Alineamiento y Desalineamiento Grupo 1
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INSTALACIONES INDUSTRIALES
FACULTAD DE MECÁNICA
ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
INSTALACIONES INDUSTRIALES
¨ALINEACION Y DESALINEACION¨
Galo Guamán 1140
Estefanía Lanche 1150
Mariela Toainga 803
ABRIL – AGOSTO 2015
Tema: Alineamiento y desalineamiento
Alineamiento
Es el proceso mediante el cual la línea de centros del eje de un elemento de
maquinaria, por ejemplo un motor, se hace coincidir con la prolongación de la línea de
centros del eje de otra máquina acoplada a ella, por ejemplo, una bomba.
Importancia del Alineamiento.
Cuando se alinean mal los ejes o no se alinean, se generan fuerzas en el
acoplamiento. Las fuerzas son trasportadas por los rodamientos de modo que en la
maquinaria se manifiesta como vibraciones.
Los costos por el desalineamiento es a través de:
Pérdida de producción.
Degradación mecánica de los equipos.
Consumo de energía.
Comparados contra sus costos se deben:
Medir el desalineamiento.
Analizar la situación y determinar la correcta alineación.
Corregir el desalineamiento existente.
Objetivo del alineamiento
Amplitudes reducidas de la vibración.
Temperatura de funcionamiento más bajo
Vida más larga del rodamiento.
Larga duración del lubricante.
Vida más larga del acoplamiento.
Menos tiempo muerto no programado.
Consecuencias del Alineamiento Defectuoso.
Lo que vamos a ver son los efectos secundarios de la desalineación, ya que daña
lentamente la maquinaria durante largos periodos de tiempos.
Algunos síntomas de comunes:
1. Los fallos del cojinete, sellos, ejes o acoplamientos prematuros.
2. Temperaturas elevadas en o cerca de los rodamientos o altas temperaturas del
aceite.
3. Excesiva cantidad de fugas de lubricante en las juntas de los cojinetes.
4. Ciertos tipos de acoplamientos flexibles resistirán temperaturas más altas de
lo normal, si el acoplamientos es de tipo elastómero busque polvo de caucho
dentro de la separación del acoplamiento.
5. Inusualmente alto números de fallos de acoplamientos o se desgastan
rápidamente.
6. Cantidad excesiva de grasa o aceite en el interior de la protección del
acoplamiento.
7. Tornillos de la cimentación sueltos.
8. Pernos de acoplamientos sueltos o rotos.
Errores de alineamiento
Entre los tipos de errores que tenemos se los detalla a continuación:
Desalineamiento Axial
Desalineamiento Paralelo
Desalineamiento Angular
Desalineamiento Angular
En este tipo de desalineamiento la variación se cuantifica por la distancia
perpendicular entre la línea central de un eje y la misma línea del otro eje. Se corrige
moviendo paralelamente la máquina.
Desalineamiento Angular
Hay desalineación angular cuando las líneas centrales de dos ejes se cortan formando
un ángulo.
DESALINEAMIENTO.
Un eje esta desalineado cuando sus centros geometricos no son concentricos o
cuando sus ejes no son colineales.
DETECTANDO DESALINEAMIENTO
Existen 3 maneras básicas de determinar el desalineamiento en una máquina.
Registro de alineamiento.
Vibraciones.
Termografía.
EFECTOS DEL DESALINEAMIENTO
Sobrecarga en los rodamientos que se traducen en sobrecalentamiento,
originando o incrementando su falla prematura.
Mayor tensión en los acoplamientos, incrementando el riesgo de
sobrecalentamiento y rotura.
Mayor desgaste de las obturaciones, aumentando el riesgo de
contaminación y el escape del lubricante.
Mayor vibración y ruido.
IMPORTANCIA DEL DESALINEAMIENTO.
En realidad el desalineamiento es la causa raíz de la mayoría de todos los problemas
suscitados en maquina:
Fallo de rodamientos.
