Equilibragem de rotores em tornos: Uma solução económica para melhorar a qualidade do produto
Na indústria moderna, onde a qualidade do produto é de extrema importância, balanceamento do rotor torna-se uma parte essencial do processo tecnológico. No entanto, a aquisição de equipamento especializado de equilíbrio pode ser dispendiosa para as pequenas e médias empresas. Neste artigo, exploramos a possibilidade de utilizar tornos para rotor equilíbrio, o que pode reduzir significativamente os custos com equipamento e melhorar a eficiência da produção.
O torno como ferramenta de equilibragem
O torno, devido ao seu design e funcionalidade, pode ser utilizado com sucesso para equilibrar rotores de vários tipos e tamanhos. A principal vantagem desta abordagem é a redução de custos, uma vez que não há necessidade de adquirir equipamento especializado dispendioso. Além disso, a utilização de um torno permite que a equilibragem seja efectuada diretamente durante o processo de fabrico do rotor, o que reduz o tempo de produção e melhora a qualidade do produto. É importante notar que, para uma equilibragem eficaz, a massa do rotor deve ser comparável à massa do eixo do torno.
Preparação para o equilíbrio
Antes de iniciar o processo de equilíbrio, devem ser tomadas várias medidas preparatórias:
- Escolher o torno adequado: O torno deve ter rigidez e precisão suficientes para garantir uma montagem fiável do rotor e medições precisas das vibrações.
- Instalação do sistema de medição: Para medir o rotor vibração no torno, uma equilibradora portátil como o Balanset-1A pode ser utilizado. Inclui sensores de vibração, um tacómetro, bem como software para análise de dados e cálculo da massa corretiva.
- Equilibrar o fuso: Um passo importante na preparação é equilibrar o próprio fuso do torno. Isto é necessário para eliminar a influência do seu próprio desequilíbrio nos resultados da medição.
Neste artigo, irei descrever em pormenor a nossa experiência e metodologia em equilíbrio dinâmico eixos revestidos de borracha numa máquina de torneamento – uma solução em relação à qual, admito, inicialmente me mostrei cético devido à rigidez inerente e ao peso considerável desse tipo de maquinaria. Surpreendentemente, a operação decorreu sem problemas, atingindo um nível de precisão de g 6,3, de acordo com ISO 1940 normas.
Processo de equilibragem do rotor num torno em teoria
O processo de equilibragem do rotor num torno envolve os seguintes passos:
Fixação do rotor
O rotor é montado de forma segura no mandril do torno ou em centros para garantir a estabilidade durante o processo de equilibragem.
Instalação de sensores
Os sensores de vibração são instalados nos suportes dos rolamentos ou no corpo do torno, e um tacómetro é apontado para um fita refletora fixado ao rotor.
Medição da vibração inicial
O nível de vibração inicial do rotor é medido na sua velocidade de funcionamento.
Instalação de um peso de teste
A peso de ensaio com massa conhecida é instalada no rotor e a vibração é medida novamente.
Cálculo das massas de correção
O software Balanset-1A analisa os resultados da medição e calcula as massas correctivas necessárias e os respectivos ângulos de colocação.
Correção da massa do rotor
Dependendo do desenho do rotor e das capacidades do torno, a correção de massa pode ser realizada por perfuração, fresagem, soldadura ou outros métodos.
Verificação do equilíbrio
Após as correcções, é efectuada uma medição das vibrações de controlo. O processo é repetido, se necessário, até se atingir o nível de equilíbrio pretendido.
Contabilização da excentricidade
Após o equilíbrio, é importante ter em conta a excentricidade girando o rotor no dispositivo de fixação em 180 graus e repetindo a medição. O software Balanset-1A inclui uma função especial para compensação da excentricidade.
Processo de equilíbrio dinâmico na prática:
- Frequência de rotação: Normalmente, a velocidade de rotação de trabalho destes veios varia entre 300 e 500 rotações por minuto (rpm). Neste caso específico, efectuámos a equilibragem a 550 rpm.
- Instalação: O eixo emborrachado foi montado na máquina de torno, seguido da colocação estratégica de sensores, conforme ilustrado nas fotografias em anexo.
Equilibragem dinâmica no local de eixos com borracha usando uma máquina de torno
Equilibragem dinâmica de eixos com borracha
- Ajustamentos de equilíbrio: Após os ensaios com o peso de teste, o nosso instrumento Balanset-1A indicou a necessidade de adicionar 3100 gramas num dos lados do eixo e 4300 gramas no outro, o que corresponde a correções em dois planos. Após estes ajustes, os níveis de vibração diminuíram para 2 mm/s e 4 mm/s.
Equilibragem dinâmica no local de eixos com borracha usando uma máquina de torno
Equilibragem dinâmica no local de eixos com borracha usando uma máquina de torno
- Afinação: Para otimizar ainda mais os resultados, procedemos à adição de pesos de 400 e 700 gramas. Subsequentemente, foi executada outra ronda de afinação, adicionando 200 gramas e 400 gramas. Devido a restrições de espaço, os pesos foram soldados uns sobre os outros. Por fim, estes pesos temporários foram substituídos por contrapesos cortados com precisão e esteticamente agradáveis, criados especificamente para este eixo. As leituras finais de vibração foram de uns impressionantes 0,1 mm/seg em ambos os planos.
Equilibragem dinâmica no local de eixos com borracha usando uma máquina de torno
Equilibragem dinâmica no local de eixos com borracha usando uma máquina de torno
Equilibragem dinâmica no local de eixos com borracha usando uma máquina de torno
Vantagens da equilibragem de rotores em tornos
Custo-eficácia
A utilização de um torno para efetuar a equilibragem evita as despesas de aquisição de equipamento de equilibragem especializado.
Conveniência
O equilíbrio pode ser efectuado diretamente durante o processo de fabrico do rotor, reduzindo o tempo de produção.
Alta qualidade
As equilibradoras portáteis modernas, como a Balanset-1A, proporcionam alta precisão de equilibragem, permitindo baixos níveis de vibração e melhor qualidade do produto.
Conclusão
A equilibragem de rotores em tornos é uma solução eficaz e económica para as empresas que procuram melhorar a qualidade dos produtos e reduzir os custos de produção. A utilização de balanceadoras portáteis como a Balanset-1A torna este processo simples e acessível, mesmo para pequenas oficinas.
Lembretes importantes
- Para uma equilibragem eficaz, a massa do rotor deve ser comparável à massa do eixo do torno.
- Antes de equilibrar o rotor, o próprio eixo do torno deve ser equilibrado para eliminar a influência do seu próprio desequilíbrio nos resultados da medição.
- Para obter os melhores resultados, recomenda-se a utilização de instrumentos de medição de alta qualidade e o cumprimento rigoroso do procedimento de equilíbrio. É possível estimar o valor admissível desequilíbrio residual para o seu rotor com o nosso calculadora de desequilíbrio residual (ISO 1940).
A equilibragem de rotores em tornos é um passo em direção ao futuro da sua produção, que compensa através da melhoria da qualidade dos produtos, da redução dos custos e do aumento da competitividade da sua empresa.
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