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7/21/2019 Acoplamientos y su alineacin.pdf

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Acoplamientos y su Alineacin

Cdigo Manual

7-03-867

DIRECCIN DE RECURSOS HUMANOSDEPARTAMENTO DE PLANIFICACIN Y DESARROLLODE RECURSOS HUMANOS


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Este manual est depositado en elDepartamento de Planificacin y Desarrollo de Recursos Humanos de Aceralia Corporacin Siderrgica

Para adquirir ejemplares o solicitar su reproduccin, dirigirse a dicho departamento

Avils, Mayo de 1995Segunda edicin, revisada y corregida, Mayo de 2001

D.L.: AS-1197/1995

Compuesto e impreso enGrafinsa

lvarez Lorenzana, 27. 33006 OVIEDO


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Acoplamientos y su alineacin

1. Acoplamientos ................................................................................... 9

1.1. Generalidades........................................................................ 9

1.2. Tipos de acoplamientos ....................................................... 10

Acoplamientos rgidos ....................................................... 11

Acoplamientos articulados ................................................. 11

Acoplamientos elsticos .................................................... 12

1.3. Teora de la alineacin......................................................... 13

Preparacin ....................................................................... 13

Tolerancias ........................................................................ 14

1.4. Anlisis de los alineamientos .............................................. 15

1.5. Sistema general para alineaciones ..................................... 17

1.6. Alineaciones de precisin .................................................... 19

1.7. Correccin de errores angulares ........................................ 25

1.8. Desplazamiento intencionado en el acoplamiento .............. 28

Instrucciones para alineacin de mecanismos en elsistemaJ del tren semicontinuo........................................... 30

1.9. Errores a tener en cuenta en el alineamiento ..................... 31

1.10. Calibracin de los soportes para medidas .......................... 33

1.11. Alineaciones con equipos de rayos lser ............................ 34

Principios de la medicin con lser................................... 35

Lectura en la pantalla de los resultados de lacorreccin ............................................................................ 37

Alineacin horizontal.......................................................... 37

Movilidad vertical limitada de la mquina.......................... 39

1.12. Forros de asiento ................................................................. 41

1.13. Resumen de los procedimientos generales de alineacinde acoplamientos ................................................................. 43

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2. Tipos, caractersticas y mantenimiento de acoplamientos ............. 44

2.1. Acoplamientos rgidos.......................................................... 44

2.1.1. Acoplamientos de manguito partido..................................... 44

2.1.2. Acoplamientos rgidos de disco ........................................... 46

2.2. Acoplamientos articulados (flexibles) .................................. 47

2.2.1. Acoplamientos dentados ..................................................... 47

Funciones del acoplamiento.............................................. 49

Capacidad de par de los acoplamientos de dientes ......... 51

Unin entre rboles y moy dentado ............................... 52 Instrucciones de montaje y alineacin .............................. 53

Modelos de acoplamiento de dientes abombados............ 54

Pares de apriete de tornillos para modelos J aure ............ 62

2.2.2. Acoplamiento de dientes abombados BOWEX ..................... 62

Instrucciones de montaje................................................... 65

2.2.3. Acoplamiento de barriles ..................................................... 65

Mantenimiento y montaje .................................................. 70

2.3. Acoplamientos elsticos ...................................................... 72

2.3.1. Acoplamiento de tacos ........................................................ 73

2.3.2. Acoplamiento elsticoJ AUFLEX ............................................ 75

2.3.3. Acoplamiento elstico Samiflex........................................... 83

Montaje-desmontaje ......................................................... 85

Disposicin de las partes del acoplamiento ...................... 86

Fijacin opcional del aro de sujecin ............................... 87

Colocacin en posicin horizontal o vertical .................... 88 Desalineaciones admisibles ............................................. 88

Guarniciones elsticas ...................................................... 89

2.3.4. Acoplamiento elstico de resortes Record o Bibby............. 91

Montaje e instrucciones de mantenimiento ....................... 94

2.3.5. Acoplamiento elstico ROTEX............................................... 98

Desalineaciones de los ejes.............................................. 99

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2.3.6. Acoplamiento de banda reforzada de goma tipo PERIFLEX

o UNIFLEX ........................................................................... 1012.4. Acoplamientos hidrulicos ................................................ 104

Tipos de acopladores hidrulicos de llenado constante

TJ y HJ ................................................................................. 105

2.4.1. Montaje y alineacin del tipoTJ ........................................ 106

Montaje y alineamiento.................................................... 107

Mantenimiento.................................................................. 111

2.4.2. Montaje y alineacin del tipo HJ ......................................... 112

Instalacin........................................................................ 112

2.4.3. Colocacin de acopladoresTJ y HJ en posicin vertical ... 117

2.4.4. Mantenimiento peridico .................................................... 118

2.4.5. Acoplamiento elstico para acopladores............................ 119

3. Bibliografa ......................................................................................121

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Pgina en blanco

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1. Acoplamientos

1.1. Generalidades

Frecuentemente en la industria mecnica se presenta el caso de transmi-

tir movimiento desde un mecanismo a otro situado coaxialmente con l.Los extremos de los rboles de los mecanismos, alineados o casi alinea-dos, se unen entre s mediante platos de acoplamiento.

Una vez realizada la unin de los platos de acoplamiento se est en dis-posicin de poder transmitir movimiento al plato arrastrado con garantasde no introducir en el funcionamiento perturbaciones que causen la pre-matura destruccin del acoplamiento, cojinetes, obturaciones y otros com-ponentes crticos de la maquinaria. En consecuencia, es precisa unabuena alineacin para aumentar la fiabilidad de la mquina.

K: acoplamiento entre motor y bomba.W1: rbol de accionamiento de la mquina (motor).W2: rbol movido (bomba).S1: plato acoplamiento del rbol W1.S2: plato acoplamiento del rbol W2.z: forros de alineacin.

Figura 1. Mecanismo de acop lamiento en tre un motor y una bomba centrfuga

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De lo expuesto, podemos decir que alineacin es conseguir acoplar rbo-

les de dos o ms mecanismos, de manera que sus ejes geomtricos estnen prolongacin y que los platos no impidan el juego axial normal de loselementos.

Si una alineacin no se realiza con total exactitud, sometemos los meca-nismos a esfuerzos anormales para los que no estn preparados, lo queacarrea desgastes prematuros de cojinetes, deterioro de rodamientos,vibraciones, roturas de pernos de anclaje y, en algunos casos, rotura delos propios ejes.

En algunas mquinas que en su funcionamiento normal han de compen-sar dilataciones trmicas o centrar sus ejes formando cuas hidrodinmi-cas, se han de aplicar desalineaciones intencionadas para las cuales sehan de facilitar especificaciones precisas a fin de una buena alineacinque permita un funcionamiento de los mecanismos sin producir vibracio-nes que disminuyan la vida til de los mecanismos.

Aunque lo que se trata de unir y alinear son ejes geomtricos, no cabeduda de que el movimiento se transmite gracias a elementos que facilitanla conexin y desconexin de las mquinas consiguiendo suavizar, almismo tiempo, los arranques y limitando las sobrecargas que actan sobremotor y mecanismo a mover.

1.2. Tipos de acoplamientos

Los elementos que realmente transmiten los giros son los acoplamientos,que, en principio, podemos considerar fijos, cuando no es posible inte-rrumpir la transmisin del movimiento y de conexin cuando se puedeefectuar la separacin de la unin de ejes en cualquier momento (tipoembrague).

Los acoplamientos de uso ms generalizados son los FIJ OS, a los que sepuede subdividir en:

RGIDOS, cuando la transmisin del movimiento es directa sin flexibilidad.

ELSTICOS, cuando pueden amortiguar las oscilaciones y las sacudidasen el momento del arranque.

ARTICULADOS, cuando pueden compensar el desalineamiento de los ejesenglobando al mismo tiempo deslizamientos paralelos y desplazamientosde los ejes.

Como acoplamientos especiales, por tener una aplicacin muy especfica,

podemos enumerar los acoplamientos hidrulicos, que transmiten el10


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momento de giro por la accin dinmica de un fluido en movimiento; los

hidrostticos por la presin de un fluido y los electromagnticos por elefecto magntico de la corriente elctrica.

En las tablas expuestas a continuacin se pueden ver algunos ejemplosde los acoplamientos citados con una somera descripcin de los elemen-tos transmisores del giro.

Acoplamientos rgidos

Acoplamientos articulados

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Acoplamiento de carcasao de envoltura DIN 115.

Acoplamiento de discos ode platos DIN 116 (conentrante y saliente).

Acoplamiento de discos ode platos DIN 116.

DESIGNACIN TIPOS DE PLATOSELEMENTOS

TRANSMISORES

Acoplamiento debarriletes

Entre los platos deacoplamiento seintercalan rodillos deacero que dan gransuperficie de apoyo ala transmisin.

Rodillos o barriletesde acero templado.

Acoplamiento dedientes arqueados

En los extremos delos rboles hay unos

manguitos de aco-plamiento con dien-tes arqueados. Estosdientes engranan enel dentado interior delos casquillos deacoplamiento firme-mente unidos.

Dientes exteriores enformas de arco.

Semitapas exterioresde unin en acerocon dentado rectointerior.

Dientes exteriores enforma de arco.Carcasa exterior depoliamida y dentadorecto interior.


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Acoplamientos elsticos

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DESIGNACIN TIPOS DE PLATOSELEMENTOS

TRANSMISORES

Acoplamientoelstico. Sistema

TSCHAN

Dos platos igualesintercalan entre suna corona dentadade material plstico.

Corona dentada dematerial elstico.

Acoplamientoelstico de pernos

RECORD

Pernos de acero concasquillos de goma

encajan en taladrosdel contradisco.

Pernos de acero concasquillos de goma.


ROTEX

Dos platos igualesintercalan una coro-na dentada de mate-rial plstico.

Corona dentada condientes de formaabombada, de mate-rial elstico.

AcoplamientoPERIFLEX

Los discos de aco-plamiento van unidoscircunferencialmentepor medio de un ban-daje de goma.

El bandaje de gomasujetado medianteanillos de presin.

Acoplamientoelstico de resortesRECORD y BIBBY

Los discos de aco-plamiento van unidospor la periferiamediante un muelleen espiral.

El muelle va encaja-do en ranuras perif-ricas y cerrado condos tapas.


SAMIFLEX

Dos platillos con ale-tas frontales en fun-dicin.

La unin de los pla-tos se hace con unaguarnicin elsticade poliuretano cerra-da con un anillometlico.


