Este documento describe diferentes herramientas para inspección y mantenimiento de maquinaria industrial, incluyendo alineadores de ejes láser para alinear máquinas rotativas, dinamómetros para medir fuerzas, fibroscopios y boroscopios para inspeccionar áreas inaccesibles, y sensores de vibración para monitorear el estado de maquinaria y prevenir fallas. Explica el funcionamiento, aplicaciones y beneficios de cada una de estas herramientas para optimizar el mantenimiento de equipos.

1. Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria,
Ciencia y Tecnología
Instituto Universitario Politécnico
Santiago Mariño
Extensión Puerto Ordaz
Funcionamiento y Utilización de Instrumentos de Inspección
de equipos Rotativos y Reciprocantes
AUTOR:
Br. Raxel González
Puerto Ordaz, Marzo 2018

2. OPTALIGN (ALINEACIÓN)
Las máquinas rotativas son más vulnerables frente a
desalineaciones. Las máquinas alineadas correctamente y
revisadas regularmente ahorran muchos gastos de
explotación y de mantenimiento. Los métodos
convencionales para la alineación de ejes como la regla
biselada, el calibre sonda o el reloj comparador requieren
mucho tiempo.
La alineación de ejes es el proceso de ajuste de la
posición relativa de dos máquinas acopladas (por
ejemplo, un motor y una bomba) de manera que
las líneas centrales de sus ejes formen una línea
recta cuando la máquina está en marcha a
temperatura de funcionamiento normal.

3. OPTALIGN (ALINEACIÓN)
¿Por qué alinear las máquinas?
Menos paradas de la máquina y con ello una
mayor disponibilidad de la máquina, aumento
de la eficiencia de las máquinas, mayor
productividad, menor gasto de energía y de
explotación y, por consiguiente, un enorme
potencial para ahorrar dinero
En varios aspectos, la alineación precisa contribuye a grandes
ahorros de gastos.
 Consumo reducido de corriente
 Menos desgaste en rodamientos
 Juntas, ejes y acoplamientos
 Evita altas temperaturas en rodamientos y acoplamientos
 Reduce vibraciones en ejes y tornillos de fundamento
 Reducción significante de daños en ejes y tornillos de
fundamento

4. OPTALIGN (ALINEACIÓN)
Para conseguir un funcionamiento suave en
dos máquinas acopladas es imprescindible que los
ejes de las mismas estén dentro de unos límites
admisibles en su alineación. Los límites son más
estrechos cuanto mayor velocidad y/o potencia
tengan las máquinas acopladas.
El propósito de alineación de los ejes es
impedir vibraciones excesivas y el fallo prematuro
de piezas de la máquina. La desalineación es sin
duda una de las causas principales de problemas
en maquinaria. Estudios han demostrado que un
50 % de problemas en maquinaria son causa de
desalineación y que un 90 % de las máquinas
corren fuera de las tolerancias de alineación
permitidos.
Importancia de la alineación

5. OPTALIGN (ALINEACIÓN)
Métodos de Alineación
MÉTODO TRADICIONAL
Técnicamente poco fiable pero
sencillo y rápido. El primero de
ellos, rápido y poco preciso,
utiliza galgas o regla guía. Un
segundo utiliza relojes
comparadores que ofrece mayor
precisión, pero mas costoso en
tiempo.
MÉTODO POR CONTACTO
Se utilizan transductores semejantes al
reloj comparador. Siguiendo el
protocolo de actuación adecuado
llegamos a una alineación correcta
MÉTODO LÁSER
A través de los emisores y receptores de
rayos y tras un protocolo de actuación, se
logra el posicionamiento correcto de los
ejes. Un alineador de ejes láser realiza una
alineación más rápida y precisa que los
métodos tradicionales, siguiendo un
método de actuación recomendado por la
casa comercial

