O que é balanceamento de vibração? Normas e classificação ISO • Balanceador portátil e analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, roscas transportadoras em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores. O que é balanceamento de vibração? Normas e classificação ISO • Balanceador portátil e analisador de vibração "Balanset" para balanceamento dinâmico de britadores, ventiladores, trituradores, roscas transportadoras em colheitadeiras, eixos, centrífugas, turbinas e muitos outros rotores.

O que é o grau de balanceamento? Normas e classificação ISO

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Entendendo o Balanceamento das Classificações de Notas

Definição: O que é um grau de balanceamento?

A grau de equilíbrio (também chamado de grau de qualidade balanceado ou Grau G) é um sistema de classificação padronizado que especifica a qualidade de balanceamento necessária para diferentes tipos de máquinas rotativas. Definido principalmente pela ISO 21940-11 A norma (anteriormente ISO 1940-1), que define os graus de balanceamento, categoriza os equipamentos com base em suas características operacionais e atribui graus apropriados. tolerâncias de balanceamento.

O sistema de classificação garante que todas as partes envolvidas — fabricantes, técnicos de manutenção e usuários finais — trabalhem de acordo com padrões consistentes e reconhecidos internacionalmente ao especificar e verificar a qualidade do balanceamento do rotor.

O Sistema de Notas G

Os graus de balanceamento são designados como “G” seguido de um valor numérico, como G 2,5, G 6,3 ou G 16. O número representa o produto do resíduo permitido desequilíbrio excentricidade (em milímetros) e velocidade angular (em radianos por segundo). Em termos mais simples, representa a velocidade de vibração de desbalanceamento permitida em mm/s.

Princípio-chave

Números G mais baixos indicam requisitos de balanceamento mais rigorosos (menor desbalanceamento residual permitido), enquanto números G mais altos permitem maior desbalanceamento residual. O sistema reconhece que diferentes tipos de equipamentos têm necessidades de qualidade de balanceamento muito diferentes, com base em sua velocidade, massa, aplicação e ambiente operacional.

Graus de balanceamento comuns e suas aplicações

A norma ISO 21940-11 define graus de precisão que variam de G 0,4 (precisão máxima) a G 4000 (precisão mínima). A seguir, os graus de precisão mais comuns:

G 0,4 – Ultra-alta precisão

Aplicativos:

  • Eixos de retificadoras
  • Giroscópios
  • Equipamentos de medição de precisão

Características: Requer equipamentos de balanceamento especializados e ambientes controlados. Normalmente realizado em oficinas de balanceamento de precisão dedicadas.

G 1.0 – Alta Precisão

Aplicativos:

  • Fusos de máquinas-ferramentas de alta precisão
  • Turbochargers
  • Centrífugas de alta velocidade
  • Unidades de disco de computador

Características: Exige controle rigoroso de todos os parâmetros de balanceamento e instrumentação de alta qualidade.

G 2.5 – Industrial de Precisão

Aplicativos:

  • Gas and steam turbines
  • Rotores rígidos de turbogeradores
  • Compressors
  • acionamentos de máquinas-ferramenta
  • Motores elétricos de médio e grande porte (com requisitos especiais)
  • Separadores centrífugos

Características: Padrão para equipamentos industriais de alta qualidade e alta velocidade. Atingível com bons balanceamento de campo práticas.

G 6.3 – Indústria Geral (Mais Comum)

Aplicativos:

  • motores elétricos de uso geral
  • Maquinaria para a indústria de processos
  • Bombas centrífugas
  • Ventiladores e sopradores
  • Unidades de engrenagem
  • rotores de máquinas em geral
  • Compressores de velocidade média

Características: O grau de balanceamento "padrão" para a maioria das máquinas industriais. Representa um bom equilíbrio entre viabilidade e desempenho. Facilmente alcançável com equipamentos de balanceamento portáteis.

G 16 – Indústria Pesada

Aplicativos:

  • Eixos de transmissão (eixos de hélice, eixos cardan)
  • Motores diesel multicilíndricos com seis ou mais cilindros
  • Britadeiras
  • Maquinaria agrícola
  • Componentes individuais de motores

Características: Indicado para equipamentos robustos e de baixa velocidade, onde a tolerância à vibração é maior.

G 40 e superior – Indústria muito pesada

Aplicativos:

  • Motores diesel de quatro cilindros (G 40)
  • Maquinaria de baixa velocidade montada rigidamente
  • Equipamentos muito grandes e de rotação lenta

Características: Aplicado a equipamentos de grande porte e baixa velocidade, onde o balanceamento de alta precisão não se justifica economicamente nem é tecnicamente necessário.

Como selecionar o grau de balanceamento apropriado

A escolha do grau de balanceamento correto envolve a consideração de diversos fatores:

1. Tipo e projeto do equipamento

A norma ISO 21940-11 fornece tabelas detalhadas que relacionam os tipos de equipamentos às classes recomendadas. Este é o principal ponto de partida para a seleção da classe.