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1.3. Teora de la alineacin

Preparacin

Toda operacin de alineado, efectuado racionalmente, supone variospasos a seguir:

Evaluacin de las direcciones y magnitudes de las desalineaciones.

Clculo de las correcciones necesarias.

Realizacin de un proceso correcto de movimiento de mquinas.

Independientemente del tipo de acoplamiento que se utilice en las mqui-nas, la alineacin aqu considerada simplemente es el mtodo mediante elcual la lnea del eje de un elemento, como por ejemplo un motor, se hacecoincidir con la prolongacin de la lnea del eje de otra mquina, por ejem-plo una bomba.

Las posibles desviaciones de la condicin ideal de ejes en prolongacinpueden ser horizontales y verticales (figuras 2 y 3).

Figura 2

Por lo tanto tenemos que medir, y si es necesario corregir, cuatro diferen-tes parmetros de alineacin.

Al comenzar la alineacin, se efectan mediciones que determinan la posi-cin relativa de un eje con respecto al otro. Estas mediciones se conviertenentonces en valores de correccin para las patas de las mquinas, que defi-nen la cantidad en que deben desplazarse verticalmente y horizontalmente.

Al realizar prcticamente los desplazamientos de la mquina, es de impor-tancia crtica observar precisamente estos valores de correccin.

Es de tener en cuenta que no es raro encontrarse con que la mquina quedebe ser movida queda demasiado alta, situacin que a menudo requiereun complejo mecanizado de las patas o de la base.

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Platos alineados Desplazamiento paralelo Desplazamiento angular


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Figura 3. Desplazamientos combinados

Un juego de torsin del acoplamiento puede producir errores de medicin.Por ello, este juego debe ser eliminado antes de tomar valores de medi-cin.

Con objeto de asegurar la precisin de las mediciones, debe determinarseel juego radial del eje, antes de proceder a la alineacin. Las medicionespueden resultar faltas de precisin, si algunos elementos de la mquina(cojinetes, apoyos de cojinetes...) estn ya averiados.

Tolerancias

Para una alineacin fiable como regla general deben utilizarse las toleran-cias facilitadas por el fabricante de los acoplamientos, pero en los casosen que no se disponga de informacin al respecto, pueden utilizarse valo-res orientativos como los indicados en la siguiente tabla:

CONDICIN VUELTAS EXCELENTE ACEPTABLE1/100 mm 1/100 mm

Falta de contacto en una pata 5,1 7,6ACOPLAMIENTO DIRECTODesplazamiento paralelo 1.200 r.p.m. 7,6 10,2

1.800 r.p.m. 5,1 7,63.600 r.p.m. 2,5 5,1

Angularidad por cm de dimetro 1.200 r.p.m. 0,05 0,101.800 r.p.m. 0,03 0,053.600 r.p.m. 0,025 0,03

Acoplamiento con espaciadorDesplazamiento paralelo 1.200 r.p.m. 0,10 0,15

1.800 r.p.m. 0,05 0,103.600 r.p.m. 0,025 0,05

Estas tolerancias deben ser usadas nicamaente en el caso en que no se tenga tole-rancia del fabricante de la mquina.

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1.4. Anlisis de los alineamientos

Para realizar correctamente la valoracin del tipo y grado de desalineacinde dos ejes que se van a acoplar es preciso seguir los siguientes pasos:

1. Comprobacin del estado de las bases de los mecanismos.

2. Comprobar si alguna de las patas no asienta correctamente (SOFTFOOT).

3. Comprobar calado de platos y su concentricidad.

4. Reducir alturas de ms de 2 o 3 m entre platos.

5. Alinear lateralmente (3-9) los dos platos con una regla biselada.

6. Comprobar si existe ngulo (12-6).

7. Eliminar ngulo (12-6) para conseguir platos paralelos.

8. Determinar forros para igualar altura de centros.

9. Alineacin lateral (3-9) para comprobacin final de valores.

10. Fijacin definitiva de mecanismo.

Finalmente se recomienda un anlisis de vibracin para corroborar la

buena alineacin realizada.Comprobacin del estado de las bases del mecanismo

Es esencial para la ptima alineacin, el perfecto estado de las superficiesde contacto entre la mquina y su base o fundacin.

La falta de planitud y de paralelismo entre estas caras es causa de ten-siones de montaje en las patas de la mquina cuando se aprietan los tor-nillos de anclaje. Desigualdades en altura en la superficie de la base, carasinferiores de las patas con suciedad o corrosin, u otras irregularidades,hacen que la mquina se apoye nicamente sobre tres patas, condicin

denominada SOFT FOOT (falta de contacto de una pata).Es fcil de ver que en estas condiciones es casi imposible alcanzar la alie-nacin deseada, a parte de una posible avera en la mquina.

Comprobacin de asiento de patas

DETERMINACIN DE PATAS COJ AS SOFT FOOT (LAS PATAS DE LA MQUINA NOASIENTAN POR IGUAL)

Es esencial para la ptima alineacin el perfecto estado de la superficiesde contacto entre la mquina y su base o fundacin.

La falta de planitud y de paralelismo entre estas caras es causa de ten-

siones de montaje en las patas de la mquina, cuando se aprietan los tor-15


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nillos de anclaje. Desigualdades en altura en la superficie de la base, caras

inferiores de las patas con suciedad o corrosin, u otras irregularidades,hacen que la mquina se apoye nicamente sobre tres patas, condicindenominada aqu SOFT FOOT (falta de contacto de una pata).

Es fcil de ver que en estas condiciones es casi imposible alcanzar la ali-neacin deseada a parte de una posible avera en la mquina.

Se pueden presentar dos casos: que los defectos en las patas que no asien-tan bien sean de forma paralela (figura 4) o de forma angular (figura 5).

Figura 4 Figura 5

La solucin a este fenmeno se debe dar antes de la toma de valores para

realizar la alineacin, colocando los correspondientes forros para no tenerque planificar toda la base.

Esta operacin se debe realizar apretando todos los tornillos de anclaje ycolocando un comparador, alternativamente, sobre cada una de las patasal tiempo que se afloja una de ellas (la que tenga situado el comparador).

Si una pata no asienta bien, al aflojar el tornillo de anclaje se producir unareaccin hacia arriba contra el reloj comparador que nos indicar la medi-da del forro que necesita esa pata. Se debe repetir el proceso para cadauno de los pies de la mquina que se est alineando, teniendo en cuentaque el tornillo de anclaje del pie que acaba de ensayarse debe ser rea-

pretado antes de comprobar el siguiente.Despus de comprobados todos los pies, se decide la forma de corregir elestado de la mquina. Si slo existe un pie COJ O, por ejemplo de 0,055mm, se colocarn calas en la cantidad indicada.

En defectos de SOFT FOOT muy complicados, puede requerirse el mecani-zado de superficies y para determinarlo con exactitud lo que debe hacer-se es sacar la mquina de su emplazamiento y tomar medidas de sussuperficies de apoyo mediante reglas de precisin, calas o aparatos pti-cos.

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Comprobacin de calado de platos y su concentricidad

En algunas ocasiones debido a la realizacin de un mal torneado o un malcalado de platos, stos no estn totalmente simtricos en sus respectivosejes.

Normalmente, salvo pedido especial, los platos vienen con un agujero pre-vio de menos medida que la que se necesitar en su utilizacin debido aque un mismo plato sirve para un amplio abanico de medidas de ejes. Sien el torneado no se pone especial atencin, se pueden producir erroresque dificultarn la alineacin radial y axial.

Estos defectos, aunque en menor medida tambin se presentan al calar

mal los platos o sus moys.Reduccin de altura excesiva de platos

Cuando se enfrentan los platos o moys para comenzar la alineacin pudeocurrir que entre los dos ejes haya una media excesiva en altura, ms de3 mm aproximadamente, que hace que los tiles a emplear (comparadoro lser) se salgan del campo de medicin. Para evitar este importanteinconveniente se colocarn previamente calas o forros que siten la des-viacin a menos de 3 mm aunque no tengamos eliminada la posible des-viacin angular de platos.

1.5. Sistema general para alineaciones

En los casos en que los mecanismos no necesitan gran precisin en la ali-neacin se puede proceder como indicamos a continuacin una vez verifi-cados los puntos del 1 al 4 indicados en el anlisis de los alineamientos.

Para efectuar una alineacin se parte de que los dos ejes tienen caladossus respectivos platos de acoplamiento, con lo que se proceder a la

aproximacin de stos hasta que entre ellos tengamos la medida que cadafabricante indica para sus productos.

Con una regla de acero colocada lateralmente en las generatrices de losplatos, en puntos que podamos considerar ESTE y OESTE en un smil conlos puntos cardinales, o 3-9 tal como un sistema horario cada 180; se ircomprobando hasta que queden perfectamente alineados.

Generalizando y simplificando las dificultades debidas a tamaos o situa-ciones de los mecanismos en las plantas, podemos decir que esta alinea-cin lateral se puede conseguir con relativa facilidad.

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En esta situacin, conseguida despus de alinear lateralmente, se com-

probar con galgas en cuatro puntos y a 90, el paralelismo de los platos.Si lateralmente no est con la misma separacin se corrige moviendo elmecanismo, pero si en la situacin, que podemos considerar NORTE-SUR,no tenemos la misma medida, quiere decir que el mecanismo a alinearest CADO o LEVANTADO y habr que colocar forros previamente dondeinterese para que los dos platos queden paralelos.

Cuando se tengan los dos platos totalmente paralelos (cada fabricanteindica pequeas tolerancias para facilitar la alineacin) se comprobarcul de los dos es el que est MS ALTO, segn las figuras 6 y 7.

Figura 6

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Figura 7

Evidentemente es lgico pensar que el ms bajo es en el que hay quecolocar forros iguales, en cada una de las cuatro patas. El espesor ser elque podamos medir desde la regla al plato (espesor e).

Puede ocurrir que los platos de acoplamiento no tengan el mismo dime-tro, por lo que habr que tenerlo en cuenta tanto en la verificacin 3-9como en la 12-6, a efectos de la medicin de diferencias de altura.

Solamente se deben tomar las mediciones si la mquina est fijamenteatornillada a su fundamento o bastidor de base. Cada desplazamientomodifica el ajuste anteriormente efectuado; por esta razn, hay que repe-tir varias veces las mediciones.

1.6. Alineaciones de precisin

Una vez que se consigue alinear lateralmente con una regla los dos pla-tos, la operacin se puede finalizar con ms precisin si utilizamos relojescomparadores, segn figuras 8 y 9.

