alineamiento

alineamientoalineamientoLa alineacin es el proceso mediante el cual la lnea de centros deleje de un elemento de maquinaria, por ejemplo un motor, se hace coincidir con la prolongacin de la lnea de centros del eje de otra mquina acoplada a ella, por ejemplo, una bomba.El alineamiento es una tcnica que busca la calidad en el montaje de las mquinas rotativas. Sus fines son:Lograr un buenposicionamiento entre ejes.La eliminacin de esfuerzos no deseados.La descarga de los rganos de apoyo de los equipos.La duracin del servicio.Ahorro econmico por disminucin de roturas, deterioros y stocks de almacenamiento.Mayor disponibilidad de servicio

alineamientoLa falta de alineamiento ocasiona excesivas fuerzas axial y radial en los cojinetes, lo cual con lleva:Recalentamiento y desgaste prematuro de los cojinetes.Sobrecargas en el motor.Desgaste prematuro en lasempaquetaduras o sellos mecnicos del eje.Posibilidad de rotura del eje debido a fatiga.Chirridos y ruidos extraos.Vibraciones, las cuales son a su vez causa del desalineamiento, creando un crculo vicioso que termina por arruinar el equipo

CONSECUENCIAS - DESALINEAMIENTOa. Fallas prematuras del cojinete, sello, eje.b. Vibracin radial y axial excesivac. Altas temperaturas en la cubierta cerca de los cojinetesd. Fuga excesiva de lubricante por los sellos del cojinete

CONSECUENCIAS - DESALINEAMIENTOe. Soltura en los pernos de anclajef. Soltura o rotura de los pernos del acoplamientog. Calentamiento del acoplamiento mientras esta funcionandoh. El numero inusual alto de fallas o desgaste rpido del acoplamiento

CONSECUENCIAS - DESALINEAMIENTO

i. Consumo de energa mas alto de lo normalj. Disponibilidad de mquinask. Reduccin de vida del rodamiento

Tipos de desalineamiento

Mtodos de alineamientoRegla y nivel.Reloj radial y galgas (omicrmetro).Cara y borde (reloj radial y axial).Indicadores alternados (relojes radiales en ambos ejes).Reloj radial y dos relojes axiales a 180.Relojes axiales.Sistema de rayo lser.

Mtodos de alineamiento

Mtodo - Regla y nivelEs un sistema de alineamiento rpido, utilizado en los casos en los que los requisitos de montaje no son exigentes, dado que es poco preciso.

VENTAJASDESVENTAJASRapidez- Induce todos los errores posibles

Mtodo - Regla y nivelEl proceso de alineamiento es como sigue:Los ejes, con los platos calados, se aproximan hasta la medida que se especifique.Con una regla de acero y un nivel, se sitan en las generatrices laterales que podemos denominar Este y Oeste (o 3 y 9) y se ir corrigiendo hasta que los consideremos alineados.Se comprueba el paralelismo de los platos midiendo en cuatro puntosa 90Si en el plano Norte-Sur no tenemos el nivel a cero, quiere decir que el mecanismo est CADO o LEVANTADO, por lo que habr que colocar forros donde se necesite para que los dos platos queden paralelos.

Mtodo alineamiento mediante reloj radial y galgasEn primer lugar se busca corregir la desalineacin angular con la ayuda de las galgasEl objetivo es que los dos platos del acoplamiento estn en el mismo plano. Tambin se pretende, con las diecisis medidas, compensar los errores de medida debidos a huelgo axial; sino con cuatro medidas bastara. Los pasos a seguir son los siguientes:Se mide con las galgas la distancia entre los platos del acoplamiento en las posiciones que hemos denominado izquierda, derecha, arriba y abajo.Se mueven conjuntamente los dos rboles 90, repitiendo las 4 medidas del paso anterior. Se opera igual para 180 y 270.Los valores as obtenidos se colocan en una tabla como la siguiente y se calculan los promedios.Se conseguir el alineamiento si:Izquierda = Derecha = Arriba = Abajo

Mtodo alineamiento mediante reloj radial y galgas

Mtodo alineamiento mediante reloj radial y galgasPuede suceder que el plano del plato no sea perpendicular al eje, lo que puede generar otro tipo de error llamado error de plano. Este error se detecta una vez hecha la correccin al tomar de nuevo la serie de medidas indicadas en el punto 3. Si la media de las cuatro columnas coincide (confirmando que el desalineamiento angular se ha corregido), pero no coinciden los valores de las columnas para cada medida, hay error de plano.En la prctica se corrigen primero los errores angulares en el plano vertical y luego en el horizontal. Es decir, primero corregimos verticalmente un ngulo para que arriba = abajo, y despus corregimos horizontalmente un ngulo para que derecha = izquierda.

