CURSO ALINEACIÓN DE MAQUINARIA INDUSTRIAL

ALINEAMIENTO DE MAQUINARIA INDUSTRIAL CONCEPTOS TEÓRICO PRÁCTICOS

Juan Carlos Chaparro Juan Carlos Perdomo

Barrancabermeja, Noviembre 2007

ALINEAMIENTO DE MAQUINARIA INDUSTRIAL

TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN

3

2. CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE ALINEAMIENTO

5

3. MÉTODOS DE ALINEAMIENTO

15

4. ALISTAMIENTO DEL TRABAJO

31

5. COMPARACIÓN ENTRE LOS DOS MÉTODOS

35

6. TECNOLOGÍAS LÁSER PARA ALINEAMIENTO

36

7. RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES

40

8. BIBLIOGRAFÍA

42

9. ANEXOS

43

2 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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1. INTRODUCION

El desalineamiento de las máquinas rotativas ha sido siempre una de las principales causas de fallo prematuro en acoples y rodamientos. Los esfuerzos adicionales que induce, aceleran la degradación de estos elementos, constituyendo cerca del 60% de las causas de falla. Junto con las deficiencias en la lubricación y el desbalanceo de rotores constituyen aproximadamente el 80% de las fuentes de problemas mecánicos en las máquinas. Para la corrección de este problema se manejan diferentes puntos de vista, dependiendo de la experiencia de quien ejecuta el trabajo correctivo o incluso del tipo de empresa. Un sondeo no necesariamente muy profundo permite comprobar la variedad de formas de trabajar, lo cual implica también diferentes grados de precisión en los resultados; aunque de una u otra forma en todas partes se alinean y se ponen a funcionar las máquinas, el asunto es “con qué grado de confiabilidad para la operación continua”

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Nuestro presente objetivo es conocer y comprobar los pros y contras de cada método de alineamiento utilizado, para luego llegar a una forma de trabajar unificada y de aplicación práctica y sencilla. Aunque no se puede asegurar que actualmente se realice mal el procedimiento, si puede decirse que cada quien aplica sus conocimientos y experiencias en forma algo diferente. Con el aporte de los conceptos que se expondrán aquí, se llegará a un “procedimiento de alineamiento” que permitirá hablar un sólo y sencillo idioma con el que pueden cuantificarse los estados iniciales y finales de los trabajos, y por tanto evaluar mejor los resultados. Sólo para mencionar uno de los beneficios de la alineación precisa, en un estudio llevado a cabo por ICI Rocksavage Site, de Gran Bretaña, se concluyó que el consumo adicional de energía producto de una alineación deficiente, llega a valores cercanos al 8%, y que esto es especialmente crítico cuando hay presente errores de angularidad; nótese en las gráficas inferiores cómo el crecimiento en el consumo tiende a no ser lineal, sino que configura una curva de orden superior.

Figura 1. % Incremento de Consumo de Energía en Relación al Desalineamiento

Al finalizar el entrenamiento se espera que los asistentes comprueben que la corrección del desalineamiento puede realizarse de forma rápida, ordenada y altamente confiable, utilizando herramientas conceptuales bastante sencillas, y que la tecnología de hoy en día permite mediante hardware y software, aplicar el rayo láser para simplificar aun mas el proceso, hacerlo mucho mas confiable, y contar con registros sistematizados de los trabajos realizados.

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2. CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE ALINEAMIENTO 2.1. Qué es alinear?

Figura 2. Concepto de Alineación

“En el punto de la transmisión de potencia desde un eje a otro, los ejes de rotación de ambos ejes deben ser colineales cuando la máquina se encuentra trabajando bajo condiciones normales de operación” Como se verá más adelante, el objetivo es alinear ejes, más no acoples; ésta es la primera salvedad que se debe hacer. Por lo tanto se habrá alineado dos máquinas cuando las líneas centrales de sus ejes coincidan en una sola, independientemente del estado del acople, lo cual hace parte de otro problema también muy importante. 2.2. Tipos de desalineamiento: angular y paralelo Cuando los ejes de dos máquinas se encuentran “desplazados” uno del otro en forma paralela, hablamos de desalineamiento paralelo o desalineamiento offset, y puede darse tanto en el plano vertical como en el horizontal.

Figura 3. Desalineamiento paralelo.

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Cuando entre los ejes existe un ángulo “X”, diferente de 0° o 180°, hablamos de desalineamiento angular.

x

Figura 4. Desalineamiento angular.

En las situaciones reales de una planta industrial lo más normal es encontrar una combinación de ambos tipos de desalineamiento. De los dos tipos de desalineamientos, probablemente el angular reviste muchas veces un grado significativo de valoración errónea de su criticidad. Las gráficas siguientes muestran: • Para diferentes diámetros de ejes, una misma desalineación angular con diferentes gaps; típicamente los diámetros menores de ejes giraran a mayores RPM y en consecuencia la desalineación angular mostrada será mas grave para el eje de menor diámetro. • Para diferentes diámetros de ejes, un mismo gap, con diferentes angularidades; igualmente la situación empeora para el eje de menor diámetro.

Figura 5. Desalineación Angular 6 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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2.3 Tipos de acoplamientos

Los acoplamientos son los elementos diseñados para transmitir potencia de una máquina conductora a una conducida que permiten según su función, una adaptación a pequeñas desalineaciones, amortiguar vibraciones, dilataciones térmicas, movimientos axiales de los ejes y la facilidad del montaje y posterior mantenimiento de la máquina. Los acoplamientos elásticos principalmente los de banda de goma o con un elemento elástico de goma, permiten absorber más energía de impacto y vibraciones y reducir los problemas torsionales. Las funciones de un acoplamiento son: · Transmitir potencia · Acomodarse a las desalineaciones · Amortiguar vibraciones e impactos · Modificar o reducir las frecuencias naturales torsionales · Permitir variaciones transitorias axiales y radiales por dilatación y temperatura. Los acoplamientos se pueden clasificar de diversas formas. Una primera calificación es: rígidos y flexibles. 2.3.1 Acoplamientos Rígidos

