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Balanceamento em Campo · Guia Completo

Instrução de Balanceamento Dinâmico de Eixos: Estático vs Dinâmico, Procedimento em Campo e Classes ISO 21940

Tudo o que um engenheiro de campo precisa para balancear rotores in loco — desde a física do desbalanceamento até a verificação final. Procedimento em sete etapas, fórmulas de massa de teste, medição do ângulo de correção e tabelas de tolerância ISO. Testado em mais de 2.000 rotores em ventiladores, trituradores, britadores e eixos.

✎ Nikolai Shelkovenko Atualizado: fev. 2026 ~18 min de leitura

O Que É Balanceamento Dinâmico?

Definição

Balanceamento dinâmico é o processo de medição e correção da distribuição desigual de massa de um corpo rotativo (rotor) enquanto ele gira na velocidade de operação. Diferentemente do balanceamento estático, que corrige o deslocamento de massa em um único plano, o balanceamento dinâmico trata do desbalanceamento em dois ou mais planos simultaneamente, eliminando tanto a força centrífuga quanto o par de forças oscilantes que causam vibração nos rolamentos.

Toda parte rotativa — de um rotor de triturador de 200 kg a um fuso de broca dental de 5 g — possui algum desbalanceamento residual. Tolerâncias de fabricação, inconsistências de material, corrosão e depósitos acumulados deslocam o centro de massa do eixo geométrico de rotação. O resultado é uma força centrífuga que cresce com o quadrado da velocidade: dobre as RPM e a força quadruplica.

Um rotor girando a 3.000 RPM com apenas 10 g de desbalanceamento a um raio de 150 mm gera aproximadamente 150 N de força rotativa — o suficiente para destruir rolamentos em semanas. O balanceamento dinâmico reduz essa força a um nível especificado por normas internacionais (ISO 21940‑11, anteriormente ISO 1940), estendendo a vida útil dos rolamentos de meses para anos e reduzindo o tempo de inatividade relacionado à vibração.

Nota do engenheiro de campo
Em 13 anos de trabalho de campo, o desbalanceamento foi a causa raiz em aproximadamente 40% das reclamações de vibração que investigo. É também a falha mais fácil de corrigir in loco — um técnico treinado com o instrumento adequado termina em 30–45 minutos sem remover o rotor.

Balanceamento Estático vs Dinâmico

Plano único
Rotor em desbalanceamento estático — o ponto pesado gira para a parte inferior
Balanceamento Estático

O centro de gravidade do rotor está deslocado do eixo de rotação em um plano. Quando colocado em apoios de aresta, o lado mais pesado rola para baixo — você pode detectar isso sem girar.

Correção: adicionar ou remover massa em uma única posição angular oposta ao ponto pesado. Um plano de correção é suficiente.

Aplica-se a: peças estreitas em forma de disco onde o diâmetro > 7× largura — volantes, rodas abrasivas, impelidores de disco único, lâminas de serra, discos de freio.

Dois planos
Rotor longo em desbalanceamento dinâmico — dois deslocamentos de massa em planos diferentes
Balanceamento Dinâmico

Dois (ou mais) deslocamentos de massa ficam em planos diferentes ao longo do comprimento do rotor. Eles podem se cancelar estaticamente — o rotor fica parado nos apoios de aresta — mas criam um par de forças oscilante ao girar. Esse par não pode ser detectado ou corrigido sem rotação.

Correção: duas massas compensatórias em dois planos separados. O instrumento calcula a massa e o ângulo para cada plano a partir da matriz de coeficientes de influência.

Aplica-se a: rotores alongados — eixos, ventiladores com impelidores largos, rotores de mulcher, rolos, impelidores de bombas multiestágio, turbinas.

Distinção principal: um rotor balanceado estaticamente ainda pode ter desbalanceamento dinâmico severo. As forças em um plano opõem-se exatamente às de outro, então o rotor não rola nos apoios — mas no momento em que gira, o par cria vibração violenta nos rolamentos. O balanceamento dinâmico em dois planos detecta o que os métodos estáticos perdem.

Quatro Tipos de Desbalanceamento

ISO 21940‑11 distingue quatro padrões fundamentais de desbalanceamento. Entender qual deles predomina ajuda a escolher a estratégia de balanceamento correta.

