O que é um rotor flexível?

Um rotor flexível opera acima de uma ou mais de suas velocidades críticas, deformando-se durante a rotação. A distribuição do desbalanceamento varia com a velocidade à medida que diferentes modos de vibração são excitados. Exemplos incluem eixos de turbinas, grandes geradores e rotores de compressores de alta velocidade.

O que é a norma ISO 21940-14?

A norma ISO 21940-14 fornece procedimentos para avaliar a qualidade do balanceamento de rotores flexíveis. Ela aborda a complexidade adicional do desbalanceamento modal e especifica critérios de tolerância para cada modo de vibração significativo.

Qual a diferença entre o balanceamento de rotores flexíveis e o balanceamento de rotores rígidos?

Rotores rígidos necessitam apenas de balanceamento em 2 planos (baixa velocidade). Rotores flexíveis requerem balanceamento em N+2 planos para N modos, com correção dependente da velocidade. Cada modo possui sua própria tolerância de desbalanceamento baseada na massa modal e na velocidade crítica do modo.

O que é desequilíbrio modal?

O desbalanceamento modal é a componente do desbalanceamento que excita um modo de flexão específico do rotor. Cada modo atua como um sistema de um grau de liberdade (SDOF) independente, com sua própria massa efetiva. O balanceamento total requer a correção de cada modo significativo.

De quantos planos de correção eu preciso?

Para N modos flexíveis, você precisa de N+2 planos de correção. Por exemplo: 1 modo → 3 planos, 2 modos → 4 planos, 3 modos → 5 planos. A localização dos planos deve ser escolhida de forma a influenciar efetivamente cada modo de vibração.

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Tolerância de balanceamento de rotor flexível

Calcule a tolerância de desbalanceamento por modo para rotores flexíveis de acordo com a norma ISO 21940-14. Insira a massa do rotor, a velocidade máxima, o grau de balanceamento e o número de modos flexíveis.

ISO 21940-14Balanceamento modalTolerância por modo

Resultados

Desequilíbrio Total Permitido (ISO 21940-11)

—

Tolerância por modo

—

Desequilíbrio específico (excentricidade)

—

Planos de correção necessários

—

Velocidade angular ω

—

Desequilíbrio Total Permitido

Igual à norma ISO 21940-11 (rotor rígido de referência):

Distribuição de tolerância por modo

Para rotores flexíveis, a tolerância total é distribuída entre o modo de corpo rígido (baixa velocidade) e cada modo flexível. Uma abordagem comum em engenharia:

Onde N é o número de modos flexíveis + 1 (modo de corpo rígido). Cada modo recebe uma parte igual do orçamento total de desequilíbrio.

Planos de correção

Para N_flex Nos modos flexíveis, o número mínimo de planos de correção é:

Exemplo — Rotor de turbina a gás

Dado: m = 500 kg, n = 8000 RPM, G2.5, 2 modos flexíveis

ω = 2π × 8000/60 = 837,76 rad/s

e_por = 2,5 × 1000 / 837,76 = 2,984 μm

Você_total = 2,984 × 500 = 1492 g·mm

Por modo = 1492 / 3 = 497 g·mm (3 modos: 1 rígido + 2 flexíveis)

Aviões necessários: 2 + 2 = 4 planos de correção

⚠️ Nota: O modelo de distribuição igualitária é uma abordagem simplificada. Na prática, a participação da massa modal pode variar, e as tolerâncias reais devem ser verificadas por meio de análises da dinâmica do rotor.

Tolerância de balanceamento de rotor flexível — ISO 21940-14 | Ferramenta online gratuita

Publicado por Nikolai Shelkovenko sobre 15 de fevereiro de 2026 15 de fevereiro de 2026

Resultados

Desequilíbrio Total Permitido

Distribuição de tolerância por modo

Planos de correção