Los acoplamientos rígidos se utilizan cuando se requiere en el montaje tener la posibilidad de separar los ejes. Otra aplicación es cuando la potencia y velocidad de giro son elevadas y no es factible diseñar y montar un acoplamiento flexible. Un ejemplo de esto son las turbo-máquinas, generadores y compresores de gran potencia donde el acoplamiento es un elemento de conexión, y en funcionamiento los ejes se comportan como uno solo. En este caso las alineaciones son muy estrictas y las define el fabricante de la máquina. Los acoplamientos rígidos son del tipo manguito con chaveta o de bridas frontales, la potencia es transmitida por los pernos del acoplamiento o por presión entre las caras de las dos bridas. 2.3.2 Acoplamientos flexibles

Existen muchos tipos de acoplamientos flexibles. Los más utilizados son: · Dentados o de engranaje · De rejilla 7 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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· De banda de goma, o Tipo Gummi · De cadena · De láminas elásticas · De tacos de goma · De estrella o cuerpo elástico · De fluido arranque suave (hidráulico) 2.4 Consideraciones previas para la Alineación

El personal técnico que realizará las tareas de alineación deberá evaluar previamente la instalación de la máquina, y seleccionar el método, las herramientas y procedimientos a aplicar. Debido a que cada instalación difiere en tamaño, velocidad, potencia, ubicación y función, es necesario integrar todas las variables antes de comenzar un plan de trabajo. Los puntos principales se presentan a continuación con una breve descripción de los mismos. · Configuración de la máquina, tipo, rodamientos, vista del posicionamiento. · Tipo de acoplamiento, condición, corrimiento, velocidad, y torque transmitido. · Dilatación y contracción de las partes debido a cambios potenciales de temperatura. · Tensión en las tuberías · Estado de la carcaza, base, suelo y bulones de anclaje · Ubicación y estado de los tornillos de nivelación y tornillos de elevación · Selección de suplementos y verificación de pata floja · Obstrucciones a la tarea de alineación · Tolerancias de alineación y corrimientos permisibles 2.5 Tensión en las Tuberías

La tensión en las tuberías hace referencia a la tensión presente sobre la máquina ejercida por la tubería sobre el punto de acoplamiento entre ambas partes. Estas fuerzas pueden presentarse en cualquier dirección y pueden ser muy grandes. La máquina reacciona ante esta tensión deformándose, curvándose y fatigándose. Estas tensiones son transmitidas a la estructura mediante los tornillos de sujeción. Las fuerzas presentes pueden perturbar fácilmente el equilibrio de la máquina causando desviaciones en los ejes y como consecuencia desalineación. Se puede 8 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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inferir fácilmente la magnitud de estas fuerzas si se está presente en la etapa de montaje de las cañerías y máquinas. Los operarios mecánicos utilizan puentes de grúa, diferenciales, y elevadores hidráulicos para posicionar un tubo lo suficientemente cerca como para que coincidan las bridas de sujeción, y luego utilizan los tornillos y tuercas para que las partes se junten. La distancia entre las partes queda finalmente reducida a cero y en una primera instancia pareciera que no hay desfases, pero en realidad puede ser que la tubería hubiera quedado varios milímetros fuera del punto de sujeción. La tensión en las tuberías es un factor supremo, y es uno de los más complejos de manejar porque no hay formas claras de determinar la cantidad y dirección de las fuerzas actuantes. Si la persona que debe alinear el equipo puede estar presente durante el montaje, ésta podrá predecir más fácilmente la forma en que se manifestarán las tensiones en las tuberías. Sin embargo, generalmente el encargado de la alineación llega al lugar una vez que el montaje ha terminado, de esta manera no es posible determinar donde y como están presentes las tensiones con una simple inspección visual. La tensión en la tubería no es un dato que lo suministre el fabricante. Cada instalación merece una evaluación distinta. La tensión en las tuberías es un factor que queda a criterio de evaluación de quien tenga que realizar la alineación. Algunas personas prefieren ignorar este factor en una primera medición; debido a que la dirección de las fuerzas actuantes es desconocida, y entonces proceden a alinear la máquina normalmente. Luego una vez establecido el régimen de velocidad y temperatura nominal se mide la vibración. Si se registra un elevado nivel de vibración, se sospecha que puede haber un efecto debido a tensión en las tuberías, y por tanto es el momento de investigarlo. Existen tres métodos alternativos para evaluar la tensión. Uno de ellos es desconectar las bridas que unen la tubería a la bomba, lo que conlleva a drenar dicha tubería. La desalineación de las bridas cuando son desconectadas es un probable indicador de la tensión presente. Los comparadores se montan como se muestra en la Figura.

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Figura 6. Montaje de Comparadores

Los comparadores monitorean el movimiento de la carcaza de la bomba cuando las bridas son tensadas nuevamente. Las lecturas del indicador son una confirmación de la tensión presente en la tubería. Los dos métodos siguientes no requieren de drenar la tubería. Uno implica quitar los tornillos que sujetan a la máquina y observar hacia donde se desplaza esta. Puede utilizarse un montaje con comparadores para monitorear este movimiento, pero por lo general el desplazamiento es muy perceptible. En muchas instalaciones se ha observado como la bomba se desplaza completamente respecto de sus perforaciones de montaje, con lo cual se comprueba no solo la tensión presente sino también que la máquina está siendo sujetada por la tubería. El último método alternativo es utilizar el montaje de los comparadores inversos. Los comparadores son observados mientras se aflojan los tornillos de sujeción de la máquina. Una medición de 0,05 mm o más no es aceptable. Estas pruebas determinan la presencia de tensión sobre las tuberías, y lo correcto es solucionarlo eliminándola completamente. Los operadores que realizaron el montaje de la bomba deben regresar y corregir las desviaciones. Algunas veces solo es necesario revisar y corregir los anclajes de la tubería pero otras veces se requiere cortar y soldar nuevamente.