Daños de sellos.
Daños de acoplamientos.
Daños de ejes.
Donde el 50% de las fallas en la maquina rotativa son debido al desalineamiento.
La distorsión causada por la falta de alineación del eje
Daño en Rodamientos.
Los rodamientos son componentes de precisión diseñados para trabajar con
lubricantes limpio, una temperatura razonable de operación.
Cuando una máquina rotativa esta desalineada las fueras dinámicas se elevan
considerablemente.
El tiempo muerto, el cambio de los componentes es una labor muy costoso los
cuales pueden ser evitados.
Si se incrementa la carga en un 20% la vida del rodamiento se reduce a la
mitad.
Si se incrementa la carga al doble de lo normal de la vida del rodamiento se
reduce a un séptimo de su vida.
Daños de Acoples.
Hay un concepto erróneo “Uso de acoples flexibles así que no necesito preocuparme
por el desalineamiento”.
Es muy importante comprender que la vida del acoplamiento se reduce si esta
desalineado, y de manera considerable los rodamientos, sellos y los ejes podrían estar
bajo cargas que se hayan incrementado lo que haría que estos fallen prematuramente.
Vibraciones.
Las fuerzas resultantes del desalineamiento generan vibraciones. Lo cual pueden
dañar a otros equipos cercanos, provocando una de la formación plástica de la
superficie conocida como Brinelación.
ESPECIFICACIONES DEL DESALINEAMIENTO
Antes de alinear una máquina necesitamos saber cuánto es el desalineamiento,
necesitamos una referencia para saber si estamos dentro de una tolerancia
establecida.
Hay tres formas básicas para determinar la cantidad de desalineamiento permisible:
o Lectura global del indicador (TIR).
o Correcciones en los pies (Paralelo o angular).
o Ángulos en el punto de transferencia (GAP).
ESPECIFICANDO EL DESALINEAMIENTO
Antes de alinear una maquina necesitamos saber cuánto es el desalineamiento,
necesitamos una referencia para saber si estamos dentro de una tolerancia
establecida
Hay tres formas básicas para determinar la cantidad de Desalineamiento permisible:
Lectura global del indicador (TIR)
Las lecturas obtenidas con TIR a 50mm de separacion seran muy diferentes que si
estuvieran separadas 250mm
Correcciones en los pies (paralelo, angular)
Paralelismo y Angularidad para especificar el desalineamiento
La manera más común de establecer los objetivos de especificar la angularidad y el
paralelismo en el punto de transmisión de potencia en el centro del acople.
Desalineamiento paralelo vertical (VO)
Desalineamiento angular vertical (VA)
Desalineamiento paralelo horizontal (HO)
Desalineamiento angular horizontal (HA)
El paralelismo es determinado simplemente en Mils o en mm
Conociendo a la posición de los indicadores el paralelismo puede ser calculado y
comparado con los objetivos.
La angularidad puede ser descrita de la siguiente forma:
Como sobre desplazamiento del eje
Como una brecha del acoplamiento
Cuando la angularidad es especificada como sobre desplazamiento este es descrito
como desplazamiento o como caída del eje sobre 1” 0 100mm; a veces 1mm.
Entonces la angularidad puede ser descrita como 0,3mil/1”o 0.03mm/100mm.
Ángulos en el punto de transferencia (GAP)
TAREAS PREVIAS AL ALINEAMIENTO
Registrar la lectura tal como se obtienen, tomar el conjunto de lecturas para
mostrar la condición inicial de alineamiento.
Preparar las lainas cuidadosamente. Retirar aquellos que están oxidadas,
dobladas, pintadas o muy sucias.
Estas actúan como muelles en los pies de las maquinas, las cuales pueden
hacer el procedimiento de alineamiento muy dificultoso.