Estático
Ponto pesado único. CG deslocado paralelamente ao eixo de rotação. Detectável em repouso. Correção em plano único.
Par
Duas massas iguais a 180° de distância em planos diferentes. Força resultante = 0, mas cria um torque (par). Invisível em repouso.
Quase-estático
Combinação de estático + par onde o eixo principal de inércia intersecta o eixo de rotação em um ponto diferente do CG.
Dinâmico
Caso geral: eixo principal de inércia nem intersecta nem é paralelo ao eixo de rotação. O padrão mais comum no mundo real. Correção em dois planos obrigatória.

Na prática, quase todo rotor que você encontra em campo tem desbalanceamento dinâmico — uma combinação de componentes de força e par. É por isso que o balanceamento em dois planos é o procedimento padrão para qualquer rotor que não seja um disco fino.

Quando Usar Balanceamento em Plano Único vs Dois Planos

O fator decisivo é a razão geométrica L/D (comprimento axial para diâmetro externo) combinada com sua velocidade de operação.

Critério Plano Único (1 sensor) Dois Planos (2 sensores)
Razão L/D L/D < 0,14 (diâmetro > 7× largura) L/D ≥ 0,14
Peças típicas Roda abrasiva, volante, impelidor de disco único, polia, disco de freio, lâmina de serra Rotor de ventilador, triturador, eixo, rolo, bomba multietapa, turbina, britador
Tipos de desbalanceamento corrigidos Apenas estático (força) Estático + conjugado + dinâmico (força + momento)
Planos de correção 1 2
Rodadas de medição 2 (inicial + 1 teste) 3 (inicial + 2 testes, um por plano)
Tempo no local 15–20 min 30–45 min
Regra prática
Se os planos de correção estiverem separados por menos de ⅓ do vão entre rolamentos do rotor, o acoplamento cruzado entre planos é pequeno e o balanceamento em plano único pode funcionar mesmo para L/D > 0,14. Mas se você tiver um instrumento de dois canais, use sempre dois planos — leva apenas 10 minutos a mais e detecta o desbalanceamento de momento que o plano único perde.

Classes de Qualidade de Balanceamento ISO 21940‑11

A ISO 21940‑11 (sucessora da ISO 1940‑1) atribui a cada classe de máquinas rotativas um grau de qualidade de balanceamento G, definido como a velocidade máxima admissível do centro de gravidade do rotor em mm/s. O desbalanceamento residual específico admissível eper (em g·mm/kg) é derivado do grau e da velocidade de operação:

Desbalanceamento específico admissível
eper = G × 1000 / ω = G × 1000 / (2π × RPM / 60)
eper — desbalanceamento residual específico admissível, g·mm/kg
G — grau de qualidade de balanceamento (ex.: 6,3 significa 6,3 mm/s)
ω — velocidade angular, rad/s
RPM — velocidade de operação, rev/min
Grau e·ω, mm/s Tipos de máquina
G 0.4 0.4 Giroscópios, fusos de retificadoras de precisão
G 1.0 1.0 Turboalimentadores, turbinas a gás, pequenos enrolamentos de motores elétricos com requisitos especiais
G 2.5 2.5 Motores elétricos, geradores, turbinas médias/grandes, bombas com requisitos especiais
G 6.3 6.3 Ventiladores, bombas, máquinas de processo, volantes, centrífugas, máquinas industriais em geral
G 16 16 Máquinas agrícolas, britadores, eixos cardan, partes de máquinas de britagem
G 40 40 Rodas de automóveis, conjuntos de virabrequim (produção em série)
G 100 100 Conjuntos de virabrequim de grandes motores diesel marítimos de baixa rotação

Exemplo Prático: Rotor de Ventilador

Um rotor de ventilador centrífugo pesa 80 kg, opera a 1.450 RPM e o raio de correção é de 250 mm. Grau exigido: G 6,3.

Cálculo
eper = 6,3 × 1000 / (2π × 1450 / 60) = 6300 / 151,8 ≈ 41,5 g·mm/kg
Desbalanceamento total admissível = 41,5 × 80 = 3.320 g·mm
No raio de correção de 250 mm: massa residual máxima = 3320 / 250 = 13,3 g por plano
Isso significa que cada plano de correção pode reter no máximo 13,3 g de desbalanceamento — aproximadamente o peso de três arruelas M6.

Normas relacionadas: ISO 21940‑11 (rotores rígidos), ISO 21940‑12 (rotores flexíveis), ISO 10816‑3 (limites de severidade de vibração), ISO 1940 (antecessora legada).