Figura 8

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Figura 9

Para esta operacin se debe colocar una base o una fijacin del tipo que

ms interese sobre uno de los platos, haciendo que el reloj palpe sobre elotro en un punto simtrico. En esta posicin se hacen girar los dos platosal mismo tiempo o bien, si hay dificultades, el que tiene fijada la base delreloj comparador para determinar las desviaciones.

Dado que las desviaciones que se pueden presentar son radiales y angu-lares el proceso completo de medidas precisa:

Conocer el desalineamiento angular.

Conocer el desalineamiento radial.

Al verificar el desalineamiento radial la diferencia entre 12-6 que indique el

reloj palpador ser el doble de los forros de apoyo que sea preciso meterbajo las patas para su total alineacin (figura 10).

NOTA: si el plato sobre el que se va a realizar el deslizamiento del reloj pal-pador tiene la periferia con un buen acabado superficial y sin golpes, oxi-daciones, etc., no hay diferencia entre hacer girar los dos o uno solo, peroen el caso de que giremos los dos, el palpador no se desliza y por lo tantolo mismo da que tenga irregularidades o que est perfectamente liso.

Figura 10

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La mediciones de inclinacin de platos y desplazamientos se pueden

denominar AXIAL y RADIAL, respectivamente. La verificacin se efecta conla ayuda de un dispositivo estable fijado en el plato, el moy o el eje pro-visto de un micrmetro de esfera o palpador (figura 11).

1. Abrazadera de fleje con escuadra.2. Micrmetro de esfera desviacin de aguja (desplazamiento entre ejes: 0,03 mm comomximo).3. Marcas (cada 90, es decir, cuatro en toda la periferia).

Figura 11

Las tolerancias tanto axiales como radiales debern estar dentro de loslmites indicados por los fabricantes en los catlogos de sus productos,pero como valor orientativo podemos indicar que son del orden de los0,03-0,05 mm.

Figura 12

Es muy interesante confeccionar una tabla a medida que se toman valorespara ir comprobando las variaciones que introducimos en la desalineacinprimitiva. Uno de estos grficos puede ser el apuntado en la tabla 1 y en elcual se puede ver un ejemplo de medidas obtenidas al verificar desalinea-ciones radiales y axiales (angular horizontal, angular vertical y desviacindel plano frontal).

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Comenzamos por los tres errores primeros (angular horizontal, angular

vertical y desviacin del plano frontal), pasando una vez corregidos stosa la comprobacin offset.

Figura 13. Platos de acoplamiento de dos ejes

Marcar en los platos una posicin P (tal como se indica en la figura 13) yponer el reloj a cero en esa posicin, luego anotar medidas siguiendo lasagujas de un reloj, en la posicin de las 3, de las 6 y de las 9, llevandoestos valores a un cuadro como el siguiente:

Luego girar AMBOS PLATOS 90 segn las agujas del reloj y volver a mediren las cuatro posiciones.

Volver a girar y hacer lo mismo para las 6 y las 9.

Tendramos, pues, un cuadro como el que se indica a continuacin:

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MEDICIN ENLAS

POSICIN P ALAS 12

MEDICIN ENLAS

POSICIN P ALA 12

POSICIN P ALAS 3

12 12

3 3

6 6

9

MEDICIN ENLAS

12

POSICIN P ALAS 12

POSICIN P ALAS 3

POSICIN P ALAS 6

POSICIN P ALAS 9

PROMEDIO

3

6

9

9


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Ahora para analizar cada tipo de defecto vamos a partir de una alineacin

perfecta para ver mejor cada tipo de error.

Tabla 1. Caso de que la medicin de la separacin sea perfecta e igua l a 2

Las medidas de la tabla anterior se tomarn con un error menor de 0,025,permitindose una desviacin de 0,05 en la desalineacin final.

Si suponemos una desalineacin vertical de 0,1, entonces el cuadro seleer tal como se indica en la tabla 2:

Tabla 2. Ejemplo de desalineacin vertical Figura 14

Si lo que tenemos es un error horizontal de 0,2 el cuadro se leer como seindica en la tabla 3:

Tabla 3. Ejemplo de desalineacin horizontal Figura 15

Estas lecturas horizontal y vertical pueden verse deformadas por un nuevodefecto, producido por la desviacin del plano frontal de uno o de los dosacoplamientos, segn vimos en el punto 1.4. Este defecto lo iremos perci-biendo en todas las posturas, segn rodamos los platos para la compro-

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MEDICIN ENLAS

12

POSICIN P ALAS 12

2

POSICIN P ALAS 3

2

POSICIN P ALAS 6

2

POSICIN P ALAS 9

2

PROMEDIO

2

3 2 2 2 2 2

6 2 2 2 2 2

9 2 2 2 2 2

12

12

2,05

3

2,05

6

2,05

9

2,05

PROMEDIO

2,05

3 2 2 2 2 2

6 1,95 1,95 1,95 1,95 1,95

9 2 2 2 2 2

12

12

2

3

2

6

2

9

2

PROMEDIO

2

3 2,1 2,1 2,1 2,1 2,1

6 2 2 2 2 2

9 1,90 1,90 1,90 1,90 1,90


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bacin, de tal forma que se reflejar de una de las cuatro formas indicadas

en la tabla 4.NOTA: esta desviacin del plano frontal se debe a un mal torneado del agu-jero del plato o a un calado defectuoso.

Tabla 4. Ejemp lo de falta de perpendicularidad entre frente y eje del plano

Con esta comprobacin nos estamos asegurando que los errores estn enuno o en los dos platos.

Tomando la tabla C y junto con los dos errores vertical y horizontal nosdar los valores indicados en la tabla 5:

Tabla 5. Ejemp lo de desalineac in con todos sus tipos

Con los valores anteriores construimos otro grfico y a cada casilla se ledescontar su promedio, llegando a los valores indicados en la tabla 6.

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12

12

X

3 6 9

3 X

6 X

9 X

12

12 3 6 9

X

3 X

6 X

9 X

12

12 3 6

X

9

3 X

6 X

9 X

12

12 3

X

6 9

3 X

6 X

9 X

Tabla A Tabla B

Tabla C Tabla D

12

12

2,05

3

2,05

6

2,45

9

2,05

PROMEDIO

2,15

3 2,1 2,1 2,1 2,5 2,2

6 2,35 1,95 1,95 1,95 2,05

9 1,90 2,3 1,90 1,90 2

0,1

0,2


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As se puede asegurar que hay desplazamiento vertical de 0,1 y un des-

plazamiento horizontal de 0,2, como vemos en la columna PROMEDIO de latabla 5, pero a su vez, hay una deficiencia del plato, segn lo indicado enla tabla 6:

Tabla 6 . Valores caractersticos de falta de perpendicularidad en la cara de l platoEn este caso, al no tener desviacin el plano del acoplamiento, tendramosque o bien obviarlo y corregir en vertical y horizontal segn se indica en latabla 5, o bien sacar el plato, rectificar el plano a 90 con el eje y volver acomenzar.

Esta verificacin se puede efectuar tambin con un reloj comparador, suje-tando la base en un elemento externo a los platos a mover.

Figura 16

1.7. Correccin de errores angulares

Para la medida de la desalineacin angular (12-6), por deficiencias en laspatas de los mecanismos, sabemos que el ngulo formado por los planosenfrentados de los platos forman un ngulo igual al formado por el eje

desalineado y el del mecanismo esttico.25

-0,1

-0,1

-0,1

-0,1

0,3

-0,1

-0,1

0,3

0,3 -0,1 -0,1 -0,1

-0,1 0,3 -0,1 -0,1


24/120

Figura 17

Para eliminar la angularidad, se debe conocer la medida del segmento oel arco correspondiente a en los extremos de los platos. En cualquiercaso las medidas son muy similares.

Segn la figura 18 en la que se ve al mecanismo mvil CADO de las patasdelanteras, se forman tringulos semejantes respecto a las lneas de losejes, por lo que se puede formar la siguiente igualdad:

Figura 18

Los dos tringulos formados respecto a la lnea base son semejantes, porlo que se puede formar la siguiente igualdad:

D / e = l / h

Si tenemos valores en un caso similar al apuntado, podremos obtener

forros muy aproximados para colocar en el apoyo delantero:26


25/120

D = 200 mm

L = 645

L = 475

A = 10

B = 10,6

El eje en el extremo del plato se eleva:

645 / 200 x 0,6 = 1,935 mm

A 475 mm del extremo (I) distancia entre apoyos, por semejanza de trin-gulos, deberemos colocar:

h = 475 / 200 x 0,6 = 1,425

Con la misma lgica de clculo podemos saber cunto deberemos forrarlas patas traseras en el caso de que el mecanismo est ELEVADO con res-pecto al elemento fijo o esttico.

Figura 19

D / e = e / h

Con valores como los indicados a continuacin:

D = 200 mm

A = 10,2 m

l = 475 mm

B = 10,7

27


26/120

La pata trasera se deber elevar:

l x e 475 x 0,5h = = = 1,18

D 200

Con forros de 1,18 mm suplementando las patas traseras del mecanismomvil, el plato que movemos quedar paralelo al de la mquina estticapero no necesariamente a la misma altura. Despus de este paso previorealizaremos la verificacin de las desviaciones radiales.

NOTA: se ha de tener en cuenta que si los apoyos de un mecanismo no

estn perfectamente paralelos normalmente se trata de elementos depoca precisin y, seguro que tienen ms zonas que influirn negativamen-te en la alineacin. Por este motivo indicamos que el clculo de forros coneste sistema de triangulacin nos da valores muy aproximados y casinunca exactos.

Despus de reducida la angularidad pasaramos a la ltima fase decorreccin entre ejes paralelos o la que se denomina desviacin offset.

En esta correccin solamente queda comprobar la altura entre los puntos12-6 despus de alinear perfectamente los puntos 3-9.

1.8. Desplazamiento intencionado en el acoplamiento

Muchas mquinas presentan diferente configuracin en su alineacin ensu estado de trabajo en CALIENTE y en su estado de paro o EN FRO. Elloes debido a las diferentes caractersticas de dilatacin de sus elementos ode las mquinas acopladas, al alcanzar la temperatura de funcionamiento.

Este efecto, conocido por DILATACIN TRMICA, es particularmente notableen las turbinas de vapor y en las bombas y compresores que transportanproductos calientes.

Una excelente alienacin en estado fro puede convertirse entonces enuna deficiente alineacin al calentarse la mquina, esto es, cuando lamquina trabaja.

