Balanceamento de rotor: no local ou em máquina balanceadora, que grau pedir e o que o relatório deve mostrar
Em resumo
O balanceamento de rotor corrige a massa mal distribuída de uma peça que gira, no local ou numa máquina balanceadora. Peça o grau pela ISO 21940-11:2016; G 6,3 é o grau que a tabela da ISO 1940-1 dá a ventiladores. O relatório deve mostrar o desbalanceamento residual de cada plano contra o valor permitido, não só a vibração final.
Headcore7 min de leitura9 fontes
O que é balanceamento de rotor e quando ele resolve a vibração?
Balanceamento de rotor é a correção da distribuição de massa de uma peça que gira. Adiciona-se ou retira-se massa até o desbalanceamento residual caber na tolerância.[1][8]
O desbalanceamento aparece no espectro de vibração na frequência de uma vez a rotação (1X). Um guia de manutenção da NASA associa a vibração em 2X ao desalinhamento e os múltiplos da rotação a folgas.[8]
Antes de contratar, uma análise de vibração confirma se o pico dominante está em 1X. Balancear um rotor desalinhado ou com folga não corrige a causa da vibração.[8]
Balanceamento in loco ou em máquina balanceadora: quando cada um?
O balanceamento in loco corrige o rotor nos próprios mancais e na própria estrutura; o de oficina usa uma máquina balanceadora. A escolha depende do porte do rotor, do acesso e da parada possível.[8][4]
| Critério | In loco (no local) | Em máquina balanceadora |
|---|---|---|
| Onde o rotor gira | Nos próprios mancais e na estrutura de suporte | Nos apoios da máquina balanceadora, fora do equipamento |
| Desmontagem | O rotor fica no lugar | Retirada, transporte e remontagem do rotor |
| Norma de procedimento | ISO 21940-13:2012, para rotores médios e grandes no local | ISO 21940-11:2016 para rotores rígidos; ISO 21940-12:2016 para rotores flexíveis |
| Quando se usa | Rotor grande ou de retirada difícil; acerto final do conjunto montado | Componentes avulsos antes da montagem; rotor que já vai à oficina por reforma |
| O que planejar | Acesso ao rotor para fixar os pesos e bloqueio a cada parada | Medição de vibração no local depois da remontagem |
Que grau de balanceamento pedir (G 6,3, G 2,5)?
Peça o grau de qualidade de balanceamento pela ISO 21940-11:2016, conforme o tipo de rotor. Na tabela de grau da ISO 1940-1, G 6,3 cobre ventiladores, rotores de bomba e peças de máquinas em geral.[1][8]
A ISO 21940-11:2016 é a norma da ISO para rotores de comportamento rígido. A norma fixa o desbalanceamento residual permitido e o número de planos de correção. Também reparte a tolerância entre os planos e trata dos erros do processo.[1]
A ISO 21940-11:2016 substituiu a ISO 1940-1:2003 e recebeu uma emenda em 2022. A revisão sistemática mais recente da norma foi encerrada em 3 de setembro de 2026.[1][2]
Rotores de comportamento flexível ficam na ISO 21940-12:2016. Para ventiladores de menos de 300 kW, ou com motor padrão de até 355 kW, a ISO 14694:2003 traz limites de balanceamento e de vibração.[3][5]
O que significam G 6,3, G 2,5 e os outros graus?
O número do grau é uma velocidade em mm/s, e quanto menor o número, mais apertada a tolerância. A seleção vem da tabela da ISO 1940-1 de 1986, reproduzida num guia da NASA de 2008. A tabela vai de G 100 a G 0,4; abaixo, os graus de G 16 para baixo.[8]
| Grau | Produto e_per × ω (mm/s) | Exemplos de rotores |
|---|---|---|
| G 16 | 16 | Peças de britadores e de máquinas agrícolas; componentes de motores de carros, caminhões e locomotivas |
| G 6,3 | 6,3 | Peças de máquinas de processo; tambores de centrífuga, ventiladores, volantes, rotores de bomba; armaduras de motores elétricos médios e grandes sem requisitos especiais |
| G 2,5 | 2,5 | Rotores rígidos de turbogeradores e turbocompressores; armaduras de motores médios e grandes com requisitos especiais; bombas acionadas por turbina |
| G 1 | 1 | Acionamentos de retificadoras; armaduras pequenas com requisitos especiais |
| G 0,4 | 0,4 | Fusos, discos e armaduras de retificadoras de precisão; giroscópios |
Fontes:[8]
O que corrigir antes de balancear?
Corrija antes o que imita ou desfaz o balanceamento: sujeira nas pás, desalinhamento, folgas e rolamentos gastos.[9][8]
Um guia do Departamento de Energia dos Estados Unidos explica que a sujeira acumulada nas pás de ventiladores costuma ser desigual e causa desbalanceamento. Ventiladores que movem ar com partículas ou umidade pedem limpeza regular.[9]
O mesmo guia lembra que rolamentos gastos geram ruído e risco de travamento. Um rotor limpo, mas sobre rolamento gasto, volta a vibrar.[9]
Desalinhamento e folga têm assinatura própria na vibração. O alinhamento a laser e o aperto da base entram antes da primeira corrida de balanceamento.[8]
O que o relatório de balanceamento deve mostrar?