Procedimento de Balanceamento em Campo em Sete Etapas

Este é o método dos coeficientes de influência para balanceamento em campo em dois planos, aplicado com um instrumento portátil como o Balanset‑1A. A mesma lógica funciona com qualquer analisador de balanceamento de dois canais.

1
Prepare o Rotor e Monte os Sensores
Limpe as caixas dos rolamentos de sujeira e graxa — os sensores devem assentar perfeitamente na superfície metálica. Monte o sensor de vibração 1 na caixa do rolamento mais próxima do Plano 1 (geralmente a extremidade acionada). Monte o sensor 2 perto Plano 2 (extremidade não acionada). Cole fita refletiva no eixo para o tacômetro a laser. Conecte todos os cabos à unidade de medição.
2
Meça a Vibração Inicial (Run 0)
Inicie o rotor e leve-o à velocidade operacional estável. O instrumento mede a amplitude de vibração (mm/s) e o ângulo de fase (°) em ambos os sensores simultaneamente. Este é o valor de referência — a "doença" do rotor antes do tratamento. Registre os valores e pare a máquina.
Dica de campo: Aguarde pelo menos 10–15 segundos após a estabilização das RPM antes de registrar. Transientes térmicos e correntes de ar se estabilizam nos primeiros segundos.
Medição inicial de vibração em um rotor — tela do Balanset-1A mostrando leituras de referência
3
Instale a Massa de Teste no Plano 1 (Run 1)
Pare o rotor. Fixe uma massa de teste de massa conhecida em uma posição angular arbitrária no Plano 1. Marque essa posição claramente — ela se tornará sua referência de 0° para medição de ângulo posteriormente. Reinicie o rotor e registre a vibração em ambos os sensores. O instrumento agora sabe como o campo de vibração do rotor muda quando massa é adicionada no Plano 1.
Dica de campo: Use um parafuso com arruela preso à borda do rotor, ou uma abraçadeira de mangueira com porca para fixação rápida. A massa de teste deve produzir uma mudança de vibração mensurável (≥30 % de mudança de amplitude ou ≥30° de mudança de fase em qualquer sensor).
Quanto deve pesar a massa de teste? Use a fórmula empírica: Mt = Mr × K / (Rt × (N/100)²) onde Mr = massa do rotor (g), K = coeficiente de rigidez do suporte (1–5, use 3 para média), Rt = raio de instalação (cm), N = RPM. Ou use nosso calculadora online de massa de teste — insira os parâmetros do seu rotor e obtenha a massa recomendada instantaneamente.
Instalando uma massa de calibração no primeiro plano de correção
4
Mova a Massa de Teste para o Plano 2 (Run 2)
Pare o rotor. Remova a massa de teste do Plano 1. Fixe a mesma massa de teste (ou uma de massa conhecida semelhante) em uma posição arbitrária no Plano 2. Marque este segundo ponto de referência. Reinicie e registre a vibração em ambos os sensores. Agora o instrumento possui a matriz completa de coeficientes de influência — quatro coeficientes complexos ligando o desbalanceamento em qualquer plano à vibração em qualquer sensor.
Dica de campo: Se você usar uma massa de teste diferente no Plano 2, insira o valor correto no software — o cálculo se ajusta automaticamente.
Movendo a massa de teste para o segundo plano de correção para a segunda corrida de teste
5
Calcular Massas de Correção
O instrumento resolve as equações dos coeficientes de influência e exibe: massa (g) e ângulo (°) para o Plano 1, e massa (g) e ângulo (°) para o Plano 2. O ângulo é medido a partir da posição da massa de teste no sentido de rotação do rotor. Se o software indicar "remover", significa que a massa de correção deve ser colocada a 180° oposto à posição indicada de "adicionar".
6
Instalar Massas de Correção
Remova a massa de teste do Plano 2. Fabrique ou selecione massas de correção correspondentes às massas calculadas. Meça o ângulo a partir da marca de referência da massa de teste no sentido de rotação. Fixe as massas de correção firmemente — soldagem, abraçadeiras de mangueira, massas com parafuso de pressão ou parafusos, dependendo do tipo de máquina e velocidade.
Dica de campo: Se você não puder colocar uma massa no ângulo exato (por exemplo, apenas furos para parafusos disponíveis), use a função de divisão de massa — o instrumento decompõe o vetor de correção em dois componentes nas posições disponíveis mais próximas.
Diagrama mostrando a medição do ângulo da massa de correção — a partir da posição da massa de teste no sentido de rotação
7
Verifique o Balanceamento (Run de Verificação)
Reinicie o rotor e registre a vibração final. Compare com a linha de base inicial e com a tolerância da ISO 21940‑11 para a classe da sua máquina. Se a vibração estiver dentro da especificação, você terminou. Se não, o instrumento pode realizar um execução de ajuste (trim run) — ele usa os coeficientes de influência existentes para calcular uma pequena correção adicional sem novas massas de teste.
Dica de campo: Uma corrida de ajuste geralmente é suficiente. Se você precisar de mais de dois ajustes, algo mudou entre as corridas — verifique massas soltas, crescimento térmico ou variação de velocidade.
Corrida de verificação final mostrando níveis de vibração significativamente reduzidos após o balanceamento
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Cálculo da Massa de Teste

