curso de alineamiento

04/10/23 1

SKF del Perú S.A.

Seminario de Alineamiento de Ejes

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¡Alineamiento! ………Una de las más críticas e importantes operaciones de

mantenimiento

Objetivos

Después de este seminario el participante estará apto para:

1. Conocer los conceptos de Alineamiento.2. Identificar los tipos de Desalineamiento.3. Conocer las tolerancias de desalineamiento.4. Conocer las Técnicas de Alineamiento de Máquinas.5. Alinear máquinas con alineadores Láser.

Contenido del Seminario

1. Conceptos , definición2. ¿Por qué Alinear? 3. Métodos de Alineamiento.4. Tecnología Láser5. Etapas del Alineamiento.6. Video de Alineamiento.7. Detección del desalineamiento

1.- Conceptos

Hay que definir los siguientes conceptos:

•Centro Rotacional•Colinearidad•Desalineamiento

Centro Rotacional

1. El Centro Rotacional es el eje imaginario alrededor del cual gira un eje o un elemento rotativo.

2. La masa del elemento giratorio es distribuida uniformemente alrededor del centro rotacional

3. El Centro Rotacional siempre es una línea recta.

Centro Rotacional

¿Cuál es un centro Rotacional?

1

2

3

¿Cuál es un centro Rotacional?

1

2

3

Incorrecto, recuerde que el centro rotacional siempre forma una linea recta

Incorrecto, recuerde que el centro rotacional siempre forma una linea recta

¿Cuál es un centro Rotacional?

1

2

3

CorrectoCorrecto

¿Cuál es un centro Rotacional?

1

2

3

Incorrecto, recuerde que el centro rotacional describe un eje alrededor del cual la masa es igualmente distribuidad

Incorrecto, recuerde que el centro rotacional describe un eje alrededor del cual la masa es igualmente distribuidad

ColinearidadSe dice que existe colinearidad entre dos ejes cuando sus centros rotacionales forman una sola línea recta

DesalineamientoEl desalineamiento entre dos ejes ocurre cuando ellos no están colineares.Sus centros rotacionales no forma una sola línea.

Tipos de Desalineamiento

Existen dos tipos de desalineamiento

1. Desalineamiento Paralelo y

2. Desalineamiento Angular

En casos reales, las condiciones de desalineamiento se manifiesta en ambos tipos.

En casos reales, las condiciones de desalineamiento se manifiesta en ambos tipos.

Máquina Móvil y Máquina Fija

Cuando se va alinear dos maquinas una es designada como Maquina Estacionaria y la otra como Maquina Móvil

Normalmente la Maquina Conducida es designada como Maquina Estacionaria y la Maquina Conductora es designada como maquina Movil.

Esto es porque normalmente la Máquina conducida está conectada a tuberias , u otros componentes , haciendo más fácil el movimiento a la Máquina Conductora (p.e. Motor Eléctrico)

Desalineamiento Horizontal

Es la condición de desalineamiento de una máquina vista desde su parte superior.Para corregir este desalineamiento hay que mover a la máquina de lado a lado en la parte delantera y posterior de la Máquina Movil

Es la condición de desalineamiento de una máquina vista desde su parte superior.Para corregir este desalineamiento hay que mover a la máquina de lado a lado en la parte delantera y posterior de la Máquina Movil

Desalineamiento Vertical

Es la condición de desalineamiento de una máquina vista de lado.(Vista de Elevación)Para corregir este desalineamiento hay que colocar lainas en la parte delantera y posterior de la Máquina Movil

Es la condición de desalineamiento de una máquina vista de lado.(Vista de Elevación)Para corregir este desalineamiento hay que colocar lainas en la parte delantera y posterior de la Máquina Movil

2.- Beneficios del Alineamiento

¿Por Qué Alinear las Máquinas?

