INSTALACIONES INDUSTRIALES

FACULTAD DE MECÁNICA

ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

INSTALACIONES INDUSTRIALES

¨ALINEACION Y DESALINEACION¨

Galo Guamán 1140

Estefanía Lanche 1150

Mariela Toainga 803

ABRIL – AGOSTO 2015

Tema: Alineamiento y desalineamiento

Alineamiento

Es el proceso mediante el cual la línea de centros del eje de un elemento de

maquinaria, por ejemplo un motor, se hace coincidir con la prolongación de la línea de

centros del eje de otra máquina acoplada a ella, por ejemplo, una bomba.

Importancia del Alineamiento.

Cuando se alinean mal los ejes o no se alinean, se generan fuerzas en el

acoplamiento. Las fuerzas son trasportadas por los rodamientos de modo que en la

maquinaria se manifiesta como vibraciones.

Los costos por el desalineamiento es a través de:

Pérdida de producción.

Degradación mecánica de los equipos.

Consumo de energía.

Comparados contra sus costos se deben:

Medir el desalineamiento.

Analizar la situación y determinar la correcta alineación.

Corregir el desalineamiento existente.

Objetivo del alineamiento

Amplitudes reducidas de la vibración.

Temperatura de funcionamiento más bajo

Vida más larga del rodamiento.

Larga duración del lubricante.

Vida más larga del acoplamiento.

Menos tiempo muerto no programado.

Consecuencias del Alineamiento Defectuoso.

Lo que vamos a ver son los efectos secundarios de la desalineación, ya que daña

lentamente la maquinaria durante largos periodos de tiempos.

Algunos síntomas de comunes:

1. Los fallos del cojinete, sellos, ejes o acoplamientos prematuros.

2. Temperaturas elevadas en o cerca de los rodamientos o altas temperaturas del

aceite.

3. Excesiva cantidad de fugas de lubricante en las juntas de los cojinetes.

4. Ciertos tipos de acoplamientos flexibles resistirán temperaturas más altas de

lo normal, si el acoplamientos es de tipo elastómero busque polvo de caucho

dentro de la separación del acoplamiento.

5. Inusualmente alto números de fallos de acoplamientos o se desgastan

rápidamente.

6. Cantidad excesiva de grasa o aceite en el interior de la protección del

acoplamiento.

7. Tornillos de la cimentación sueltos.

8. Pernos de acoplamientos sueltos o rotos.

Errores de alineamiento

Entre los tipos de errores que tenemos se los detalla a continuación:

Desalineamiento Axial

Desalineamiento Paralelo

Desalineamiento Angular

Desalineamiento Angular

En este tipo de desalineamiento la variación se cuantifica por la distancia

perpendicular entre la línea central de un eje y la misma línea del otro eje. Se corrige

moviendo paralelamente la máquina.

Desalineamiento Angular

Hay desalineación angular cuando las líneas centrales de dos ejes se cortan formando

un ángulo.

DESALINEAMIENTO.

Un eje esta desalineado cuando sus centros geometricos no son concentricos o

cuando sus ejes no son colineales.

DETECTANDO DESALINEAMIENTO

Existen 3 maneras básicas de determinar el desalineamiento en una máquina.

Registro de alineamiento.

Vibraciones.

Termografía.

EFECTOS DEL DESALINEAMIENTO

Sobrecarga en los rodamientos que se traducen en sobrecalentamiento,

originando o incrementando su falla prematura.

Mayor tensión en los acoplamientos, incrementando el riesgo de

sobrecalentamiento y rotura.

Mayor desgaste de las obturaciones, aumentando el riesgo de

contaminación y el escape del lubricante.

Mayor vibración y ruido.

IMPORTANCIA DEL DESALINEAMIENTO.

En realidad el desalineamiento es la causa raíz de la mayoría de todos los problemas

suscitados en maquina:

Fallo de rodamientos.

Daños de sellos.

