Para entender todo lo relacionado con la alineación de ejes es importante conocer todos los conceptos importantes asociados.
En ese caso vamos a hablar de colinealidad, tolerancia, tipos de desalineación, tipos de pata coja y runout.
Colinealidad
La colinealidad significa que ambas líneas centrales de cada eje formarían una sola línea.
En realidad, formar una línea perfecta es casi imposible, por eso usamos valores de tolerancia. Estos valores aseguran que las máquinas funcionarán de manera eficiente a pesar de no estar 100% alineadas.
En el proceso de alineación, la colinealidad de los ejes o acoplamiento entre 2 máquinas es el principal objetivo. Se pueden usar diferentes herramientas de medición y lograrán el mismo resultado. Con los conocimientos técnicos esenciales y los cálculos correctos, se puede lograr la colinealidad y el funcionamiento correcto de nuestras máquinas.
La colinealidad de nuestras máquinas nos dará como resultado:
- Mejor Rendimiento
- Mejor consumo de energía
- Seguridad del personal
- Menos tiempo de inactividad debido a problemas causados por desalineación (por ejemplo, vibración o desequilibrio)
- Ahorro en costos operativos
Valores de Tolerancia
Como vimos en la sección de colinealidad, obtener una línea perfecta es extremadamente difícil.
La tolerancia en la alineación de maquinaria es un rango de valores al que debemos alinear nuestras máquinas para que funcionen sin problemas. El valor máximo del rango debe tomarse como la máxima desalineación permitida.
El valor de tolerancia suele ser dictado por los fabricantes por estándares internacionales como el ANSI S2.75. El propósito es garantizar que cuando se cumpla este valor de alineación, las máquinas funcionen sin problemas.
Dependiendo de las características del sistema, como la velocidad del motor o si tiene acoplamiento rígido o flexible, los rangos de tolerancia cambian.
Para organizar la información se pueden utilizar tablas como la siguiente, donde se relacionan diferentes aspectos y sus tolerancias recomendadas.
Tipos de desalineación
El objetivo final es la colinealidad, por lo que comprender cómo está desalineada es la base de todo.
Hay 3 tipos de desalineación:
- Desalineación paralela: horizontal y vertical
- Desalineación angular: horizontal y vertical
- Desalineación combinada (paralela y angular)
Desalineación paralela: horizontal y vertical
Si proyectamos unas líneas de centro sobre los ejes de cada lado del acople deberían coincidir y formar una línea recta. Cuando esto no sucede y las líneas centrales de cada eje están espaciadas paralelamente, tenemos un problema de desalineación.
El grado de este paralelismo es lo que vamos a medir para poder corregir más adelante en la etapa de movimientos de corrección.
Desalineación angular: horizontal y vertical
A diferencia de la desalineación paralela, la angularidad está presente cuando las líneas centrales de cada eje forman un ángulo entre sí.
Del mismo modo, este ángulo es el que vamos a medir para hacer las correcciones.
Desalineación combinada (paralela y angular)
Finalmente, encontramos la desalineación combinada o compuesta. En el trabajo de campo, esta condición es la más común. Simplemente es la suma de desalineación angular y paralela.
Pata coja
En el proceso de alineamiento de maquinaria se realizan mediciones en ambas máquinas y correcciones en las patas. Arriba, abajo, izquierda o derecha depende de los valores calculados.
Un problema recurrente es que una pata no está en el mismo plano de la base que las otras. Esto se conoce como pata cojo y puede causar muchos problemas, no solo de alineación sino de vibraciones, por ejemplo.
Para comenzar con las medidas de alineación, primero se debe corregir la pata coja, de lo contrario, es posible que nunca se obtengan los movimientos de corrección.
Hay 4 tipos de pata cojo:
- Pata coja paralelo
- Pata coja doblada o en ángulo
- Pata coja inducida
- Pata coja blanda
Pata coja Paralela
Es el tipo más común de pata coja en las máquinas. En este tipo de pata coja, una pata no se encuentra en el mismo plano formado por las otras. Esto hace que se cree un espacio entre la pata y el marco. Aunque la brecha puede ser pequeña para el ojo humano, es grande para las máquinas y los efectos pueden ser dañinos. Pueden generar deformaciones del eje y de igual manera desalineaciones,
Algunas razones que pueden generar pie cojo paralelo son:
- Shims excesivos
- Las patas son demasiado cortas.
- Marco no plano
- Fundación con grouting no apropiada
- Los shims en todos los patas están mal distribuidas
Para resolver este problema, muchas empresas utilizan una opción especial de pie suave en su software. También se puede hacer con indicadores de carátula y los ajustes se hacen con las calzas correctas.
Pata Coja en Ángulo
Este tipo de pata coja ocurre cuando se forma un ángulo de la pata con el marco. Esto significa que la pata no está completamente en contacto sino sólo parcialmente.
Este es más complejo de manejar porque la corrección con shims puede no funcionar.
Cuando tenemos este tipo de pata coja puede ser por:
- Desalineación excesiva
- Fundación con grouting no apropiada
- Pata mal soldada
- Pobre Mecanizado
En la mayoría de los casos, lo mejor es volver a mecanizar o volver a soldar la pata y ajustarlo al mismo plano que los demás. Si el problema es la base, se debe corregir la fundación o el marco.
Pata Coja inducida
Como su nombre indica, este tipo de pata coja se produce por una fuerza externa a la máquina. Pueden ser máquinas en voladizo o tensión de tubería. Muchas veces un montaje deficiente puede causar problemas en las patas de las máquinas.
En este tipo de pie cojo, los sistemas de alineación pueden mostrar más de una pata fuera del plano del marco.
Cuando se presenta, muchas veces se debe corregir primero el sistema que lo provoca antes de realizar cualquier proceso de alineación de ejes. Es por eso que encontrar este tipo de pata coja es problemático.
Muchos de los problemas se deben a:
- Tensión de tubería
- Altas cargas de la correa
- Máquina colgada mal montada
Pata coja blanda
Los shims se utilizan para mover las máquinas hacia arriba o hacia abajo en un trabajo de alineación de maquinaria. Cuando se usan demasiados o estos shims comienzan a corroerse, filtran líquidos o acumulan polvo, se produce este tipo de pata coja.
Este tipo de pata coja es común en máquinas que han estado operando durante mucho tiempo o sus pernos no han sido apretados en mucho tiempo.
Para solucionar este problema se puede:
- Limpiar los shims de exceso de polvo o sedimento
- Cambia los shims por otras de mejor calidad
- Reemplazar los que están oxidados
- Limpiar el área debajo de la máquina
- Usar un micrómetro para verificar que los shims tengan el grosor correcto.
- No use más de 3 shims por pata
Runout
En la alineación de maquinaria, buscamos siempre la colinealidad del eje o acoplamiento.
Por esta razón, cuando existen problemas en la rotación del eje o acoplamiento, se considera runout. Cuando hay excentricidad en el acople, significa que la rotación no está siendo con respecto al centro del acople. En el caso del eje, puede haber runout cuando está doblado.
En la práctica, el valor de runout máximo permitido es 0,002”.
Si el valor de runout es mayor, se debe descubrir la causa del runout antes de comenzar a realizar las mediciones de alineación.
Si se encuentra un eje doblado, se debe desarmar y reemplazar el eje si es necesario. En algunas ocasiones, se puede enderezar y volver a instalar.
En el caso del acoplamiento, intentar repararlo cuando sea posible, pero en la mayoría de los casos es mejor reemplazarlo por uno en buen estado.