Ciclo de Vida del Rodamiento

Alineamiento

Es una práctica esencial de mantenimiento dentro del ciclo de vida de los rodamientos

Es una práctica esencial de mantenimiento dentro del ciclo de vida de los rodamientos

Porque......

34% de todas las fallas prematuras es causado por fatiga; un directo resultado del desalineamiento

Hasta un 50% de todos los costos relacionados a las paradas es causado por desalineamiento

Porque......

desbalanceo

otros

desalineación

Fuerzas por Desalineamiento

El Desalineamiento genera Vibraciones

Vibración en una Bomba

El desalineamiento genera vibración axial

Medir y comparar

¿Existe un problema sí o no?

¿Existe un problema de desalineamiento?

Medir y comparar

¿Existe un problema de desalineamiento?

Medir y comparar

Efectos en los Retenes

El desalineamiento causa fuerzas y deformaciones en los sellos que pueden ocasionar fuga de fluidos y traer como consecuencia problemas en la lubricación.

Efectos en el Rodamiento

3 3 3 3

8 84 4

3 3 3 3

8 88 2

8

L= = 4 = 64

L= = 2 =8

L= = 1 = 1

L= = =2

Si se aumenta la carga dinamicaal doble se reduce en 8 veces la vida del rodamiento

Si se disminuye la carga dinamicaa la mitad se aumenta en 8 veces la vida del rodamiento

¡El Desalineamiento Cuesta!

Desalineamiento en el Rodamiento

Incremento de consumo de energía debido al desalineamiento de ejes:

Ejemplo práctico:

Equipo : Motor - 10 kW

Costo de energía : 1 kWh = 0.05 $

Costo de 1 motor 10 kW : 4.380$/año

5% incremento de energía debido al

desalineamiento: 219 $/año

150 motores: 32.850 $/año

Falla del Rodamiento por Desalineamiento

Desalineamiento de Ejes

El desalineamiento de ejes causa:

1. Incremento de carga sobre el rodamiento2. Reducción de la vida del rodamiento3. Mayor desgaste de sellos y

acoplamientos4. Incremento de vibración5. Incremento del ruido6. Mayor consumo de energía7. Fallas en ejes

PARADAS NO PLANEADAS

3.- Métodos de Alineamiento

Selección de la Máquina Móvil

Las correcciones de Alineamiento son hechas en

la máquina Móvil

Métodos de Alineamiento

Método BásicoReloj ComparadorMétodo Láser

Alineamiento Básico

Uso de ReglaUso de Gauge de LáminasConos Calibrados

Alineamiento Paralelo

Alineamiento Angular

Alineamiento Básico

CaracteristicasEs considerado un alineamiento de Aproximación previo 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

Método con Relojes Comparadores

Método del Reloj(Cara – Radio)

Método del Reloj(Dial - Invertido)

Método Cara - Radio

Medida Radial

Medida Angular

Muestra el desalineamiento

Paralelo

Cero

+ 0.45

Cálculo del Desalineamiento Angular

Método de Reloj (Cara – Radio)Calculo de desviación angular

Diámetro del acople = 300 mm

Angularidad (dirección vertical)= + 0.45 / 3 = + 0.15 mm / 100 mm

CaracterísticasPor muchos años fue el método estándar de Alineamiento de Máquinas.

1. Utilizado en Máquinas con acoples grandes.2. Se usa para detectar el Run-out como procedimiento de pre-

alineamiento.3. Es usado para determinar el Run-Out en Bocinas, engranajes y

rodajes.

