ISO 1940-2: Vibração mecânica – Requisitos de qualidade da balança – Vocabulário

Resumo

A ISO 1940-2 serve como uma norma terminológica fundamental para toda a área de balanceamento de rotores. Seu objetivo principal é definir e padronizar o vocabulário utilizado na discussão de conceitos, procedimentos e equipamentos de balanceamento. Ao fornecer definições claras e inequívocas para termos-chave, esta norma garante que engenheiros, técnicos, fabricantes e clientes possam se comunicar com precisão e sem mal-entendidos. É o "dicionário" essencial que embasa outras normas de balanceamento, como a ISO 1940-1.

Observação: esta norma foi formalmente substituída pela ISO 21940-2, mas seus termos definidos continuam sendo a base do vocabulário moderno de balanceamento.

Índice (Estrutura Conceitual)

O padrão é estruturado como um glossário abrangente, com termos agrupados em categorias lógicas:

1. 1. Âmbito:

   Esta seção inicial define o propósito singular da norma: estabelecer um vocabulário claro, inequívoco e internacionalmente aceito para a área de balanceamento de rotores. Ela esclarece que os termos aqui definidos se destinam ao uso em engenharia, fabricação, controle de qualidade e comunicação técnica, a fim de evitar mal-entendidos. Ao criar uma linguagem comum, a norma facilita o comércio e a colaboração globais, garantindo que um termo como "desbalanceamento dinâmico" tenha exatamente o mesmo significado, seja usado por um engenheiro na Alemanha, no Japão ou nos Estados Unidos.

2. 2. Termos relacionados ao rotor:

   Este capítulo define o objeto físico que está sendo equilibrado. Ele fornece a definição formal de um Rotor como um corpo capaz de girar em torno de um eixo fixo. Mais importante ainda, estabelece a distinção crítica entre um Rotor rígido e um Rotor FlexívelUm rotor rígido é definido como um rotor cujo desbalanceamento pode ser corrigido em quaisquer dois planos arbitrários e, após a correção, o desbalanceamento residual não se altera significativamente em nenhuma velocidade até a velocidade máxima de serviço. Em contraste, um rotor flexível é definido como aquele que se deforma elasticamente em sua velocidade de serviço e cujo estado de desbalanceamento deve ser corrigido em ou próximo a sua velocidade de serviço em mais de dois planos. Essa distinção é a mais importante em todo o balanceamento, pois determina todo o procedimento de balanceamento, o equipamento necessário e a complexidade da tarefa.

3. 3. Termos relacionados ao desequilíbrio:

   Esta seção central fornece as definições baseadas na física para a condição que o balanceamento visa corrigir. Ela define Desequilíbrio como a condição que existe quando o eixo principal de inércia de um rotor não coincide com seu eixo de rotação. Esse desalinhamento causa força centrífuga, levando à vibração. A norma define então os três tipos distintos de desequilíbrio:

   • Desequilíbrio estático: Condição em que o eixo principal de inércia é deslocado paralelamente ao eixo de rotação. É causada por um único "ponto pesado" e pode ser detectada colocando o rotor em lâminas afiadas, onde rolará para o fundo. Causa vibração em fase nos mancais.
   • Desequilíbrio de casal: Condição em que o eixo principal de inércia intercepta o eixo de rotação no centro de gravidade do rotor. É causada por dois pontos pesados iguais e opostos em dois planos diferentes, criando um movimento de "oscilação" ou balanço. Só pode ser detectada quando o rotor está girando e causa vibração fora de fase nos mancais.
   • Desequilíbrio Dinâmico: A condição mais comum é quando o eixo principal de inércia não é paralelo nem intercepta o eixo de rotação. É uma combinação de desequilíbrio estático e de binário.

   Esta seção também define Desequilíbrio Residual como a pequena quantidade de desequilíbrio que permanece após a conclusão do processo de balanceamento.

4. 4. Termos relacionados ao processo de balanceamento:

   Este capítulo define as ações e os componentes envolvidos na execução do procedimento de balanceamento. Ele define formalmente Equilíbrio como o processo pelo qual a distribuição de massa de um rotor é verificada e, se necessário, ajustada para garantir que o desequilíbrio residual esteja dentro de uma tolerância especificada. Em seguida, define os principais elementos físicos e processuais:

   • Plano de correção: Um plano perpendicular ao eixo do rotor no qual a massa é adicionada ou removida para corrigir o desequilíbrio.
   • Massa de correção: A massa real (por exemplo, um peso de aço) que é adicionada ou removida do rotor em um raio e ângulo específicos dentro do plano de correção.
   • Balanceamento de plano único (estático): Um procedimento que corrige apenas o componente estático do desequilíbrio, normalmente realizado em um plano de correção.
   • Balanceamento de dois planos (dinâmico): Um procedimento que corrige o desequilíbrio estático e de casal fazendo ajustes em pelo menos dois planos de correção separados.
5. 5. Termos relacionados a máquinas de balanceamento:

   Esta seção final define o equipamento utilizado para realizar a tarefa de balanceamento. Ela fornece uma definição para um Máquina de balanceamento como um dispositivo que mede o desequilíbrio em um rotor para que a distribuição de massa possa ser corrigida. Em seguida, define os dois tipos principais com base nas características de suspensão:

   • Máquina de balanceamento de rolamento macio: Uma máquina com um sistema de suspensão muito flexível, pelo menos na direção horizontal. O rotor gira a uma velocidade bem acima da frequência natural da suspensão, e a máquina mede o deslocamento físico do rotor. Essas máquinas devem ser calibradas para cada geometria específica de rotor.
   • Máquina de balanceamento de rolamento rígido: Uma máquina com um sistema de suspensão muito rígido. O rotor funciona a uma velocidade bem abaixo da frequência natural da suspensão, e os sensores da máquina medem as forças centrífugas produzidas pelo desbalanceamento. Essas máquinas são calibradas permanentemente e podem medir uma ampla gama de rotores sem calibração específica, o que as torna muito mais comuns na indústria moderna.

Conceitos-chave

• Clareza e Consistência: O principal objetivo é eliminar ambiguidades. Quando uma norma ou um cliente especifica "desequilíbrio dinâmico", este documento garante que todos tenham o mesmo entendimento preciso do que isso significa.
• Fundação para Outros Padrões: Este vocabulário é a linguagem usada em todos os outros principais padrões de balanceamento (como aqueles que abrangem tolerâncias, máquinas e procedimentos), tornando-o um documento complementar indispensável.
• Precisão técnica: As definições são tecnicamente precisas, muitas vezes baseadas na física de corpos rotativos, garantindo que sejam robustas e aplicáveis a análises de engenharia complexas.

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