A massa de teste deve ser pesada o suficiente para produzir uma mudança de vibração perceptível, mas leve o suficiente para não sobrecarregar os rolamentos ou criar uma condição perigosa. A fórmula empírica padrão leva em conta a massa do rotor, o raio de correção, a velocidade operacional e a rigidez do suporte:

Fórmula da massa de teste
Mt = Mr × K / (Rt × (N / 100)²)
Mt — massa da massa de teste, gramas
Mr — massa do rotor, gramas
K — coeficiente de rigidez do suporte (1 = suportes macios, 3 = médio, 5 = fundação rígida)
Rt — raio de instalação da massa de teste, cm
N — velocidade operacional, RPM

Não quer fazer os cálculos à mão? Use nosso calculadora online de massa de teste ↗ — insira os parâmetros do seu rotor, tipo de suporte e nível de vibração e obtenha a massa recomendada instantaneamente.

Exemplos Práticos (K = 3, rigidez média)

Máquina Massa do rotor RPM Raio Massa de teste (K = 3)
Rotor de mutilador 120 kg 2,200 30 cm 360.000 / (30 × 484) ≈ 25 g
Ventilador industrial 80 kg 1,450 40 cm 240.000 / (40 × 210,25) ≈ 29 g
Tambor de centrífuga 45 kg 3,000 15 cm 135.000 / (15 × 900) = 10 g
Eixo de britador 250 kg 900 25 cm 750.000 / (25 × 81) ≈ 370 g
Dica prática: verifique a resposta
A fórmula fornece a massa de teste mínima que deve produzir uma resposta mensurável. Após a corrida de teste, verifique se a fase mudou em pelo menos 20–30° e se a amplitude mudou em 20–30%. Se a resposta for muito pequena, dobre ou triplique a massa de teste e repita. Em rotações muito baixas (< 500 RPM), a fórmula pode gerar valores impraticavelmente altos — nesse caso, use 10% do peso do rotor dividido pelo raio de correção como ponto de partida.

Medição do Ângulo de Correção

O instrumento de balanceamento fornece dois números por plano: massa (quanto peso) e ângulo (onde colocá-lo). O ângulo é sempre referenciado à posição da massa de teste.

Tela do software Balanset-1A — janela de resultados de balanceamento de dois planos mostrando massa e ângulo da massa de correção no diagrama polar
Tela de resultado do Balanset‑1A: o software calcula a massa de correção e o ângulo para cada plano e exibe vetores em um gráfico polar. Vetores vermelhos mostram a correção necessária; verde mostra a vibração residual após a corrida de ajuste.

Como Medir o Ângulo

Gráfico polar mostrando o ângulo da massa de correção em relação à posição da massa de teste
  • Ponto de referência (0°): a posição angular onde você colocou a massa de teste. Marque-a claramente no rotor antes da corrida de teste.
  • Direção de medição: sempre no sentido de rotação do rotor.
  • Leitura do ângulo: o instrumento exibe o ângulo f₁ para o Plano 1 e f₂ para o Plano 2. A partir da marca da massa de teste, conte esse número de graus no sentido de rotação — é aí que a massa de correção deve ser colocada.
  • Se for remover massa: coloque a correção a 180° oposto à posição indicada de "adicionar".

Divisão de Peso em Posições Fixas

Gráfico polar mostrando a divisão da massa em duas posições fixas de furos de parafuso

Quando o rotor possui furos pré-perfurados ou posições de montagem fixas (por exemplo, parafusos das pás do ventilador), pode não ser possível colocar uma massa no ângulo exato calculado. O Balanset‑1A inclui uma função de divisão de massa: você insere os ângulos das duas posições disponíveis mais próximas e o software decompõe o único vetor de correção em duas massas menores nessas posições. O efeito combinado corresponde ao vetor original.