Se deberá reemplazar los pernos que estén doblados, dañados o
corresponden, por unos nuevos
Lubricar siempre los pernos y usar el mismo torque para el montaje
Se deberá revisar la salud de la máquina. Rotar el eje y observar si existe
alguna irregularidad (soltura, fricción, atascamiento)
Verificar si el eje está pandeando, o si existe algún descentramiento del eje.
Revisar excesivos esfuerzos en tuberías, conductos y otras parecidas ubicadas
en la máquina.
Se debera verificar y corregir la pata coja
Pata coja es la condicion donde la superficie de la pata no hace contrato perfecto con
la base
Se puede empezar con una inspección de pata coja. Observar cualquier desviación o
espacios en las patas de la máquina y colocar Lainas adecuadamente.
Si este espacio formado entre la base y la pata es mayor que 0.002” o 0.05mm debe
ser corregida.
Pie cojo pude tomar diferentes formas. En resumen si dos de los pies diagonalmente
opuesto tiene las lecturas más altas habrá condición de pata coja oscilante
Las lainas deberán ser puestas debajo de ellos:
De otra manera las lecturas pueden indicar una pata doblada, ablandamiento de pata
o la existencia de esfuerzos en las tuberías o conductos.
Determinando el estado del alineamiento
Hay tres maneas básicas de determinar la posición relativa del eje de simetría
El ojo
con relojes comparadores
con sistema laser
Usando reglas del pelo
Se puede utilizar herramientas rudimentarias para intentar determinar la posición
relativa del eje, pero la posición es muy pobre. Este método puede ser usado como la
aproximación inicial pero no como parte final.
Ventajas
Es u metodo simple
Las lecturas son directas
Desventajas
Puede ser usado en acoples pequeños
Existe problemas si los acoples son de diferentes tamaños
Esta limitado por la forma de los acoplamientos
Usando reloj comparador
Son comunmente usados para medir la posicion relativa del eje
Existen un numero de configuraciones que pueden ser usados para ubicar el palpador
sobre el eje
Método cara periférica
Requiere de dos mediciones una en la periferie y otra en la cara. Basando en las
lecturas tomadas se puede determinar el paralelismo y la angularidad y así poder
calcular los cambios requeridos en las patas para hacer que los dos ejes estén
colineales
Método laser
Existen diferentes equipos, los cuales son utilizados como soporte tecnológico para
hacer las tareas más sencillas. En la gran mayoria de los metodos el eje siempre es
girado para determinar la posicion del eje de simetria de ambos ejes. Con el uso de la
tecnologia es posible girar el eje solo 60° lo cual sera suficiente para determinar el
desalineamiento.los sistemas de alineamiento laser no son solo precisos, estos
presentan un procesador que realizan los calculos los cuales muestran graficamente
qoe pie debe ser corregido asi como si el alineamiento esta dentro de la tolerancia
Movimiento de la maquina
Cuando las medidas del alineamiento han sido tomadas, se puede determinar cuánto
y en que pie se debe de hacer la corrección
Pasos básicos
Mover la maquina verticalmente
Mover la maquina horizontalmente
Siempre y cuando ni haya una condición gruesa de desalineamiento, se podrá realizar
el alineamiento vertical antes de u horizontal. La corrección horizontal no afecta a l
vertical. Pero la corrección vertical si afecta a la horizontal
Consumo de energía
Consumen más energía, varios estudios han evidenciado que las maquinas
desalineadas consumen el 15% más energía de lo normal.
Calidad del producto
El desalineamiento también puede dar como resultado la disminución de la calidad del
producto. Realizando un buen alineamiento y disminuyendo la vibraciones; la calidad
del producto puedes ser maximizada.
Conclusiones
El desalineamiento produce fallas prematuras en componentes como
acoplamientos, rodamientos, sellos, soportes entre otros. Además incrementa
la temperatura de operación y provee un consumo excesivo de energía.
Existe diverso métodos para el alineamiento de ejes, de entre ellos la
tecnología láser es la que ofrece una mayor rapidez, facilidad y precisión en los
alineamientos de la maquinaria.