Alineamientonuevo Conversion
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ALINEAMIENTO DE MAQUINARIA INDUSTRIAL juAN MANUEL GÓMEZ DÍAZ
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ALINEAMIENTO DE
MAQUINARIA INDUSTRIAL
juAN MANUEL GÓMEZ DÍAZ
1) Los fallos del cojinete , sello , eje oacoplamiento prematuros .
2) Temperaturas elevadas en o cerca de losrodamientos o altas temperaturas delaceite.
3) Excesiva cantidad de fugas de lubricante enlas juntas de los cojinetes.
4) Ciertos tipos de acoplamientos flexiblesexhibirán temperaturas más altas de lonormal cuando estén operando oinmediatamente después de que la unidadestá apagada . Si el acoplamiento es unatipo de elastómero , busque polvo decaucho dentro de la separación delacoplamiento.
Lo que vemos son los efectos secundarios de la desalineación , ya que
daña lentamente la maquinaria durante largos períodos de tiempo.
Algunos de los síntomas comunes de
CONSEcuenCiaS DE ALINEACIÓN DEFECTUOSO
CONSECUENCIAS DE ALINEACIÓN DEFECTUOSO
6) Inusualmente alto número de fallos de acoplamiento o se desgastanrápidamente.
7) Fallas en ejes ( o formación de grietas ) en o cerca de los cojinetesinternos
8) Cantidad excesiva de grasa (o aceite) en el interior de la protección delacoplamiento
9) Tornillos de la cimentación sueltos , por lo general causada por una “patacoja” condición , se ven agravados por desalineación.
10) Pernos de acoplamiento suelto o roto. Esto es a menudo debido a lainadecuada torque
Importancia del Desalineamiento
En realidad el Desalineamiento es la causa raíz de la mayoría de todos
los problemas suscitados en maquina:
Falla de rodamientos
Daños en sellos
Daños en acoples
Daños en ejes
Donde el 50% de las fallas en una maquina rotativa son debidas a Des
alineamiento
LA DISTORSIÓN CAUSADA POR LA FALTA DE ALINEACIÓN DEL EJE
Línea central de la rodamientos del
motor
Mediciones de la línea central del eje Precisa son poco probable con el acoplamiento enganchado Línea central de la
cojinetes de la bomba
Los rodamientos son componentes de precisión diseñados para
trabajar con lubricante limpio, una temperatura razonable de
operación, cargas radiales o axiales permitidas de acuerdo al
tipo de rodamiento
Cuando una maquina rotativa esta desalineada las fuerzas
dinámicas se elevan considerablemente
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 la vida del roda
miento se reduce un séptimo de su vida normal
Daño en Rodamientos
Daño en Rodamientos
Cuando un rodamiento falla, puede que producción pare existiendo
un daño secundario.
El tiempo muerto, el cambio de componentes, es una labor muy
costosa los cuales pueden ser evitados
Daño en Rodamientos
Los sellos son elementos caros, por lo general un tercio del costo
total de una bomba
El Desalineamiento hace que los sellos fallen prematuramente
por el aumento de carga
• Fricción de caras
• Elevadas temperaturas
• Ingreso de contaminantes
La vida de los sellos pueden ser reducidos de un 30 a un 50% de
su vida normal
Daño en Sellos
PEK 14
Packing :- ALWAYS LEAKSPacking :- ALWAYS LEAKS
Uno de los resultados es la perdida o fuga de lubricante y en la
mayoría de los casos los sellos fallan con una mínima o ningun
a advertencia.
Cuando un sello falla puede ocasionar parada de producción,
donde el rodamiento tanto como el sello tendrán que ser
reemplazados.
El costo total de las partes, los tiempos muertos y la labor
generada pueden hacer de esta una falla muy costosa
Daño en Sellos
Hay un concepto erróneo “ Uso 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 ejes podrían estar bajo cargas que se han
incrementado, lo que haría que estos fallen prematuramente
Daño en los acoples
vibración
Las fuerzas resultantes del Desalineamiento generan vibración.
Lo cual puede dañar a otros equipos cercanos, provocando una de
formación plástica de la superficie conocida como Brinelación
Las maquinas desalineadas consumen mas energía
Varios estudios han evidenciado que las máquinas desalineadas
consumen 15 % más e energía de los normal
Consumo de energía
El Desalineamiento también puede dar como resultado la
disminución de la calidad del producto.
Realizando un buen alineamiento y disminuyendo la
vibración; la calidad del producto puede ser maximizada
Calidad del producto
Existen 3 maneras básicas de determinar Desalineamiento en una
maquina:
Registros de Alineamiento
Vibración
Termografía
Detectando Desalineamiento
Conceptos
Hay que definir los siguientes conceptos:
Centro Rotacional
El centro rotacional es el eje imaginario alrededor del cual gira un
eje o un elemento rotativo.
