A vibração causada pelo desbalanceamento aumenta a carga dinâmica nos mancais de suas máquinas, aumentando seu desgaste e resultando numa menor vida útil. Causa ainda fraturas por fadiga, podendo quebrar peças girantes, especialmente se sua máquina passa por freqüências ressonantes.
Parafusos, pinos e chavetas podem ir se soltando aos poucos em função da vibração excessiva. Quebras catastrófi cas podem acontecer caso estes componentes venham a se soltar. A vibração excessiva em máquinas e ferramentas pode ainda causar lesões por esforços repetitivos e aumento de fadiga dos operadores, submetidos a um estresse operacional maior. Eixos desalinhados, que excedam os limites toleráveis, resultam em danos aos mancais, deformação e até fratura do eixo.
Muitas vezes, essas vibrações ocorrem em níveis imperceptíveis à sensibilidade humana (p. ex., no caso de altas freqüências). Em outros casos, percebemos a vibração somente ao atingir níveis muito altos, estando a máquina em condição já tão deteriorada, que pode ser tarde demais para uma ação corretiva.
33 um estado de equilíbrio, como colocar o mesmo peso em ambos os lados de uma balança.
Podemos considerar a mesma similaridade em relação à distribuição de massas de um corpo em relação ao seu eixo de rotação. Se a massa de um corpo rotativo não estiver distribuída uniformemente, este estado é conhecido como desbalanceado. Neste estado o desbalanceamento gera forças centrífugas, vibrações e ruídos durante a rotação, que serão cada vez mais percebidos e mais sérios à medida que aumentamos a velocidade.
O desbalanceamento e suas conseqüências fazem parte de nosso dia-a-dia, não apenas em seu exemplo mais conhecido, o da roda de seu veículo, mas também no seu chão-de-fábrica, em seu cabeçote de usinagem, acionamento do seu torno, eixos, fusos, polias, correias, motores, engrenagens, etc. E ele é facilmente percebido pelas vibrações e ruídos excessivos produzidos durante o funcionamento da máquina.
Ocorre, porém, que estes ruídos e vibrações não são apenas incômodos, mas sim um sério risco. Devido às forças centrífugas geradas, são também uma ameaça à integridade de pessoas, a máquinas e meio ambiente. E quando elas excedem os limites toleráveis, acabam sendo responsáveis diretas por signifi cativas perdas de:
4.1 Durabilidade
Vibrações causadas pelo desbalanceamento geram cargas excessivas nos rolamentos, nos mancais e na fundação das máquinas. Como resultado, aumentam seu desgaste. Máquinas com componentes inadequadamente balanceados têm, em geral, uma vida útil menor. Um rotor bem balanceado permite melhor formação do fi lme de óleo dos mancais e um projeto mais leve de mancais.
4.2 Segurança
Vibrações podem reduzir o torque de aperto de elementos de fi xação e resultar em componentes trabalhando com folgas. Estas podem causar mau funcionamento de componentes elétricos ou danifi car cabos e conexões. O desbalanceamento pode
afetar seriamente a segurança de uma máquina e constitui um perigo a outras máquinas e à segurança dos operadores. Além disso, ele pode resultar na quebra de componentes rotativos e peças associadas.
4.3 Qualidade
Não se pode exigir alta precisão de uma ferramenta com vibração. Ela exige maior esforço físico do operador e assim causa maior fadiga e estresse. Um rebolo ou uma máquina de processamento de madeira de alta velocidade não vai trabalhar de forma precisa e produzirá mais peças rejeitadas, caso seus fusos e ferramentas não tenham sido balanceados com a precisão necessária.
4.4 Competitividade
Operações mais suaves e diminuição do ruído de um produto são consideradas indicadores de qualidade. Da mesma maneira, vibrações excessivas podem impactar seriamente a competitividade de um produto. Um equipamento que apresenta fortes vibrações certamente será mais difícil de vender.
Felizmente as forças e ruídos excessivos provocados pelo desbalanceamento (e causadores de vibração) podem ser eliminados pelo balanceamento.
Balancear é um processo pelo qual a distribuição de massa de um rotor é melhorada, de tal maneira que este irá girar em seus mancais sem gerar forças centrífugas signifi cativas, uma vez que estas seriam reduzidas a um mínimo.
Pensando em termos de máquinas de produção, graças a uma competição internacional cada vez mais acirrada, espera-se que estas produzam com a mais alta qualidade, na maior velocidade, durante o maior tempo possível, com o mais alto grau de segurança e confi abilidade. Ainda que o desenvolvimento destas máquinas se aproxime cada vez mais da perfeição e apresente vibrações cada vez menores, estes equipamentos, mesmo com as mais modernas tecnologias e melhores componentes disponíveis, tendem a se desgastar, em função de sua própria utilização, devido ao atrito de componentes, falta de manutenção adequada,
35 desalinhamento, acomodação em suas fundações e mesmo certo aumento em suas folgas.
Tudo isso acaba se transformando novamente na indesejada vibração, capaz de diminuir a vida útil e de paralisar a produção - o que pode signifi car tanto um desastre econômico para a sua empresa como um risco de acidente ou mesmo morte.
É natural que as máquinas apresentem vibrações, mesmo em condições ideais de operação, seja devido ao desbalanceamento residual de seus componentes ou devido à sua montagem mecânica. Porém, o aumento das vibrações sugere fortemente uma falha em potencial ou problema mecânico.
Estudos mostram que pelo menos 50% dos problemas de vibrações detectados em máquinas nos levam a uma causa comum: o desbalanceamento. Dessa maneira, ao detectarmos e, rapidamente, corrigirmos este problema (ou pelo menos levá-lo a níveis aceitáveis), conseguimos, na grande maioria dos casos, que as máquinas voltem a funcionar suavemente, eliminando o risco de falhas.
Utilizando métodos modernos de diagnóstico, muitos danos severos às máquinas e seus altos custos de reparo podem ser evitados. Adicionalmente, a incidência de falhas e paradas de máquinas com perda de produção também será minimizada. Dentre os diversos métodos existentes de diagnóstico, a análise de vibração adquiriu extrema importância, uma vez que consegue fornecer vasta quantidade de informação com baixo custo de investimento. Ao detectar a origem da vibração, que, conforme dissemos, é causada pelo desbalanceamento na maioria dos casos, é possível eliminar a vibração.
Sabendo que todos os componentes que giram apresentam melhoras signifi cativas em seu funcionamento ao serem balanceados e que, no mercado global de hoje, os consumidores procuram os melhores produtos para investir seu dinheiro, o balanceamento se torna cada vez mais uma operaçãochave.
Ele permite o desenvolvimento de produtos de mais alta qualidade, com a mais alta produtividade, com maior durabilidade e a um custo cada vez menor. E isto é o que seus clientes exigem.
5 CONTROLE
O controle dos fenômenos vibratórios podem ser consequidos por 3 (três) procedimentos diferenciados.
• Eliminação das fontes: Balanceamento,Alinhamento,Troca de peças defeituosas aperto de bases soltas,etc.
• Isolamento das partes: Colocação de um modo elástico amortecedor de modo a reduzir a transmissão da vibração a níveis toleráveis.
• Atenuação da resposta: Alteração da estrutura (Reforços, Massas Auxiliares, Mudanças de Frequência Natural, Etc ).