6. DINAMOMETRO
Un dinamómetro es una herramienta que, a
partir de los cambios en la elasticidad de un
muelle con una determinada calibración, permite
calcular el peso de un cuerpo o realizar la
medición de una fuerza.
Un dinamómetro está formado por un sensor, que comprende
un cuerpo de prueba metálico que recibe la fuerza a medir y
se deforma elásticamente bajo la acción de ésta. En los
sensores modernos, esta deformación se comunica a un
circuito eléctrico en miniatura pegado al cuerpo de prueba,
cuyo propósito es modificar su resistencia eléctrica. Esta
variación de la resistencia es medida por la técnica del puente
de Wheastone, en la que dos puntos del circuito eléctrico son
alimentados con una tensión eléctrica analógica, continua o
periódica, y una tensión analógica variable en función de la
fuerza aplicada al dinamómetro se recoge entre otros dos
puntos del circuito

7. DINAMOMETRO
Funcionamiento
Su funcionamiento se encuentra relacionado con la tercera
ley de física expuesta por Newton que dice que a toda
acción le corresponde una reacción; por tanto, siempre
que dos cuerpos A y B interactúen, siendo el cuerpo A
quien experimente una fuerza ya sea por contacto,
magnética o de interacción gravitatoria, el cuerpo B
experimentará en el mismo momento una fuerza de similar
magnitud pero en el sentido contrario.

8. DINAMOMETRO
El uso más común de un dinamómetro es la báscula, en
este se mide el peso de un determinado material; para ello
se pone en un extremo del dinamómetro el material que se
desea pesar, y en otro extremo se coloca en un lugar fijo,
dejando que la fuerza de gravedad, se ejerza en el objeto
que se pesa, y la medición se ve en una escala numérica
que esta previamente calibrada y que está determinada por
Néwtones, Kilos, Libras u otra unidad de medida en que
esté calibrada.
Los dinamómetros se utilizan frecuentemente como
elementos sensibles de los instrumentos de pesaje. En
ese caso, la forma del cuerpo de prueba se define de
forma que se obtenga una señal de salida
rigurosamente proporcional a la masa del cuerpo
colocado en la placa receptora del instrumento.
Utilización

9. FIBROSCOPIO Y BOROSCOPIO
Es la herramienta ideal para el mantenimiento y la conservación
en empresas industriales y talleres. El análisis óptico con un
fibroscopio nunca ha sido tan fácil. Introduzca el cable a través
de una perforación o un hueco cerca del punto a examinar y
obsérvelo todo en la pantalla del fibroscopio. La guía flexible, el
escaso peso y la excelente óptica le permiten detectar zonas
débiles y problemáticas de forma muy sencilla y rápida con este
fibroscopio, y así tomar medidas preventivas precisas sin tener
que realizar desmontajes costosos en primer lugar.
El Fibroscopio

10. FIBROSCOPIO Y BOROSCOPIO
Inspección en el compartimiento de un motor
Es usado por electricistas, personal de seguridad,
expertos de todos los sectores, ingenieros
mecatrónicos, mecánicos de precisión, constructores
de tuberías, personal de mantenimiento en grandes
procesos de producción industriales, mecánicos de
bombas y mecánicos de automóviles, así como en el
ámbito privado.
Funcionamiento y utilización del Fibroscopio
Ya no necesitará desmontar o abrir la máquina o el aparato
para poder diagnosticar fallos. De esta manera, el fibroscopio
le ahorra tiempo y dinero. Otro ámbito de aplicación
interesante es la formación y su ampliación y continuación.
Tanto para la formación interna en las empresas como en
escuelas y universidades, el fibroscopio puede ser una
excelente herramienta de demostración.

11. FIBROSCOPIO Y BOROSCOPIO
El Boroscopio
Es un endoscopio que cumple la misma función que
los correspondientes dispositivos médicos, pero que
se aplica especialmente en talleres y en la industria
automotriz, naval y aeronáutica para inspeccionar
zonas inaccesibles, como el interior de motores,
turbinas, máquinas e instalaciones.
De hecho, el principio básico de un boroscopio y
un endoscopio son idénticos, ya que se trata de
dirigir a través del instrumento una luz clara y fría
hasta cavidades internas de difícil acceso para
posibilitar una visión nítida y, al mismo tiempo, una
documentación objetiva mediante la transferencia
de imágenes.