La masa del elemento giratorio es distribuida uniformemente
alrededor del centro rotacional
El Centro Rotacional siempre es una línea recta.
Colinearidad
Conceptos
Se dice que existe colinearidad entre dos ejes cuando sus centrosrotacionales forman una sola línea recta
Desalineamiento
El desalineamiento entre dos ejes ocurre cuando ellos no están colineares.Sus centros rotacionales no forma una sola línea
Conceptos
Un eje esta desalineado cuando sus centros geométricos no sonconcéntricos, o cuando sus ejes no son colineales.
¿Que es el Desalineamiento?
Nuestro objetivo es tener los ejes coloniales cuando la maquinaesta operando.
DesalineamientoLas fuerzas obligan al acople a trabajar con el desalineamiento presentelo que provoca un pandeo.
El eje puede presentar pandeo por propio peso del rotor , ventilador, etc.Ocurriendo esto normalmente en la mayoría de las maquinas.
DesalineamientoEl pandeo debe ser aproximadamente menos de 2 mils (0.05mm), lo cual provocafatiga.
Covenciones para el alineamiento
Maquina Fija
Maquina Móvil
Determinación de maquina fija y móvil
Convención de signos
Covenciones para el alineamientoConvención de signos
Paralelo PositivoAngular Positivo
Corrección de pies para especificar elDesalineamiento
Ejemplo de corrección de Pies
Acople Patas delanteras Patas traseras
Acople Patas delanteras Patas traseras
Especificando el Desalineamiento
Antes de alinear una maquina necesitamos saber cuanto 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)
Correcciones en los pies (Paralelo o angular)
Ángulos en el punto de transferencia (GAP)
Especificando el DesalineamientoLectura global del indicador (TIR)
Especificando el DesalineamientoLectura global del indicador (TIR)
Las lecturas obtenidas con TIR a 50mm de separación serán muy
diferentes que si estuvieran separadas 250mm
Desalineamiento Paralelo Vertical (VO)
Desalineamiento Angular Vertical (VA)
Desalineamiento Paralelo Horizontal (HO)
Desalineamiento Angular Horizontal (HA)
Especificando el Desalineamiento
La manera mas común de establecer los objetivos es especificar la
angularidad y el paralelismo en el punto de transmisión de potencia
en el centro del acople.
Paralelismo y Angularidad para especificar el Desalineamiento
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
Especificando el DesalineamientoParalelismo y Angularidad para especificar el Desalineamiento
Especificando el DesalineamientoParalelismo y Angularidad para especificar el Desalineamiento
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” o 100mm; a veces 1mm.
Entonces la angularidad puede ser descrita como 0,3mil/1” o 0.03
mm/100mm
Especificando el DesalineamientoParalelismo y Angularidad para especificar el Desalineamiento
Gap presente en Acoples
Tareas Previas al Alineamiento
Registrar las lecturas tal como se obtienen, tomar el conjunto de
lecturas para mostrar la condición inicial de alineamiento.
Preparar las lainas cuidadosamente. Retirar aquellas 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
Tareas Previas al Alineamiento
Limpieza de Lainas
Usar lo correcto
Tareas Previas al Alineamiento Se deberá reemplazar los pernos que estén doblados, dañados
o corresponden, por unos nuevos.
Lubricar siempre los pernos y usar el mismo torque para elmontaje.
Tareas Previas al Alineamiento
La observación de espacios libres de los pernos a un pie de
la máquina .
Tareas Previas al Alineamiento
Se deberá revisar la salud de la maquina. Rotar el eje y observar si
existe alguna irregularidad (soltura, fricción, atascamiento).
Verificar si el eje esta pandeado, o si existe algún descentramiento
del eje (runout).
Se deberá revisar excesivo desgaste en el acople,así como un
ajuste correcto,por ultimo verificar si lo chaveta es de la longitud c
orrecta.
Tareas Previas al Alineamiento
Revisar excesivos esfuerzos en tuberías, conductos y otras parecidas
ubicadas en la maquina.
Si se aflojan los pernos y estos se mueven mas de 0.002” o 0.05mm
se deberá hacer correcciones
Se deberá verificar y corregir la pata coja.
Tareas Previas al Alineamiento
Pata coja es la condición donde la superficie de la pata no hace contracto
perfecto con la base
Se puede empezar con una inspección de pata coja. Observar
cualquier desviación o espacios en las patas de la maquina y
colocar Lainas adecuadamente
Si este espacio formado entre la base y la pata es mayor que
0.002” o 0.05mm debe de ser corregida
Tareas Previas al AlineamientoSe deberá verificar y corregir la pata coja.
Ajustado Suelto Compensado
Tareas Previas al AlineamientoSe deberá verificar y corregir la pata coja.