Planos de Correção e Posicionamento dos Sensores

Diagrama mostrando planos de correção e pontos de medição do sensor em um rotor

O plano de correção é a posição axial no rotor onde você adiciona ou remove massa. O sensor mede a vibração no rolamento mais próximo. Algumas regras principais:

  • O sensor vai no mancal — o mais próximo possível da linha central do rolamento, na direção radial (horizontal preferencial).
  • Plano 1 corresponde ao Sensor 1, Plano 2 ao Sensor 2. Mantenha a numeração consistente ou o software trocará os planos de correção.
  • Maximizar a separação dos planos: quanto maior a distância entre os dois planos de correção, melhor a resolução do desbalanceamento de momento. A separação prática mínima é ⅓ do vão entre mancais.
  • Escolha posições acessíveis: o plano de correção deve ser um local onde você possa fisicamente fixar massas — uma borda de flange, círculo de furos, aro ou superfície de soldagem.
Rotor de triturador mostrando planos de correção (azul 1 e 2) e pontos de instalação de massa (vermelho 1 e 2)

Na foto acima, um rotor de mulcher está preparado para balanceamento em dois planos. Marcadores azuis 1 e 2 indicam as posições dos sensores nos mancais. Marcadores vermelhos 1 e 2 mostram os planos de correção — neste caso, as extremidades flangeadas do corpo do rotor onde as massas serão soldadas.

Rotor em Cantilever (Excentrico)

Rotores em cantilever — impelidores de ventiladores, volantes montados fora do vão dos rolamentos, impelidores de bombas — exigem um layout diferente de sensores e planos. Ambos os planos de correção estão do mesmo lado dos rolamentos, e a colocação dos sensores deve levar em conta a massa excentrica amplificando o desbalanceamento de momento.

Diagrama esquemático de conexão do sensor e disposição dos planos de correção para um rotor em balanço (sobreposto) — configuração de dois planos do Balanset-1A
Diagrama de conexão de sensores para um rotor em cantilever: ambos os planos de correção estão fora do vão dos rolamentos.
Balanceamento de rotor em balanço em campo — posições do sensor e dos planos de correção marcadas no equipamento real
Exemplo em campo: rotor em cantilever com posições de sensor e plano de correção marcadas.

Aplicações por Tipo de Máquina

Ventiladores e Sopradores Industriais
600–3.600 RPM · G 6,3 · Dois planos
Tarefa de balanceamento em campo mais comum. Ventiladores centrífugos, ventiladores axiais, sopradores. Cuidado com o acúmulo de poeira nas pás — ele desloca o equilíbrio ao longo do tempo. Rebalancear após a limpeza ou substituição das pás.
Rotores de Trituradores e Cortadores de Grama
1.800–2.500 RPM · G 16 · Dois planos
Rotores pesados (80–200 kg) com lâminas substituíveis. O desbalanceamento aparece após o desgaste ou substituição das lâminas. Corrigir em dois planos nas flanges extremas do rotor. Melhoria típica: 12 → 1 mm/s.
Britadores e Moinhos de Martelos
600–1.200 RPM · G 16 · Dois planos
Rotores extremamente pesados (200–1.000+ kg). As massas de teste são grandes (parafusos de 5–15 kg). A baixa RPM significa um desbalanceamento residual admissível maior — mas as cargas de impacto e o custo dos rolamentos ainda justificam o balanceamento.
Centrífugas
1.000–10.000 RPM · G 2,5–6,3 · Dois planos
Centrífugas de cesto ou disco em alimentos, química e farmácia. Alta velocidade exige tolerância rigorosa. O balanceamento em campo evita desmontagem demorada. Verificar acúmulo de produto dentro do tambor.
Motores Elétricos e Geradores
750–3.600 RPM · G 2,5 · Dois planos
As armaduras dos motores são balanceadas na fábrica, mas o rebalanceamento é necessário após reparo de enrolamento, substituição de rolamento ou alterações no acoplamento. Testar com metade do acoplamento acoplada para melhores resultados.
Parafusos e Rotores de Colheitadeiras
400–1.200 RPM · G 16 · Dois planos
Parafusos longos e rotores de trilha acumulam desbalanceamento de solo e resíduos de cultura. O balanceamento sazonal antes da colheita evita falha nos rolamentos no campo. Massas de correção soldadas nas hélices.
Impelidores de Bombas
1.450–3.600 RPM · G 6,3 · Um ou Dois planos
Impelidores em balanço geralmente precisam apenas de correção em um plano se forem estreitos. Para bombas multietapas, cada impelidor é balanceado individualmente em um mandril antes da montagem.
Turboalimentadores
30.000–300.000 RPM · G 1,0 · Dois planos
Ultra-alta velocidade exige G 1,0 ou tolerância mais rigorosa. Remoção de material por retificação — sem massas soldadas nessas velocidades. Exige sensores de vibração de alta frequência.

