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07 Out 2010


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EQUILIBRAÇÃO DE SUBCONJUNTOS ROTATIVOS

(A 24ª de 30 importantes etapas)

A Equilibração de Subconjuntos Rotativos constitui um acto simultâneo de reparação e ensaio parcial

 

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Todos os subconjuntos rotativos devem ser equilibrados antes da sua instalação final no motor. A razão que determina a sua equilibração é a minimização de quaisquer desequilíbrios existentes originados em operação (através do desgaste dos componentes rotativos, com perda de material ou das suas zonas de fixação, criando folgas) e no decurso de acções de manutenção.

Os desequilíbrios existentes raramente são anulados, todavia, a sua minimização, dentro de intervalos aceitáveis é fundamental e imprescindível.

Os subconjuntos rotativos a sujeitar a equilibração são: as rodas de compressor, os discos de turbina (isoladamente sem as pás instaladas e/ou com as pás instaladas), os veios de transmissão (por vezes o subconjunto superior formado pela roda de compressor ou disco de turbina instalado no respectivo veio de transmissão) e elementos das engrenagens de maior diâmetro (carretos ou rodas dentadas).

A existência de desequilíbrios acima de valores aceitáveis origina esforços suplementares alternados que podem conduzir à falência por fadiga (por elevado número de ciclos) e revela-se no decurso do ensaio final do motor (ou em operação deste) pela detecção de vibrações mais ou menos fortes consoante a magnitude dos desequilíbrios (razão pela qual este parâmetro é avaliado).

Durante a equilibração avaliam-se os momentos de primeira ordem (equilibração estática) e de segunda ordem (equilibração dinâmica). No primeiro caso mede-se o momento estático (derivado da resultante das forças devidas ao peso próprio e provocadas pelo descentramento de massa). No segundo caso mede-se a resultante das forças de inércia em presença do movimento de rotação.

Os equipamentos de equilibração possuem um motor para transmitir movimento ao componente a ser equilibrado e os apoios do veio em que é colocado o componente a ser avaliado. Nestes apoios estão instalados sensores que detectam e medem os desequilíbrios existentes. Para além destes módulos existe o módulo de cálculo e integração das medições efectuadas e indicação dos resultados.

Conjugando os valores obtidos pelos sensores com a rotação, os equipamentos fornecem o valor das massas e a sua posição radial e angular, onde estas devem ser colocadas ou removidas, por forma a minimizar o desequilíbrio existente. Este processo consiste em colocar material (previamente padronizado e em locais especialmente concebidos para esse efeito) ou remover material (normalmente por desgaste abrasivo) de locais suficientemente afastados de zonas de forte concentração de tensões ou de interface com outros componentes ou que possam afectar a geometria essencial ao desempenho do componente.

O posicionamento dos apoios dos componentes a equilibrar, nomeadamente, do veio, pode ser vertical ou horizontal, permitindo o alinhamento do eixo principal do componente segundo um eixo vertical ou horizontal.

Ocasionalmente, os vários subconjuntos rotativos que compôem um conjunto rotativo, poderão apresentar os desequilíbrios residuais orientados segundo a mesma direcção. Uma vez que os subconjuntos são avaliados independentemente, quando agrupados poderão apresentar um desequilíbrio apreciável que só será detectado durante o ensaio final do motor. Nestas circunstâncias deverá desmontar-se o motor, numa extensão reduzida, para reequilibrar um dos conjuntos ou realinha-los segunda outra direcção.


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