Pie cojo puede tomar diferentes formas. En resumen si dos de los
pies diagonalmente opuestos tiene las lecturas mas 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
Hay tres maneras básicas de determinar la posición relativa del eje
de simetría:
Al ojo
con relojes comparadores
Con sistemas laser
Determinando el estado del Alineamiento
Se pueden utilizar herramientas rudimentarias para intentar determinar
la posición relativa del eje, pero la precisión es muy pobre.
Este método puede ser usado como la aproximación inicial pero no
como parte final.
Determinando el estado del Alineamiento
Usando Reglas de pelo
Galgas de variasdimensiones
La diferencia puede ser medida en el acople para determinar laangularidad.
Determinando el estado del Alineamiento
Usando Reglas de pelo
Si pone la galga en el acople nos daremos cuenta de que existe un
espacio (gap) que puede ser corregido moviendo o desplazando la
maquina siempre y cuando no exista descentramiento del acople
Determinando el estado del Alineamiento
Usando Reglas de pelo
Es considerado un alineamiento de aproximaciónprevio a un alineamiento de Precisión.
1. Es un metodo simple.
2. Las lecturas son directas.
3. Puede ser usado en acoples pequeños.
4. Existe problemas si los acoples son de diferente
tamaño.
5. Está limitado por la forma de los acoplamientos.
Ventajas
Desventajas
Determinando el estado del Alineamiento
Usando Reglas de pelo
Determinando el estado del AlineamientoUsando Reglas de pelo
Paso 1 (vertical)
Se pueden utilizar herramientas rudimentarias para intentar determinar la posición elativadel eje, pero la precisión es muy pobre.
Este método puede ser usado como la aproximación inicial pero no como parte final.
Galgas de variasdimensiones
Determinando el estado del AlineamientoUsando Reglas de pelo
Determinando el estado del AlineamientoUsando Reglas de pelo
Paso 2
Ahora las líneas centrales debemos hacerlas colineales
Los caras de los acoples son paralelas ahora
Determinando el estado del AlineamientoUsando Reglas de pelo
caso 1 Caso 2
Dependiendo del caso se elige el procedimiento adecuado
Determinando el estado del AlineamientoUsando Reglas de pelo
Si pone la regla en el acople nos daremos cuenta de que existe un espacio (gap) que puede ser corregido moviendo o desplazando la maquina siempre
y cuando no existe descentramiento del acople
Regla
Regla
Determinando el estado del AlineamientoUsando Reglas de pelo
1
34
2
Determinando el estado del AlineamientoUsando Reglas de pelo
Determinando el estado del AlineamientoUsando Reglas de pelo
Paso 2 (horizontal)
Galgas de variasdimensiones
Determinando el estado del AlineamientoUsando Reglas de pelo
1 2
3 4
Determinando el estado del AlineamientoUsando Reglas de pelo
Son comúnmente usados para medir la posición relativa del eje.
Existen un número configuraciones que puede se usados para
ubicar el palpador sobre el eje
Determinando el estado del AlineamientoUsando reloj comparador
Determinando el estado del AlineamientoMétodo cara periferia
Requiere de dos mediciones una en la periferie y otra en la cara
Basado en la 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
Determinando el estado del AlineamientoMétodo cara periferia
Determinando el estado del AlineamientoMétodo comparador invertido
Es el método más usado.
En este caso se ubican los comparadores radialmente al acople para
obtener dos medidas de paralelismo
Una de las mas grandes limitaciones es el
pandeo de eje.
Medir de manera separada el pandeo del
eje y luego compensar las lecturas
Determinando el estado del AlineamientoMétodo comparador invertido
Determinando el estado del AlineamientoMétodo Laser
Existen diferentes equipos, los cuales son utilizados como soporte
tecnológico para hacer la tarea mas sencilla
En la gran mayoría de los métodos el eje
siempre es girado para determinar la
posición del eje de simetría de ambos ejes.
Con el uso de la tecnología es posible girar
el eje solo 60°lo cual será suficiente para de
terminar el Desalineamiento.
Determinando el estado del AlineamientoMétodo Laser
Los sistemas de alineamiento laser no son solo precisos, estos presentanunprocesador que realizan los cálculos los cuales muestran gráficamenteque pie debe ser corregido así como si el alineamiento esta dentro de latolerancia.
No mire nunca directamente al
laser
Movimiento de la máquina
Cuando las medidas del alineamiento has sido tomadas, se puede
determinar cuanto y en que pie se debe de hacer la corrección
Movimiento de la máquina
Pasos básicos:
Verificar el gap de acople
Mover la maquina verticalmente
Mover la maquina horizontalmente
Movimiento de la máquina
Siempre y cuando no haya una condición gruesa de Desalineamiento,
se podrá realizar el alineamiento vertical antes de un horizontal.
