Alineamiento de maquinaria_industrial

ALINEAMIENTO
DE
MAQUINARIA INDUSTRIAL
juAN MANUEL GÓMEZ DÍAZ

1) Los fallos del cojinete , sello , eje o
acoplamiento 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
exhibirán temperaturas más altas de lo
normal cuando estén operando o
inmediatamente después de que la unidad
está apagada . Si el acoplamiento es una
tipo de elastómero , busque polvo de
caucho dentro de la separación del
acoplamiento.
Lo que vemos son los efectos secundarios de la desalineación , ya que
daña lentamente la maquinaria durante largos períodos de tiempo.
Algunos de los síntomas comunes de
CONSEcuenCiaS DE ALINEACIÓN DEFECTUOSO

CONSECUENCIAS DE ALINEACIÓN DEFECTUOSO
6) Inusualmente alto número de fallos de acoplamiento o se desgastan
rápidamente.
7) Fallas en ejes ( o formación de grietas ) en o cerca de los cojinetes
internos
8) Cantidad excesiva de grasa (o aceite) en el interior de la protección del
acoplamiento
9) Tornillos de la cimentación sueltos , por lo general causada por una “pata
coja” condición , se ven agravados por desalineación.
10) Pernos de acoplamiento suelto o roto. Esto es a menudo debido a la
inadecuada torque

Importancia del Desalineamiento
En realidad el Desalineamiento es la causa raíz de la mayoría de todos
los problemas suscitados en maquina:
 Falla de rodamientos
 Daños en sellos
 Daños en acoples
 Daños en ejes
Donde el 50% de las fallas en una maquina rotativa son debidas a Des
alineamiento

LA DISTORSIÓN CAUSADA POR LA FALTA DE
ALINEACIÓN DEL EJE
Línea central de la
rodamientos del
motor
Mediciones de la línea central del eje Precisa son
poco probable con el acoplamiento enganchado Línea central de la
cojinetes de la bomba

 Los rodamientos son componentes de precisión diseñados para
trabajar con lubricante limpio, una temperatura razonable de
operación, cargas radiales o axiales permitidas de acuerdo al
tipo de rodamiento
 Cuando una maquina rotativa esta desalineada las fuerzas
dinámicas se elevan considerablemente
 Si se incrementa la carga en un 20% la vida del rodamiento se
reduce a la mitad.
 Si se incrementa la carga al doble de lo normal la vida del roda
miento se reduce un séptimo de su vida normal
Daño en Rodamientos

 Cuando un rodamiento falla, puede que producción pare existiendo
un daño secundario.
 El tiempo muerto, el cambio de componentes, es una labor muy
costosa los cuales pueden ser evitados
Daño en Rodamientos

 Los sellos son elementos caros, por lo general un tercio del costo
total de una bomba
 El Desalineamiento hace que los sellos fallen prematuramente
por el aumento de carga
• Fricción de caras
• Elevadas temperaturas
• Ingreso de contaminantes
 La vida de los sellos pueden ser reducidos de un 30 a un 50% de
su vida normal
Daño en Sellos

PEK 14
Packing :- ALWAYS LEAKSPacking :- ALWAYS LEAKS
 Uno de los resultados es la perdida o fuga de lubricante y en la
mayoría de los casos los sellos fallan con una mínima o ningun
a advertencia.
 Cuando un sello falla puede ocasionar parada de producción,
donde el rodamiento tanto como el sello tendrán que ser
reemplazados.
 El costo total de las partes, los tiempos muertos y la labor
generada pueden hacer de esta una falla muy costosa
Daño en Sellos

 Hay un concepto erróneo “ Uso acoples flexibles así que no necesito
preocuparme por el Desalineamiento”.
 Es muy importante comprender que la vida del acoplamiento se
reduce si esta desalineado, y de manera considerable los
rodamientos, sellos y ejes podrían estar bajo cargas que se han
incrementado, lo que haría que estos fallen prematuramente
Daño en los acoples

vibración
 Las fuerzas resultantes del Desalineamiento generan vibración.
 Lo cual puede dañar a otros equipos cercanos, provocando una de
formación plástica de la superficie conocida como Brinelación

 Las maquinas desalineadas consumen mas energía
 Varios estudios han evidenciado que las máquinas desalineadas
consumen 15 % más e energía de los normal
Consumo de energía

