Vibrações Mecânicas - Balanceamento

CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

Vibrações Mecânicas

BALANCEAMENTO

AUTORES:

Amanda Alves Moraes

Agnaldo Junior F. de Freitas

Áquila Capele Caldeira Pereira

Israel Carlos do Nascimento Silva

Coronel Fabriciano

2014.

Autores: Amanda Alves Moraes

Agnaldo Junior F. de Freitas

Áquila Capele Caldeira Pereira

Israel Carlos do Nascimento Silva

BALANCEAMENTO

Relatório apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia Mecânica do Centro Universitário do Leste de Minas Gerais, como requisito parcial para obtenção da nota parcial na disciplina de vibrações mecânicas.

Professor: Henrique de Castro

Coronel Fabriciano

2014

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1: Ponte de tacoma Narrows durante vibração induzida pelo vento 10

Figura 2: situações em que presença de vibrações 11

Figura 3: combinação de forças de desbalanceamento 15

Figura 4: Exemplo de desbalanceamento estático 16

Figura 5: a) Desbalanceamento dinâmico; b) Binário de desbalanceamento 17

Figura 6: Eixo virabrequim desbalanceado 21

Figura 7: Balanceamento de contrapeso do virabrequim 22

Figura 8: Polia com balanceamento interno. 23

Figura 9: Polia com balanceamento externo 23

Figura 10: Contrapesos para balanceamento de rodas 24

Figura 11: Balanceador de coluna 25

Figura 12: Balanceador local 25

RESUMO

Vibração é definida como um movimento periódico, uma oscilação de uma partícula, um sistema de partículas ou um corpo rígido em torno de uma posição de equilíbrio. Componentes elementares em um sistema vibratório são: massa, mola e amortecedores. Os primeiros estudos de vibrações em engenharia foram motivados pelo problema de balanceamento em motores. O desbalanceamento pode ser de problemas de projeto como fabricação e manutenção. Balancear uma peça é modificar sua distribuição de massa, de modo que as forças radiais não ultrapassem certos valores, conforme o tipo de aplicação. Não se pretende tornar as forças radiais não equilibradas totalmente nulas, pois isso é impraticável e inviável economicamente. O desbalanceamento pode ser originado por uma massa concentrada (ponto pesado) em pontos fora do centro de rotação da secção reta que contém o erro. O desbalanceamento pode ser estático ou dinâmico. O desbalanceamento é uma das causas mais comuns de vibração em equipamentos rotativos, especialmente em: rotores de motores elétricos, rotores de ventiladores, rotores de sopradores, turbinas, bombas centrífugas, uniões elásticas, etc. Os dois tipos básicos de balanceamentos são o estático e dinâmico. O balanceamento aplica-se em motores, rotores, rodas de veículos, Compressores de turbo, eixos cardam, etc.

Palavras chaves: vibrações, balanceamento e desbalanceamento.

ABSTRACT

Vibration is defined as a periodic motion, an oscillation of a particle, a particle system or a rigid body around an equilibrium position. Elementary components in a vibrating system are: mass, spring and dampers. Early studies of vibrations in engineering were motivated by the problem of balancing engines. The imbalance may be problems with the design and manufacturing and maintenance. Balancing a part is to modify its mass distribution, so that the radial forces do not exceed certain values, depending on the type of application. Do not want to become unbalanced radial forces totally void, because it is impractical and uneconomical. The unbalance can be caused by a concentrated mass (heavy spot) points out in the center of rotation of the straight section that contains the error. The unbalance can be static or dynamic. The unbalance is one of the most common causes of vibration in rotating equipment, most notably: rotors of electric motors, rotors, fans, blowers rotors, turbines, centrifugal pumps, elastic joints, etc.. The two basic types of trade-offs are the static and dynamic. Balancing applies to engines, rotors, wheels of vehicles, turbo compressors, shafts Card, etc.

Key words: vibration, balancing and unbalancing.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 6

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 7

2.1 Vibrações 7

2.1.1 Princípios da vibração 7

2.1.2 A importância dos estudos das vibrações 9

2.1.3 Conceitos básicos de vibrações 11

2.1.4 Componentes elementares em um sistema vibratório 12

2.1 Balanceamento 12

2.2.1 Princípio do balanceamento 13

2.2.2 Efeito e tipos de Desbalanceamento 14

2.2.3 Causas do desbalanceamento 17

2.2.4 Métodos de balanceamento 18

2.2.5 Máquinas de Balanceamento 18

2.2.6 Classes