Una posibilidad de prevenir esta situacin consiste en realizar la alineacinde la mquina inmediatamente despus del paro de la misma al terminarel trabajo. Pero esto requiere un trabajo muy rpido y, en situaciones enque existe una gran diferencia entre el estado caliente y el fro, no sepuede nunca conseguir un trabajo preciso. Efectuar la alineacin mientras

28


27/120

circula un fluido caliente y/o vapor, no puede tampoco ser enteramente

preciso debido a la falta de los efectos termales e hidrulicos completos.Por ello, los constructores de maquinaria de este tipo suministran valoresde correccin para compensar la dilatacin trmica de sus mquinas.Estas indicaciones, conocidas como especificaciones de montaje, se refie-ren generalmente al acoplamiento.

Mientras los clculos basados en los coeficientes de dilatacin trmica yen la geometra de la mquina se emplean a menudo para estimar lasespecificaciones de un desplazamiento intencionado, los valores de ladilatacin pueden ser tambin medidos en el puesto de trabajo, emplean-do varios mtodos electrnicos, pticos y de galgas mecnicas, en cuyosmtodos la experiencia representa un papel principal.

Adems de los problemas que presentan las alineaciones de mecanismosque alcanzan altas temperaturas estn los que se deben tener en cuentaal alinear ejes que funcionan sobre cunas de aceite en sistemas hidro-dinmicos, como el caso de cojinetes de friccin (figura 20).

Figura 20 . Deb ido a una pe lcula de aceite, el eje de un cojinete de friccin se eleva

durante la marcha unos 0,05 mm y se desplaza aproximadamente en la misma medida

contra su sentido de giro (visto desde a rriba)

29

1. Posicin de servicio.2. Sentido de giro.3. Posicin de reposo.4. Cojinete de friccin.5. Rodamiento.6. Desplazamiento del eje debido a la pelcula de aceite(vertical).7. Desplazamiento del eje debido a la pelcula de aceite(horizontal).


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Las figuras 21 y 22 representan un ejemplo simplificado de una desalinea-

cin intencionada de dos mecanismos. El acoplamiento de la mquina quedebe ser movida quedar con un desplazamiento vertical paralelo de 0,25mm y un desplazamiento horizontal paralelo de 0,20 mm.

Figura 21

Figura 22

Aceralia dispone de normas para desalineaciones intencionadas, como elcaso explicado, para mecanismos con cojinetes de antifriccin. Un ejem-plo de estas normas e instrucciones es el que se expone a continuacin.

Instrucciones para alineacin de mecanismos en el sistema J del trensemicontinuo (figura 23)

1. Posicionar el motor en lnea de centrado magntico.

2. Plano horizontal: motor y bomba ms altos que el multiplicador entre0,15 y 0,25 mm.

3. Plano vertical: motor desplazado en direccin A 0,12 mm, bomba y mul-tiplicador a 00,04.

4. Separacin de platos: motor-multiplicador (C)de 0,38-0,76 mm con para-lelismo de 0,04.

Multiplicador-bomba (B) de 203,21,58 con paralelismo de 0,04.

30


29/120

Figura 23. Intrucciones facilitadas por el servicio de mantenimien to de planta en el tren

semicontinuo

1.9. Errores a tener en cuenta en el alineamiento

Cuando la separacin entre la fijacin y el palpador de los tiles de medi-da es grande, se introduce un error como consecuencia de la deformacinque sufren los sistemas de fijacin por falta de rigidez, crendose una fle-cha tanto radial como axialmente.

Figura 24

31


30/120

Si se analizan diferencias en altura de ejes a alinear y no se tiene en cuen-

ta este error, interpretaramos que el mecanismo de la derecha est altoen el caso de dar comienzo a la lectura a las 12 y por el mismo efectoentenderamos que el mismo mecanismo estara tambin alto al comenzarla lectura a las 6 (figura 25).

Figura 25

Si no observamos el error indicado, al proceder a alinear el mecanismoconsiderado como alto, lo bajaramos una medida a, con lo que loestaramos dejando realmente bajo (figura 26).

Figura 26 Figura 27

Al corregir la situacin presentada estaramos comprobando una situacinde desalineamiento radial, obteniendo lecturas de reloj correctas (figura27).

Este mismo error se puede cometer en la verificacin de las variacionesaxiales (figura 28).

Se puede comprobar si realmente existe flecha radial o axial con un siste-ma relativamente sencillo y una vez detectada se puede optar por aumen-tar la rigidez del sistema o bien por utilizar un mtodo de alineacin queconsidere el control de la flecha. Sistema bastante complejo para el trata-

miento que pretende este manual con las alineaciones.32


31/120

Figura 28

1.10. Calibracin de los soportes para medidas

Cuando se suponen montajes que puedan introducir errores por insufi-ciente rigidez, es posible comprobar previamente si dichos errores estnen mrgenes inferiores a las tolerancias fijadas para la alineacin.

Un mtodo muy eficaz y sencillo es el indicado en la figura 29.

Figura 29

Al girar los cuatro puntos de referencia observamos si hay desviacionesimportantes puesto que estas lecturas slo estn afectadas por la flecharadial de los tiles.

33


32/120

Con un mtodo similar se puede verificar la flecha axial y as observamos

si la deformacin de los tiles producen errores en las medidas axiales.

Figura 30

1.11. Alineaciones con equipos de rayos lser

Los rpidos avances dentro de la tecnologa de los ordenadores y laelectrnica han hecho posible el desarrollo de nuevos mtodos para medirlas desalineaciones.

Los equipos lser utilizan la gran precisin de un haz luminoso como puntode referencia desde donde efectuar las mediciones. Con este mtodo,adems de facilitar las alineaciones, se evita totalmente el error apuntadode falta de rigidez de los tiles de verificacin.

Uno de los sistemas que primero aparecieron en el mercado es el OPTA-LIGN y en l nos basaremos para hacer una breve explicacin del funcio-namiento de estos equipos.

La unidad lser, unida a la ptica de los espejos, permite formar un siste-ma de medida de los desalineamientos que transmite las desviaciones auna computadora que nos proporciona la medida del desalineamiento ysus correcciones.34


33/120

Principios de la medicin con lser

La unidad lser/detector se monta en el eje de la mquina estacionaria yemite un rayo lser dirigido a un prisma montado en el eje de la mquinaque debe ser movida; all es reflejado, volviendo al detector.

Si la alineacin no es correcta, al girar los ejes variarn las coordenadasde recepcin del rayo lser sobre el detector.

Estos cambios permiten el clculo de la configuracin momentnea de laalineacin.

Por lo menos se han de hacer tres mediciones, igual que en la verificacincon medios convencionales. Las coordenadas en el detector son introdu-

cidas en la computadora que toma automticamente los datos y calcula losvalores de correccin de patas de la mquina que debe ser movida.

Para facilitar el posicionamiento de los ejes y elementos de control en lascuatro lneas de referencia, el equipo dispone de inclinmetros (ver figura31), que montados en los brazos del prisma permiten colocar el sistema enintervalos de 45 o 90.

Estos inclinmetros tienen precisin de 1 y pueden ser ledos desde cual-quier posicin.

El detector emite las coordenadas de recepcin del rayo lser, pero sola-

mente dentro de su campo interior linealizado.

Figura 31 (a)

35


34/120

Figura 31 (b)

Figura 32

36


35/120

El manejo completo de los equipos de lser se trata en un manual dedica-

do exclusivamente a este tipo de alineacin, pero para profundizar en laimportancia y facilidad de los resultados finales aadimos un ejemplo delos resultados de la toma de valores.

Lectura en la pantalla de los resultados de la correccin

Una vez entrada la ltima medicin de la toma de datos, aparece autom-ticamente en la pantalla la primera cifra de correccin de la alineacin.

RESULTADO EN EL PLANO VERTICAL DE LA PATADELANTERA:

Ejemplo: la pata delantera debe bajar 0,48

mm.Cambiando en una tecla.

RESULTADO EN EL PLANO VERTICAL DE LA PATATRASERA:

Ejemplo: la pata trasera debe subir 0,73 mm.

Cambiando en una tecla.

RESULTADO EN EL PLANO HORIZONTAL DE LAPATA DELANTERA:

Ejemplo: la pata delantera debe moverse 0,08en la direccin de la flecha.

Cambiando en una tecla.

RESULTADO EN EL PLANO HORIZONTAL DE LAPATA TRASERA:

Ejemplo: la pata trasera debe moverse 1,72mm en la direccin de la flecha.

Apretando alternativamente las teclas los cua-tro resultados pueden ser pedidos tantas veces

como sea preciso.Con los datos obtenidos se preparan calas o forros que permiten situar elmecanismo a mover en lnea perfectamente alineada en cuanto a la altu-ra se refiere.

Solamente nos queda realizar desplazamientos horizontales hasta conse-guir una total alineacin en los puntos 3-9.

Alineacin horizontal

En el equipo que como ejemplo estamos estudiando:

37

Figura 33


36/120

Los resultados obtenidos sirven para preparar forros o bases, de manera

que se est en disposicin de pasar a la fase final de alineacin horizon-tal con la funcin MOVE.

Los ejes deben ser girados hasta la posicin de 45, entre las 12 y las 3 ydejados en esta posicin durante todo el proceso de ajuste horizontal.

Figura 34

En este momento aparecer en la pantalla la indicacin SET 0 (ajustar a

cero), invitando al operador a reajustar el prisma, si es necesario.Una vez el rayo reflejado ha sido posicionado suficientemente cerca de laposicin 0.0 0.0, debe ser pulsada de nuevo la tecla (MOVE) y en la panta-lla aparecer la magnitud y la direccin del desplazamiento necesario delas patas de la mquina.

El sistema OPTALING lleva entonces el control de la posicin horizontal ins-tantnea de la mquina que debe ser movida.

Siguiendo la direccin de la flecha que aparece en la pantalla, se despla-za la pata delantera o la trasera, hasta que en la pantalla aparece la indi-

cacin del cambio de pata.

Figura 35

38


37/120

Esta indicacin del cambio de pata aparece en la pantalla cuando la can-

tidad de desalineacin que todava queda en la pata que se est movien-do se ha reducido a la mitad de la cantidad restante en la otra pata.

Figura 36

De esta forma, la computadora CONDUCE la mquina hasta su posicincorrecta, evitando que el operador mueva excesivamente cualquiera delos extremos de la mquina, en un solo movimiento.

As, en pocas etapas, el usuario alcanza una alineacin muy precisa de lamaquinaria. En la pantalla se reconoce este estado por un cambio conti-nuo de la indicacin entre las patas delantera y trasera.