Métodos de Fixação de Massas

Método Fixação Melhor para Limites
Soldagem Arruelas ou placas de aço soldadas de fixação na borda do rotor Trituradores, britadores, rotores industriais pesados Permanente. Não pode ser usado em alumínio ou aço inoxidável sem eletrodo especial
Parafusos e porcas Parafusos através de furos pré-perfurados com porcas de trava Impelidores de ventiladores, volantes, flanges de acoplamento Requer furos existentes ou nova perfuração
Grampos de mangueira Grampo de mangueira de aço inoxidável com massa intercalada Eixos, rolos, rotores cilíndricos em campo Temporário ou semipermanente. Verificar o torque do grampo
Clip com parafuso de pressão Massas de clip pré-fabricadas (como massas de pneu) Pás de ventilador, bordas finas, rotores leves Faixa de massa limitada. Pode escorregar em altas RPM
Adesivo (epóxi) Massa colada à superfície Rotores de precisão, ambientes limpos Requer superfície limpa e seca. Limite de temperatura ~120°C
Remoção de material Perfuração ou retificação para remover material do lado pesado Turboalimentadores, fusos de alta velocidade, impelidores Permanente e preciso, mas irreversível. Usar quando adicionar massa não for seguro

Erros Comuns no Balanceamento em Campo

# Erro Consequência Correção
1 Sensor montado em uma proteção ou tampa A ressonância da tampa distorce as leituras de amplitude e fase → correção incorreta Sempre montar na superfície metálica do mancal
2 Massa de teste muito leve A mudança de fase e amplitude está dentro do ruído → os coeficientes de influência são pouco confiáveis Garanta mudança de amplitude ≥30% ou mudança de fase ≥30° em pelo menos um sensor
3 Variação de velocidade entre as rodadas A vibração em 1× muda com RPM² — mesmo uma mudança de 5% na velocidade corrompe os dados Use um tacômetro para rastreamento preciso de RPM. Aguarde a estabilização da velocidade
4 Esquecer de remover a massa de teste O cálculo da correção inclui o efeito da massa de teste → o resultado é sem sentido Siga uma rotina rigorosa: remova a massa de teste antes de instalar as massas de correção
5 Confundir Plano 1 e Plano 2 As massas de correção vão para os planos errados → a vibração aumenta Rotele os sensores e planos claramente. Sensor 1 → Plano 1, Sensor 2 → Plano 2
6 Medir o ângulo oposto à rotação A correção vai para 360° − f em vez de f → lado oposto do rotor Confirme o sentido de rotação antes de começar. Meça sempre no sentido de rotação
7 Expansão térmica durante as rodadas A folga do rolamento muda entre as partidas a frio → medições com deriva Ou aqueça até o estado estacionário antes da rodada 0, ou complete todas as rodadas rapidamente (<5 min de intervalo)
8 Usar plano único em um rotor longo O desbalanceamento de momento permanece sem correção → a vibração pode até aumentar no mancal distante Use balanceamento em dois planos para qualquer rotor onde L/D ≥ 0,14 ou a separação entre planos seja significativa

Relatório de Campo: Balanceamento de Rotor de Desfolhador

Dados reais de campo · Fevereiro de 2025
Desfolhador de Martelos — Maschio Bisonte 280
Vibração antes
12,4 mm/s
Vibração depois
0,8 mm/s
Redução
93.5%
Tempo no local
38 min

Máquina: Desfolhador de facas Maschio Bisonte 280, rotor de 165 kg, velocidade da tomada de força (PTO) de 2.100 RPM. O cliente relatou vibração severa após substituir 8 facas.

