As principais causas de vibração das máquinas rotativas

Por que algumas máquinas são mais barulhentas do que outras? Por que o pedal da bicicleta sempre vai "para baixo" quando é deixado livre para girar? Por que o volante do automóvel vibra em determinadas velocidades?

Quase todos os dias nos deparamos com um fenômeno cujo efeito é frequentemente negligenciado: o desbalanceamento - uma das principais causas de vibração em máquinas rotativas.

O termo "desbalancear" relaciona-se com "pesar". Uma balança antiga, daquelas de pratos, está "balanceada" quando em ambos os lados desta tivermos o mesmo peso. Da mesma maneira, no caso de um rotor, a distribuição de massas é considerada em relação ao seu eixo de rotação. Se a massa estiver mal distribuida, a consequência é o desbalanceamento.

Uma desigualdade destas massas é denominada desbalanceamento. Quando em rotação, gera forças centrífugas, vibrações e ruídos, que se intensificam com o aumento da rotação e são percebidos, de maneira desagradável, pelas grandes amplitudes de vibração em sincronia com a velocidade de rotação e pela direção preponderante da vibração.

Mancais, suspensões, carcaças e fundações podem sofrer esforços intensos devido as vibrações ocasionadas por desbalanceamento e, assim, estarem sujeitos a um grande desgaste. Produtos com peças não balanceadas frequentemente possuem uma vida útil muito curta.

Devido às vibrações, o torque de aperto utilizado em conexões parafusadas pode ir se reduzindo, até que os componentes se soltem. Induzidos elétricos são influenciados por vibração. Condutores podem se romper em suas conexões. O desbalanceamento pode diminuir consideravelmente a segurança operacional de uma máquina, colocando em risco pessoas e máquinas.

Quando se trata de produtividade, uma ferramenta elétrica com vibração excessiva não pode ser utilizada para tarefas que exijam precisão. Também nas máquinas-ferramenta, as vibrações influenciam consideravelmente o resultado da produção: uma máquina de processamento de madeira ou de alta rotação trabalha de forma imprecisa e produz mais refugos quando seus fusos e ferramentas não tiverem sido balanceados adequadamente. Além disso, o esforço do usuário aumenta e este se cansa rapidamente.

Uma movimentação mais calma e silenciosa é sempre levada em consideração na avaliação da qualidade e, assim, as vibrações podem influenciar consideravelmente na capacidade de concorrência de um produto: um eletrodoméstico com vibração intensiva ou um automóvel barulhento são produtos que não são bem vistos no mercado.

Forças condicionadas pelo desbalanceamento, vibrações perturbadoras e ruídos podem ser eliminados através do balanceamento. Neste caso, a distribuição de massas de um rotor será melhorada de maneira que as menores forças centrífugas não atuem nos seus mancais. Nesta operação, também devemos levar em conta o tipo de desbalanceamento