2. Velocidade de operação

Equipamentos de alta velocidade geralmente exigem um balanceamento mais preciso (menor número G) porque as forças centrífugas aumentam com o quadrado da velocidade.

3. Tipo de montagem

Equipamentos montados em fundações flexíveis ou sistemas de isolamento geralmente toleram números G mais altos do que equipamentos montados rigidamente.

4. Proximidade do pessoal

A instalação de máquinas em espaços ocupados pode exigir um equilíbrio mais rigoroso por razões de ruído e segurança.

5. Requisitos Especiais

Algumas aplicações (equipamentos médicos, fabricação de precisão, aeroespacial) exigem um equilíbrio mais rigoroso do que a prática industrial padrão.

6. Considerações Econômicas

Cada ajuste para uma especificação mais precisa aumenta o custo de balanceamento. A especificação selecionada deve atender às necessidades operacionais sem excessos.

Relação entre grau e desequilíbrio permitido

O grau de balanceamento é usado para calcular o máximo permitido. desequilíbrio residual para um rotor específico:

Fórmula

Vocêpor (g·mm) = (9549 × G × M) / RPM

Onde:

  • Vocêpor = Desequilíbrio residual permitido em gramas-milímetros
  • G = Número de classificação de qualidade do equilíbrio (ex.: 6,3 para G 6,3)
  • M = Massa do rotor em quilogramas
  • RPM = Velocidade de serviço em revoluções por minuto

Exemplo

Um rotor de ventilador de 100 kg funcionando a 1500 RPM com grau G 6.3:

Vocêpor = (9549 × 6,3 × 100) / 1500 = 401 g·mm

Se o raio do plano de correção for de 200 mm, isso equivale a 2,0 gramas de desequilíbrio residual permitido.

Considerações sobre velocidades múltiplas e variáveis

Para máquinas que operam em uma variedade de velocidades:

  • Operação em velocidade constante: Aplique a niveladora na velocidade normal de operação.
  • Velocidade variável: Aplique a niveladora na velocidade máxima de operação contínua.
  • Ultrapassando velocidades críticas: Para rotores flexíveis, uma consideração especial do equilíbrio em velocidades críticas pode ser necessária, potencialmente exigindo técnicas de balanceamento modal.

Verificação e Aceitação

Depois balanceamento Após a conclusão, a qualidade do equilíbrio alcançado deve ser verificada em relação à classificação especificada:

Métodos de Medição

  • Medição direta do desequilíbrio: Em uma máquina de balanceamento, o desbalanceamento residual é medido diretamente e comparado a U.por
  • Medição de vibração: No balanceamento em campo, a amplitude da vibração é usada como um indicador indireto da qualidade do balanceamento.

Critérios de aceitação

O rotor é considerado aceitável quando:

  • Desequilíbrio residual medido ≤ U calculadopor, OU
  • Os níveis de vibração atendem à norma ISO 20816 ou a outras normas de vibração aplicáveis.

Contexto histórico: ISO 1940 à ISO 21940

O sistema de classificação G foi originalmente estabelecido na norma ISO 1940-1 (publicada pela primeira vez em 1986). Em 2016, a série ISO 1940 foi revisada e renumerada como série ISO 21940, com a ISO 21940-11 substituindo a ISO 1940-1. Os princípios fundamentais e os valores das classificações permaneceram essencialmente inalterados, mas a norma mais recente prevê:

  • Classificações de equipamentos atualizadas
  • Orientações mais claras sobre a seleção de notas
  • Melhor integração com outros padrões de dinâmica de rotores
  • Procedimentos aprimorados para rotores flexíveis

Equívocos comuns

Conceito errôneo 1: “Mais apertado é sempre melhor”

Realidade: Especificar em excesso a qualidade da balança aumenta os custos sem um benefício proporcional. Equipamentos G 2.5 não necessariamente apresentam melhor desempenho do que equipamentos G 6.3 em aplicações onde G 6.3 é apropriado.

Conceito errôneo 2: “A inclinação do terreno é diretamente proporcional ao nível de vibração”

Realidade: Embora relacionados, o número G representa a excentricidade de desbalanceamento permitida, não a amplitude de vibração. A vibração real depende de muitos fatores além da qualidade do balanceamento.

Conceito errôneo 3: “Um único modelo serve para todos os equipamentos de uma fábrica”

Realidade: Diferentes tipos de equipamentos exigem diferentes níveis de balanceamento, mesmo dentro da mesma instalação. Um moinho de precisão e um britador têm requisitos de balanceamento muito diferentes.

Documentação e especificações

Ao especificar o balanceamento de tarefas, a documentação deve indicar claramente:

  • Grau de balanceamento exigido (ex.: “Balancear para G 6.3 conforme ISO 21940-11”)
  • Velocidade de serviço para cálculo de tolerância
  • Número de planos de correção necessários
  • Método de verificação (máquina de balanceamento em oficina ou medição de vibração em campo)

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