Los desplazamientos necesarios para la alineacin horizontal es conve-niente que sean hechos con la ayuda de un crick o gato, evitando elempleo de un mazo. Si debe emplearse un martillo, ste debe ser de carablanda, con buena inercia y sin rebote. No debe emplearse un martillo deacero, pues podra daar la mquina y producir errores en los valores decorreccin de la alineacin.

Movilidad vertical limitada de la mquina

Este caso aparece, por ejemplo, cuando la mquina a alinear se ha debajar, pero sta ya est situada sobre el fundamento.

Si nos encontramos con una situacin de este tipo, se pueden buscardiversas posibilidades para alinear la mquina, y escoger la mejor de ellas.

Ejemplo: con alguno de los sistemas explicados anteriormente determina-mos que el mecanismo a mover debe bajar 0,90 mm de las patas delan-teras y 2 mm de las traseras.

Correccin de valores:

Hay que tener en cuenta que un valor de correccin negativo significa quela mquina est demasiado elevada.

Se ha de realizar un grfico proporcional y, a poder ser, en papel milime-

trado.39


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Figura 37

Ejemplo: escala longitudinal 1:40, escala de altura 10:1.

Para poder hacer un grfico fcilmente manejable, se recurre a emplearuna escala de reduccin para las grandes medidas como las distanciasentre apoyos, etc., y una escala de ampliacin para las pequeas medidasde diferencias de alturas entre ejes (figura 38).

Figura 38

La mquina A est situada sobre la lnea A-A y la mquina B sobre la lnea

B-B.

Figura 39

40


39/120

Una alineacin de tipo normal se realizara sobre la lnea A-A, pero en este

caso no es posible, pues no se puede bajar la mquina B. Por lo tanto, slose puede considerar la lnea B-B (entonces la mquina B sera estaciona-ria) o una lnea neutral N. En el ejemplo, se puede elegir entre dos lneasneutrales: N1-B y N2-B.

Con ayuda de una tabla de decisin se escoge la mejor solucin. Dichatabla indica los valores de correccin para cada lnea.

Tabla 7. Valores para decisin

A causa de un clculo exacto y sencillo, se suele alinear por la lnea N1.

1.12. Forros de asiento

La preparacin de unos forros adecuados es fundamental en toda alinea-cin. Los forros deben recortarse de lminas rectificadas expresamentepreparadas para este fin.

Aunque algunas firmas comerciales fabrican forros con la forma del asien-to de sus mecanismos, lo ms normal es no disponer de stos, por lo quelas lminas apuntadas son las ms indicadas puesto que se fabrican envarios espesores con el objeto de utilizar las ms adecuadas en cadacaso.

Los forros construidos para conseguir un buen asiento deben tener laforma del asiento del mecanismo que se est alineando, de tal manera quedeben llevar, por lo tanto, el correspondiente agujero para que pase el tor-nillo de fijacin.

Se debe evitar que los agujeros para los pernos de fijacin se rasguen,aunque en algunos casos de mecanismos muy pesados o cuando se hande colocar varios forros en un mismo asiento, se pueden rasgar para enca-jarlos sin tener que quitar repetidamente los tornillos o los mecanismos.

Cuando se finaliza la operacin de alineado, y siempre que sea posible, sesustituirn todos los forros de cada asiento por uno solo, que sea la medi-

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MQUINALNEA

B

A

-135 -55

B

0 0

N1 +200 +200 +110 0

N2 0 +45 +40 0


40/120

da de los quitados, ya que con las vibraciones de los mecanismos se pue-

den aflojar tuercas y tornillos ms fcilmente.

Figura 40. Forma de con feccionar un forro, siempre que sea posible

Los forros, como ya apuntamos, son elementos muy importantes en las ali-neaciones, por lo que se han de construir con sumo cuidado para evitar losdefectos clsicos de alineaciones debidos a forros mal construidos y quepueden ser bsicamente de tres tipos:

Forros muy pequeos: el mecanismo hace demasiada presin sobreellos al ser menor la superficie de contacto.

Forros demasiado grandes: tienen inconvenientes de seguridad y estti-ca.

Forros con agujero muy grande: es fcil que no quede asentado perfec-tamente, que se mueva o, inclusive, que salga de su asiento, sobre todoen mecanismos de fundicin con patas huecas.

Se debe tener en cuenta que cuando se utilizan muchos forros delgadosen cada asiento, el mecanismo baja an ms al fijar fuertemente los torni-llos.

42


41/120

1.13. Resumen de los procedimientos generales de alineacin de

acoplamientos

43

PROCEDIMIENTO DENIVELACIN

EXACTITUD DE NIVELACIN

Medicin de la distancia delas superficies de las bridasen varios puntos de su peri-feria.

Para grandes tolerancias enla alineacin acoplamientosde giro elstico.

Medicin de distancia conregla y comps de interioresen varios puntos de la peri-feria.

Exactitud normal de alinea-cin.

Medicin de distancia, concalibre de cua, en variospuntos de la periferia.

Poca exactitud de alinea-cin.

Medicin de distancia concalibre sensitivo en variospuntos de la periferia.

Buena exactitud de alinea-cin (por ejemplo, para aco-plamientos fijos).

Medicin con aparato denivelacin (pistones sensiti-vos o palpadores de preci-sin) en direccin radial oaxial haciendo girar los dis-cos del acoplamiento.

Gran exactitud de alineacin(para acoplamientos quefuncionan a gran velocidad;por ejemplo, en bombascentrfugas).

Medicin con equipo derayos lser en tres o cuatropuntos de la periferia, giran-do los dos ejes al mismotiempo.

Gran exactitud (0,01) y facili-dad de control con la limita-cin del giro de los platos.


42/120

2. Tipos, caractersticas y mantenimiento de acoplamientos

Normalmente no se suele prestar gran atencin al problema de la unin derboles giratorios. Con frecuencia se escoge el elemento de unin mssimple y, por tanto, menos costoso, se considera suficiente para cumplir lafuncin de acoplar, y nadie piensa en las nefastas consecuencias que estaeleccin puede acarrear a la calidad y duracin de funcionamiento de lasmquinas acopladas. Frecuentemente tambin, la eleccin est orientada

segn el principio simplista que admite que el rgano de unin debe pre-sentar una elasticidad torsional as como una gran flexibilidad.

Los acoplamientos de dientes, por ejemplo, son flexibles, pero carecen deesa elasticidad torsional. Por concepcin propia, no poseen los inconve-nientes que presentan los acoplamientos de diseo diferente.

Actualmente existen mltiples aplicaciones en las que, por una parte, lospares de torsin a transmitir, las altas velocidades de rotacin y los valo-res de desalineacin, y, por otra parte, los costos de mantenimiento exigenel empleo de distintos acoplamientos.

2.1. Acoplamientos rgidos

2.1.1. Acoplamientos rgidos de manguito partido

Se utilizan principalmente para la unin de ejes extraordinariamente ali-neados, puesto que las ms pequeas desalineaciones originan grandese incontrolables cargas adicionales en el acoplamiento, en las zonas pr-ximas de los ejes y en los cojinetes.

En los ejes de transmisin de los mecanismos de traslacin de gras ypuentes, etc., se colocan los apoyos de los ejes tan distanciados de losacoplamientos que las posibles irregularidades de asiento son absorbidaspor la deformacin elstica del eje.

Los acoplamientos de MANGUITO PARTIDO (figura 1) tienen como carac-terstica ms importante la facilidad de desmontaje. Su principal empleo esen la unin de ejes de transmisin en gras y mquinas similares.

El cierre de fuerza sobre el eje se hace mediante tornillos que aprietan lasdos mitades del acoplamiento, aunque en ocasiones una de ellas puede

tener chavetero.44


43/120

La posicin de los tornillos deber ser la de la figura 2, con objeto de evi-

tar desequilibrios y vibraciones en el giro del eje, sobre todo en los casosen que se trate de altas velocidades.

Figura 1

Figura 2

Este tipo de acoplamiento es muy raro verlo en instalaciones modernas,pero en los casos en que todava se utiliza, su alineacin se efectuarsegn el tipo de montaje que se est realizando.

Si se cambia un tramo de eje no hay demasiados problemas, puesto quelos apoyos quedan en su sitio, pero en el caso de un movimiento de estosapoyos o un cambio, se pueden hacer dos operaciones:

1. Alinear los ejes con una regla en dos puntos E-0 a 180.

2. Terminar la operacin con reloj palpador para saber cul es el forroexacto que se debe colocar para una total alineacin.

Figura 3

45


44/120

Figura 4 . Acoplamiento rgido de manguito partido

2.1.2. Acoplamientos rgidos de discos

Los dos discos, calados previamente en sus ejes en caliente o hidrulica-mente, se comprimen conjuntamente mediante tornillos ajustados, de talforma que el momento de giro lo transmiten las fuerzas de rozamiento, ysolamente en caso de sobrecarga trabajan los tornillos.

Para centrar los ejes se encaja una mitad del acoplamiento con un resalteen la ranura de la otra mitad, segn se ve en la figura 5.

Figura 5

Los acoplamientos de discos producen una de las uniones ms segurasde ejes. Son apropiadas para ejes sometidos a sacudidas, fuerzas axiales,etc.

46


45/120

Entre los extremos de los ejes debe existir una distancia aproximada de 1

mm una vez que el acoplamiento est encajado.Este acoplamiento tiene un ajuste bastante preciso en la zona de resalte,aunque sea deslizante, pero para cada caso particular y dado que noabunda su utilizacin, se puede consultar la norma DIN 759.

Debido a la rigidez del montaje cualquier pequea desalineacin se trans-formara en esfuerzos no deseables sobre rodamientos, deteriorndoloscon rapidez.

2.2. Acoplamientos articulados (flexibles)

2.2.1. Acoplamientos dentados

Los acoplamientos flexibles dentados tienen la propiedad de poder trans-mitir altas potencias sin variacin de la velocidad del eje conductor res-pecto al eje conducido.

Como otros acoplamientos flexibles, tambin compensa todo gnero dedesalineaciones de ejes sin provocar esfuerzos anormales sobre lasmquinas acopladas. Los movimientos axiales de los ejes estn compen-

sados desde el momento en que los ejes se pueden desplazar libremente.La figura 6 muestra una seccin de un acoplamiento dentado, donde seven perfectamente todos sus elementos.

Es un acoplamiento de doble articulacin y rgido a la torsin. Se compo-ne de dos cubos con dentado exterior abombado que engrana perfecta-mente (figura 7) con las camisas 2 y 3 con dentado interior recto y parale-lo.