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La mejor forma de trabajar con problemas de tensión sobre las tuberías es anticiparse al problema, es decir prevenirlo. Una simple inspección visual durante el montaje es suficiente. Existen límites de tolerancias a la hora de realizar los acoplamientos entre las partes con sus bridas correspondientes, que deben ser respetadas. Otra acción preventiva es requerir que los comparadores no acusen variaciones superiores a 0,05 mm durante el armado final de la tubería. Luego de que el montaje ha terminado, una inspección visual puede dar como resultado una sospecha de tensión presente si existe alguna de las siguientes condiciones: · Soportar tuberías rígidas y calientes lo más cerca de la bomba posible. · Tuberías largas que contienen fluidos pesados · No se encuentran conectores de tuberías flexibles en la bomba En resumen, la tensión en la tubería, es generalmente la mayor causa de errores en la alineación de una bomba. Es particularmente difícil de manejar pues no se cuenta con indicadores directos de su existencia. Se debe inferir su presencia a partir de mediciones indirectas. No hay forma de compensarla mediante un offset. Debe ser corregida. 2.6 Los comparadores de carátulas y su álgebra

El comparador es un instrumento de precisión utilizado para medir, en condiciones estáticas, la posición relativa entre dos elementos. Puede utilizarse con otras finalidades distintas a las del alineamiento entre ejes, por ejemplo la medición de excentricidades, torceduras y deflexiones en poleas, acoples, ejes, vigas, etc. Funciona por un palpador o pistoncillo que se mueve a lo largo de una guía; cuando entra hacia el cuerpo del comparador mide valores positivos y cuando sale mide valores negativos, los cuales son leídos por la indicación de una aguja sobre una escala graduada con precisión hasta de media milésima de pulgada (0.0005”). En la parte interna del círculo de la escala graduada existe otra pequeña escala para contabilizar giros completos en los casos en que los valores a medir sean grandes.

11 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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Escala exterior

Escala interior A pesar de que los relojes indicadores alcanzan una resolución de 0,01 mm, los cálculos son en la mayoría de casos complicados y requieren de personal con gran experiencia

Figura 7. Comparador de Carátulas.

Si se monta el comparador mediante un soporte (de base magnética, de abrazadera, de cadena, etc.) en un lado del acople de una máquina desacoplada, haciendo que el palpador mida al otro lado del acople, cuando se gire el lado en el que se tiene el comparador se podrá saber por la deflexión del palpador, si los ejes están o no alineados. Si después de realizar un giro de 180° iniciando en la parte superior, el palpador ha “entrado” es porque el eje medido está abajo del eje sobre el que se monta el comparador (o eje de referencia), y se habla de una medida positiva. Si el palpador ha “salido” es porque el eje medido está por encima del eje de referencia y se habla entonces de una medida “negativa”. Lo mismo sucede con las lecturas laterales.

Figura 8. Medición con comparadores. 12 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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Para verificar si en un recorrido de 360° el comparador ha leído correctamente, se puede utilizar la regla de los comparadores la cual consiste en que la suma algebraica de los valores laterales (90° y 270°) debe ser igual a la suma algebraica de los valores superior e inferior (0° y 180°); de lo contrario los comparadores no han sido correctamente montados o presentan un daño físico. En adelante se debe ser consistente con los signos de los valores medidos; al sumar dos mediciones se tendrá en cuenta el signo de ambas. La suma de dos cantidades del mismo signo, será la suma numérica con el signo de ambas; la suma de dos cantidades de distinto signo será la resta numérica con el signo de la cantidad mayor. Para la resta se cambia el signo del segundo término (sustrayendo) y se realiza la operación como si fuera una suma. Por ejemplo: Suma:

(+25) + (+22) = +47 (- 20) + (+12) = - 8

(-12) + (-15) = -27 (-10) + (+6 ) = - 4

Resta:(+25) - (+22) = (+25) + (-22) = +3 (- 10) - (+6) = (-10) + (-6) = -16 El siguiente gráfico ilustra la utilización de la convención de signos

0

75

25

+

-

0

0

75

50

25

75

50

+25 MILS

25

50

-25 MILS

Figura 9. Medición con comparadores de carátulas.

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3. MÉTODOS DE ALINEAMIENTO

Método

Operador Entrenamiento requerido

Resolución obtenida

Figura 10. Métodos de alineamiento

Se verá inicialmente el método radial-axial (rim and face), con comparador de carátulas, realizado de tres formas diferentes, lo cual implica tres grados de precisión distintos aunque se practique el mismo principio. Al igual que en el método radial-radial (reverse dial), que se verá posteriormente, se definirá previamente una máquina fija (no será movida) y una máquina móvil, a la cual se le hace los movimientos para lograr la corrección de su posición. Al hablar de las correcciones en las que se requiere subir o bajar la máquina móvil, se dirá que se adicionarán o se quitarán “shims” (láminas metálicas calibradas). El método radial-axial utiliza el fundamento geométrico de la semejanza de triángulos, o lo que es equivalente, la ley de las líneas cruzadas: si dos líneas se cruzan a un ángulo Ө, entonces sus respectivas perpendiculares se cruzarán al mismo ángulo.

14 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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Figura 11. Principio geométrico.

En el caso concreto de una máquina los ángulos los forman: el acople de la máquina fija con el acople de la máquina móvil, y el eje de la máquina móvil con la línea a donde debe llegar para que sea correcto su alineamiento. En la medida en que se elimine el ángulo “x” de la máquina (véase siguiente figura), se estará cerrando el ángulo formado entre las caras de los acoples.

X MAQUINA FIJA MAQ UINA MOV IL

X X

Figura 12. Utilización del principio geométrico en las máquinas.

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3.1. Cuchilla y calibrador de laminas (lainas o shims)

Es el método más ampliamente utilizado. Consiste en comparar la posición de los acoples o los ejes poniendo sobre sus superficies una cuchilla, un buril, u otro elemento que permita apreciar si hay luz entre los dos lados.

Se introduce aquí el calibrador con una cantidad tal de lainas que entre ajustado. Luego se suman los valores de las lainas que entraron.

Figura 13. Verificación de altura/lateralidad.

La valoración se realiza utilizando el calibrador de lainas; con el valor allí medido se corrigen la altura y la lateralidad, quitando o sacando shims, o desplazando lateralmente. Para la angularidad o medida entre caras se introduce el calibrador entre las caras del acople, realizando las comparaciones arriba-abajo (para la vertical), y derechaizquierda (para la horizontal). Si en las comparaciones existen diferencias, se realizan las correcciones mediante movimientos laterales y verticales que buscan igualar las medidas comparativas. Se comparan los valores arriba-abajo; si existe una situación como esta, deberá subirse la máquina móvil de la parte trasera. Igualmente se comparan derecha-izquierda; para este caso se deberá mover la parte trasera de la máquina móvil hacia la izquierda.

x

Figura 14. Corrección de angularidad.