Configuração: Dois acelerômetros nas caixas dos rolamentos, tacômetro a laser no eixo da PTO. Modo de dois planos do Balanset-1A.

Medição 0: Sensor 1 = 12,4 mm/s @ 47°, Sensor 2 = 8,9 mm/s @ 213°. Zona D (perigo) da ISO 10816-3.

Rodadas de teste: Massa de teste de 500 g usada em ambos os planos. Resposta clara — mudança de amplitude >60% em ambos os sensores.

Correção: Plano 1: 340 g soldados a 128°. Plano 2: 215 g soldados a 276°.

Verificação: Sensor 1 = 0,8 mm/s, Sensor 2 = 0,6 mm/s. Zona A (boa) da ISO. Nenhuma rodada de ajuste necessária.

Balanceamento Dinâmico em Dois Planos de um Ventilador

Ventiladores industriais — centrífugos, axiais e de fluxo misto — estão entre os rotores mais comuns balanceados em campo. O procedimento abaixo detalha um trabalho real em dois planos em um ventilador radial usando o Balanset-1A.

Definição dos Planos e Instalação dos Sensores

Limpe as superfícies para instalação dos sensores de sujeira e óleo. Os sensores devem encaixar firmemente na superfície metálica da caixa do rolamento — nunca monte em tampas, proteções ou painéis de chapa metálica sem suporte.

Diagrama de conexão do sensor para balanceamento de dois planos de ventilador — configuração do Balanset-1A com planos de correção marcados
Conexão dos sensores e disposição dos planos de correção para um impelidor de ventilador montado em cantilever.
Rotor de ventilador com posições dos sensores e planos de correção marcados em zonas vermelha e verde
Posições dos sensores e planos de correção em um rotor de ventilador: Sensor 1 (vermelho) próximo à frente, Sensor 2 (verde) próximo à traseira.
  • Sensor 1 (vermelho): Instale mais próximo da frente do ventilador (lado do Plano 1).
  • Sensor 2 (verde): Instale mais próximo da traseira do ventilador (lado do Plano 2).
  • Plano 1 (zona vermelha): Plano de correção no disco do impelidor, mais próximo da frente.
  • Plano 2 (zona verde): Plano de correção mais próximo da placa traseira ou do cubo.

Conecte ambos os sensores de vibração e o tacômetro a laser ao Balanset-1A. Cole fita refletiva no eixo ou no cubo para referência de RPM.

Processo de Balanceamento

Ligue o ventilador e faça medições iniciais de vibração (Run 0). Instale uma massa de teste de massa conhecida no Plano 1 em um ponto arbitrário, ligue o ventilador e registre a mudança de vibração (Run 1). Mova a massa de teste para o Plano 2 em um ponto arbitrário, ligue o ventilador novamente e registre (Run 2). O software do Balanset-1A usa as três medições para calcular a massa de correção e o ângulo para cada plano.

Instalando massas de correção em um impelidor de ventilador após o balanceamento de dois planos com o Balanset-1A
Massas de correção instaladas no impelidor do ventilador nas posições calculadas pelo Balanset-1A.

Medição de Ângulo para Massas de Correção do Ventilador

O ângulo é medido a partir da posição da massa de teste no sentido de rotação do ventilador — exatamente como descrito na Medição do Ângulo de Correção seção acima. Marque onde a massa de teste foi colocada (referência de 0°), depois conte o ângulo indicado ao longo do sentido de rotação para encontrar a posição da massa de correção.

Tela do software Balanset-1A mostrando resultados de balanceamento de dois planos para um ventilador — diagrama polar com vetores de correção
Tela de resultado de balanceamento em dois planos do Balanset-1A: massa de correção e ângulo exibidos para ambos os planos.

Com base nos ângulos e massas calculados pelo software, instale as massas de correção no Plano 1 e no Plano 2. Ligue o ventilador mais uma vez e verifique se a vibração caiu para um nível aceitável conforme ISO 21940‑11 (tipicamente G 6.3 para ventiladores de uso geral). Se a vibração residual ainda estiver acima do alvo, realize uma rodada de ajuste.