Figura 6

47


46/120

La camisas 2 y 3 estn unidas por medio de tornillos de ajuste 6, permi-

tiendo un fcil montaje y desmontaje sin que sea preciso desplazar losmecanismos. Para evitar la friccin en los dientes y, en consecuencia, eldesgaste, se lubrifica con una grasa de extrema presin o aceite segn loscasos, que se distribuye por la accin de la fuerza centrfuga. Por media-cin de los retenes especiales 5 y las juntas tricas 9 y 11 se consigue unaestanqueidad perfecta.

Debido a la forma abombada de los dientes en el caso de una desalinea-cin de ejes se produce una oscilacin de los cubos en el interior de lascamisas, de tal forma que el acoplamiento constituye una doble articula-cin, no producindose jams por muy grande que sea dicha desalinea-

cin un agarrotamiento de las piezas que lo componen, ni presentarse pre-siones en las aristas de los dientes.

Figura 7

48

1. Cubo.2. Camisa.3. Camisa porta junta.4. Camisa macho.5. Camisa hembra.6. J unta trica.7. Retn especial.8. J unta metaloplstica.9. Tapn de engrase.

10. J unta trica.11. Tornillo de unin.12. Tuerca autoblocante.13. Arandela grower.14. Tuerca.15. Tornillo.16. Arandela grower.17. J unta trica.18. Tapa.


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Figura 8

Este acoplamiento admite las tres tpicas caractersticas de desalineacinde ejes: la capacidad angular admisible de 1 por cada mitad del acopla-miento y la radial y axial, que viene determinada segn el tamao, entablas, ms adelante.

Figura 9

Funciones del acoplamiento

Los acoplamientos flexibles transmiten el par de torsin del rbol conduc-tor al conducido, y al mismo tiempo compensan la desalineacin y absor-ben los movimientos axiales de los rboles acoplados.

Es un hecho conocido que una alineacin perfecta, difcil de obtener en elmontaje de las mquinas, es an ms difcil de conservar durante el fun-cionamiento. Los riesgos de modificacin normal o accidental de la alinea-cin de los ejes provienen frecuentemente de:

La dilatacin trmica (turbinas de vapor, industrias metalrgicas y siderr-gicas, industrias qumicas, etc.).

El asentamiento de suelos (minas, cimentaciones, etc.).

La deformacin de los bastidores (gras puente, navos, etc.).49


48/120

El desplazamiento del rbol receptor (cilindros de laminacin, rodillos de

planeadoras, bobinadoras, etc.). Las vibraciones, desgaste de rodamientos y cojinetes, etc.

Un acoplamiento flexible debe, pues, tener tres funciones principales:

a) Transmitir el par entre dos rboles sin variacin de la velocidad del rbolconducido con relacin al rbol conductor.

b) Compensar toda clase de alineaciones entre los rboles sin provocarreacciones o esfuerzos anormales en los aparatos acoplados, y sin prdi-da de potencia apreciable.

c) Compensar los movimientos axiales de los rboles acoplados evitandoque uno de los rboles ejerza un empuje sobre el otro, y siempre permi-tiendo a cada uno girar en su posicin axial normal.

De la misma forma que el acoplamiento articulado debe responder a lastres funciones, bases esenciales ya reseadas, debe tambin compensartres tipos caractersticos de desalineacin:

Defecto angular puro de alineacin, de uno u otro de los rboles, o de losdos.

Defecto radial puro de alineacin de los dos rboles.

Defecto radial y angular combinados entre los dos rboles.En estos acoplamientos de dientes, con dentado curvo, la carga se repar-te sobre una superficie del lado del diente lejos de las extremidades deldentado.

Un dentado exterior curvo se comporta como un patn oscilante, y puededeslizarse libremente sin marcar huellas o empotrarse en el dentado inte-rior.

De esta forma el lubricante puede cumplir sus funciones y la parte supe-rior del dentado esfrico de los moys permite el centrado en el fondo de

las ranuras del dentado interior de la carcasa.Los acoplamientos de dientes curvos permiten transmitir pares de torsinmuy importantes, su duracin de vida es grande y no provocan esfuerzosanormales sobre las mquinas acopladas.

Los acoplamientos articulados de dientes presentan estas ventajas: robus-tos, totalmente construidos en acero, no llevan elementos elsticos sus-ceptibles de desgaste, permiten con pequeas dimensiones transmitirfuertes potencias y grandes velocidades de rotacin.

50


49/120

Son utilizados en la actualidad en las ms diversas ramas de la industria,

donde confirman su superioridad al cumplir con las exigencias deseadasde:

Potencias: servicios continuos y fuertes en minas, siderurgia, petrolerosy dems navos de gran tonelaje, etc.

Velocidades: bombas de alimentacin de centrales trmicas, compreso-res centrfugos y turbinas, bancos de ensayo de aviacin, etc.

Gras puente de siderurgia, montacargas o ascensores de minas y por-taaviones, material rodante de transporte, etc.

Capacidad de par de los acoplamientos de dientes curvos o abomba-

dosCuando el acoplamiento est perfectamente alineado, es decir, cuando losdos dentados son coaxiales, todos los dientes contribuyen por igual atransmitir la carga, y el par que es susceptible de transmitir es superior alque puede transmitir el rbol.

Con una cierta desalineacin angular, todos los dientes no contribuyen porigual a transmitir la carga, y algunos de ellos lo hace en condiciones tantoms desfavorables cuanto mayor es la desalineacin.

La capacidad del par disminuye as rpidamente cuando la desalineacin

aumenta.EL PAR DE LOS ACOPLAMIENTOS HA SIDO CALCULADO PARA UN NGULO DEDESALINEACIN INFERIOR A 0 30

Se ha estimado que las deformaciones accidentales o funcionales de lasestructuras y fundaciones, asentamiento de terrenos, etc., pueden a lalarga ocasionar un defecto de alienacin del orden de 0 30 (sobre todo sise descuida el mantenimiento de la instalacin).

Partiendo de esto, se puede a ttulo orientativo, dar la curva estadstica dela disminucin de par cuando aumenta la desalineacin.

Se ve, por ejemplo, que si el dentado trabaja accidentalmente con unadesalineacin de 1 su capacidad de par no es ms que el 45% de la quetiene para una buena alienacin (par normal mximo).

51


50/120

Figura 10. Curva de disminucin de capacidad de esfuerzo cuando aumenta la

desalineacin

Unin entre rboles y moy dentado

Puede ser realizada por:

Enchavetado o acanalado.

Montaje a presin en caliente sin chaveta.

Ya se trate de un enchavetado, cuya ranura debilita el moy y crea bajocargas importantes tensiones localizadas, o del montaje a presin encaliente sin chaveta, que introduce en toda la masa del moy importantestensiones de traccin, hay que prestar una gran atencin a la unin rbol-moy. Si est mal estudiada o realizada puede presentar un punto dbil,ya que los acoplamientos flexibles de dientes tienen, desde el punto devista del dentado, una capacidad de par generalmente superior a la del ejede mximo dimetro que pueden admitir.

52


51/120

Para calar los cubos en los ejes con chaveta se recomienda el ajuste

siguiente:

Instrucciones de montaje y alineacinPartiendo de la base de que en mantenimiento los mecanismos se recibencon los platos de acoplamiento calados, las primeras operaciones han deser las de alineacin, dejando entre los cubos dentados la separacincorrecta segn las tablas indicadas para cada tipo.

Para la alineacin se seguirn las mismas instrucciones que en otros aco-plamientos, teniendo siempre presente que una buena alienacin mejorael rendimiento y duracin del acoplamiento (figura 11).

Despus de la alineacin se atornillan las tapas, y stas debern poder

desplazarse fcilmente en sentido axial sobre los discos.

Figura 11

53

DIMETRO DE LOSRBOLES

TOLERANCIAS

Desde Hasta Moy rbol Moy

100 H7 m6 H7

rbol

m6

100 200 H7 n6 J 7 m6

200 500 H7 p6 K7 m6


52/120

Terminada la alineacin y el montaje se proceder a llenar lentamente de

lubricante el acoplamiento, con la cantidad sealada en el siguiente cua-dro:

Los acoplamientos estn provistos de dos tapones para engrase y el lubri-cante se rellenar despus de 1.000 horas, aproximadamente, de servicioy se renovar cada 3.000 horas, con grasa del tipo EPO similar a la indica-da a continuacin.

Modelos de acoplamientos de dientes abombadosEl modelo base de los acoplamientos de dientes abombados es el de lafigura 12. En l se ve que, por la asimetra de los dientes, en el cubo exis-ten tres posibilidades de montaje de los mismos en los ejes de los meca-nismos para mantener un engrane completo entre dentado interior y exte-rior cerrando perfectamente las dos semitapas.

54

TAMAO DELACOPLA-MIENTO

10 15 20

CANTIDAD DELUBRICANTE

kg0,06 0,09 0,15

25

0,25

30 35 40 45 50

0,50 0,70 0,90 1,5 2,3

55

2,80

FABRICANTE CLASE DE GRASA FABRICANTE

Brugarolas guila n 80 EP-00 Gavin

CLASE DE GRASA

MGL-00

Verkol, S.A. Kalor Verkol EP-00 Soprogasa, S.A. Supergras 712 EP-00

Krafft EPT-00 Repesa Repsol EP-0

Krafft

GRASAS PARA TEMPERATURAS DE -10 C HASTA 80 C

KEP-00 Kluber KR29 BHD


53/120

Figura 12. Tipo HA (Jaure)

Las separaciones en todos los casos para separacin de cubos o ejes sonlas indicadas en las siguientes tablas:

55

r.p.m.mx.

mm mm kg D D1 D2 l1 =l2 A B L S a a1 a2

TAMA-O

VELOCI-DAD

d(3)mx.

d(4)mx.

PE-SO

DIMENSIONES mm

10 3.600 42 38 4 116

15 3.600 55 50 9 152

80 60 43 28 78 89

100 79 49 38 90 101

58 3 5 7

64 3 8 13

20 3.600 70 65 15 178

25 3.600 85 80 26 213

125 101 62 38 119 127

148 124 77 44 137 159

76 3 14 25

92 5 12 19

30 3.600 100 90 40 240

35 3.600 120 110 64 279

173 143 91 44 167 187

204 170 106 58 195 218

108 5 23 41

125 6 27 48

40 3.150 145 130 95 318

45 2.860 155 140 126 346

242 205 121 58 222 248

268 216 135 58 246 278

140 6 32 58

162 8 37 66

50 2.580 175 160 180 389

55 2.320 195 175 145 428

302 250 153 76 281 314

327 275 175 76 316 358

180 8 49 90

205 8 52 96


54/120

Figura 13. Tipo AGH(Gosan)

56

TAMAO

PN (kw)

n

PAR

NOMINAL

VELOC.MXIMA

DIMENSIONES

da Nm r.p.m.

d

Mx. Mn.

