Torno mecânico

O torno mecânico é uma das máquinas operatrizes mais tradicionais e importantes nos processos de usinagem. Em sua operação, precisão, alinhamento, estabilidade e condições adequadas de assentamento são fatores diretamente relacionados ao funcionamento do equipamento.

Mesmo quando uma máquina está corretamente balanceada e alinhada durante a instalação, as condições encontradas no ambiente industrial podem mudar ao longo do tempo.

Por isso, além da própria máquina e das ferramentas de corte, é importante observar outro elemento do sistema: a maneira como o torno está instalado sobre o piso ou fundação.

O uso de amortecedores industriais permite criar um assentamento flexível entre a máquina e sua base, contribuindo para o controle de vibração e para melhores condições de instalação de máquinas operatrizes.

Por que um torno mecânico pode apresentar vibrações?

Máquinas industriais rotativas e alternativas podem produzir vibrações como consequência de seu funcionamento.

No ambiente real de produção, condições ideais de balanceamento e alinhamento nem sempre permanecem constantes. Alterações decorrentes da utilização do equipamento podem fazer com que a máquina passe a operar fora da situação ideal.

Quando o equipamento está rigidamente instalado, os esforços dinâmicos encontram uma forte reação da fundação.

Em uma montagem utilizando elementos flexíveis corretamente dimensionados, esses componentes podem se deformar e apresentar reações menores, permitindo que parte da movimentação aconteça no conjunto atenuando as vibrações.

Isso muda significativamente a forma como máquina e fundação interagem.

A importância do assentamento do torno

Existe outro ponto importante.

Máquinas industriais normalmente possuem quatro ou mais pontos de apoio.

Mesmo realizando um nivelamento cuidadoso, isso não significa necessariamente que todos os apoios permanecerão submetidos à distribuição ideal de carga durante toda a operação.

Com o tempo, alterações nas condições de assentamento podem gerar tensões na estrutura da máquina.

Os amortecedores, por serem elementos flexíveis, podem contribuir para uma distribuição mais adequada das reações nos diferentes pontos de apoio.

Além disso, diferenças de dilatação entre a máquina e sua fundação também podem ser absorvidas com reações menores quando existe uma montagem flexível.

Fundação rígida ou assentamento flexível?

Os esforços dinâmicos produzidos pelo funcionamento de uma máquina existem independentemente da maneira como ela está apoiada.

O que muda é a resposta do conjunto.

Em uma montagem rígida, a fundação apresenta uma reação elevada aos esforços gerados pela máquina.

Já os amortecedores funcionam como elementos flexíveis entre máquina e base.

Quando corretamente dimensionados, eles se deformam e apresentam reações menores.

Isso significa que observar algum movimento em uma máquina instalada sobre amortecedores não significa necessariamente que ela esteja sofrendo mais.

O catálogo industrial da Vibtech destaca justamente o comportamento contrário: uma máquina rigidamente instalada pode apresentar menor movimentação externa devido à maior reação da fundação, enquanto internamente pode ficar submetida a esforços maiores.

O assentamento flexível tem como objetivo proporcionar condições dinâmicas mais favoráveis ao equipamento.

Vibração pode interferir na precisão da usinagem?

Em uma área industrial, uma máquina não deve ser analisada isoladamente.

Vibrações podem ser transmitidas pela estrutura e interferir em equipamentos instalados nas proximidades.

Esse problema se torna particularmente relevante quando máquinas geradoras de vibração trabalham próximas a equipamentos ou processos sensíveis.

Um exemplo apresentado pela Vibtech é a proximidade entre uma máquina de desbaste e outra destinada ao acabamento.

Quando ambas estão rigidamente conectadas à mesma estrutura, a vibração produzida por uma pode interferir na outra e prejudicar a precisão das peças.

Em uma área de usinagem, portanto, o isolamento das máquinas pode contribuir não somente para o equipamento que gera vibração, mas também para proteger máquinas vizinhas contra sua transmissão.

