Balanceamento de rotores em tornos: Uma solução econômica para melhorar a qualidade do produto

Na fabricação moderna, em que a qualidade do produto é de extrema importância, o balanceamento do rotor se torna uma parte essencial do processo tecnológico. No entanto, a compra de equipamentos especializados de balanceamento pode ser cara para empresas de pequeno e médio porte. Neste artigo, exploramos a possibilidade de usar tornos para balanceamento de rotores, o que pode reduzir significativamente os custos do equipamento e melhorar a eficiência da produção.

O torno como ferramenta para balanceamento

O torno, devido ao seu design e funcionalidade, pode ser usado com sucesso para balancear rotores de vários tipos e tamanhos. A principal vantagem dessa abordagem é a economia de custos, pois não há necessidade de comprar equipamentos especializados caros. Além disso, o uso de um torno permite que o balanceamento seja realizado diretamente durante o processo de fabricação do rotor, o que reduz o tempo de produção e melhora a qualidade do produto. É importante observar que, para um balanceamento eficaz, a massa do rotor deve ser comparável à massa do eixo do torno.

Preparação para o balanceamento

Antes de iniciar o processo de balanceamento, várias etapas preparatórias devem ser realizadas:

Escolha do torno apropriado: O torno deve ter rigidez e precisão suficientes para garantir a montagem confiável do rotor e medições precisas da vibração.
Instalação do sistema de medição: Para medir a vibração do rotor no torno, pode ser usado um balanceador portátil, como o Balanset-1A. Ele inclui sensores de vibração, um tacômetro e software para análise de dados e cálculo de massa corretiva.
Balanceamento do fuso: Uma etapa importante da preparação é o balanceamento do próprio eixo do torno. Isso é necessário para eliminar a influência de seu próprio desequilíbrio nos resultados da medição.

Neste artigo, detalharei nossa experiência e metodologia no balanceamento dinâmico de eixos emborrachados em uma máquina de torno - uma solução que, reconhecidamente, eu estava inicialmente cético em relação à rigidez inerente e ao peso substancial desse tipo de maquinário. Surpreendentemente, a operação foi executada sem problemas, atingindo um nível de precisão de g 6,3 de acordo com as normas ISO 1940.

Processo de balanceamento do rotor em um torno na teoria

O processo de balanceamento do rotor em um torno envolve as seguintes etapas:

Fixação do rotor

O rotor é montado com segurança no mandril do torno ou em centros para garantir a estabilidade durante o processo de balanceamento.

Instalação de sensores

Sensores de vibração são instalados nos suportes dos rolamentos ou no corpo do torno, e um tacômetro é apontado para uma fita reflexiva presa ao rotor.

Medição da vibração inicial

O nível de vibração inicial do rotor é medido em sua velocidade operacional.

Instalação de um peso de teste

Um peso de teste de massa conhecida é instalado no rotor, e a vibração é medida novamente.

Cálculo de massas corretivas

O software Balanset-1A analisa os resultados da medição e calcula as massas corretivas necessárias e seus ângulos de posicionamento.

Correção da massa do rotor

Dependendo do projeto do rotor e dos recursos do torno, a correção de massa pode ser realizada por perfuração, fresagem, soldagem ou outros métodos.

Verificação de balanceamento

Depois de fazer as correções, é realizada uma medição da vibração de controle. O processo é repetido, se necessário, até que o nível de equilíbrio necessário seja alcançado.

Contabilização da excentricidade

Após o balanceamento, é importante levar 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 de excentricidade.

Processo de balanceamento dinâmico na prática:

Frequência de rotação: Normalmente, a velocidade de rotação de trabalho desses eixos varia entre 300 e 500 rotações por minuto (rpm). Nesse caso específico, realizamos o balanceamento a 550 rpm.
Instalação: O eixo emborrachado foi montado na máquina de torno, seguido pela colocação estratégica dos sensores, conforme ilustrado nas fotografias que acompanham.

Balanceamento dinâmico no local de eixos emborrachados usando uma máquina de torno

Balanceamento dinâmico de eixos com borracha

- Leituras iniciais de vibração: Antes do balanceamento, as leituras de vibração eram de 9 mm/s e 17 mm/s.
- Peso de teste: Um peso de teste de 340 gramas foi soldado. Isso foi suficiente para alterar as leituras de vibração e fase em aproximadamente 10%.

Ajustes de equilíbrio: Após as execuções de teste com o peso de teste, nosso Balanset-1A O instrumento indicou a necessidade de adicionar 3100 gramas em um lado do eixo e 4300 gramas no outro. Após esses ajustes, os níveis de vibração diminuíram para 2 mm/s e 4 mm/s.

Balanceamento dinâmico no local de eixos emborrachados usando uma máquina de torno

Ajuste fino: Para otimizar ainda mais os resultados, adicionamos pesos de 400 gramas e 700 gramas. Posteriormente, outra rodada de ajuste fino foi executada com a adição de 200 gramas e 400 gramas. Devido a restrições de espaço, os pesos foram soldados uns sobre os outros. Por fim, esses pesos temporários foram substituídos por contrapesos cortados com precisão e esteticamente agradáveis, criados especificamente para esse eixo. As leituras finais de vibração foram de impressionantes 0,1 mm/s em ambos os planos.

Balanceamento dinâmico no local de eixos emborrachados usando uma máquina de torno

Balanceador portátil, analisador de vibração

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