Na prática, o relatório deve mostrar o desbalanceamento residual de cada plano contra o valor permitido pelo grau pedido. O guia da NASA diz que balancear até a vibração ficar baixa não é suficiente; o método deve calcular o desbalanceamento residual.[8][1]
A ISO 21940-13:2012 traz requisitos de relatório e de registro para o balanceamento no local. Confira no relatório:[4]
- o rotor: tag, tipo, massa em kg e rotação máxima de serviço em r/min, que definem o residual permitido;[8]
- a norma e o grau pedidos, como ISO 21940-11:2016 G 6,3, e o residual permitido em cada plano de correção;[1]
- o desbalanceamento residual antes e depois, em cada plano;[8]
- a vibração em 1X antes e depois, em banda estreita, porque o guia da NASA não aceita valor global nesse critério;[8]
- a avaliação da vibração final pela ISO 20816-3:2026, para máquinas industriais acopladas de 120 a 30 000 r/min;[6]
- os pesos de correção e a fixação: soldados, rebitados ou parafusados com parafuso temperado e trava, sem peso de chumbo colado;[8]
- o nome e a qualificação de quem fez o balanceamento.[8]
O que a NR-12 exige durante o balanceamento no local?
Cada parada para fixar um peso de correção segue o item 12.11.3 da NR-12. A máquina fica parada, com a energia isolada e descarregada e os dispositivos de corte bloqueados e etiquetados.[7]
A corrida de medição com a máquina girando dispensa o bloqueio só se não houver risco, redução da segurança nem acesso à zona de perigo. A medição também precisa de supervisão do empregador ou de pessoa designada (item 12.11.3.2).[7]
Transmissões de força acessíveis que ofereçam risco exigem proteção fixa ou móvel intertravada, que impeça o acesso por todos os lados (item 12.5.9). Combine quem retira e recoloca as proteções entre as corridas.[7]
O balanceamento vai para o registro de manutenção, com data, serviço, responsável e indicação conclusiva sobre a segurança da máquina (item 12.11.2).[7]
O que incluir na sua solicitação
- A máquina: tag, tipo (ventilador, exaustor, bomba ou motor), massa do rotor em kg, rotação máxima em r/min e potência em kW.[8][5]
- In loco ou em oficina; para o serviço no local, a janela de parada e o acesso ao rotor.[4][8]
- A norma e o grau: ISO 21940-11:2016 com o grau do tipo de rotor, ou ISO 21940-12:2016 para rotor flexível.[1][3]
- O último relatório de vibração, com o valor em 1X, e o sintoma observado.[8]
- Limpeza das pás, alinhamento e aperto da base feitos antes, ou incluídos no serviço.[9][8]
- Fixação dos pesos: solda, rebite ou parafuso temperado com trava, sem chumbo colado.[8]
- Quem faz o bloqueio a cada parada e quem retira e recoloca as proteções.[7]
Perguntas de compradores
G 2,5 é mais rigoroso que G 6,3?
Sim. O número do grau é o produto do desbalanceamento específico permitido pela velocidade angular, em mm/s, e um número menor permite menos desbalanceamento residual. Na tabela da ISO 1940-1 que a NASA reproduz, G 6,3 cobre ventiladores e rotores de bomba. G 2,5 cobre turbocompressores e bombas acionadas por turbina.[8]
Dá para balancear o ventilador sem tirá-lo do lugar?
Sim, pelo balanceamento in loco, feito nos próprios mancais e na estrutura do equipamento. A ISO 21940-13:2012 trata das condições, dos instrumentos, da segurança e do relatório do serviço em rotores médios e grandes. A norma pode servir de base para o contrato.[8][4]
Quanto custa um balanceamento de rotor?
O preço depende do local do serviço, do número de corridas e de planos e do que vem antes, como limpeza e alinhamento. Na oficina entram retirada, transporte e remontagem. O guia da NASA pede que o custo extra para atingir o grau especificado venha numa seção própria e itemizada da proposta.[8][4]
Fontes
- International Organization for Standardization (ISO), ISO 21940-11:2016 Mechanical vibration: rotor balancing, Part 11: Procedures and tolerances for rotors with rigid behaviour (edição 1, com Amd 1:2022; ficha de catálogo, resumo e ciclo de vida), novembro de 2016.
- International Organization for Standardization (ISO), ISO 1940-1:2003 Mechanical vibration: balance quality requirements for rotors in a constant (rigid) state, Part 1 (retirada; ficha de catálogo e ciclo de vida), agosto de 2003.
- International Organization for Standardization (ISO), ISO 21940-12:2016 Mechanical vibration: rotor balancing, Part 12: Procedures and tolerances for rotors with flexible behaviour (ficha de catálogo e resumo), abril de 2016.
- International Organization for Standardization (ISO), ISO 21940-13:2012 Mechanical vibration: rotor balancing, Part 13: Criteria and safeguards for the in-situ balancing of medium and large rotors (ficha de catálogo e resumo), março de 2012.
- International Organization for Standardization (ISO), ISO 14694:2003 Industrial fans: specifications for balance quality and vibration levels (ficha de catálogo e resumo), março de 2003.
- International Organization for Standardization (ISO), ISO 20816-3:2026 Mechanical vibration: measurement and evaluation of machine vibration, Part 3: Industrial machines with operating speeds between 120 r/min and 30 000 r/min (edição 2; ficha de catálogo e resumo), outubro de 2026.
- Ministério do Trabalho e Emprego, NR-12: segurança no trabalho em máquinas e equipamentos (redação da Portaria SEPRT nº 916/2019, última alteração pela Portaria MTE nº 344/2024), março de 2024.
- National Aeronautics and Space Administration (NASA), Reliability-Centered Maintenance Guide for Facilities and Collateral Equipment (seções 5.5.1.2 e 10.1.7, Apêndice H: Balance Standard, e glossário), setembro de 2008.
- Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE) e AMCA International, Improving Fan System Performance: A Sourcebook for Industry, abril de 2003.
Descreva o serviço.
Publique uma solicitação e os fornecedores que fazem esse trabalho podem responder.
Publicar solicitação