 El Desalineamiento también puede dar como resultado la
disminución de la calidad del producto.
 Realizando un buen alineamiento y disminuyendo la
vibración; la calidad del producto puede ser maximizada
Calidad del producto

Existen 3 maneras básicas de determinar Desalineamiento en una
maquina:
 Registros de Alineamiento
 Vibración
 Termografía
Detectando Desalineamiento

Conceptos
Hay que definir los siguientes conceptos:
Centro Rotacional
 El centro rotacional es el eje imaginario alrededor del cual gira un
eje o un elemento rotativo.
 La masa del elemento giratorio es distribuida uniformemente
alrededor del centro rotacional
 El Centro Rotacional siempre es una línea recta.

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

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

Un eje esta desalineado cuando sus centros geométricos no son
concéntricos, o cuando sus ejes no son colineales.
¿Que es el Desalineamiento?
Nuestro objetivo es tener los ejes coloniales cuando la maquina
esta operando.

Desalineamiento
Las fuerzas obligan al acople a trabajar con el desalineamiento presente
lo que provoca un pandeo.

El eje puede presentar pandeo por propio peso del rotor , ventilador, etc.
Ocurriendo esto normalmente en la mayoría de las maquinas.
Desalineamiento
El pandeo debe ser aproximadamente menos de 2 mils (0.05mm), lo cual provoca
fatiga.

Covenciones para el alineamiento
Maquina Fija
Maquina Móvil
Determinación de maquina fija y móvil
Convención de signos

Covenciones para el alineamiento
Convención de signos
Paralelo Positivo
Angular Positivo

Corrección de pies para especificar el
Desalineamiento
Ejemplo de corrección de Pies
Acople Patas delanteras Patas traseras
Acople Patas delanteras Patas traseras

Especificando el Desalineamiento
 Antes de alinear una maquina necesitamos saber cuanto es
el Desalineamiento, necesitamos una referencia para saber
si estamos dentro de una tolerancia establecida
 Hay tres formas básicas para determinar la cantidad de
Desalineamiento permisible:
 Lectura global del indicador (TIR)
 Correcciones en los pies (Paralelo o angular)
 Ángulos en el punto de transferencia (GAP)

Lectura global del indicador (TIR)

Lectura global del indicador (TIR)
Las lecturas obtenidas con TIR a 50mm de separación serán muy
diferentes que si estuvieran separadas 250mm

Desalineamiento Paralelo Vertical (VO)
Desalineamiento Angular Vertical (VA)
Desalineamiento Paralelo Horizontal (HO)
Desalineamiento Angular Horizontal (HA)
La manera mas común de establecer los objetivos es especificar la
angularidad y el paralelismo en el punto de transmisión de potencia
en el centro del acople.
Paralelismo y Angularidad para especificar el Desalineamiento

 El paralelismo es determinado simplemente en Mils o en mm.
 Conociendo a la posición de los indicadores el paralelismo puede
ser calculado y comparado con los objetivos

 La angularidad puede ser descrita de la siguiente forma:
 Como sobre desplazamiento del eje
 Como una brecha del acoplamiento

 Cuando la angularidad es especificada como sobre desplazamiento
, este es descrito como desplazamiento o como caída del eje
sobre 1” o 100mm; a veces 1mm.
 Entonces la angularidad puede ser descrita como 0,3mil/1” o 0.03
mm/100mm
Gap presente en Acoples

Tareas Previas al Alineamiento
Registrar las lecturas tal como se obtienen, tomar el conjunto de
lecturas para mostrar la condición inicial de alineamiento.

 Preparar las lainas cuidadosamente. Retirar aquellas que están
oxidadas, dobladas, pintadas o muy sucias.
 Estas actúan como muelles en los pies de las maquinas, las
cuales pueden hacer el procedimiento de alineamiento muy
dificultoso
Limpieza de Lainas
Usar lo correcto

 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.

La observación de espacios
libres de los pernos a un pie de
la máquina .

 Se deberá revisar la salud de la maquina. Rotar el eje y observar si
existe alguna irregularidad (soltura, fricción, atascamiento).
 Verificar si el eje esta pandeado, o si existe algún descentramiento
del eje (runout).
 Se deberá revisar excesivo desgaste en el acople,así como un
ajuste correcto,por ultimo verificar si lo chaveta es de la longitud c
orrecta.