Isolamento ativo e proteção dos equipamentos próximos

Quando tratamos da vibração de um torno mecânico, podemos pensar em dois objetivos diferentes.

O primeiro é reduzir a transmissão da vibração gerada pela própria máquina para o piso e para outros equipamentos.

O segundo é reduzir a influência de vibrações externas sobre uma máquina que necessita trabalhar em condições mais controladas.

Em linhas de produção que reúnem diferentes processos de usinagem, essa separação dinâmica entre os equipamentos pode ser importante para evitar interferências.

Por isso, uma estratégia adequada pode envolver a instalação das máquinas sobre amortecedores em bases independentes.

Vibração e manutenção do torno mecânico

A forma de instalação da máquina também possui relação com sua manutenção futura.

Um dos princípios apresentados pela Vibtech é que uma fundação adequada deve permitir que a máquina opere com o : Condições mais favoráveis de operação, reduzindo esforços e reações indesejadas.

Isso se torna especialmente importante porque uma máquina rotativa ou alternativa nem sempre permanecerá perfeitamente alinhada e balanceada durante toda sua vida útil.

Quando está rigidamente instalada, alterações nas condições de funcionamento podem resultar em maiores reações da fundação sobre a estrutura do equipamento.

Os elementos flexíveis ajudam a reduzir essas reações.

Dessa forma, o controle de vibração pode fazer parte de uma estratégia mais ampla de manutenção industrial.

Dilatação térmica também precisa ser considerada

Durante sua operação, máquinas industriais podem sofrer alterações dimensionais devido ao aquecimento.

A fundação, entretanto, não necessariamente estará na mesma temperatura ou apresentará o mesmo coeficiente de dilatação da máquina.

Em uma ligação rígida, essa diferença pode gerar tensões na estrutura.

Os amortecedores permitem que as variações dimensionais ocorram com reações menores nos pontos de apoio ou fixação.

Esse comportamento é mais um fator que demonstra por que a instalação do torno precisa ser pensada como parte do sistema mecânico da máquina.

Amortecedores podem facilitar mudanças no layout industrial

Existe ainda uma vantagem importante para fábricas que modificam frequentemente suas células produtivas.

A montagem de equipamentos sobre elementos flexíveis pode facilitar sua realocação.

Dependendo da solução utilizada, é possível reduzir ou reduzir a necessidade de chumbamento e simplificar mudanças de posição das máquinas.

Em ambientes de manufatura que passam por alterações de processo, criação de células ou reorganização da produção, essa característica pode tornar o layout mais flexível.

Além da questão vibratória, portanto, o tipo de assentamento pode interferir diretamente na estratégia de implantação da fábrica.

Menor transmissão de carga dinâmica ao piso

A Vibtech também destaca que máquinas instaladas sobre amortecedores podem transmitir ao piso uma carga dinâmica reduzida.

Dependendo das condições do projeto, isso pode permitir soluções de fundação mais simples quando comparadas às instalações rígidas tradicionais.

O resultado potencial é uma combinação de controle de vibração com maior racionalização da implantação dos equipamentos.

Entretanto, essa possibilidade precisa sempre ser avaliada de acordo com as características da máquina, da estrutura e das cargas envolvidas.

Amortecedores Vibtech para torno mecânico

Para máquinas operatrizes de usinagem, o catálogo industrial da Vibtech apresenta a família de amortecedores:

V43, V44, V45, V46 e V47.

São amortecedores inteiramente metálicos, de simples apoio e destinados ao trabalho sob compressão.

Sua construção utiliza:

• Almofada em fio de aço inoxidável;
• Carcaça em ferro fundido nodular;
• Opção de parafuso nivelador de aço zincado;
• Sobrecapa niveladora em ferro fundido nodular nas versões correspondentes.

A linha é indicada pela Vibtech para:

• Tornos;
• Fresadoras;
• Plainas;
• Retíficas;
• Máquinas rotativas.