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Las desventajas de este método son referentes al error acumulado en las mediciones, entrando a jugar un papel determinante el estado del acople; una deformación será medida como un desalineamiento; además si el acople no es exactamente perpendicular al eje, también habrá un error que será más grande entre mayor sea su diámetro. En la mayoría de ocasiones, erróneamente se aplica este método realizando las correcciones por prueba y error. Significa por ejemplo que para el caso de la figura 12, si la apertura arriba fuese mayor que la de abajo en 0.020”, en lugar de realizar las relaciones geométricas para determinar la cantidad precisa de shims que deben adicionarse a las patas de atrás, se empiezan a colocar shims y progresivamente se va midiendo, repitiendo la operación hasta obtener resultados aceptables. Se comprueba, de acuerdo a lo observado en la figura 12, que entre más “larga” sea la máquina móvil, mayor será el movimiento necesario para lograr la corrección. Si desde el inicio de los movimientos se tiene en cuenta las distancias entre el acople y las patas de la máquina, con seguridad serán menos los pasos necesarios y siempre se tendrá control sobre lo que se está realizando. 3.2. Comparador de carátulas y calibrador de lainas (feeler)

Se aplican los mismos conceptos anteriores, solo que el paralelismo ahora se mide mediante un comparador de carátulas.

10 MILS

+20

Figura 15. Corrección de paralelismo con comparador.

En el método anterior se realizaba las mediciones teniendo la máquina desacoplada y sin mover ninguno de los dos lados. Ahora, para lograr la lectura del paralelismo se debe girar el lado de la máquina fija (izquierdo), con el fin de conocer la posición relativa entre los dos ejes. Nótese que si se gira el lado de la máquina 17 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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móvil no se estará haciendo absolutamente nada (la lectura debe ser cero) y si se obtuviera algún valor sería consecuencia de una deformación en el eje o en el acople (dependiendo del sitio donde se ubique el palpador). Al realizar un giro de 180° se habrá realizado un recorrido diametral, de forma que la medida obtenida debe ser dividida entre dos para conocer la diferencia de paralelismo. Para el ejemplo de la figura 15, la diferencia de 0.010” es leída por el comparador como 0.020”; por lo tanto la corrección en altura será de 0.0010” para llegar a la línea correcta. Para la medición de angularidad se realiza lo mismo que en el método anterior. 3.3. Método de dos comparadores de carátulas: Radial y Axial

Se utiliza aquí los mismos principios anteriores, pero se aprovecha la utilización de dos instrumentos de precisión para llevar a cabo una aplicación más organizada de los principios geométricos planteados al inicio.

Figura 16. Aplicación del método radial-axial con comparadores.

Figura 17. Aplicación del método radial-radial con comparadores.

De la forma mostrada en la figura 16 y 17, lo ideal es que las máquinas estén acopladas; esto es una ventaja ya que el palpador del comparador no estará 18 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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deslizando sobre ninguna superficie, sino que siempre estará en la misma posición respecto al área sobre la que reposa durante el giro para la toma de medidas. Simultáneamente un comparador medirá el paralelismo y otro la angularidad. En este punto es necesario hablar de los posibles errores en la medida cuando se utilizan indicadores de carátulas.

Tal vez el mas significativo de estos errores es el provocado por la deflexión del vástago que soporta el, o los comparadores. Esta deflexión también llamada “SAG” debe cuantificarse para tenerla en cuenta en los cálculos de corrección. 19 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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Es un gran error no tener en cuenta este valor al realizar los respectivos cálculos. Supongamos para la figura 18, que se tiene una máquina perfectamente alineada. Al ubicar el comparador en la parte de arriba (TOP), el vástago estará flectado hacia abajo (por ejemplo: 0.003”), haciendo “entrar” el palpador, lo cual es una medida positiva de la que no se tendrá conocimiento puesto que la escala estará calibrada en cero. Al girar 180° hasta la posición abajo (BOTTOM), el vástago estará nuevamente flectado pero ya el palpador habrá “salido”, indicando una medida negativa de -0.006”, correspondientes a las tres del regreso del vástago a la posición neutra, más las tres de la deflexión del vástago en la nueva posición. En los cálculos de corrección se debe entonces “restar” una cantidad negativa, lo cual equivale a “sumar” la misma cantidad (recordar las leyes de signos).

Figura 18. Determinación del SAG.

La medición del SAG se hace generalmente en un tubo recto sobre el que se montan los comparadores en forma similar a la que van a ser montados en la máquina; se gira el tubo 180° y se lee la medida para aplicarla como se anotó anteriormente.

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TUBO

Figura 19. Determinación del SAG utilizando un tubo recto.

Se explicará a continuación la forma de llevar a un diagrama esquemático la situación real de la máquina. Lo más apropiado es utilizar una hoja de papel milimetrado. Se utilizará como ejemplo el siguiente esquema, en el que la máquina fija puede ser una bomba y la máquina móvil su respectivo motor. En la práctica esto es lo más viable en vista de que mover la bomba implicaría soltar tuberías. Para el procedimiento se utilizará un montaje como el visto. La distancia entre la base de lectura en el lado de la máquina móvil, y la pata cercana del motor es de 6 pulgadas; la distancia entre las patas cercana y lejana del motor es de 34 pulgadas; el diámetro del acople es de 10 pulgadas. Para simplificar, se asumirá que no existe SAG en el montaje. Las lecturas de los comparadores son las siguientes: RADIAL

AXIAL

0

0

-32

-32

-64

+6.5

+6.5

+13

Figura 20. Lecturas con comparadores radial y axial.