42 0,09

55 0,19

90 8.600 42 13

180 6.600 55 16

70 0,36

90 0,60

350 5.600 70 20

580 4.700 90 25

100 1,00

125 1,60

965 4.200 100 30

1.570 3.600 125 35

145 2,64

165 3,5

2.600 3.150 145 45

3.450 2.860 165 55

A B D E E1 E2

116 80

152 100

43 3 5 7

49 3 8 13

178 125

213 148

62 3 14 25

77 5 12 19

240 173

279 204

91 5 23 41

106 6 27 48

318 242

346 268

121 6 32 58

135 8 37 66

PD2

kgm2PESO

kg

LUBRI-CANTE

kg

C F G

39 59,5

45 65,5

60 0,0216 4 0,06

79 0,08 9 0,09

59,5 77,5

68,5 94,5

101 0,184 15 0,15

124 0,48 26 0,25

83,5 110,5

97,5 128

143 0,76 40 0,50

170 1,84 64 0,70

111 143

123 166

205 3,44 95 0,90

216 5,6 126 1,50

185 5,1 5.000 2.580 185 60 389 302 153 8 49 90 140,5 184 250 10,4 180 2,30

205 6,7 6.500 2.320 205 70 425 327 175 8 52 96 158 209 275 16 245 2,85

230 8,7 8.500 2.200 230 100 457 354 188 8 60 112 170 222 300 21,6 271 3,25

260 13,0 13.000 2.000 260 115 527 410 221 10 72 134 196 257 340 36 400 4,50


55/120

Figura 14. Tipo HAD (Jaure)

57

r.p.m.mx.

mm mm mm mm

d1(4)

kg/m2

J (6)

kg

PESO(6)

D D1 D2 I l1 =l2 A BF L

TAMA-O

VELOCI-DAD

d(3)mx.

d(4)mx.

d1(3)mx.

DIMENSIONES mm

10

Lasr.p.m.estnlimitadasporlavelocidadcrtica

42 38 55 50

15 55 50 70 65

0,011 8,5 116 80 60 43

0,045 19 152 100 79 49

40 28 81 87

47 38 94 100

20 70 65 85 80

25 85 80 100 95

0,095 32 178 125 101 62

0,25 55 213 148 124 77

58 38 120 124

74 44 144 156

30 100 90 120 110

35 120 110 140 130

0,40 82 240 173 143 91

0,95 130 279 204 170 106

88 44 174 184

102 58 202 214

40 145 130 170 155

45 155 140 185 170

1,70 200 318 242 205 121

3 260 346 268 216 135

113 58 229 242

129 58 256 273

50 175 160 210 195

55 195 175 230 210

5,5 370 389 302 250 153

9 500 425 327 275 175

144 76 290 306

175 76 340 360

a

4

4

4

5

5

6

8

9

9

10


56/120

Figura 15. Tipo AGH12 (Gosan)

58

TAMAO

PN (kw)

n

PAR

NOMINAL

VELOC.MXIMA

DIMENSIONES

da Nm r.p.m.

d

Mx. Mn.

42 0,09

55 0,19

90


42 13

180 55 16

70 0,36

90 0,60

350 70 20

580 90 25

100 1,00

125 1,60

965 100 30

1.570 125 35

145 2,64

165 3,5

2.600 145 45

3.450 165 55

A B

d1mx. D D1 E

116 80

152 100

55 43 40 4

70 49 47 4

178 125

213 148

90 62 58 4

105 77 74 5

240 173

279 204

120 91 88 5

145 106 102 6

318 242

346 268

170 121 113 8

190 135 129 9

LUBRICAN-TE

kg

G

PD2

kgm2PESO

kg

60 0,044

79 0,168

8,5 0,06

19 0,09

101 0,380

124 1

32 0,15

55 0,25

143 1,6

170 3,8

82 0,50

130 0,70

205 6,8

216 12

200 0,90

260 1,50

185 5,1 5.000 185 60 389 302 215 153 144 9 250 22 370 2,30

205 6,7 6.500 205 70 425 327 230 175 175 10 275 36 500 2,85

230 8,7 8.500 230 100 457 354 250 188 188 10 300 44,8 550 3,25

260 13,0 13.000 260 115 527 410 290 221 221 11 340 84 850 4,50


57/120

Figura 16. Tipo HAX(Jaure)

59

r.p.m.

mx.

mm mm kg D D1 D2 l1 =l2 A C E S (5)

TAMAO

VELOCIDADd(3)mx.

d(4)mx.

PESO DIMENSIONES mm

10

Lasr.p.m.e

stnlimitadasporlavelocidadcrtica

42 38 4 116

15 55 50 9 152

80 60 43 28 39 44,5

100 79 49 38 45 50,5

58

64

20 70 65 15 178

25 85 80 26 213

125 101 62 38 59,5 63,5

148 124 77 44 68,5 79,5

76

92

30 100 90 40 240

35 120 110 64 279

173 143 91 44 83,5 93,5

204 170 106 58 97,5 109

108

125

40 145 130 95 318

45 155 140 126 346

242 205 121 58 111 124

268 216 135 58 123 139

140

162

50 178 160 180 389

55

(3) Agujero mximo montaje con chaveta segn DIN 6885.(4) Agujero mximo montaje en cliente sin chaveta.(7) Distancia a facilitar por el cliente.

195 175 245 425

302 250 153 76 140,5 157

327 275 175 76 158 179

180

205


58/120

Figura 17. Tipo AGH11 (Gosan)

60

TAMAO

PN (kw)

n

PAR

NOMI-NAL

VELOC.MXIMA

DIMENSIONES

da Nm r.p.m.

d

Mx. Mn.

42 0,09

55 0,19

90


42 13

180 55 16

70 0,36

90 0,60

350 70 20

580 90 25

100 1,00

125 1,60

965 100 30

1.570 125 35

145 2,64

165 3,5

2.600 145 45

3.450 165 55

A B D C F G

116 80

152 100

43 39 59,5 60

49 45 65,5 79

178 125

213 148

62 59,5 77,5 101

77 68,5 94,5 124

240 173

279 204

91 83,5 110,5 143

106 97,5 128 170

318 242

346 268

121 111 143 205

135 123 166 216

PD2

kgm2PESO

kg

LUBRI-CANTE

kg

0,0216 4

0,08 9

0,06

0,09

0,184 15

0,48 26

0,15

0,25

0,76 40

1,84 64

0,50

0,70

3,44 95

5,6 126

0,90

1,50

185 5,1 5.000 185 60 389 302 153 140,5 184 250 10,4 180 2,30

205 6,7 6.500 205 70 425 327 175 158 209 275 16 245 2,85

230 8,7 8.500 230 100 457 354 188 170 222 300 21,6 271 3,25

260 13,0 13.000 260 115 527 410 221 196 257 340 36 400 4,50


59/120

Adems de los tipos normales de acoplamientos representados en grfi-

cos anteriores, se pueden presentar variantes a esos modelos y casoscomo los de las figuras siguientes que se pueden considerar como aco-plamientos especiales.

Figura 18

Adems de los acoplamientos indicados pueden construirse:

Con cubos de distintas longitudes.

Con bulones de rotura.

Con embrague.

Con limitacin de juego axial.

Con disco de freno.

Para altas velocidades.61

Para motores de eje cnico Montaje vertical

Para desplazamiento axial

Con polea de freno

Con polea de freno


60/120

Pares de apriete de los tornillos para modelos J aure

2.2.2. Acoplamientos de dientes abombados BOWEX

Estos acoplamientos son uniones flexibles de ejes, diseados para com-pensar las desalineaciones axiales, radiales y angulares de los ejes.Conforme al principio del conocido acoplamiento de dientes abombados,al producirse movimientos relativos dentro de los lmites de los valoresadmisibles de las desalineaciones, son evitadas las presiones en los bor-des, consiguindose con ello que los acoplamientos trabajen sin sufrir ape-nas desgaste. La combinacin de los materiales acero/poliamida hace fac-tible el funcionamiento en rgimen continuo sin entretenimiento y coefi-cientes de friccin muy favorables. Aadido esto a un reducido momentode inercia, resulta un elevado rendimiento y unas reducidas fuerzas deretroceso en el campo de las desalineaciones axiales.

En funcin de la forma de trabajo de efecto doble cardn pueden quedardesatendidas las fuerzas de retroceso que se producen con las desalinea-ciones angulares y radiales, no originndose oscilaciones peridicas de lavelocidad angular. Su reducido peso y sus pequeas dimensiones respon-den a las exigencias de la construccin compacta de las mquinas. Elmontaje vertical y horizontal es fcil y econmico. Los materiales

62

MOD. MN MOD. MSPAR DE

APRIETE kpm

5 2,1

5 4,1

1020

4,1

3560105

7,2

150210 11,5

325430600

34,5

8001.1501.500

60

2.1002.650

120

MOD. HA MOD. MTPAR DE

APRIETE kpm

10 42 0,85

15 55 2,1

20 70 7,2

2530

90100

11,5

3540

45

125145

165

24,5

505560

185205230

34,5

70

260280310

60

345370

120


61/120

empleados son resistentes a los efectos de todos los lubricantes y lquidos

hidrulicos habituales en el mercado.

Figura 19

Figura 20 (a)

Son admisibles temperaturas de servicio continuo de +80 C con tempera-turas punta de +120 C.

63


62/120

Figura 20 (b)

64

Ciego

M-14 x

M-19 x

M-24 x

M-28 x

M-32 x

M-38 x

M-42 x

Preta-ladro

Mx. l1 - l2 E L

15 23 4 50

20 25 4 54

24 26 4 56

28 40 4 84

32 40 4 84

38 40 4 84

42 42 4 88

LH M; N

37 6,5

l3 D

10 25

37 8,5

41 7,5

10 32

14 36

46 19

48 18

13 44

13 50

48 18

50 19

13 58

13 65

M-48 x 48 50 4 104 50 27 13 68

M-65 x27

70 lg65 55 4 114 68 23 16 96

I-80 25 80 90 6 186 93 46,5 20 124

DHDent. D2

40 33

48 39

52 45

66 54

76 63

83 69

92 78

MANG.ALARG.l1; l2MX

Casq.(kg)

40 0,03

Man-gn(kg)

Total(kg)

Casq.(kg/cm2)

Man-gn(kg/cm2)

0,07 0,1 0,08 0,09

40 0,03

50 0,04

0,1 0,23 0,15 0,16

0,14 0,32 0,21 0,36

55 0,08

55 0,09

0,33 0,74 0,65 1,22

0,43 0,95 1,14 2,17

60 0,13

60 0,14

0,55 1,23 1,58 3,55

0,68 1,5 2,32 5,98

Total(kg/cm2)

TAMA-O

PRETALADROMECANIZADO

d1 - d2DIMENSIONES mm PESO CON MX. MEC.