Os modelos disponíveis atendem diferentes faixas de carga, permitindo que a seleção seja realizada de acordo com as características específicas do equipamento.

Qual amortecedor utilizar em um torno?

Não existe um único modelo que possa ser definido apenas sabendo que a máquina é um torno mecânico.

O dimensionamento precisa considerar informações do equipamento e da instalação.

Entre os parâmetros relevantes estão:

• Peso total da máquina;
• Distribuição do peso entre os pontos de apoio;
• Quantidade de apoios;
• Características dos esforços dinâmicos;
• Frequência de funcionamento;
• Condições da fundação;
• Necessidade de nivelamento;
• Vibração existente no local;
• Presença de máquinas sensíveis nas proximidades.

A família V43 a V47 possui diferentes capacidades de carga justamente para permitir a adequação da solução à máquina instalada.

Por isso, a seleção correta do amortecedor deve ser feita a partir das condições reais de aplicação.

Amortecedor-nivelador para máquinas de usinagem

O catálogo industrial da Vibtech também apresenta soluções de amortecedor-nivelador para montagem flexível de equipamentos que não necessitam de fixação ao piso.

Essa categoria pode ser utilizada em máquinas de usinagem e outros equipamentos submetidos a esforços dinâmicos moderados.

A possibilidade de unir nivelamento e assentamento flexível pode simplificar a instalação e facilitar futuras alterações de layout, sempre respeitando os requisitos específicos de cada máquina.

Benefícios do controle de vibração em máquinas de usinagem

Quando corretamente dimensionado, o assentamento flexível pode contribuir para diferentes aspectos da instalação industrial:

• Melhor assentamento do equipamento;
• Redução das reações dinâmicas da fundação;
• Menor transmissão de vibração para outras máquinas;
• Redução da interferência entre processos;
• Melhores condições para equipamentos que exigem precisão;
• Redução de tensões decorrentes de dilatação térmica;
• Maior facilidade para alterações de layout;
• Racionalização de fundações e pontos de chumbamento;
• Contribuição para a estratégia de manutenção da máquina.

Esses fatores mostram que o amortecedor não deve ser visto apenas como um acessório colocado abaixo do equipamento.

Ele faz parte do sistema de instalação da máquina.

O isolamento precisa ser dimensionado

O desempenho de um sistema de isolamento de vibrações depende da correta seleção dos componentes.

Peso da máquina, distribuição de carga, frequência de excitação e características dinâmicas da instalação devem ser considerados na especificação.

Por essa razão, simplesmente selecionar um amortecedor pela aparência ou apenas pelo peso total do equipamento pode resultar em uma solução inadequada.

A Vibtech possui diferentes tecnologias e famílias de amortecedores destinadas a condições específicas de operação.

A avaliação técnica permite determinar qual configuração oferece o comportamento esperado para cada torno ou máquina operatriz.

Controle de vibração começa na instalação da máquina

Um torno mecânico de qualidade precisa trabalhar em condições compatíveis com a precisão esperada do processo de usinagem.

Além de manutenção, alinhamento, ferramentas e parâmetros de corte, a própria forma como a máquina está assentada influencia seu comportamento dinâmico.

Soluções de isolamento permitem desacoplar o equipamento da fundação e controlar a transmissão das vibrações, contribuindo para uma instalação industrial mais adequada.

Soluções Vibtech para tornos e máquinas operatrizes

A Vibtech desenvolve soluções para controle de vibração, choque e ruído estrutural em aplicações industriais.

Para tornos mecânicos, fresadoras, plainas, retíficas e outras máquinas operatrizes, estão disponíveis diferentes famílias de amortecedores e sistemas de assentamento flexível, que podem ser dimensionados de acordo com as características de cada equipamento.

Precisa instalar um torno mecânico, reduzir vibrações em uma máquina de usinagem ou solucionar interferências entre equipamentos? Entre em contato com a Vibtech para avaliar a solução de isolamento adequada à sua aplicação.