O Que São Rotores Flexíveis?

Rotores flexíveis são peças rotativas que sofrem deformação quando a sua velocidade de rotação se aproxima ou ultrapassa as suas frequências naturais de ressonância. Ao contrário dos rotores rígidos, esta condição faz com que a distribuição de massa efetiva varie com a velocidade. Por isso, um ajuste de balanceamento realizado a baixas velocidades pode não ser suficiente para eliminar as vibrações que ocorrem durante a operação em alta velocidade. Assim, o balanceamento destes rotores é geralmente realizado a velocidades próximas ou superiores às velocidades de operação. Este processo é fundamental para simular corretamente o comportamento dinâmico da peça em condições reais de funcionamento.

A natureza dinâmica dos rotores flexíveis torna o processo de balanceamento mais complexo e normalmente requer a aplicação de técnicas de balanceamento em múltiplos planos. Estes tipos de rotores são amplamente utilizados em setores como energia (turbinas eólicas), aeronáutica e máquinas de alta velocidade. Como MBS Balance, oferecemos soluções especialmente desenvolvidas para estas aplicações exigentes, incluindo máquinas com capacidade de balanceamento em campo e testes em alta rotação. O balanceamento em campo permite que o rotor seja ajustado nos seus próprios mancais e no seu ambiente real de operação, eliminando erros potenciais causados por montagem e desmontagem, e garantindo assim resultados mais precisos e confiáveis.

No balanceamento de rotores flexíveis destacam-se duas abordagens fundamentais: o método de balanceamento modal e o método do coeficiente de influência (influence coefficient). No método modal, o rotor é balanceado separadamente nos planos correspondentes a cada modo de flexão que excita; geralmente utilizam-se N ou N+2 planos de correção para o N-ésimo modo. Já no método do coeficiente de influência, o efeito de cada plano em cada ponto de medição é extraído em forma de matriz com massas de teste e a solução é calculada. Esses procedimentos são definidos no âmbito da ISO 21940-12.

O ponto de importância crítica é levar o rotor até a rotação de operação passando pelas velocidades críticas e monitorar o nível de vibração em cada região de modo. Isso pode exigir instalações especiais de balanceamento em alta rotação e um túnel de vácuo. A MBS Balance oferece soluções de balanceamento in situ e de teste em alta rotação para peças flexíveis, como eixo de turbina eólica, compressor e rotor de grande gerador, eliminando o erro proveniente da montagem-desmontagem e garantindo vibração mínima na condição real de operação.