BALANÇO E DINÂMICO ESTÁTICO (PT. 2)JOHN VAUGHAN | BRÜEL & KJÆR
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Esta Nota de Aplicação demonstrará, com a ajuda de vários exemplos trabalhados, como é fácil equilibrar máquinas rotativas. Serão apresentados métodos simples que fazem uso de instrumentação simples portátil B&K para medir em peças rotativas em funcionamento nos seus próprios rolamentos a velocidades normais de operação. B&K máquinas que aceitam peças rotativas e exibem massas e posições de balanceamento imediatamente são descritas em publicações separadas nas Máquinas de Balancear Tipo 3905 e Tipo 3906.
P>Padrão de balanceamento alcançado pelos arranjos mostrados aqui comparam favoravelmente com os resultados obtidos em máquinas de balancear muito mais complicadas e caras.
O que é Balanceamento Estático?
Balanceamento primário descreve o processo onde as forças primárias causadas por componentes de massa desequilibrados em um objeto em rotação podem ser resolvidas em um plano e balanceadas pela adição de uma massa apenas nesse plano. Como o objeto seria agora completamente balanceado na condição estática (mas não necessariamente na dinâmica) isto é frequentemente conhecido como Equilíbrio Estático.
O que é Equilíbrio Dinâmico?
Equilíbrio Secundário descreve o processo onde forças primárias e casais de forças secundárias causadas por componentes de massa desequilibrados em um objeto em rotação podem ser resolvidas em dois (ou mais) planos e equilibradas pela adição de incrementos de massa nesses planos.
Este processo de equilíbrio é frequentemente conhecido como Equilíbrio Dinâmico porque o desequilíbrio só se torna aparente quando o objeto está em rotação. Após ser balanceado dinamicamente, o objeto seria completamente balanceado tanto em condições estáticas como dinâmicas.
Basic Theory
Um objeto que transmite vibração a seus rolamentos quando gira é definido como “desbalanceado”. A vibração do rolamento é produzida pela interação de qualquer componente de massa desequilibrada presente com a aceleração radial devido à rotação que, em conjunto, gera uma força centrífuga.
Quando os componentes de massa estão girando, a força também gira e tenta mover o objeto em seus rolamentos ao longo da linha de ação da força. Assim, qualquer ponto do rolamento sofrerá uma força flutuante.
Na prática, a força em um rolamento será composta por uma força primária devido a componentes de massa desequilibrada no plano do rolamento ou próximo a ele, e uma força secundária devido a componentes de par desequilibrados dos outros planos.
Se um acelerômetro for montado na caixa do rolamento, a força de vibração flutuante pode ser detectada, e um sinal elétrico enviado a um medidor de vibração. O nível de vibração indicado é diretamente proporcional ao resultante das massas desbalanceadas. A direção na qual este resultante age (ou seja, o raio contendo a força centrífuga) pode ser determinada de forma precisa, comparando a fase do sinal flutuante deixando o medidor de vibração com um sinal periódico padrão obtido de alguma posição de referência no objeto em rotação.
Agora é possível definir o desbalanceamento no rolamento por meio de um vetor.
O comprimento é dado pela magnitude da força desequilibrada (o nível de vibração medido) e o ângulo é dado pela direcção de acção da força. Além disso, se a força desbalanceada resultante em um rolamento puder ser resolvida em seus componentes primários (momentos de primeira ordem) e secundários (momentos de segunda ordem), será possível equilibrar o objeto.
Métodos Gerais de Medição
O nível de vibração pode ser medido em termos de aceleração, velocidade ou deslocamento. Entretanto, como a maioria dos padrões de balanceamento são escritos em termos de velocidade, um legado dos dias em que a vibração era medida por transdutores mecânicos sensíveis à velocidade, geralmente a velocidade será o parâmetro escolhido.
O uso de níveis de aceleração tenderá a enfatizar componentes de maior freqüência, enquanto que o deslocamento enfatizará componentes de baixa freqüência.
- Balanceamento estático e dinâmico de rotores rígidos
- Análise e Simulação Modal: Structural Testing Part II
- Environmental Noise Measurement