Mtodo alineamiento mediante reloj radial y galgasUna vez corregida la desalineacin angular se busca corregir la desalineacin radial utilizando un reloj comparador.

Mtodo alineamiento mediante reloj radial y galgasLos platos se giran conjuntamente y se lee el marcador en las posiciones izquierda, derecha, arriba y abajo. Las medidas indicarn una posicin correcta de B respecto de A si se cumple:Izquierda = derecha = arriba = abajoEs conveniente repetir para medir la posicin relativa del eje A respecto a B. En la figura siguiente se indica lo que se mide cuando se utiliza un reloj comprador. Se tiene un rbol B desalineado hacia abajo una distancia H respecto del rbol A. La base del reloj est sobre el eje B; por tanto ste es el referente que se toma para la medida. La diferencia entre las medidas en ambas posiciones, es la diferencia de lectura del reloj. As:(R-H) (R+H) = -2H Es decir, si en la posicin 1 el reloj se pone a cero, en la posicin 2 el reloj marcar 2H, lo que significa que se lee el doble de la desalineacin existente entre ambos rboles

Mtodo alineamiento mediante reloj radial y galgas

Mtodo alineamiento mediante cara y bordeEste mtodo conocido tambin como de reloj radial y axial, presenta caractersticas similares al caso anterior.Ventajas: las mismas que en el anteriorInconvenientes1.Marcar sobre la superficies de uno de los semi acoplamientos un punto de referencia y otros 3 ms a 90, 180y 270, respectivamente.2.Montar dos relojes comparadores, uno con su palpador apoyado en el exterior de unplato y su soporte asegurado en el eje de la otra mquina, ocupando la posicin de0, y el otro colocado en la direccin contraria y en la posicin de 1803.Anotar las lecturas que se obtienen en ambos relojes comparadores en las posiciones de 0, 90, 180y 270en el lugar correspondiente de la ficha de trabajo.4.Se procede a la determinacin de la desalineacin en el plano vertical. Sobre el papel milimetrado, se traza el rbol EI de la mquina estacionaria en una posicin arbitraria, situando respecto a l la posicin de los platos PI y PII y de sus apoyos 5.5.Con las lecturas en las posiciones 0y 180 del reloj RII conocemos la distancia dII(posicin relativa del eje EII respecto del eje EI en el plano de medidaPI), deforma que podemos situar el punto II

Mtodo alineamiento mediante relojes radiales alternados

Mtodo alineamiento mediante relojes radiales alternadosLa desalineacin en este mtodo se determina grficamente definiendo las posiciones relativas de las lneas de ejes. Los pasos a seguir son los siguientes:1.Marcar sobre la superficies de uno de los semi acoplamientos un punto de referencia y otros 3 ms a 90, 180y 270, respectivamente.2.Montar dos relojes comparadores, uno con su palpador apoyado en el exterior de un plato y su soporte asegurado en el eje de la otra mquina, ocupando la posicin de0, y el otro colocado en la direccin contraria y en la posicin de 1803.Anotar las lecturas que se obtienen en ambos relojes comparadores en las posiciones de 0, 90, 180y 270 en el lugar correspondiente de la ficha de trabajo.4.Se procede a la determinacin de la desalineacin en el plano vertical. Sobre el papel milimetrado, se traza el rbol EI de la mquina estacionaria en una posicin arbitraria, situando respecto a l la posicin de los platos PI y PII y de sus apoyos5.Con las lecturas en las posiciones 0y 180del reloj RII conocemos la distancia dII(posicin relativa del eje EII respecto del eje EI en el plano de medida PI), de forma que podemos situar el punto II6.Con las lecturas en las posiciones 0y 180del reloj RI conocemos la distancia dI,(posicin relativa del eje EI respecto del eje EII en el plano de medidaPII), de forma que podemos situar el punto I. Uniendo los puntos I y II definimos la proyeccin sobre el plano vertical del eje EII. De esta forma obtenemos la posicin relativa deleje EII respecto al EI. Si situamos ahora sobre EII sus apoyos podremos ver grficamente las distancias CI y CII, que representan las correcciones en los apoyos de EII necesarias para un correcto alineamiento.7.De forma anloga, pero considerando las lecturas de las posiciones 90y 270, se procede al alineado en el plano horizontal.