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Antes de continuar se debe verificar que las lecturas sean correctas. Seguidamente, con la información que ya se tiene, se traza una línea horizontal centrada en el papel milimetrado (ver figura 21). Esta línea corresponde al eje de la máquina fija cuya prolongación deberá coincidir con el eje de la máquina móvil. Se escoge una escala horizontal adecuada; para este caso una división equivale a 2 pulgadas. En la parte derecha de la línea horizontal se trazan tres líneas verticales que representan respectivamente las posiciones de la base de medición, la pata cercana y la pata lejana del motor. Se escoge ahora una escala vertical apropiada para los valores de las mediciones de los comparadores; en el ejemplo cada división vertical corresponde a 0.010”. Se decía anteriormente que las máquinas por lo general presentan una combinación de desalineamiento paralelo y angular, la cual se puede visualizar mejor si se separa gráficamente estos dos componentes. Primero se toma la lectura del comparador radial, que para este caso leyó -64 milésimas entre la parte superior y la parte inferior. Para convertir esa lectura diametral se divide por dos y se traza de acuerdo a la escala escogida una línea paralela a 32 milésimas de la línea de referencia, “por encima”, en vista de que es un valor negativo (-32). Se ha representado el paralelismo vertical; el horizontal se representa igualmente, solo que para llevar la lectura lateral izquierda (-32) a cero, se les suma a los cuatro valores una cantidad igual pero negativa (+32), quedando así: IZQ: 0, DER: 0, SUP:+32, INF:-32. En este caso no existe desalineamiento paralelo horizontal (ambos valores son cero). Base

Posición de referencia

D1

D2

D3 Figura 21. Representación del paralelismo vertical 22 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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Luego se toma la lectura del comparador axial cuyo valor INF. de +13 indica que los acoples están cerrados abajo (o abiertos arriba), y que es necesario corregir en el motor (sacar shims adelante o meter shims atrás) dependiendo de lo que indique el gráfico luego de combinar las dos condiciones: paralelismo y angularidad. Este gráfico representa la situación real de la máquina en angularidad. Para determinar los valores de corrección se realiza un cálculo sencillo que es una aplicación directa de la relación geométrica ya expuesta. La cantidad necesaria en cada pata para llegar a la línea de referencia es proporcional a la distancia entre la base o punto de medición y las patas, y también a la diferencia de apertura entre los acoples; e inversamente proporcional al diámetro del acople, es decir:

D1 * Ax Cc = -------------d Cc: Cl: D1: D3: Ax: d:

D3 * Ax Cl = --------------d

Corrección en la pata cercana. Corrección en la pata lejana. Distancia entre la base de medición y la pata cercana. Distancia entre la base de medición y la pata lejana. Lectura del comparador axial. Diámetro del acople.

Para el ejemplo sería: D1= 6”, D3=40”, Ax=0.013”, d=10”

6” * (+0.013”) Cc = ------------------ = +0.008” 10”

40” * (+0.013”) Cl = --------------------- = +0.052” 10”

Esta máquina requiere la adición de 0.008” y 0.052” adelante y atrás respectivamente para corregir su angularidad. Es claro que una máquina larga necesitará más shims de corrección que una máquina corta, para el mismo valor Ax. También para un acople de diámetro grande la máquina requerirá menos shims que para uno de diámetro pequeño, para el mismo valor de Ax.

23 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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Base

Posición de referencia . D1

D2

D3 Figura 22. Representación de la angularidad vertical

Si a esta angularidad se le suma el paralelismo anteriormente determinado, se obtiene la posición total de la máquina en el plano vertical, es decir que la máquina móvil está alta adelante (pata cercana) en una cantidad de -0.024” (-0.032 + 0.008), y baja de la parte de atrás en +0.020” (-0.032 + 0.052).

Base

Posición de referencia

D1

D2 D3

Figura 23. Representación de la angularidad y el paralelismo. 24 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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Estos son los valores que se requieren para corregir todo el desalineamiento de la máquina verticalmente. Para el plano horizontal el procedimiento es igual, teniendo solo el cuidado de llevar una medida lateral a cero. Finalmente, este es el mejor método de los vistos hasta ahora; sus desventajas son relativas a los errores inevitables en el montaje de los comparadores de carátulas y en la toma de mediciones. Existe un método en el que este tipo de desventajas se minimizan aparte de ser de una aplicación más sencilla; se trata del método de los comparadores inversos o radial-radial que se explicará a continuación. 3.4. Método de los comparadores inversos o Radial-Radial

Por diversas razones que se expondrán con mayor amplitud en el capítulo 5, este es el método que garantiza los mejores resultados, y que paradójicamente es más fácil de aplicar sin ser el más utilizado. Igual que en el método anterior, se tendrá la máquina acoplada, aunque también se puede realizar con máquina desacoplada. El montaje requerido no es necesariamente el de la figura 24, ya que normalmente se dejan los dos comparadores en la parte superior. PUNTO DE OBSERVACION

MAQUINA FIJA

MAQUINA MOVIL

Figura 24. Método radial-radial.

Para la toma de medidas ubíquese como observador en la máquina fija y gire los ejes acoplados, siempre en sentido horario. Igual que en el método anterior se tomarán las medidas cada 90° iniciando desde la posición superior y teniendo siempre en cuenta el signo del valor medido. Se graficará la siguiente situación: 25 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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MAQUINA FIJA

MAQUINA MOVIL

0

+43

0

+49

+92

-40

-48

-88

Figura 25. Medición con dos comparadores radiales.

Se trata de una máquina similar a la del ejemplo anterior (motor-bomba), donde el motor es la máquina a ser movida. La distancia entre los dos puntos donde miden los palpadores es 5”, la distancia entre el palpador del lado motor y la pata cercana es 5”, y la distancia entre las patas del motor es 30”. En el esquema del montaje se muestran los palpadores tocando sobre los bordes de los ejes, aunque algunas veces solo es posible ubicarlos sobre los acoples. Existen comercialmente equipos diseñados exclusivamente para este fin; se componen de piezas livianas para minimizar el SAG y se montan también preferiblemente sobre los ejes. Es decir que ni el diámetro ni el estado del acople influyen en la toma de medidas; sólo en algunos casos en que la luz de eje libre entre la manzana del acople y la máquina es muy corta, es necesario montarlos sobre el acople. Para la realización de este método se siguen los siguientes pasos: • Para graficar se traza la línea horizontal de referencia, se escoge una escala horizontal y se trazan cuatro líneas verticales que representan las distancias entre los dos puntos de los palpadores, y entre estos y las patas de la máquina móvil. Se escoge también una escala vertical para representar sobre las líneas verticales las mediciones de los comparadores. • Para la línea de la máquina fija los valores positivos se representan por encima del eje y los negativos por debajo. Para la máquina móvil se hace lo contrario. • Se verifica la consistencia de los valores medidos, aplicando la regla de los comparadores.