Daños de acoplamientos.

Daños de ejes.

Donde el 50% de las fallas en la maquina rotativa son debido al desalineamiento.

La distorsión causada por la falta de alineación del eje

Daño en Rodamientos.

Los rodamientos son componentes de precisión diseñados para trabajar con

lubricantes limpio, una temperatura razonable de operación.

Cuando una máquina rotativa esta desalineada las fueras dinámicas se elevan

considerablemente.

El tiempo muerto, el cambio de los componentes es una labor muy costoso los

cuales pueden ser evitados.

Si se incrementa la carga en un 20% la vida del rodamiento se reduce a la

mitad.

Si se incrementa la carga al doble de lo normal de la vida del rodamiento se

reduce a un séptimo de su vida.

Daños de Acoples.

Hay un concepto erróneo “Uso de acoples flexibles así que no necesito preocuparme

por el desalineamiento”.

Es muy importante comprender que la vida del acoplamiento se reduce si esta

desalineado, y de manera considerable los rodamientos, sellos y los ejes podrían estar

bajo cargas que se hayan incrementado lo que haría que estos fallen prematuramente.

Vibraciones.

Las fuerzas resultantes del desalineamiento generan vibraciones. Lo cual pueden

dañar a otros equipos cercanos, provocando una de la formación plástica de la

superficie conocida como Brinelación.

ESPECIFICACIONES DEL DESALINEAMIENTO

Antes de alinear una máquina necesitamos saber cuánto es el desalineamiento,

necesitamos una referencia para saber si estamos dentro de una tolerancia

establecida.

Hay tres formas básicas para determinar la cantidad de desalineamiento permisible:

o Lectura global del indicador (TIR).

o Correcciones en los pies (Paralelo o angular).

o Ángulos en el punto de transferencia (GAP).

ESPECIFICANDO EL DESALINEAMIENTO

Antes de alinear una maquina necesitamos saber cuánto es el desalineamiento,

necesitamos una referencia para saber si estamos dentro de una tolerancia

establecida

Hay tres formas básicas para determinar la cantidad de Desalineamiento permisible:

Lectura global del indicador (TIR)

Las lecturas obtenidas con TIR a 50mm de separacion seran muy diferentes que si

estuvieran separadas 250mm

Correcciones en los pies (paralelo, angular)

Paralelismo y Angularidad para especificar el desalineamiento

La manera más común de establecer los objetivos de especificar la angularidad y el

paralelismo en el punto de transmisión de potencia en el centro del acople.

Desalineamiento paralelo vertical (VO)

Desalineamiento angular vertical (VA)

Desalineamiento paralelo horizontal (HO)

Desalineamiento angular horizontal (HA)

El paralelismo es determinado simplemente en Mils o en mm

Conociendo a la posición de los indicadores el paralelismo puede ser calculado y

comparado con los objetivos.

La angularidad puede ser descrita de la siguiente forma:

Como sobre desplazamiento del eje

Como una brecha del acoplamiento

Cuando la angularidad es especificada como sobre desplazamiento este es descrito

como desplazamiento o como caída del eje sobre 1” 0 100mm; a veces 1mm.

Entonces la angularidad puede ser descrita como 0,3mil/1”o 0.03mm/100mm.

Ángulos en el punto de transferencia (GAP)

TAREAS PREVIAS AL ALINEAMIENTO

Registrar la lectura tal como se obtienen, tomar el conjunto de lecturas para

mostrar la condición inicial de alineamiento.

Preparar las lainas cuidadosamente. Retirar aquellos que están oxidadas,

dobladas, pintadas o muy sucias.

Estas actúan como muelles en los pies de las maquinas, las cuales pueden

hacer el procedimiento de alineamiento muy dificultoso.