1. Se encuentra limitado por la construcción del Acople.2. La corrección del alineamiento se realiza en varias etapas de

medicion y verifiación.3. Existe el problema de flexion de barra.4. Los movimientos axiales del eje afectan las mediciones.5. Se tarda mucho tiempo en realizar el trabajo

Ventajas

Desventajas

Método del Dial Invertido

Método Dial - Invertido

Características

1. Es el método más usado para el alineamiento de máquinas.

2. El cálculo del desalineamiento , paralelo y angular es calculado a través de un ploteo en una hoja gráfica.

Alineando en Gráficos

Los Cuatro posibles desalineamientos a encontrar son

El dial invertido muestra la posición de los ejes basados en las lecturas de los relojes comparadores

Vista Horizontal y Vertical

1. El incremento de la distancia entre relojes aumenta la resolución del desalineamiento angular.

2. Las lecturas de desalineamiento paralelo y angular son mostradas al mismo tiempo.

3. Las correcciones de paralelismo y angularidad pueden darse al mismo tiempo

4. Demora mucho tiempo para realizar este método.

5. Tiene limitaciones por la forma de los acoplamientos.

6. Existe el problema de flexión de barra.

CaracterísticasVentajas

Desventajas

Comparación de los métodos

FA

ST

SL

OW

HIGHPOOR

Ojos

reglas

galgas

comparadores

láser

velo

cid

ad

precisión

Tolerancias de Alineamiento

4.- Tecnología Láser

LA TECNOLOGÍA LASER

1. Tecnología Láser, Resumen

2. ¿Qué es la Luz?

3. ¿Qué es el Láser?

4. Clasificación del Láser

5. El PSD

El LáserEl láser es un diodo semiconductor de baja potencia con lentes colimadores. El láser es modulado para evitar la interferencia con otras fuentes de luz.

El ReceptorEl detector es un PSD (Position Sensitive Detector-Detector Sensitivo de Posición) de un solo eje. El PSD responde al movimiento del rayo láser sobre la superficie del receptor.

El Software de AplicaciónEl microprocesador utiliza el software y los valores de entrada del detector y calcula el resultado que luego aparece en la pantalla.

INTRODUCCIÓN

¿QUE ES LA LUZ?Longitud de Onda entre 400 y 700 nm (luz visible) consiste de:

1. Campo Magnético2. Campo Eléctrico3. Paquetes de Energía de Fotones4. Puede ser dirigida.

EL LASER

Light Amplified by Stimulated Emission of Radiation

Luz Amplificada por la Emisión de Radiación Estimulada

Originalmente basada en gases de Helio-Neón.

Hecha colineal con óptica.

En lasers semi-conductores la mezcla de gases es reemplazada por un cristal.

Efecto de Salida

Precauciones de SeguridadProducto Típico

(Uso)

Clase 1 0.1 mW Ninguna en Particular Reproductor de CD

Clase 2 1 mW No fijar la vista en el Rayo Equipos de Medición

Clase 3A 5 mW No fijar la vista en el Rayo ni mirarlo directamente con instrumentos ópticos.

Punteros Láser. Láser de Construcción.

Clase 3B 0.5 W Evitar la Exposición al Rayo. Opera sólo en áreas controladas.

Clase 4 0.5 W Evitar contacto con los ojos y con la piel con el rayo directamente o esparcida. Operar sólo en áreas controladas.

Herramienta de Corte con Láser.Miras Militares.

Efecto de Salida

Precauciones de SeguridadProducto Típico

(Uso)

Clase 1 0.1 mW Ninguna en Particular Reproductor de CD

Clase 2 1 mW No fijar la vista en el Rayo Equipos de Medición

Clase 3A 5 mW No fijar la vista en el Rayo ni mirarlo directamente con instrumentos ópticos.

Punteros Láser. Láser de Construcción.

Clase 3B 0.5 W Evitar la Exposición al Rayo. Opera sólo en áreas controladas.

Clase 4 0.5 W Evitar contacto con los ojos y con la piel con el rayo directamente o esparcida. Operar sólo en áreas controladas.

Herramienta de Corte con Láser.Miras Militares.