26 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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• Las lecturas de los comparadores se convierten de diametrales a radiales, dividiendo por dos. • Se ubican sobre las dos líneas verticales que representan los palpadores, las lecturas de los dos comparadores respectivos. Se unen esos dos puntos con una línea que se prolonga hasta cortar las líneas que representan las patas de la máquina móvil. • Sobre los puntos de corte, y utilizando la escala previamente fijada, se leen los valores de desalineamiento que representan la situación real de la máquina. Estos son los movimientos que requiere la máquina móvil para alcanzar la línea de referencia, es decir para que coincidan en una sola las líneas centrales de los dos ejes. • Se trabaja igual para los planos vertical y horizontal. En este último se realiza lo mismo del método anterior, es decir llevar una medida lateral a cero, adicionando a los cuatro valores el mismo valor pero de sentido contrario a la que se quiere anular; luego se opera normalmente. En este ejemplo, para la máquina fija se adiciona -43 y para la máquina móvil se adiciona +40, quedando así:

MAQUINA FIJA

MAQUINA MOVIL

-43

0

+4 0

+6

+49

0

-8

-48

Figura 26. Conversión de las medidas.

• Para las correcciones en el plano vertical los valores por encima del eje neutro implican bajar la máquina móvil, los valores por debajo implican subirla. 27 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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• En el plano horizontal los valores por debajo implican mover hacia la izquierda y los valores por encima mover hacia la derecha, es decir como si se mirara la máquina móvil por encima, desde la máquina fija. MAQ. MAQ. FIJA MOVIL

Posición de Referencia

(+)

(-)

.

(-)

(+) D1

D2 D3

Figura 27. Representación del plano vertical.

MAQ. MAQ. FIJA MOVIL

Posición de Referencia

(+)

(-)

.

(-)

(+) D1

D2 D3

Figura 28. Representación del plano horizontal.

28 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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Es decir que siguiendo con el ejemplo, las correcciones son: • Bajar 0.042” de la pata cercana y 0.028” de la pata lejana. • Mover hacia la derecha 0.005” en la pata cercana y 0.011” en la pata lejana.

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4. ALISTAMIENTO DEL TRABAJO

Los trabajos de alineamiento no se pueden solucionar con la simple aplicación de los pasos delineados aquí. Alinear implica un trabajo previo de preparación y sobre todo una correcta aplicación de conceptos, con un gran ingrediente de experiencia para solucionar en sitio situaciones que no están muy ampliamente tratadas en los manuales de alineamiento ni de procedimientos mecánicos. Sin pretender abarcar todos esos aspectos, a continuación se emiten recomendaciones tendientes a fortalecer los procedimientos expuestos. • Revisar los instrumentos de medición y verificar su estado físico y su correcta operación. Hacer lo mismo con los soportes a utilizar (bases magnéticas, cadenas, abrazaderas, etc.). • Cuando se deban utilizar los comparadores a gran distancia uno del otro, procurar utilizar soportes livianos y evitar en lo posible las deflexiones de estos. • Garantizar que no existan defectos de fundación de la máquina. La base metálica debe estar completamente soportada por la base de concreto (o grouting). Debe estar bien nivelada. • Las patas de la máquina deben asentar completamente sobre la base metálica. Si se presenta una condición de pata floja, debe corregirse con la ayuda de un comparador de carátulas preferiblemente con base magnética. Se monta con el palpador midiendo en dirección vertical sobre cada pata; al ajustar y luego aflojar no debe existir una variación mayor de 0.002”.

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Paralelo

Angular

Falsa (por corrosión)

Por fuerzas externas

Juego en los cojinetes

• Se requiere verificar que no existan excentricidades ni torceduras. Especialmente en el caso en que se tengan que montar los comparadores sobre los acoples, se debe verificar que estos no estén excéntricos ya que no solo producirán error en las lecturas sino vibración por desbalanceo. Igualmente se 31 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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mide la rectitud de los ejes para garantizar tanto el proceso de alineamiento como también su comportamiento en operación. • Corregir en primer lugar el plano vertical y posteriormente el horizontal. Así se evitan movimientos de levante que pueden introducir error. • Para realizar los movimientos laterales de corrección, no se deben utilizar palancas sino pernos o “gatos”. Como se muestra en la figura siguiente, se utilizan platinas en “L” atornilladas (no soldadas) a la base metálica; en ellas se rosca un agujero por el que va un perno de cabeza cuadrada, preferiblemente con punta en copa para facilitar la utilización de un balín metálico; las platinas deben estar lo más alejadas de las patas para evitar dificultades con la manipulación de los shims. En lo posible deben haber dos platinas por cada pata para permitir movimiento en ambas direcciones.

Figura 29. Corrección de posición lateral.

• Para levantar la máquina móvil al momento que se requiera sacar o meter shims, se debe utilizar pernos verticalmente roscados en un agujero pasante de cada pata, a un lado de los pernos de anclaje. Estos pernos permanecen libres durante el funcionamiento normal de la máquina, y se accionan solo para levantar con suavidad la máquina. 32 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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• Hoy en día muchas máquinas traen sus cuatro agujeros para este fin; si no los traen es sencillo realizarlos. En casos en que no sea posible o que el tiempo no lo permita, se aconseja utilizar gatos hidráulicos. • Al realizar los movimientos verticales, controlar los laterales con los pernos y mantener en una pata trasera y en una delantera un comparador con el palpador en línea horizontal, registrando siempre las variaciones presentadas.

Los tornillos de levante van en agujeros pasantes pero sueltos. Solo se accionan estando la máquina parada.

Figura 30. Corrección de la posición vertical.

• Comercialmente se consiguen las láminas metálicas calibradas o shims, en espesores desde 0.001”. Cuando la cantidad de shims necesaria sea mayor de 1/16”, es mejor instalar una platina maquinada, y completar con uno o dos shims delgados para mantener el menor número de piezas. Dejar siempre siquiera 1/32” en shims en cada pata para facilitar los movimientos posteriores. • Antes de aplicar un método de precisión para alinear, realizar un prealineamiento con un método rápido tal como el de cuchilla y calibrador de lainas. Luego al montar los comparadores estos tendrán que realizar menores recorridos y se evitará que lleguen a su tope durante un giro de toma de lecturas. 33 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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5. COMPARACION ENTRE LOS MÉTODOS

Ya son claras las ventajas de los dos últimos métodos vistos. Todo radica en un trabajo metódico y organizado, que busca eliminar las prácticas de prueba y error para conocer gráficamente la posición real de las máquinas y sus movimientos de corrección necesarios. La siguiente tabla permite visualizar los pros y contras de los métodos radial-axial y radial-radial aplicados con comparadores de carátulas. METODO UTILIZADO CARACTERÍSTICAS RADIAL-AXIAL MONTAJE Se dificulta por cuanto la luz(gap) de la mayoría de acoples no permite el ingreso de un comparador que mida axialmente. Si se utilizan bases como en el ejemplo de la figura 16 se causa mucha deflexión al vástago aumentando el SAG. GRAFICACIÓN

RADIAL-RADIAL Es más sencillo porque cada vástago soporta un comparador. Los kits comerciales que existen producen una deflexión mínima. Requiere que los comparadores queden distanciados axialmente para minimizar el error de la desviación angular.

