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    .~

    BALANCEAMENTO DE CORPOS RfGIDOS ROTATIVOS 64.048

    QUALIDADE NBR 8008

    Procedimento MA1011983

    SUMARIO

    1 Objetivo 2 Normas e/au documentos complementares 3 Definicees 4 Desbalanceamento residual 5 Aspectos pertinentes ao problema de balanceamem 6 Massa do rotor e desbalanceamento residual admissivel 7 Velocidade de opera@0 e desbalanceamento residual admissivel 8 Qualidade de balanceamento 9 Fontes de erros no balanceamento 10 Dados em desenhos ou folhas de process0 11 Classes de qualidade de balanceamento e tipos de rotoreb

    ANEXO - Figuras

    1 OBJETIVO

    1.1 Esta Norma fixa as condisoes exigiveis ao balanceamento de corpos rigidos

    rotat i vos, particularmente o relacionamento do desbalanceamento residual admissi -

    vel coma fut$o da maxima velocidade de operaG;o.

    1.2 lnclui uma classificagao de virios tipos de rotores representativos,na qua1

    OS grupos de rotores estao associados em intervalos 5s classes de qualidade de

    balanceamento recomendadas.

    1.3 As p-rescri@ks desta Norma t-60 pretendem servir coma especifica@es de acei -

    te pat-a qualquw- grhpo de rotores, mas apenas dar indica@es de coma evitar gran -

    des deficikcias, bem coma requisitos exagerados ou inatingiveis. Por outro lade,

    elas podem scrvir coma base para mais profundas investiga@es, por exemplo quan-

    do.em cases especiais for necessiria a determinaG& exata de qualidade de balan-

    ceamento requerida. Se OS limites recomendadds forem levados em considera$o, pg

    de-se esperar condi@es satisfatorias de opera$o corn maior probabilidade.

    Origem: ABNT - 4:01.04-603/83 CB-4 - ComitQ Brasileiro de M&nica CE-4:01.04 - Comissgo de Estudo de Vibra@es Me&micas e Choques

    I

    SISTEMA NACIONAL DE ABNT - ASSOCIACAO BRASILEIRA METROLOGIA, NORMALIZACAO

    E QUALIDADE INDUSTRIAL D,E NORMAS TECNICAS

    0

    Palavras-chave: balanceamento qualidade de balanceamento NBR 3 NORMA BRASILEIRA REGISTRADA

    CDIJ: 621-755

    I

    Todos OS direitos reservados 17 phginas

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    1.4 Podem existir cases em que desvios das prescri@es desta Norma se tornam ne - cess&-io.

    2 NORMAS E/OU DOCUMENfOS COMPLEMENTARES

    Na apl icac$o desta Norma*6 neceskio consul tar:

    NBR 8007 - Balanceamento - Terminologia

    3 DEFINIC6ES

    OS termos tecnicos utilizados nesta Norma estsosdefinidos na NBR 8007, complemen - tados por 3.1.

    3.1 Baihceamento

    Process0 que procura melhorar a distribui$o de massas de urn corpo, de modo

    este gire em seus mancais sem for-Gas de desbalanceamento.

    4 DESBALANCEAMENTO RESIDUAL

    4.1 0 balanceamento pode ser atingido ate urn certo limite, ja que apes o mesmo

    o rotor possuira urn desbalanceamento residual. As recomendacoes desta Norma refe -

    rem-se ao desbalanceamento residual admissivel.

    4.2 Corn o auxilio dos equipamentos de medisao disponiveis atualmente, o desba-

    lanceamento pode ser reduzido a limites razoavelmente baixos. Entretanto, seria

    antiecon6mico exagerar OS requisitos de qualidade. Deve ser estabelecido ate on -

    de o desbalanceamento deve ser reduzido e onde existe o compromisso otimo do pon -

    to de vista econ6mico e teorico sobre a qualidade do balanceamento. Em cases in -

    dividuais pode-se determinar corretamente somente por medicoes aplicadas em labo -

    rat&-i0 ou campo.

    4.3 Ngo 6 possivel concluir prontamente que OS desbalanceamentos residuais :ad-

    missiveis procedem de recomenda@es existentes sobre comportamento vibratorio da

    maquina, pois muitas vezes nio 6 ficil reconhecer a relacao entre o desbalancea-

    mento do rotor e as vibrasoes da msquina sob condisoes de opera$o. A amplitude

    das vibrasoes 6 influenciada por varies fatores, tais coma:

    a) massa vibratoria da carcaca da miquina e sua fundacao;

    b) a rigidez dos mancais e fundasao;

    c) aproximacao da velocidade de operaSso em rela$o as vi%-ias freqG&cias

    de ressonsncia, etc. Ainda mais, o efeito dos desbalanceamentos varia

    corn suas posi@es angulares relativas (ver 5.2), e finalmente as vibra

    @es da maquina podem provir apenas parcialmente da preseya do desbalan -

    ceamento do rotor.