Efecto de Salida

Efecto de Salida

Efecto de Salida

Precauciones de SeguridadPrecauciones de SeguridadPrecauciones de SeguridadProducto Típico

(Uso)Producto Típico

(Uso)Producto Típico

(Uso)

Clase 1Clase 1Clase 1 0.1 mW0.1 mW Ninguna en ParticularNinguna en ParticularNinguna en Particular Reproductor de CDReproductor de CD

Clase 2Clase 2Clase 2 1 mW1 mW No fijar la vista en el RayoNo fijar la vista en el RayoNo fijar la vista en el Rayo Equipos de MediciónEquipos de Medición

Clase 3AClase 3AClase 3A 5 mW5 mW No fijar la vista en el Rayo ni mirarlo directamente con instrumentos ópticos.

No fijar la vista en el Rayo ni mirarlo directamente con instrumentos ópticos.

No fijar la vista en el Rayo ni mirarlo directamente con instrumentos ópticos.

Punteros Láser. Láser de Construcción.

Punteros Láser. Láser de Construcción.

Clase 3BClase 3BClase 3B 0.5 W0.5 W Evitar la Exposición al Rayo. Opera sólo en áreas controladas.

Evitar la Exposición al Rayo. Opera sólo en áreas controladas.

Evitar la Exposición al Rayo. Opera sólo en áreas controladas.

Clase 4Clase 4Clase 4 0.5 W0.5 W Evitar contacto con los ojos y con la piel con el rayo directamente o esparcida. Operar sólo en áreas controladas.

Evitar contacto con los ojos y con la piel con el rayo directamente o esparcida. Operar sólo en áreas controladas.

Evitar contacto con los ojos y con la piel con el rayo directamente o esparcida. Operar sólo en áreas controladas.

Herramienta de Corte con Láser.Miras Militares.

Herramienta de Corte con Láser.Miras Militares.

CLASIFICACION DEL LASER

El PSD

Position Sensitive Detector

Simple o Doble Dirección.La corriente en los electrodos es inversamente proporcional a la distancia entre la luz incidente y los electrodos.La linealidad es el aspecto de mayor calidad.

5.- Etapas del Alineamiento

A. Pre - alineamientoB. AproximaciónC. Alineamiento de Precisión

A .- Pre - Alineamiento

Consideraciones antes de Alinear

Estado de la cimentación, placa base, etc.

Rodamientos, sellos, acoplamientos, etc.

Error de redondez, ejes doblados

Pata coja

Esfuerzo de tuberías

Antes de empezar cualquier trabajo de alineamiento siempre verificar:

d

h

CONTROL DE RODAMIENTOS Y JUEGOS

Distancia axial

Película de aceiteExpansión térmica

CONTROL DE EXCENTRICIADES

CONTROL DE CAÑERIAS

NO debería de existir variaciones mayor a 0.05 mm

Pata corta

Pata doblada

CONTROL DE APOYOS

CONTROL DE APOYOS

Pata Coja

La variación en el reloj no debe ser mayor a 0.05 mm

CONTROL DE BASES

MOVIMIENTO LATERAL Y VERTICAL

INSPECCION GENERAL A LOS EQUIPOS

Procedimiento de Correción

B.- Aproximación de Alineamiento

Forma básica de Aproximación

Método Básico

Relojes Comparadores

C.- Alineamiento de Precisión

MMEDIR EDIR AALINEAR LINEAR DDOCUMENTAROCUMENTAR

Contenido

Introducción al concepto MADMediciónAlineamientoDocumentación

fase 1fase 1

¿Cuál es la posición inicial de la máquina?

MMediredir

fase 2fase 2

Alinear lamáquina

AAlinearlinear

fase 3fase 3

Documentar los resultados

DDocumentarocumentar

Proceso de alineamiento

Prueba en Módulo

Video de Alineamiento de Máquinas

7.- Detección de Desalineamiento

Análisis Termográfico realizado a un Motor y Bomba

Los acoplamientos pueden tolerar desalineamientos pero el Rodamiento NO

Falla de un Rodaje en un Motor Eléctrico

Los acoplamientos pueden tolerar desalineamientos pero el Rodamiento NO

Toma de Espectros a un Motor - Bomba

GRACIAS