Se deberá reemplazar los pernos que estén doblados, dañados o

corresponden, por unos nuevos

Lubricar siempre los pernos y usar el mismo torque para el montaje

Se deberá revisar la salud de la máquina. Rotar el eje y observar si existe

alguna irregularidad (soltura, fricción, atascamiento)

Verificar si el eje está pandeando, o si existe algún descentramiento del eje.

Revisar excesivos esfuerzos en tuberías, conductos y otras parecidas ubicadas

en la máquina.

Se debera verificar y corregir la pata coja

Pata coja es la condicion donde la superficie de la pata no hace contrato perfecto con

la base

Se puede empezar con una inspección de pata coja. Observar cualquier desviación o

espacios en las patas de la máquina y colocar Lainas adecuadamente.

Si este espacio formado entre la base y la pata es mayor que 0.002” o 0.05mm debe

ser corregida.

Pie cojo pude tomar diferentes formas. En resumen si dos de los pies diagonalmente

opuesto tiene las lecturas más altas habrá condición de pata coja oscilante

Las lainas deberán ser puestas debajo de ellos:

De otra manera las lecturas pueden indicar una pata doblada, ablandamiento de pata

o la existencia de esfuerzos en las tuberías o conductos.

Determinando el estado del alineamiento

Hay tres maneas básicas de determinar la posición relativa del eje de simetría

El ojo

con relojes comparadores

con sistema laser

Usando reglas del pelo

Se puede utilizar herramientas rudimentarias para intentar determinar la posición

relativa del eje, pero la posición es muy pobre. Este método puede ser usado como la

aproximación inicial pero no como parte final.

Ventajas

Es u metodo simple

Las lecturas son directas

Desventajas

Puede ser usado en acoples pequeños

Existe problemas si los acoples son de diferentes tamaños

Esta limitado por la forma de los acoplamientos

Usando reloj comparador

Son comunmente usados para medir la posicion relativa del eje

Existen un numero de configuraciones que pueden ser usados para ubicar el palpador

sobre el eje

Método cara periférica

Requiere de dos mediciones una en la periferie y otra en la cara. Basando en las

lecturas tomadas se puede determinar el paralelismo y la angularidad y así poder

calcular los cambios requeridos en las patas para hacer que los dos ejes estén

colineales

Método laser

Existen diferentes equipos, los cuales son utilizados como soporte tecnológico para

hacer las tareas más sencillas. En la gran mayoria de los metodos el eje siempre es

girado para determinar la posicion del eje de simetria de ambos ejes. Con el uso de la

tecnologia es posible girar el eje solo 60° lo cual sera suficiente para determinar el

desalineamiento.los sistemas de alineamiento laser no son solo precisos, estos

presentan un procesador que realizan los calculos los cuales muestran graficamente

qoe pie debe ser corregido asi como si el alineamiento esta dentro de la tolerancia

Movimiento de la maquina

Cuando las medidas del alineamiento han sido tomadas, se puede determinar cuánto

y en que pie se debe de hacer la corrección

Pasos básicos

Mover la maquina verticalmente

Mover la maquina horizontalmente

Siempre y cuando ni haya una condición gruesa de desalineamiento, se podrá realizar

el alineamiento vertical antes de u horizontal. La corrección horizontal no afecta a l

vertical. Pero la corrección vertical si afecta a la horizontal

Consumo de energía

Consumen más energía, varios estudios han evidenciado que las maquinas

desalineadas consumen el 15% más energía de lo normal.

Calidad del producto

El desalineamiento también puede dar como resultado la disminución de la calidad del

producto. Realizando un buen alineamiento y disminuyendo la vibraciones; la calidad

del producto puedes ser maximizada.

Conclusiones

El desalineamiento produce fallas prematuras en componentes como

acoplamientos, rodamientos, sellos, soportes entre otros. Además incrementa

la temperatura de operación y provee un consumo excesivo de energía.

Existe diverso métodos para el alineamiento de ejes, de entre ellos la

tecnología láser es la que ofrece una mayor rapidez, facilidad y precisión en los

alineamientos de la maquinaria.