ISO 21940-21: Vibração mecânica – Balanceamento de rotores – Parte 21: Descrição e avaliação de máquinas de balanceamento

Resumo

A ISO 21940-21 é uma norma crítica tanto para os fabricantes como para os utilizadores de máquinas de balanceamentoEla fornece um conjunto padronizado de procedimentos para descrever as características técnicas de uma máquina de balanceamento e, mais importante, para verificar seu desempenho. A norma descreve testes específicos que são realizados usando rotores de teste calibrados para comprovar que uma máquina é capaz de medir e reduzir o desbalanceamento a um nível especificado de precisão. A conformidade com esta norma garante que uma máquina de balanceamento atenda aos critérios de desempenho acordados internacionalmente, dando aos usuários confiança em sua precisão e confiabilidade.

Índice (Estrutura Conceitual)

O padrão é estruturado para cobrir tanto a descrição da máquina quanto os rigorosos procedimentos de teste necessários para certificar seu desempenho:

1. 1. Escopo e descrição da máquina:

   Este capítulo inicial define claramente a aplicabilidade da norma, afirmando que ela se aplica a todos os tipos de máquinas de balanceamento — tanto de rolamento rígido quanto de rolamento macio — utilizadas para balancear rotores rígidos. Estabelece uma estrutura formal para que um fabricante deva descrever e especificar as características técnicas de uma máquina. Essas informações obrigatórias incluem a capacidade física da máquina (massa, diâmetro e comprimento mínimos e máximos do rotor), sua faixa de velocidade operacional, o tipo de sistema de acionamento (por exemplo, acionamento por correia, acionamento final) e as especificações do seu sistema de medição. Isso garante que qualquer usuário ou comprador tenha um conjunto claro e padronizado de dados técnicos para avaliar a adequação da máquina aos seus rotores específicos.

2. 2. Prova de rotores e massas de teste:

   Este capítulo crucial detalha as especificações das ferramentas utilizadas para realizar a avaliação da máquina: os rotores de prova e as massas de teste. Os rotores de prova não são rotores de produção típicos; são artefatos usinados com precisão, dimensionalmente estáveis e com níveis excepcionalmente baixos de desbalanceamento residual. A norma estabelece requisitos rigorosos para seu projeto, material e acabamento superficial, a fim de garantir sua estabilidade e não introduzir erros no teste. Ela também exige que as massas de teste, que são utilizadas para introduzir uma quantidade conhecida de desbalanceamento, sejam calibradas e rastreáveis a uma norma nacional. Ao padronizar o equipamento de teste, a norma garante que os testes de desempenho sejam repetíveis e comparáveis em diferentes máquinas e locais.

3. 3. Testes de desempenho:

   Este capítulo constitui o núcleo prático da norma, fornecendo uma metodologia detalhada e passo a passo para uma série de testes obrigatórios que quantificam objetivamente o desempenho da máquina de balanceamento. Os dois testes principais são:

   • Desequilíbrio Residual Mínimo Alcançável (MARU): Este é o teste definitivo da sensibilidade e precisão da máquina. Utilizando um rotor de prova já bem balanceado, o teste mede a menor quantidade de desequilíbrio residual que a máquina pode indicar de forma repetida e confiável. Este valor representa efetivamente o "ruído de fundo" eletrônico e mecânico da máquina, definindo o limite absoluto de sua capacidade de medição.
   • Teste de Relação de Redução de Desequilíbrio (URR): Este teste é uma medida direta da precisão e eficiência da máquina. Ele começa adicionando um desbalanceamento conhecido ao rotor de prova. A máquina mede esse desbalanceamento e calcula a correção necessária. Após a aplicação dessa correção única, o desbalanceamento residual é medido novamente. A URR é a porcentagem pela qual o desbalanceamento foi reduzido. Por exemplo, uma URR de 95% significa que a máquina removeu com sucesso 95% do desbalanceamento inicial em uma única etapa, o que indica uma máquina altamente precisa e eficiente.

   A norma também especifica outros testes vitais, como aqueles para capacidade de separação de planos (garantindo que uma máquina de dois planos possa distinguir corretamente entre desequilíbrio estático e de casal) e para desempenho consistente em toda a faixa de velocidades operacionais da máquina.

4. 4. Critérios de aceitação e documentação:

   Este capítulo final fornece os critérios definitivos de aprovação/reprovação para os testes de desempenho. Por exemplo, ele especificará uma porcentagem mínima aceitável para o teste URR (geralmente 95% ou superior) que a máquina deve atingir para ser considerada em conformidade. O valor MARU de uma máquina não é um critério de aprovação/reprovação em si, mas sim um valor declarado que quantifica a sensibilidade da máquina. Por fim, a norma exige a criação de um relatório de teste abrangente que documente as condições de cada teste e seus resultados. Este relatório serve como certificado oficial de desempenho, fornecendo ao usuário final a garantia de que as capacidades da máquina foram verificadas de acordo com um procedimento rigoroso e reconhecido internacionalmente.

Conceitos-chave

• Máquinas de rolamento rígido vs. máquinas de rolamento macio: A norma se aplica a ambos os tipos. Máquinas com rolamentos rígidos são muito mais comuns; elas medem forças centrífugas e são calibradas permanentemente. Máquinas com rolamentos macios medem deslocamentos e exigem calibração para cada tipo específico de rotor.
• MARU (Desequilíbrio Residual Mínimo Alcançável): Esta é a métrica de desempenho mais importante para uma máquina de balanceamento. Ela representa o "nível de ruído" da máquina — o menor desequilíbrio que ela consegue detectar com segurança.
• URR (Taxa de Redução de Desequilíbrio): Esta métrica comprova a *precisão* do cálculo de desbalanceamento da máquina. Uma URR alta significa que a correção de "primeira tentativa" da máquina é muito eficaz, resultando em um processo de balanceamento eficiente.
• Testes de comprovação: A norma baseia-se em um conjunto de testes práticos e repetíveis, utilizando um rotor de teste padronizado. Isso fornece um método objetivo e comparável para avaliar qualquer máquina de balanceamento, independentemente do fabricante.

← Voltar ao índice principal