Mtodo alineamiento mediante relojes radiales alternados

Mtodo SISTEMA RAYO LASERSe considera una tcnica de alta precisin que brinda una forma ms rpida y exacta de alinear equipos.Es ideal para alineacin de equipos en distancias largas y menos propenso a error por parte del usuario. El equipo de alineacin lser consta de un sistema transductor. El sistema contiene un diodo lser y un sensor de posicin en un soporte de montaje.Una gran ventaja del uso de la alineacin lser, es la medicin exacta de desalineacin. La alineacin lser puede detectar una desalineacin de 0.00004.

Problemas RELOJES comparadores

Problemas Desalineamiento por Rodamientos

Problemas Desalineamiento por TEMPERATURA

Problemas PIE COJO

CON QU FRECUENCIA DEBE SER COMPROBADA LA ALINEACIN?Como previamente se mencion, la maquinaria rotativa puede moverse inmediatamente despus que se ha arrancado. ste es un movimiento bastante rpido en el que los ejes toman eventualmente una posicin algo permanente despus que se han estabilizado las condiciones trmicas y de proceso (dondequiera a partir de 2 horas a una semana, en algunos casos). No obstante hay cambios ms lentos y sutiles que ocurren en largos perodos. La maquinaria cambiar lentamente su posicin por la misma razn que los soportes se pandean y las fundaciones se agrietan. Mientras las cimentaciones se mueven lentamente, las tuberas comienzan a tirar y a tirar en las cajas de la maquinaria que hacen que el equipo se desalinee. Los cambios de temperatura estacionales tambin hacen que el concreto, las placas de base, las tuberas, y los ductos se expandan y contraigan.Se recomienda en un equipo recin instalado comprobar para detectar cualquier cambio en el alineamiento, dentro de los 3 a 6 meses del inicio de la operacin. De acuerdo con lo que usted encuentra durante el primer o segundo chequeo de la alineacin, adapte sus inspecciones y correcciones sobre la alineacin para satisfacer lo mejor posible los trenes individuales de la impulsin. En promedio, la alineacin del eje en todo el equipo se debe comprobar anualmente.Especificaciones y toleranciasLas especificaciones son los datos de las posiciones en el montaje.Indican las posiciones relativas de los ejes, incluyendo compensaciones correspondientes a las alteraciones de puesta en servicio por variacin de temperatura, levantamientos de eje, anulacin de flechas, desplazamientos de funcionamiento, etc.Las tolerancias son los mrgenes de error admitidos a especificaciones de montaje

acoplamientosLos acoplamientos tienen por funcin prolongar lneas de transmisin de ejes o conectar tramos de diferentes ejes, estn o no alineados entre s. Si dos ejes se pudieran alinear perfectamente, podran ser conectados con dos cubos con bridas o pernos. Una vez realizado se tiene la seguridad que ninguna de las dos mquinas se mover sobre la cimentacin y que sta no se asentar. Es un hecho real que siempre habr alguna desalineacin entre un eje impulsor y un eje impulsado, por lo cual deben ocuparse acoplamientos flexibles.A travs de una apropiada seleccin del acoplamiento y de un buen procedimiento de alineacin pueden evitarse altos costos de mantenimiento y prdida de tiempo en la produccin. Diferentes tipos de acoples pueden absorber diversas faltas de alineacin, la seleccin de aquel que absorba la desalineacin mayor no siempre es la mejor eleccin; ya que a veces se produce una desalineacin mayor por una reduccin en la potencia transmitida o una reduccin en la vida til de los acoplamientos. Los catlogos de los fabricantes enumeran informacin de diseo del cual se podr elegir el acoplamiento ms apropiado y por lo comn desalineacin mxima para cada uno, la desalineacin puede cambiar por varias razones: el asentamiento de la de la cimentacin, el desgaste de los cojinetes y las distorsiones provocadas por vibracin y cambios en la temperatura, etc. Tipos de acoplamientosAcoplamientos rgidos: Los acoplamientos rgidos se disean para unir dos ejes en forma apretada de manera que no sea posible que se genere movimiento relativo entre ellos. Este diseo es deseable para ciertos tipos de equipos en los cuales se requiere una alineacin precisa de dos ejes que puede lograrse; en tales casos el acople debe disearse de tal forma que sea capaz de transmitir el torque en los ejes. Los acoplamientos rgidos deben emplearse solo cuando la alineacin de los dos ejes puede mantenerse con mucha precisin, no solo en elemento en que se instalan, sino tambin durante la operacin de las mquinas. Si surge desalineacin angular, radial o axial significativa, aquellas tensiones que son difciles de predecir y pueden conducir a una falla temprana del eje debida a fatiga pueden ser inducidas sobre los ejes. Dificultades como las anteriores son susceptibles de evitarse utilizando acoplamientos flexibles.