Se requieren dos pasos para cada plano (hor. Es más directa; se requieren menos pasos y y vert.), además al realizar cálculos se no hay que realizar cálculos sino lecturas aumenta la probabilidad de error. directas.

CONFIABILIDAD DE Si se aplica con máquina acoplada es buena Sucede lo mismo que en el método radialLAS MEDIDAS pues se evita que los palpadores deslicen y axial. lleguen a leer como desalineamiento algunos defectos como protuberancias, hendiduras, torceduras, etc. PRECISIÓN APLICABILIDAD

Relativa.

Aceptable.

Es comparativamente más engorroso. Se requiere demasiado cuidado en cada paso para lograr la misma precisión del otro método.

Aceptable, por la simplicidad de sus pasos y por la forma tan directa con que interpreta las mediciones para representar la situación real de la máquina.

Por sus características el método radial-radial o de los comparadores inversos tiene mayor similitud con el aplicado por los equipos láser de alineamiento.

34 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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6. TECNOLOGÍAS LÁSER PARA ALINEAMIENTO

Sabiendo que la calidad de la alineación es determinante para la confiabilidad de la maquinaria rotativa, siempre se han tratado de hacer optimizaciones tanto en los procedimientos como en los elementos utilizados, con el propósito de garantizar mayor precisión. El factor más determinante en este proceso lo constituyó la introducción del rayo láser, por la empresa Alemana Prüftechnik Alignment Systems. El primer equipo de alineación láser del mercado, fue el Optalign, lanzado en 1984. LASER significa Light Amplified by Stimulated Emisión of Radiation (Luz Amplificada por Emisión Estimulada de Radiación). Para su entendimiento, son claves los siguientes conceptos:

Fotónica: Campo de la electrónica que se refiere a elementos semiconductores que emiten y detectan energía. Semiconductores: Normalmente son cristales “impuros” de silicio, que contienen otros elementos tales como fósforo (tipo “n” debido a sus 5 electrones en su último nivel), o boro (tipo “p” debido a sus 3 electrones en su último nivel). Dependiendo de ciertas condiciones, los semiconductores pueden actuar como aislantes o como conductores. Los detectores láser son fotodiodos semiconductores capaces de detectar radiación electromagnética (luz) en un rango entre 350 a 1100 nm. Cuando la luz impacta la superficie del fotodiodo, se produce una corriente eléctrica. La mayoría de fabricantes de equipos láser de alineación utilizan detector de 10mm x 10 mm, y algunos utilizan uno de 20mm x 20 mm. Algunos fabricantes utilizan fotodiodos bi-celda (uni-direccional), o celda-cuadrante (bi-direccional) para detectar el rayo láser. Cuando la luz impacta el centro del detector, las corrientes salientes de cada celda son iguales. Cuando el rayo se mueve a través de la superficie del fotodiodo, ocurre un desbalance de corriente indicando la posición desfasada del rayo. LED significa Light Emitting Diode (Diodo Emisor de Luz). Todos los diodos emiten alguna radiación electromagnética cuando son polarizados directamente. Cuando la corriente directa alcanza cierto nivel, llamado el punto umbral (límite), ocurre la acción láser en el semiconductor. Los diodos de galio – arseniuro – fosfuro emiten mucha mas radiación que los diodos de silicio, y son normalmente utilizados en sistemas láser con uniones de diodos semiconductores. 35 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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Los fotodiodos son aquellos diodos que responden cuando están expuestos a la luz (radiación electromagnética). Los diodos de silicio responden muy bien a la luz y se utilizan normalmente para detectar la posición de la luz, cuando esta impacta la superficie del diodo.

Figura 31. El principio de medición con Rayo Láser

Los dos principales principios de medición son el del láser reflejado, y el del láser directo. Para el primer caso son ejemplos de aplicación los modelos: OPTALIGN Plus, ALIGNEO, y OPTALIGN smart de la empresa Alemana Prüftechnik. Para el segundo caso, el ROTALIGN Ultra. En el láser reflejado, el rayo viaja hasta un elemento reflector, ubicado firmemente mediante abrazaderas al eje de la máquina que se designa inicialmente como móvil. Al regresar e impactar el detector, permite medir la posición relativa de la máquina móvil; al girar el conjunto, en el detector se formará una figura geométrica relacionada con el tipo y la magnitud del desalineamiento entre las dos máquinas.

36 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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Figura 32. Medición con Rayo Láser Reflejado

Figura 33. Medición con Rayo Láser Directo

Las cabezas emisora y receptora realizan el papel de los comparadores de carátulas con la inmensa ventaja de que no producen SAG para ninguna distancia (vienen para más de 10 metros entre cabezas). Adicionalmente se manejan señales microprocesadas con una altísima precisión. Para el tipo de equipo como el de las figuras 31 y 32, las señales de las mediciones son llevadas mediante un cable de comunicación a un microcomputador en el que se ingresan los datos de distancias 37 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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entre cabezas y de estas a las patas de la máquina móvil; en un instante un programa interno calcula las correcciones necesarias mostrándolas en un gráfico. Hoy en día la tecnología ha desarrollado la transmisión de señales sin cable, sino por emisión inalámbrica (radiofrecuencia, infrarroja, bluetooth). Mientras anteriormente el rayo láser era invisible y se requería un accesorio detector para enfocar el rayo en el receptor, hoy en día es visible facilitando mucho más el proceso de montaje. El tipo de rayo utilizado es inofensivo y no produce riesgo alguno a quienes lo operan. Ofrecen funciones avanzadas como: • • • •

Detección de pata coja. Alineamiento de máquinas verticales. Alineaciones geométricas como rectitud, planitud, concentricidad, paralelismo. Diagrama en tiempo real: Permite “ver” en pantalla los movimientos de corrección para llegar justo donde se necesita. • Barridos angulares mínimos, para utilizar en máquinas donde no es posible realizar el giro completo de las máquinas. Aquí la precisión máxima se garantiza si se cuenta con la posibilidad de medición continua, es decir, de cientos de puntos, en lugar de los 3 o 4 habituales.

