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Calculadora de Desequilíbrio de Hélices
Calcule o desbalanceamento admissível da hélice, a força centrífuga, a excentricidade e a tolerância por pá de acordo com a norma ISO 21940. Essencial para o controle de vibração do eixo em embarcações.
Resultados
Desbalanceamento admissível da hélice (ISO 21940)
O desbalanceamento admissível para uma hélice é calculado usando a mesma fórmula da norma ISO 21940-11 aplicada a todas as máquinas rotativas:
Onde G é o grau de equilíbrio (mm/s), m é a massa da hélice (kg), e ω = 2π·n/60 é a velocidade angular (rad/s).
Força centrífuga devido ao desequilíbrio
A força centrífuga gerada pelo desbalanceamento na velocidade de operação:
- U — desequilíbrio (g·mm)
- ω — velocidade angular (rad/s)
- F — força centrífuga (N)
Tolerância por lâmina
Para hélices simétricas, o desbalanceamento total permitido é dividido igualmente entre todas as pás:
Níveis típicos de equilibragem para hélices
| Classe | Aplicação |
|---|---|
| G40 | Hélices de embarcações de trabalho de baixa velocidade, não críticas |
| G16 | Hélices marítimas padrão, navios de carga |
| G6.3 | Embarcações de alta velocidade, navios da marinha, balsas de passageiros |
| G2.5 | Hélices de precisão, submarinos silenciosos |
Exemplo prático
Dado: Massa = 500 kg, Velocidade = 300 RPM, Grau = G16, 4 lâminas
ω = 2π × 300/60 = 31,42 rad/s
Uper = 16 × 500 × 1000 / 31,42 = 254.620 g·mm
Excentricidade = 16 × 1000 / 31,42 = 509,2 μm
F = 254.620 / 1.000.000 × 31,42² = 251,5 N
Por lâmina: 254.620 / 4 = 63.655 g·mm
⚠️ Nota: Hélices marítimas operam em condições severas. Incrustações, danos nas pás e erosão por cavitação podem alterar a equilibragem ao longo do tempo. Recomenda-se a monitorização periódica da vibração para detetar o desenvolvimento de desequilíbrio.
Instrumentos profissionais de equilibragem no local para hélices marítimas, veios e máquinas rotativas. Obtenha a conformidade com a norma ISO 21940-11 no local.
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.