La corrección horizontal no afecta a la vertical.
Pero la corrección vertical si afecta a la horizontal
Movimiento de la máquina
Si hay un Desalineamiento grueso (mayor que 40mils o 1mm),
se deberá realizar primero un movimiento vertical y luego un
horizontal antes de realizar los movimientos finales.
Los movimientos iníciales son requeridos porque a menos
que la base sea perfectamente plana un gran movimiento
horizontal
Movimiento de la máquina
La corrección vertical se realiza adicionando Lainas.
No se puede de poner más de 4 Lainas.
Las Lainas deben de estar limpias, derechas o rectas y cuidadosamente
elaboradas
Movimiento de la máquina
Aunque se puedan usar martillos, tacos de madera, etc.
para mover la maquina es recomendable utilizar en
vez de estos los pernos de alineamiento
Movimiento de la máquina
Cuando se ajusten los pernos, siempre hay que utilizar el mismo
torque,
Es recomendable lubricar los pernos antes de realizar el
alineamiento .
Es recomendable ajustar los pernos en un orden adecuado
Movimiento de la máquina
Realizar un procedimiento de alineamiento dará mayor confiablidad a
nuestros equipos , los costos de operación disminuirán al igual que los
tiempos muertos
resumen
Detección y corrección de Pata Coja
Es la condición donde la carcasa de la maquina se deforma a
problemas en las patas
Este problema surge cuando hay pobre contacto entre las
patas de la maquina y la base, esto también ocurre cuando
existe una excesiva presión en las tuberías o conductos
Por eso el objetivo es conseguir eliminar o corregir las patas cojas
antes de realizar el procedimiento de alineamiento.
Si se requiere de un aumento de lainas o una disminución de las
mismas habrá que revisar nuevamente condición de pata coja
Detección y corrección de Pata Coja
Realizando pruebas de Pie Cojo
Detección y corrección de Pata Coja
Se prueba la pata coja desajustando perno por perno, mientras se
monitorea si el eje o la pata se levanta.
Si hay mas de 2 mils(0.05mm), entonces debe de ser corregido
Si el pie cojo es detectado, se tendrá que evaluar la naturaleza de esta
pata coja para luego revisar el perfil o distancia entre la pata y la base.
Se tendrá que llenar de lainas para completar este espacio y hacer que
quedo plano con respecto a la base.
Realizando pruebas de Pie Cojo
Detección y corrección de Pata Coja
Existen 4 tipos de pata coja:
Pata coja oscilante
Pata coja angular
Pata coja blanda
Pata coja inducida
Detección y corrección de Pata CojaTipos de pata coja
Pata Coja oscilante
Detección y corrección de Pata Coja
Hay tres tipos de para coja que dan lugar a pata coja oscilante:
Ambas patas cortas
Pata alta y/o corta
Ambas pata altas
En casos reales, las condiciones de desalineamiento se
manifiesta en ambos tipos.
Desalineamiento Paralelo Vertical (VO)
Desalineamiento Angular Vertical (VA)
Desalineamiento Paralelo Horizontal (HO)
Desalineamiento Angular Horizontal (HA)
Especificando el Desalineamiento
Están diseñados para afrontar las grandes cantidades de desalineamiento,Debido a su longitud los espaciadores son usualmente usados donde el desalineamientocambia de forma intempestiva
Acoplamiento espaciador Convenciones y tolerancias
Acoplamiento espaciador Convenciones y tolerancias
Los acoples flexibles pueden tolerar cierta cantidad de desalineamiento.
tolerancias
Acoples flexibles
Acoples espaciadores
Equipo impulsado Equipo impulsor
Tipos de desalineamiento
Las correcciones de alineamiento son hechas en la máquina Móvil
Selección de la Máquina Móvil
Método de alineamiento
Geometría del desalineamiento
Geometría del desalineamiento
Geometría del desalineamiento
Geometría del desalineamientoexcentricidad
Acople excéntrico al eje Acople excéntrico al eje
Geometría del desalineamientoExcentricidad Caso 1
Geometría del desalineamientoExcentricidad Caso 2
Geometría del desalineamiento
Sin embargo el hecho que las líneas centrales de los ejes no estén colineales, es un caso de desalineamiento
Los acoples están colineales
Ejes centrales no colineales
Geometría del desalineamientoCaso 3
Geometría del desalineamientoCaso 4
Regla de validación
Regla de validaciónEjemplo 1
Solución:
Regla de validaciónEjemplo 2
Solución:
Regla de validaciónEjemplo 3
Solución:
Regla de validaciónEjemplo 3
Solución:
Geometría del desalineamiento
Offset vertical
Acople de la bomba
Acople del motor
Acople de la bomba
Acople del motor
Offset horizontal