38 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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7. RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES

A manera de recomendaciones se puede decir que: • Al aplicar algún método que utilice comparadores montados en vástagos debe determinarse el SAG de la forma indicada y sumarlo a las medidas radiales verticales. Las medidas horizontales no son afectadas por el SAG. • Cuando la máquina móvil tenga tubería acoplada, esta debe estar suelta durante los movimientos del alineamiento. Al finalizar se ajusta nuevamente la tubería y se verifica con comparadores que dicho proceso no imprime esfuerzos sobre la máquina. • Es sumamente importante tener en cuenta los crecimientos térmicos. Estos provienen del proceso y de las condiciones de operación de la máquina, y no siempre producen un crecimiento paralelo al plano de la base, ni lateralmente existe siempre un movimiento parejo. Debido a la geometría de la máquina, a la distribución de masas y de esfuerzos, estos crecimientos no se conocen muy exactamente cuando se realizan los cálculos normales (10 x E-6 pulgadas por pulgada por grado Fahrenheit sobre la temperatura ambiente). Una buena práctica es tomar medidas a la máquina inmediatamente después de interrumpir su operación normal, y tomar medidas nuevamente cuando la máquina se haya enfriado totalmente. Al graficar las dos mediciones podrá conocerse la diferencia entre las dos condiciones. • Para el método de los comparadores inversos, al graficar los valores laterales, en lugar de llevar una medida a cero como se propone aquí, pueden aplicarse las siguientes fórmulas:

B-T Vo = -----------2

R-L Ho = ---------2

Donde B (Bottom) es la medida inferior, T (Top) la medida superior, R (Righ) la lateral derecha y L (Left) la lateral izquierda. Para nuestro ejemplo sería:

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MÁQUINA FIJA (+92) - (0) (+49) - (+43) Vo = -------------- = +46 Ho = ------------------ = +3 2 2 MÁQUINA MÓVIL (-88) - (0) Vo = -------------- = -44 2

(-48) - (-40) Ho = ------------------ = -4 2

Se comprueban así los mismos resultados. Cada quien utilizará el procedimiento que encuentre mas sencillo. Finalmente se puede concluir lo siguiente: • El desalineamiento es uno de los principales causantes de la degradación de la maquinaria industrial. • Generalmente las prácticas de corrección del desalineamiento no utilizan procedimientos ordenados y coherentes con el problema manejado. • El método de los comparadores inversos o radial-radial es un método ordenado, sencillo de aplicar y produce aceptables resultados en la corrección del desalineamiento. • Los equipos que utilizan tecnología de rayo láser para linear ejes, guardan similitudes en su funcionamiento, respecto al método de los comparadores inversos. • Alinear aplicando un método ordenado convierte el proceso de alineamiento en un trabajo más sencillo, menos costoso, y garantiza unas mejores condiciones de operación. • Las exigencias de mejoramiento de confiabilidad planteadas por la industria de hoy en día, exigen que los trabajos de alineamiento sean cada vez mas precisos, y realizados en menores tiempos. La tecnología láser brinda garantías para cumplir estas exigencias.

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8. BIBLIOGRAFIA

1. OPTALIGN Plus (Manual). Prüftechnik Alignment Systems GmbH, Ismaning, 2004 2. OPTALIGN smart (Manual). Ismaning, 2006

Prüftechnik Alignment Systems GmbH,

3. PIOTROWSKI, John. Shaft Alignment Handbook. Marcel Dekker, new Cork, 1995 4. CRAWFORT, Arthur. Knoxville Tn., 1993

Simplified Handbook of Vibration Analysis.

CSI,

41 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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9. ANEXO 1: REPORTES COMPUTARIZADOS

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ANEXO 2:

43 ANALIZAR RBM: CAPACITACIÓN, ASESORÍA Y SERVICIO EN TECNOLOGÍAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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COMPARACIÓN DE IMÁGENES TÉRMICAS

Abajo se aprecia una imagen fotográfica normal de un par de máquinas rotativas, acopladas de forma directa. Adicionalmente se muestran dos imágenes térmicas; los colores vivos (amarillo, naranja) denotan más alta temperatura, mientras que los colores oscuros (azul en varios tonos), denotan menores temperaturas: 1. Izquierda: Cuando las máquinas han sido alineadas con equipo láser de alta precisión, la transmisión de potencia es máxima y tanto el acople como el eje, y los rodamientos de las máquinas, trabajan a temperaturas. 2. Derecha: Cuando no se ha realizado alineación de precisión, una parte importante de la potencia a transmitir se convierte en calor, debido a la elevada fricción y esfuerzos anormales. Estos rodamientos verán sustancialmente disminuida su vida útil, el amperaje del motor será mayor, los acoples tendrán menor duración, y por lo tanto la confiabilidad de esta máquina se habrá reducido drásticamente.

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ANEXO 3. TOLERANCIAS DE ALINEAMIENTO EN MAQUINARIA ROTATIVA Soft Foot

(RPM) Any

Metric (mm) 0.06 mm Acceptable Excellent

Inch (mils) 2.0 mils Acceptable Excellent

Short “flexible” couplings Offset

Angularity (gap difference at coupling edge per 100 millimeters diameter)

Spacer shafts and membrana (disk) couplings Offset (gap 100 millimeters spacer length or per inch of spacer length

600 750 1500 1800 3000 3600 6000 7200 600 750 1500 1800 3000 3600 6000 7200

600 750 1500 1800 3000 3600 6000 7200

0.19 0.09 0.06 0.03

0.13 0.07 0.04 0.03

0.09 0.06 0.03 0.02

9.0

5.0

3.0

2.0

1.5

1.0

1.0

0.5

16.0

10.0

6.0

3.0

3.0

2.0

2.0

1.0

3.0

1.8

1.0

0.6

0.5

0.3

0.3

0.2

0.09 0.05 0.03 0.02

0.25 0.12

0.15 0.07

0.07

0.04

0.03

0.02

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