    5 ASPECTOS PERTINENTES A0 PROBLEMA DE BALANCEAMENTO

    5.1 Representaggo do estado de desbalanceamento

    Urn certo estado de desbalanceamento dado pode ser representado de diversas manei -

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    ras, coma mostrado na Figura 3. Geralmente as medi@es fornecem valores anslogos,

    correspondendo ao estado de desbalanceamento ilustrado na Figura 3a) ou 3b). 0

    process0 de corre($o do desbalanceamento tambgm ocorre no local desta forma, ex

    ceGZ0 feita em cases especiais , quando o procedimento de corre$o correspondente

    a Figura 3~) deve ser aplicado. Quando se deseja investigar o efeito do desbalan-

    ceamento no comportamento vibratorio de uma maquina completa, entao a decomposi-

    $0 do desbalanceamento de acordo corn a Figura 3d) pode ser util, onde C denota -

    o cent ro de massa do rotor ou da mGquina completa, de acordo corn a final i dade de

    i nves t i gasso. As representa@es nas Figuras 3e) e 3f) podem ser prkicas quando

    a transfekcia de desbalanceamento para diferentes planos de desbalanceamento 6

    levada a efeito. A mais breve e geral designasao de desbalanceamento quase-esta-

    tico e desbalanceamento de conjugado es& mostrado na Figura 3f). A possibilida-

    de de se expressar o moment0 de desbalanceamento coma urn desbalanceamento de con -

    jugado em dois planos arbitkios I e I I es& mostrado na Figura 3g).

    5.2 Efeitos do desbalanceamento

    Urn corpo rotativo desbalanceado causara nao somente forcas em seus mancais e fun -

    dacao, mas tambem vibra$es da maquina. A qualquer rotacao dada, ambos OS efei-

    tos dependem essencialmente das proporcoes geometricas e distribuicao de::.:.massa

    do rotor e maquina, tanto coma da rigidez dos mancais e fundacso.

    Em muitos cases, o desbalanceamento eststico 6 de importsncia prim&-ia quando

    comparada corn desbalanceamento de conjugado, ou seja, OS dois desbalanceamentos,

    (em planos diferentes) na mesma direcao causam uma perturbacao maior do que dois

    desbalanceamentos iguais em direFoes opostas.

    Simi larmente, hs cases em que o desbalanceamento de conjugado 6 especi almente

    perturbado. Por exemplo, considere-se urn rotor onde a distsncia entre mancais 6

    menor do que a distzncia entre OS planos de correcao, numa s i tuaG;o encont rada

    num motor corn discos em balanGo em ambos extremos. Entao a carga no mancal, devi

    do ao desbalanceamento de conjugado, 6 maior do que o causado pelo desbalancea

    mento estatico, uma vez que a soma dos desbalanceamentos opostos nos planos de

    correG$o representando o desbalanceamento de conjugado excede uma certa f ra$o

    do desbalanceamento estatico assumido estar localizado no meio entre OS mancais.

    Chamando-se par 1 a distsncia entre OS mancais e a distkcia entre OS pianos

    de corresao por la, entao, se o desbalanceamento eststico residual s~admissivel

    for YUR I, OS desbalanceamentos residuais admissiveis U C I, formando- se o

    desbalanceamento de conjugado;sao reduzidos a UC = UR . l/2a.

    5.3 Rotores corn wn plan0 de corre&o

    Para rotores em forma de discos, o uso de somente urn plano de correCzo pode ser

    suficiente, desde que a distkcia entre OS mancais seja suficientemente grande e

    o disco gire corn deslocamento axiaJ suficientemente pequeno. Se estas condisoes,

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    4 N&i %008/83

    szo plenamente satisfeitas precisa-se investigar em cada case. Apes o ba lllancea - mento por urn Gnico plano ter sido levado a efeito em urn nfimero suficiente de ro - tores de urn particular tipo, o moment0 de desbalanceamento residual maior (6 de - terminado e dividido pela distsncia entre OS mancais. Se OS desbalanceamentos en

    contrados desta maneira szo aceitsveis mesmo no pior case, ou seja, se eles Go

    maiores do que a metade do valor recomendado multiplicado pela massa do rotor,en - tzo pode-se esperar que o balanceamento por urn ktico plano 6 suficiente.

    5.4 Rotores corn do%s pZanos de corre$o

    Se o rotor nso satisfaz as condi@es mencionadas, em 5.3., para o rotor em forma

    de disco, enfio dois planos de correszo sso necess&ios. Esse tipo de baI.ancea -

    mento 6 chamado balanceamento em dois planos (dinsmico) em contraste corn o balan -

    ceamento em urn Gnico plano (est&ico descrito em 5.3).

    Para o balanceamento em urn unico plano, o equil ibrio estatico em qualquer posi-

    cao angular do rotor 6 requerido. Para o balanceamento em dois planos e necessa-

    rio que 0 rotor gire, sense o desbalanceamento de conjugado residual (ver 5.21,

    nao se& detectado.

    No case de rotores para OS quais o centro de gravidade est5 localizado no terco

    intermedkio da distsncia entre OS mancais, metade do valor recomendado do des -

    balanceamento residual admissivel na Figura 1 deve ser tornado para cada plano de

    correc$o, se eles sso eqiiidistantes do centro de gravidade: Para outros rotores,

    pode ser necesssrio dividir o valor recomendado de acordo corn a distribui$o de

    massa do rotor, tanto quanto a principal parte de massa esteja situada entre OS

    planos de correcao. Em cases nao usuais , a distribuicio do rotor recomendado,pre -

    ci