lentamente o veio uma volta completa. O movimento total do ponteiro (máximo menos mínimo) é o TIR (batimento radial).
As causas comuns incluem:
- Veio empenado devido a distorção térmica ou impacto
- Excentricidade de fabrico (erro de torneamento)
- Desgaste ou dano no moente da chumaceira
- Alinhamento incorreto do acoplamento
- Erros de montagem (componentes montados com aperto desalinhados)
Se o centro de massa de um rotor estiver deslocado por uma excentricidade e, o desequilíbrio equivalente é U = e × m, onde m é a massa do rotor. O batimento radial do moente pode deslocar o centro de massa e, assim, contribuir para o desequilíbrio. Contudo, nem todo o desequilíbrio resulta do batimento radial (a distribuição de massa também importa), e o TIR medido pode incluir erros de forma, empeno, assentamento da chumaceira ou erro de montagem que não se traduzem diretamente na proporção de um para um em desequilíbrio.
A tolerância de batimento geométrico provém do desenho do veio ou da especificação do fabricante — a norma ISO 21940-11 define limites de desequilíbrio, e não tolerâncias de batimento. Como valores de triagem de risco de desequilíbrio (TIR equivalente ao limite de desequilíbrio residual):
- G6.3 / 3000 RPM: TIR ≈ 40 μm
- G1.0 / 6000 RPM: TIR ≈ 3.2 μm
- G6.3 / 1500 RPM: TIR ≈ 80 μm
Calcule sempre para as suas condições específicas e verifique a tolerância indicada no desenho.
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.
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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.