MOMENTOS DE INERCIA (J )PARA MX. MEC.

0,26

0,47

0,93

3,09

5,48

8,68

14,28

95 78 60 0,23 0,79 1,81 3,90 7,22 18,34

132 110 70 0,55 1,90 4,35 21,2 31,8 84,8

175 145 1,13 5,20 11,53 68,9 150,8 370,5

I-100 35 100 110 8 228 102 63 22 152 210 176 1,78 9,37 20,52 158,6 401,3 961,2

l-125 45 125 140 10 290 134 78 30 192 270 225 3,88 19,44 42,76 562,9 1.362,3 3.287,5


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Instrucciones de montaje

Los mangones deben ser montados de manera que ajusten correctamen-te sobre los extremos de los ejes.

En los casos en los que por dificultades no pueda ser determinada la cotaE, puede ser utilizada como medio auxiliar la longitud total del acopla-miento.

Si los mangones hubieran sido acortados o prolongados exteriormente, lalongitud total del montaje del acoplamiento instalado se reduce o aumen-ta en proporcin a las medias correspondiente.

La cota E indicada para los diferentes acoplamientos tiene que ser respe-

tada rigurosamente, especialmente en el caso de la existencia de desali-neaciones radiales o angulares.

Los valores admisibles para las desalineaciones estn en funcin de lavelocidad y de la potencia. Antes de la puesta en funcionamiento de losacoplamientos de dientes abombados, debe comprobarse que el casquillopueda ser desplazado con facilidad en direccin axial.

2.2.3. Acoplamiento de barriletes

Normalmente se instalan en los mecanismos de elevacin de gras para

unir el tambor del cable con el eje de salida del reductor.Cuando un eje de este tipo est unido rgidamente al tambor de un meca-nismo de elevacin, se puede considerar como un conjunto apoyado entres puntos, segn se ve en la figura 21, y se origina un caso estticamenteindeterminado. Como consecuencia se requiere un especial cuidado en laalineacin, difcil de conseguir en la prctica.

Figura 21. Montaje rgido unin reductor-tambor. Apoyo en tres puntos

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Las inexactitudes de montaje, las deformaciones de las estructuras, des-

gaste de rodamientos, etc., originan fuerzas adicionales, sobre todo en eleje de salida del reductor, que, debido a las fuerzas alternativas de flexin,producen rotura por fatiga y averas en rodamientos y dentados.

Los acoplamientos de barriletes colocados entre el reductor y el tamborcompensan los defectos de alineacin consiguiendo un asiento esttica-mente determinando y evitando con ello que se presenten elevadosmomentos flectores (figura 22).

El esquema que representa la figura 23 muestra un montaje tpico de unacoplamiento de barriletes. Como detalle curioso se puede comprobar queen el extremo del eje del tambor est colocado un rodamiento oscilante,puesto que este acoplamiento absorbe desplazamientos axiales.

Figura 22. Montaje con acoplamiento de barriletes

El acoplamiento de barriletes (figura 24) se compone de una camisa dota-da con dentados semicirculares en su dimetro interior y un ncleo condentado exterior de igual forma. Como elementos de transmisin de fuer-za, se intercalan una serie de barriletes cilndricos de acero templado en

los alojamientos formados por los citados dentados. Unas tapas, con suscorrespondientes retenes especiales, sirven para conseguir una estan-queidad perfecta, evitando la penetracin del polvo y garantizando la con-tinuidad de la lubricacin necesaria. Dos anillos elsticos de doble lminaguan los barriletes.

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Figura 23. Montaje del acoplamiento de barriletes en un mecanismo de elevacin

Por la disposicin abombada de los barriletes permite una oscilacin delcubo con respecto a la camisa, compensando desalineaciones angularesde 1 30. Puede tambin absorber desplazamientos axiales de 3 mmhasta 8 mm, segn tamao de acoplamiento.

El momento de torsin del acoplamiento se transmite por medio de dos

caras de arrastre de la camisa, que van alojadas en el tambor, y una seriede tornillos, que sirven al mismo tiempo de unin al tambor.

Un indicador situado en la tapa exterior permite controlar el desgaste y elposicionamiento axial de la camisa con respecto al cubo, sin desmontar elacoplamiento. Los barriletes, debido a su gran superficie de apoyo, absor-ben las tensiones originadas por el momento torsor y la carga radial.

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Figura 24

Figura 25

1. Cubo.2. Camisa.3. Tapa interior.4. Tapa exterior.5. Barrilete.6. Tornillo allen.7. Indicador de desgaste y reglaje axial.8. Retn especial.

9. Tornillo allen.

10. Agujeros roscados de desmontaje.11. Seales lmites desgaste.12. Agujero para tubo de engrase.13. Orificio de rebose de grasa.14. Referencia de montaje.15. Anillo gua de los barriletes.16. Arandela grower.

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La siguiente tabla nos indica los datos construidos en cuanto a dimensio-

nes y caractersticas.

Figura 26

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TIPO

TCB

TAMAO

dmx.

bmn.

D LL

mn.N A B S e f c r h k T b

DESPL.AXIAL

MX.

P.kg

25 65 38 250 95 85 95 159 260 220 42 44 12 2,5 16 31 220 15 3 12

50 75 48 280 100 85 110 175 180 250 42 44 12 2,5 16 31 250 15 3 19

75 85 58 320 110 95 125 199 200 280 45 46 15 2,5 17 32 280 19 4 23

100 95 58 340 125 95 140 219 220 300 45 46 15 2,5 17 32 300 19 4 27

130 105 78 360 130 95 160 239 240 320 45 47 15 2,5 19 34 320 19 4 33

160 120 78 380 145 95 180 259 260 340 45 47 15 2,5 19 34 340 19 4 42

200 135 98 400 170 95 200 279 280 360 45 47 15 2,5 19 34 360 19 4 54

300 145 98 420 175 95 220 309 310 380 45 47 15 2,5 19 34 380 19 4 70

400 175 98 450 185 120 260 339 340 400 60 61 20 2,5 22 40 400 24 4 95

600 205 118 550 240 125 310 419 420 500 60 61 20 2,5 22 42 500 24 6 162

1.000 230 138 580 260 130 350 449 450 530 60 61 20 2,5 22 42 530 24 6 195

1.500 280 158 650 315 140 415 529 530 580 .65 .66 25 2,5 27 47 600 24 6 305

2.600 300 168 680 350 145 445 559 560 600 .65 70 25 4 34 54 630 24 8 360

3.400 315 198 710 380 165 475 599 600 640 81 85 35 4 34 56 660 28 8 408

4.200 355 228 780 410 165 535 669 670 700 81 85 35 4 34 56 730 28 8 5806.200 400 258 850 450 165 600 729 730 760 81 85 35 4 34 59 800 28 8 715

Desplazamiento angular mximo de ejes 1 30.g =Orificio de engrase.Hasta el 160 R 1/8gas, a partir del 200 R 1/4gas.


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Mantenimiento y montaje

Cuando en alguna revisin sea preciso cambiar los tornillos de fijacin delacoplamiento a la brida del tambor, stos debern ser tratados y de cali-dad 8.8.

Figura 27. Alineacin acoplam iento

Figura 28. Posicionamiento axial

Para la alineacin del tambor de enrollamiento con respecto al eje de sali-da del reductor se efectuar comprobando la distancia X con una regla deacero en cuatro puntos a 90 segn se ve en la figura 27.

Aunque las posiciones relativas de reductor y tambor ya estn fijadas enel montaje de la instalacin, es conveniente comprobar que el reglaje axial70


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es correcto observando que las lneas de referencia de cubo y tapa exte-

rior coinciden (figura 28).Para calar los cubos en los ejes puede efectuarse por el sistema de cha-veta, eje estriado, etc. En todos los casos, evitar golpearlo. Para facilitar elmontaje y no perjudicar los retenes puede calentarse el acoplamiento com-pleto en bao de aceite a una temperatura mxima de 80 C.

Para el montaje en caliente sin chaveta, colocar previamente la tapa exte-rior en el eje. Si para montar los tornillos de fijacin se observa que noqueda espacio, introducir stos previamente en sus alojamientos. Calentarel cubo del acoplamiento progresivamente a la temperatura requerida parael montaje, evitando sobrepasar aunque sea localmente la temperatura de200 C, teniendo la precaucin de evitar el contacto de las juntas de la tapacon el cubo caliente.

Antes de proceder al montaje del acoplamiento, limpiar cuidadosamentetodas las partes que lo componen y es muy importante que el cubo sevuelva a montar en la misma posicin con respecto a la camisa, para estohay que fijarse en las referencias marcadas.

Antes de poner en servicio, este acoplamiento precisa estar totalmenterelleno de grasa EP2, procurando que salga por el orificio de rebose, situa-do en el extremo opuesto al de llenado, marcas 12 y 13 en el despiece

(figura 25).

Figura 29

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Figura 30. Control desgaste acoplamiento

Para facilitar el engrase se puede poner una prolongacin de la tubera deengrase hasta el exterior del tambor, segn el esquema dibujado (figura30).

El engrase se realizar cada 2.000 o 3.000 horas de funcionamiento,dependiendo de las condiciones del servicio.

Como mnimo se realizar una revisin anual del acoplamiento, en la cualse comprobarn los siguientes datos:

Verificacin del apriete de los tornillos.

El desgaste del dentado segn la figura y cuando se llega al lmite (mar-cas laterales) se debe cambiar en la primera oportunidad, reemplazndo-lo totalmente.

2.3. Acoplamientos elsticos

Tienen la misin de suavizar los impulsos de los momentos de giro, acu-mulando durante unos instantes la energa de dichos impulsos y evitandotambin perjudiciales vibraciones o al menos amortigundolas. Para ellose disponen, por lo general, elementos de goma, resortes de acero u otrosmateriales elsticos, entre las dos mitades del acoplamiento.

Estos sistemas tambin compensan pequeas diferencias de alineamien-to, alargamiento de los ejes y desplazamientos axiales; su mantenimientoes nulo y tienen gran elasticidad de torsin, pudiendo alcanzar en los

arranques de 10 a 15.72


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acoplamientos y su alineación.pdf

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