ISO 1940 Vibração Mecânica - Requisitos de Qualidade de Balanceamento para Rotores Rígidos

A norma “ISO 1940 Vibração mecânica - Requisitos de qualidade de equilíbrio para rotores rígidos”, desenvolvida pela Organização Internacional de Normalização (ISO), consiste nas seguintes seções sob o mesmo título:

ISO 1940-1 Parte 1: Determinação do desequilíbrio residual permitido
ISO-1940 2 Parte 2: Erros de equilíbrio

A norma ISO 1940-1 contém recomendações para determinar o desequilíbrio e especificar os requisitos de qualidade relevantes para rotores rígidos. Esta norma especifica:

Exibição de desequilíbrio em um ou dois planos
Métodos para determinar o desequilíbrio remanescente permitido
Métodos de alocação para planos de correção
Métodos para determinar a condição de desequilíbrio residual de um rotor por medição
Resumo dos erros associados à identificação do desequilíbrio residual

A tabela e a figura fornecidas na norma fornecem recomendações para requisitos de qualidade de balanceamento de rotores rígidos de acordo com seu tipo, massa e velocidade máxima de serviço, com base na experiência mundial. Esta norma também visa facilitar as relações entre o fabricante da máquina e seu usuário. A terminologia especificada nesta norma pode ser usada para determinar especificações técnicas.

Uma avaliação detalhada dos erros associados à determinação do desequilíbrio residual não está incluída nesta norma. A norma ISO 1940-2 trata desses erros. A norma ISO 1940-1 não define o desequilíbrio residual permitido para rotores flexíveis. Elas são discutidas na norma “Critérios ISO 5343 para avaliação do equilíbrio do rotor flexível”. Os métodos de balanceamento não são divulgados.

Os graus de qualidade de balanceamento recomendados não pretendem servir como especificações de aceitação para nenhum conjunto de rotor específico. Em vez disso, o objetivo é dar dicas sobre como evitar grandes deficiências, bem como requisitos exagerados ou inatingíveis. Ele também pode servir como base para pesquisas mais extensas, por exemplo, quando a qualidade do equilíbrio necessária precisa ser determinada com mais precisão por meio de medições em laboratório ou em campo. Se forem devidamente observados os limites recomendados, provavelmente será possível esperar condições operacionais satisfatórias. No entanto, pode haver casos em que desvios dessas recomendações sejam necessários, por exemplo, devido a construção ou geometria incomuns.

A norma ISO 1940-2 abrange principalmente a determinação de erros no processo de balanceamento de rotores rígidos, a avaliação de erros, diretrizes para contabilização de erros e a avaliação de desequilíbrio permanente em quaisquer dois planos de correção.

Posteriormente, esta norma foi substituída pela norma “ISO 21940-14 Vibração mecânica - Balanceamento de rotores - Parte 14: Procedimentos para avaliação de erros de balanceamento”. Esta norma também especifica requisitos para as seguintes situações:

Determinação de erros no processo de medição do desequilíbrio de um rotor
Avaliação de erros identificados
Levando em conta os erros

Esta nova norma especifica critérios de aceitação do equilíbrio tanto imediatamente após o equilíbrio quanto em termos de desequilíbrio residual para verificação subsequente da qualidade do equilíbrio pelo usuário. Esta norma lista os principais erros típicos em um anexo informativo com métodos para sua redução.

Os erros de balanceamento da máquina de balanceamento podem ser classificados da seguinte forma:

Erros sistemáticos nos quais a magnitude e o ângulo podem ser avaliados por cálculo ou medição.
Erros de variáveis aleatórias em que a magnitude e o ângulo variam de forma imprevisível em uma série de medições realizadas nas mesmas condições
Erros escalares, onde a magnitude máxima pode ser avaliada ou estimada, mas o ângulo é incerto

Dependendo dos processos de fabricação utilizados, o mesmo defeito pode ser colocado em uma ou mais categorias. Exemplos de fontes de erro que podem ocorrer estão listados na norma. Alguns desses erros são discutidos com mais detalhes no apêndice da norma (Apêndice A).

Exemplos de fontes de erros sistemáticos em máquinas de balanceamento incluem:

Desequilíbrio interno no eixo de transmissão
Desequilíbrio interno no mandril
Desalinhamento radial e axial do elemento de acionamento em relação ao eixo do eixo do rotor
Desalinhamento radial e axial no encaixe entre o componente a ser balanceado ou no mandril da máquina de balancear
Falta de concentricidade entre os eixos e as superfícies de apoio utilizadas para o balanceamento
Desvio radial e axial de rolamentos de elementos rolantes usados para suportar o rotor e não para manutenção de rolamentos
Desvio radial e axial de alojamentos rolantes (e pistas) de rolamentos de serviço de elementos rolantes instalados após o balanceamento
Desequilíbrio causado por rasgos e chavetas
Magnetismo residual no rotor ou mandril
Erros de remontagem
Erros de balanceamento de equipamentos e instrumentação
Diferenças entre os diâmetros do eixo de serviço e do mandril de balanceamento
Defeitos da junta universal
Dobramento temporário do rotor durante o balanceamento
Dobramento permanente do rotor após balanceamento

Exemplos de fontes de erros de variáveis aleatórias da máquina de balanceamento são:

Peças soltas
Líquidos ou sólidos presos
Deterioração devido a efeitos térmicos
Efeitos do vento
Utilização de um acoplamento solto como elemento de acionamento
Curvatura temporária do rotor horizontal causada por efeitos gravitacionais quando o rotor está parado

Exemplos de fontes de erro escalar da máquina de balanceamento incluem:

Alterações na lacuna nas interfaces que serão removidas após o processo de balanceamento
Folga excessiva nas juntas universais
Folga excessiva no mandril ou eixo
Tolerâncias de projeto e fabricação
Se os diâmetros dos rolos de suporte da máquina de balanceamento e do eixo do rotor forem iguais, quase iguais ou tiverem uma relação inteira, seu desalinhamento

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