Ferramenta de engenharia gratuita — #011
Decomposição de massa de correção
Divida uma única massa de correção em dois planos de balanceamento usando a regra da alavanca. Isso leva em consideração os diferentes raios dos planos e o deslocamento do centro de gravidade.
Resultados
Decomposição Estática (Regra da Alavanca)
Um desequilíbrio total no centro de gravidade é decomposto em dois planos de correção usando a regra da alavanca inversa:
Então, as massas de correção são:
ℹ️ Nota: Na decomposição estática, ambos os planos recebem correções no mesmo ângulo como correção total. Isto apenas trata o desequilíbrio estático. O desequilíbrio de binário requer correções em ângulos opostos nos dois planos. Quando R₁ ≠ R₂, a massa de correção introduzida é interpretada no raio de referência R_ref = (R₁+R₂)/2, e o desequilíbrio total U = m × R_ref é conservado quando dividido entre os planos.
Exemplo prático
Dado: 20g a 90°, L₁ = L₂ = 150 mm, R₁ = R₂ = 200 mm
U_total = 20 × 200 = 4.000 g·mm a 90°
U₁ = 4.000 × 150 / (150+150) = 2.000 g·mm → m₁ = 2.000 / 200 = 10,0 g a 90°
U₂ = 4.000 × 150 / (150+150) = 2.000 g·mm → m₂ = 2.000 / 200 = 10,0 g a 90°
⚠️ Nota: Esta calculadora realiza apenas a decomposição estática. Se o rotor também apresentar desequilíbrio de binário, utilize um procedimento completo de balanceamento em dois planos.
A decomposição por planos é necessária quando:
- Tem um resultado de equilibragem num único plano, mas o rotor dispõe de dois planos de correção
- A correção total calculada precisa de ser distribuída fisicamente entre dois planos
- Está a converter uma medição num único plano numa correção em dois planos
Isto é comum em rotores onde o desequilíbrio é predominantemente estático (rotores em forma de disco), mas existem dois planos laterais disponíveis para a fixação de massas de correção.
Desequilíbrio estático — um único vetor de desequilíbrio que desloca o eixo principal de inércia paralelamente ao eixo de rotação. Ambos os planos recebem correções no mesmo ângulo.
Desequilíbrio de binário (couple) — dois vetores de desequilíbrio iguais e opostos que inclinam o eixo principal de inércia. Os planos recebem correções em ângulos opostos (afastados 180°).
A maioria dos rotores reais apresenta uma combinação (desequilíbrio dinâmico) que requer equilibragem completa em dois planos.
A posição do CG determina a relação de alavanca:
- CG centrado (L₁ = L₂): divisão 50/50
- CG mais próximo do Plano 1 (L₁ < L₂): o Plano 1 recebe menos massa, o Plano 2 recebe mais
- CG no Plano 1 (L₁ = 0): toda a correção vai para o Plano 1
A fórmula: m₁ = m_total × L₂/(L₁+L₂) — o plano mais afastado do CG recebe uma maior parte.
Meça axialmente ao longo do veio desde o centro de gravidade até cada plano de correção:
- Utilize os desenhos do rotor para localizar o CG ou determine o CG experimentalmente sobre apoios em faca
- Plano de correção = a posição axial onde fixa as massas
- L₁ = distância do CG ao Plano 1
- L₂ = distância do CG ao Plano 2
Para rotores simétricos, o CG encontra-se no centro geométrico.
Orientações de seleção:
- Um plano: relação L/D < 0.5, rotores tipo disco, desequilíbrio predominantemente estático
- Dois planos: relação L/D > 0.5, rotores longos, desequilíbrio dinâmico (de binário) significativo
- Dois planos: quando a equilibragem num único plano não permite atingir o grau de qualidade exigido
- Dois planos: rotores a funcionar perto ou acima da velocidade crítica
Em caso de dúvida, a equilibragem em dois planos é sempre mais completa.
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.
Balanceamento em dois planos com decomposição automática de massa. Instrumentos profissionais de balanceamento de campo 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 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.