 Revisar excesivos esfuerzos en tuberías, conductos y otras parecidas
ubicadas en la maquina.
 Si se aflojan los pernos y estos se mueven mas de 0.002” o 0.05mm
se deberá hacer correcciones

Se deberá verificar y corregir la pata coja.
Pata coja es la condición donde la superficie de la pata no hace contracto
perfecto con la base

 Se puede empezar con una inspección de pata coja. Observar
cualquier desviación o espacios en las patas de la maquina y
colocar Lainas adecuadamente
 Si este espacio formado entre la base y la pata es mayor que
0.002” o 0.05mm debe de ser corregida
Ajustado Suelto Compensado

 Pie cojo puede tomar diferentes formas. En resumen si dos de los
pies diagonalmente opuestos tiene las lecturas mas altas habrá
condición de pata coja oscilante.
 Las Lainas deberán ser puestas debajo de ellos.
 De otra manera las lecturas pueden indicar una pata doblada,
ablandamiento de pata o la existencia de esfuerzos en las
tuberías o conductos

Hay tres maneras básicas de determinar la posición relativa del eje
de simetría:
 Al ojo
 con relojes comparadores
 Con sistemas laser
Determinando el estado del Alineamiento

 Se pueden utilizar herramientas rudimentarias para intentar determinar
la posición relativa del eje, pero la precisión es muy pobre.
 Este método puede ser usado como la aproximación inicial pero no
como parte final.
Usando Reglas de pelo
Galgas de varias
dimensiones

La diferencia puede ser medida en el acople para determinar la
angularidad.

Si pone la galga en el acople nos daremos cuenta de que existe un
espacio (gap) que puede ser corregido moviendo o desplazando la
maquina siempre y cuando no exista descentramiento del acople

Es 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

Paso 1 (vertical)
 Se pueden utilizar herramientas rudimentarias para intentar determinar la posición elativa
del eje, pero la precisión es muy pobre.
 Este método puede ser usado como la aproximación inicial pero no como parte final.
Galgas de varias
dimensiones

Paso 2
Ahora las líneas centrales
debemos hacerlas colineales
Los caras de los acoples son
paralelas ahora

caso 1 Caso 2
Dependiendo del caso se elige el procedimiento adecuado

Si pone la regla en el acople nos daremos cuenta de que existe un espacio
(gap) que puede ser corregido moviendo o desplazando la maquina siempre
y cuando no existe descentramiento del acople
Regla
Regla

1
3
4
2

Paso 2 (horizontal)
Galgas de varias
dimensiones

1 2
3 4

 Son comúnmente usados para medir la posición relativa del eje.
 Existen un número configuraciones que puede se usados para
ubicar el palpador sobre el eje
Usando reloj comparador

Método cara periferia
Requiere de dos mediciones una en la periferie y otra en la cara

Basado en la lecturas tomadas se puede determinar el paralelismo y la
angularidad y así poder calcular los cambios requeridos en las patas
para hacer que los dos ejes estén colineales
Método cara periferia

Método comparador invertido
 Es el método más usado.
 En este caso se ubican los comparadores radialmente al acople para
obtener dos medidas de paralelismo

 Una de las mas grandes limitaciones es el
pandeo de eje.
 Medir de manera separada el pandeo del
eje y luego compensar las lecturas
Método comparador invertido

Método Laser
Existen diferentes equipos, los cuales son utilizados como soporte
tecnológico para hacer la tarea mas sencilla

 En la gran mayoría de los métodos el eje
siempre es girado para determinar la
posición del eje de simetría de ambos ejes.
 Con el uso de la tecnología es posible girar
el eje solo 60°lo cual será suficiente para de
terminar el Desalineamiento.
Método Laser
 Los sistemas de alineamiento laser no son solo precisos, estos presentan
unprocesador que realizan los cálculos los cuales muestran gráficamente
que pie debe ser corregido así como si el alineamiento esta dentro de la
tolerancia.
No mire nunca
directamente al
laser

Movimiento de la máquina
Cuando las medidas del alineamiento has sido tomadas, se puede
determinar cuanto y en que pie se debe de hacer la corrección