12. FIBROSCOPIO Y BOROSCOPIO
Son comparables a un periscopio, con un vástago o vaina y
una punta de cristal especial que además de dotar al
boroscopio de gran resistencia a los desperfectos y el
desgaste, garantiza una gran protección del sistema óptico.
Boroscopios Rígidos

13. FIBROSCOPIO Y BOROSCOPIO
Un boroscopio flexible incluye un haz de fibras ópticas
alojado en una vaina flexible que dividen la imagen en
pixeles. La diferencia con el boroscopio semirrígido que
citamos más arriba es que carece de vástago rígido.
También se conoce como fibroscopio y se puede utilizar
para acceder a cavidades que rodean una curva, tal como
una cámara de combustión, con el fin de observar el
estado de entradas de aire comprimido, aspas de turbinas
y sellos sin necesidad de desmontar el motor.
Boroscopio Flexible

14. FIBROSCOPIO Y BOROSCOPIO
Funcionamiento y utilización del Baroscopio
Son comúnmente utilizados en ambientes donde es
necesario inspeccionar áreas o equipos a los cuales
no se tiene acceso o se requiere desensamblar las
partes. También es utilizado en áreas donde se
corre algún peligro por parte del personal técnico.
Son frecuentemente utilizados para inspeccionar
turbinas de gas, estructuras de aviones, reactores
nucleares, líneas de tuberías y partes internas de
máquinas automotrices. También algunos boroscopios
con características especiales son utilizados en
ambientes corrosivos o explosivos.

15. SENSORES DE VIBRACIÓN
Los sensores de vibración son acelerómetros que permiten
trabajar en frecuencias altas, que es donde se produce
principalmente la vibración. Estas frecuencias y en consecuencia
estos acelerómetros se utilizan para diferentes aplicaciones,
pero hay una que destaca sobre el resto, y es el control
preventivo o mantenimiento preventivo en maquinaria.
Estos sensores de vibración en combinación con el
acondicionador o equipo de adquisición pertinente, nos
permiten llevar a cabo una instalación de sensores para el
registro y posterior análisis de las vibraciones, ver tendencias de
desgaste o problemas de funcionamiento de la maquinaria,
debido a un mayor nivel de vibración en ciertas frecuencias.

16. SENSORES DE VIBRACIÓN
Funcionamiento y Utilización
Los sensores de vibración se usan en la industria de fabricación de máquinas.
Sensores de vibración para profesionales para la inspección y control. Las
máquinas que tengan una importante oscilación pueden ser identificadas
rápidamente con los sensores de vibración lo que evita grandes daños. Los
sensores de vibración pueden ser conectados a una pantalla sencilla, lo que
permite que el usuario que trabaja con la máquina tenga un control del grado
de vibración actual, lo que le permite controlar mejor el proceso de
producción. Los sensores de vibración en combinación con una unidad de
regulación se puede automatizar completamente la máquina, lo que acelera
la producción y evita averías causadas por vibraciones demasiado fuertes y
sus respectivos costes de reparación

17. Los acelerómetros o sensores de aceleración, están
pensados para realizar una medida de aceleración o
vibración, proporcionando una señal eléctrica según la
variación física, en este caso la variación física es la
aceleración o la vibración.
ACELEROMETROS (ACELERACION)
Acelerómetros Piezoresistivos Acelerómetros Piezoeléctricos Acelerómetros Capacitivos
Los rangos de medida son diversos, desde 1 g, hasta los
miles de g´s. Respecto al rango de frecuencia
disponible, hay acelerómetros que parten de 0 Hz, para
medida de bajas frecuencias, acelerómetros que llegan
hasta los miles de Hz para altas frecuencias de
vibración, otros modelos de muy alta sensibilidad con
bajo rango de frecuencia, etc.