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Calculadora de excentricidade radial do eixo
Estime o batimento radial do veio (TIR — Total Indicator Reading) que corresponde ao limite de desequilíbrio residual da ISO 21940-11 para a sua classe de qualidade de equilibragem e velocidade, e use-o para rastrear o batimento medido quanto ao risco de desequilíbrio. Nota: a ISO 21940-11 estabelece limites de desequilíbrio — a própria tolerância geométrica de batimento vem do desenho do veio ou da especificação do fabricante.
Resultados
Excentricidade Permitida
Considerando o grau de qualidade de equilibragem G e a velocidade de operação:
- G — grau de qualidade do equilíbrio (mm/s)
- n — velocidade de operação (RPM)
- ω — velocidade angular (rad/s) = 2πn/60
Leitura total do indicador
A TIR medida por um indicador de mostrador é o dobro da excentricidade (pico a pico):
Âmbito desta verificação: eper na ISO 21940-11 é um residual admissível desequilíbrio (excentricidade do centro de massa), não uma tolerância geométrica de batimento. TIR = 2 × eper é, portanto, um rastreio valor: se o batimento medido do munhão exceder este valor, o deslocamento do centro de massa apenas devido ao batimento já poderá exceder o limite de equilibragem para a classe G selecionada. Não substitui a tolerância geométrica de batimento no desenho do veio, e um veio com TIR baixo ainda pode estar desequilibrado (distribuição de massa), ao passo que o TIR medido pode incluir erro de forma, empeno, assento do rolamento ou erro de montagem que não se traduz um-para-um em desequilíbrio.
Desequilíbrio Equivalente
Exemplo prático
Dado: 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 batimento equivalente ao desequilíbrio (valores de triagem)
| Classe | 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 equipa da Vibromera com o Balanset-1A, um equilibrador de dois canais e analisador de vibrações portátil para equilibragem 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 que equilibra equipamentos rotativos no terreno e não numa bancada de ensaio: destroçadores, ventiladores industriais, britadeiras, centrifugadoras, veios e fusos. Foi desse trabalho que nasceram os instrumentos Balanset — foram concebidos como uma ferramenta que o técnico pode levar até à máquina e utilizar 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 decorrem o desenvolvimento, a montagem e o apoio à linha Balanset. O instrumento de referência é o Balanset-1A, um analisador portátil para equilibragem em um e dois planos e para diagnóstico de vibrações. Nikolai participa pessoalmente no apoio ao cliente, na resolução de casos de equilibragem difíceis e no desenvolvimento do software. Trabalha com clientes em todo o mundo, em qualquer idioma.