Tipos de acoplamientosAcoplamientos flexibles: Los acoplamientos flexibles son diseados de tal manera que sean capaces de transmitir torque con suavidad, en tanto permiten cierta desalineacin axial, radial o angular. Dependiendo del mtodo utilizado para absorber la desalineacin, los acoplamientos flexibles pueden dividirse en:

Acoplamientos de elementos deslizantes. Acoplamientos de elementos flexionantes. Combinacin de acoplamientos deslizantes y flexionantes Caractersticas - acoplamientos

Causas de fallas en acoplamientosEn general las fallas en los acoplamientos se dividen en dos categoras: Fallas debidas a efectos internos: Tales como un maquinado inapropiado o de mala calidad. Los problemas ms comunes tienen que ver con la concentricidad, escuadras de las partes coincidentes y tolerancias sobre los diversos dimetros usados como pilotos. Los materiales defectuosos han contribuido a muchas fallas prematuras de los acoplamientos. Otra causa de fallas debido a defectos internos es el diseo. La lubricacin apropiada en el punto exacto donde se requiere, un problema formidable, y se admite que es difcil conducir el lubricante al rea de extrema presin entre las caras deslizantes en contacto del acoplamiento. Esto es particularmente cierto en donde la carga transmitida es suave y uniforme. Bajo tales condiciones la presin a travs de las superficies deslizantes nunca cesa. Si esta presin es suficiente, la pelcula del lubricante es expulsada por ella, quedando las superficies sin el beneficio de la lubricacin. Un acoplamiento de este tipo, aunque est muy desalineado, no tiene suficiente movimiento para restablecer la pelcula deslizante. Al contrario de lo que podra suponerse, la accin centrifuga no fuerza al lubricante entre las caras en contacto. Para cualquier propsito prctico la presin se cancela debido a que trabaja con y contra las fuerzas causadas por el par. Las fuerzas y presiones desarrolladas por la transmisin del par son muchas veces las fuerzas y presiones desarrolladas por rotacin centrfuga an a velocidades de acoplamientos extremas. Causas de fallas en acoplamientosFallas a condiciones externas: Ms all de la capacidad del acoplamiento. Las ms comunes son: Seleccin inapropiada del acoplamiento. Desalineamiento excesivo: Para realizar una buena alineacin deben comprenderse diversas posiciones relativas que pueden tener dos rboles. stas son:

Desalineacin paralela: Es la ms fcil de comprender, medir y corregir.

Desalineacin angular: Es la ms difcil de medir y corregir, rara vez se puede observar desalineacin angular pura.