Pasos básicos:
 Verificar el gap de acople
 Mover la maquina verticalmente
 Mover la maquina horizontalmente

 Siempre y cuando no haya una condición gruesa de Desalineamiento,
se podrá realizar el alineamiento vertical antes de un horizontal.
 La corrección horizontal no afecta a la vertical.
 Pero la corrección vertical si afecta a la horizontal

 Si hay un Desalineamiento grueso (mayor que 40mils o 1mm),
se deberá realizar primero un movimiento vertical y luego un
horizontal antes de realizar los movimientos finales.
 Los movimientos iníciales son requeridos porque a menos
que la base sea perfectamente plana un gran movimiento
horizontal

 La corrección vertical se realiza adicionando Lainas.
 No se puede de poner más de 4 Lainas.
 Las Lainas deben de estar limpias, derechas o rectas y cuidadosamente
elaboradas

Aunque se puedan usar martillos, tacos de madera, etc.
para mover la maquina es recomendable utilizar en
vez de estos los pernos de alineamiento

 Cuando se ajusten los pernos, siempre hay que utilizar el mismo
torque,
 Es recomendable lubricar los pernos antes de realizar el
alineamiento .
 Es recomendable ajustar los pernos en un orden adecuado

Realizar un procedimiento de alineamiento dará mayor confiablidad a
nuestros equipos , los costos de operación disminuirán al igual que los
tiempos muertos
resumen

Detección y corrección de Pata Coja
 Es la condición donde la carcasa de la maquina se deforma a
problemas en las patas
 Este problema surge cuando hay pobre contacto entre las
patas de la maquina y la base, esto también ocurre cuando
existe una excesiva presión en las tuberías o conductos

 Por eso el objetivo es conseguir eliminar o corregir las patas cojas
antes de realizar el procedimiento de alineamiento.
 Si se requiere de un aumento de lainas o una disminución de las
mismas habrá que revisar nuevamente condición de pata coja

Realizando pruebas de Pie Cojo
 Se prueba la pata coja desajustando perno por perno, mientras se
monitorea si el eje o la pata se levanta.
 Si hay mas de 2 mils(0.05mm), entonces debe de ser corregido

 Si el pie cojo es detectado, se tendrá que evaluar la naturaleza de esta
pata coja para luego revisar el perfil o distancia entre la pata y la base.
 Se tendrá que llenar de lainas para completar este espacio y hacer que
quedo plano con respecto a la base.
Realizando pruebas de Pie Cojo

Existen 4 tipos de pata coja:
 Pata coja oscilante
 Pata coja angular
 Pata coja blanda
 Pata coja inducida
Tipos de pata coja

Pata Coja oscilante
Hay tres tipos de para coja que dan lugar a pata coja oscilante:
 Ambas patas cortas
 Pata alta y/o corta
 Ambas pata altas

En casos reales, las condiciones de desalineamiento se
manifiesta en ambos tipos.
Desalineamiento Paralelo Vertical (VO)
Desalineamiento Angular Vertical (VA)
Desalineamiento Paralelo Horizontal (HO)
Desalineamiento Angular Horizontal (HA)

Están diseñados para afrontar las grandes cantidades de desalineamiento,
Debido a su longitud los espaciadores son usualmente usados donde el desalineamiento
cambia de forma intempestiva
Acoplamiento
espaciador Convenciones y tolerancias

Acoplamiento
espaciador Convenciones y tolerancias
Los acoples flexibles pueden tolerar cierta cantidad de desalineamiento.

tolerancias
Acoples
flexibles
Acoples
espaciadores

Equipo impulsado Equipo impulsor

Las correcciones de alineamiento son hechas en la máquina Móvil
Selección de la Máquina Móvil

Geometría del desalineamiento

excentricidad
Acople excéntrico al eje Acople excéntrico al eje

Excentricidad Caso 1

Excentricidad Caso 2

Sin embargo el hecho que las líneas centrales de los ejes no estén
colineales, es un caso de desalineamiento
Los acoples están colineales
Ejes centrales no colineales

Caso 3

Caso 4

Regla de validación
Ejemplo 1
Solución:

Ejemplo 2
Solución:

Ejemplo 3
Solución:

Offset vertical
Acople de la
bomba
Acople del
motor
Acople de la
bomba
Acople del
motor
Offset
horizontal

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