Perguntas Frequentes

O balanceamento estático corrige o desbalanceamento em um único plano — o centro de gravidade do rotor é deslocado de volta para o eixo de rotação. Funciona para peças estreitas e em forma de disco onde o diâmetro é maior que 7 vezes a largura. O balanceamento dinâmico corrige o desbalanceamento em dois planos simultaneamente, abordando tanto o desbalanceamento de força quanto o de momento. É necessário para qualquer rotor alongado onde as massas estão distribuídas ao longo do comprimento do eixo. Um rotor pode estar balanceado estaticamente, mas desbalanceado dinamicamente — o componente de momento é invisível até que o rotor gire.
Use a fórmula: Mt = Mr × K / (Rt × (N/100)²), onde M está em gramas, R em cm e N em RPM. K é o coeficiente de rigidez do suporte (1 = macio, 3 = médio, 5 = rígido). O objetivo é produzir uma mudança de amplitude de pelo menos 20–30% ou uma mudança de fase de 20–30°. Ou pule a matemática e use nosso calculadora online de massa de teste. Em baixas velocidades abaixo de 500 RPM, use a regra estática de 10% em vez disso: massa de teste = 10% da massa do rotor / raio de correção.
Use um único plano para rotores estreitos em forma de disco onde o diâmetro excede 7 vezes a largura axial — volantes, rodas abrasivas, lâminas de serra. Use dois planos para qualquer coisa mais longa: eixos, impelidores de ventilador, rotores de desfolhador, rolos, conjuntos de bombas de múltiplos estágios. Em caso de dúvida, escolha sempre dois planos — ele captura o desbalanceamento de momento que o plano único perde, e adiciona apenas uma rodada de medição extra (cerca de 10 minutos).
A ISO 21940-11:2016 é a norma atual para rotores rígidos. Ela substituiu a ISO 1940-1:2003. Ela define graus de qualidade de balanceamento de G 0.4 (giroscópios) a G 4000 (virabrequins de diesel marinho lentos). Graus comuns: G 6.3 para ventiladores e bombas, G 2.5 para motores elétricos, G 1.0 para rotores de turbocompressores, G 16 para máquinas agrícolas e britadores. O grau vezes a velocidade angular dá a velocidade máxima admissível do CG em mm/s — a partir daí você calcula a massa residual permitida no raio de correção.
O instrumento calcula o ângulo de correção em relação à posição da massa de teste. Marque onde você colocou a massa de teste — este é seu ponto de referência 0°. Em seguida, meça o ângulo indicado no sentido de rotação do rotor a partir desse ponto de referência. A massa de correção vai na posição resultante. Se o instrumento indicar para remover massa, coloque-a 180° oposta. Use um transferidor ou divida a circunferência em segmentos marcados antes de começar.
Sim — isso é chamado de balanceamento em campo ou balanceamento in situ. Você monta sensores de vibração nas caixas dos rolamentos, conecta uma referência de tacômetro e opera a máquina na velocidade de funcionamento. Um instrumento portátil como o Balanset-1A guia você pela sequência de massa de teste e calcula as correções. O balanceamento em campo economiza horas de tempo de desmontagem, elimina erros de alinhamento da reinstalação e balanceia o rotor sob condições reais de operação — incluindo o efeito do acoplamento, crescimento térmico e rigidez real dos rolamentos.

Equipamento para Balanceamento em Campo

Balanset‑1A é um instrumento portátil de dois canais que realiza balanceamento dinâmico de plano único e de dois planos, além de análise de vibração (velocidade global, espectros, forma de onda). É fornecido como um kit completo:

  • 2× sensores de vibração piezoelétricos com suportes magnéticos
  • Tacômetro a laser (sensor de RPM sem contato) com fita refletiva
  • Unidade de medição USB (conecta a qualquer laptop Windows)
  • Software: assistente de balanceamento, medidor de vibração, analisador de espectro
  • Estojo de transporte com todos os cabos e acessórios

Faixa de RPM: 300–100.000. Faixa de vibração: 0,5–80 mm/s RMS. Precisão de fase: ±1°. Divisão de massa, corridas de ajuste, verificação de tolerância e geração de relatórios incluídos no software. O kit completo pesa 3,5 kg.

Balanset‑1A — Balanceador Portátil e Analisador de Vibração
Dois canais. Dois planos. Um instrumento para balanceamento em campo, medição de vibração e verificação de tolerância ISO.
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NS
Nikolai Shelkovenko
CEO e Engenheiro de Campo · Vibromera
Mais de 13 anos em vibrodiagnóstico e balanceamento em campo. Balanceou pessoalmente mais de 2.000 rotores em trituradores, ventiladores, britadores, centrífugas e colheitadeiras em mais de 20 países.

Nikolai Shelkovenko

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.

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