Desalineacin combinada: Es la ms probable de encontrar entre dos rboles. Y no puede corregirse en un solo paso. Ventajas - acoplamientosComo resultado de una innovacin en tecnologa y del avance en materiales, los acoplamientos de elastmero logran menor esfuerzo ante una gran desalineacin, reducen las cargas de momento reducido en el rodamiento debidas al acoplamiento, y reducen las cargas debidas a acoplamientos desequilibrados y de alta confiabilidad. Los acoplamientos de elastmero y elementos doblemente flexibles para bombas, estn diseados para ofrecer un menor costo de vida til del sistema, y no slo de los acoplamientos. Los acoplamientos flexibles con elementos metlicos pueden trabajar incluso despus que han fallado uno o ms discos. Ventajas - acoplamientosEn los equipos rotatorios, el par torque se transmite normalmente de los ejes a los cubos del acoplamiento a travs de chavetas, de friccin o de una combinacin de ambos. Algunos aspectos que se deben considerar al seleccionar la conexin de interfaz son: la facilidad de montaje y desmontaje, la fiabilidad de la conexin, la cantidad de par torque que se puede transmitir, y las condiciones en campo. Permiten la separacin de la mquina motriz y la conducida o receptora rpidamente.Absorben cambios de torque que pueden afectar a sistemas ms rgidos.Permiten alineamientos en forma fcil y rpida.Transmiten movimiento cclico circular, permitiendo un desfase entre la mquina motriz y la receptora.

Ventajas - acoplamientosPermiten generar dos movimientos independientes o recprocos, uno rectilneo y otro circular en la misma instancia.Los acoplamientos de tipo elastmero son capaces de absorber vibraciones que pudieran afectar a las mquinas.La duracin de un acoplamiento depende en gran medida de la alineacin del equipo, razn por la cual la alineacin se ha convertido en un tema crucial; sin embargo, los nuevos acoplamientos flexibles permiten una desalineacin de 1 a 3 grados. El motivo principal por el cual es necesario alinear mejor el equipo es que las cargas axial y radial sobre los ejes, y los sellos y rodamientos conectados originan su desgaste o falla prematura. desVentajas - acoplamientosLos acoplamientos rgidos para ejes como los de engranes y cadena, requieren una constante verificacin de su sistema de lubricacin, debido al movimiento deslizante. Los acoplamientos con discos mltiples requieren para el reemplazo de un disco, cambiar el sistema como un todo, ya que no pueden reemplazarse slo los discos quebrados. Los acoplamientos rgidos casi no aceptan posibilidad de error en el espaciamiento axial de las mquinas .En los acoplamientos de engranes bajo fuerzas centrfugas la grasa tiende a separarse en aceite y jabn. Los acoplamientos de alta velocidad se lubrican continuamente a travs de un flujo de aceite permanente que ocasiona intrnsecamente un problema de acumulacin de sedimentos. Los del tipo elastmeros son afectados por los agentes contaminantes del medio en el que se encuentran, provocando un envejecimiento prematuro. desVentajas - acoplamientosCuando los acoplamientos rotan a alta velocidad en cajas de proteccin estancas, cortan el aire y este corte produce una generacin de calor significativa.Los del tipo metlico son afectados por oxidaciones, razn por la cual no son recomendables en instalaciones expuestas a la adversidad del clima. Debido al tamao de los acoplamientos, stos requieren de mayor espacio para su ubicacin.Los acoplamientos con elastmeros en su interior (mixtos), no son inspeccionables visualmente, ya que estn cubiertos por un cuerpo metlico que no permite la libre visualizacin del ncleo.Eventualmente pudiese existir un cierto desaprovechamiento de energa al utilizar ncleos con elastmeros, ya que stos so capaces de absorber dicho rendimiento motriz, durante el proceso de transmisin de potencia. conclusiones El uso de acoplamientos con monitoreo continuo de par torque, se convierte rpidamente en parte integral de muchos programas de mantenimiento predictivo en las industrias que involucran procesos productivos. Por lo tanto, los profesionales de nuestra rea de mantenimiento industrial deben cumplir satisfactoriamente los conocimientos de teoras de operacin y funcionamiento, la medicin de precisin y los tipos de medidores de par torque disponibles en el mercado actualmente. Si bien es posible disear acoplamientos de alto rendimiento con fines especficos para la mayora de las aplicaciones, algunos tipos se adaptan mejor que otros. Seleccionar el mejor diseo puede garantizar un funcionamiento ms confiable de las maquinarias. La vibracin de un acoplamiento y algunas veces su deterioro pueden ser un sntoma de otros problemas presentes. El significado de tales vibraciones se enfoca en la relacin acoplamiento vibracin y debe ser analizada por el encargado de mantenimiento desde una perspectiva proactiva.

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