Manual de Alineacion Laser

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LOS BENEFICIOS DE LA ALINEACIÓN

El tener correctamente alineadas las máquinas reduce el riesgo de roturas.

Los típicos problemas por mala alineación son:

• PÉRDIDA DE PRODUCCIÓN

• PÉRDIDAS EN CIERRES

• INCREMENTO EN LA VIBRACIÓN

• MAYOR CONSUMO DE ENERGÍA

• FALLOS EN RODAMIENTOS

• ROTURA DE EJES

• PROBLEMAS EN ACOPLAMIENTOS

• PROBLEMAS EN CALIDAD

Hay mucho que ganar en términos de tiempo y dinero, ajustando las máquinas dentro de las tolerancias indicadas. Invertir en un sistema de medida láser tan sencillo como el Easy-Laser®, beneficiará a la compañía reduciendo el costo en piezas de repuesto y pérdida de producción. Al mismo tiempo mejorará el ambiente de trabajo.

Ante los requerimientos organizacionales de disminuir costos en la operación para mantener mejor los presupuestos, minimizar los tiempos muertos de los equipos es cada vez más importante. Uno de los aspectos de la operación libre de problemas es la alineación del equipo rotativo.

Todos los equipos con motor y que son impulsados, deben tener la alineación completa. No debería ser una práctica estándar alinear solamente las bombas de alta velocidad o de “alta energía”. TODAS las bombas deben ser consideradas para la alineación.

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Para brindar un panorama general sobre la alineación, la discusión de este artículo aplica principalmente para las bombas centrífugas horizontales que están operando en un servicio general y manejado por un motor separado a través de un acoplamiento flexible en una placa base común.

Muchos de los términos y técnicas descritos se pueden usar para otros tipos de bombas y equipos rotativos, pero las instrucciones de instalación y operación se deben seguir como lo indica el fabricante.

La intención es que este artículo se use sólo como manual. Antes de alinear cualquier equipo en servicio, se deben llevar a cabo un amplio entrenamiento y prácticas.

GENERAL

La falta de alineación, o un error en la alineación, es una condición donde las líneas centrales giratorias de dos o más ejes de maquinaria no están en línea entre sí. Esto no es fácil de detectar cuando la maquinaria está en funcionamiento. El equipo giratorio se alinea siguiendo una serie de pasos detallados de pocas técnicas de alineación.

Se puede decir que el objetivo de la alineación es posicionar el equipo de modo que cualquier desviación de las líneas centro esté por debajo de los criterios requeridos o especificados. Más aún, el objetivo es minimizar los tiempos muertos y maximizar la vida operativa del equipo rotativo.

Una mala alineación en el equipo rotativo puede tener muchas afectaciones sobre el equipo y sobre todo el sistema. Como se puede ver en la Figura 1, a mayor falta de alineación, mayor será la reducción del tiempo que el equipo puede trabajar de manera continua sin fallar; a menor falta de alineación, habrá más tiempo entre fallas debidas a los efectos de la falta de alineación.

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Algunas de las afectaciones de una mala alineación incluyen:

• La vida del buje de la bomba y el motor se pueden reducir por una desalineación que provoca altas temperaturas o fuga de aceite.

• Aunque los fabricantes de acoplamientos flexibles anuncian que su diseño puede compensar la desalineación, los sellos mecánicos pueden fallar debido a que alineación no se encuentra dentro de las recomendaciones del fabricante de sellos.

• La flecha puede romperse o fallar cuando la falta de alineación se aprecia a simple vista.

• La falta de alineación excesiva puede provocar que los acoplamientos más flexibles y mejor diseñados se desgasten o fallen rápidamente. En la Figura 2 se puede observar el daño en un inserto de acoplamiento.

• Otros componentes con holguras internas dentro de la bomba, como los impulsores, anillos de desgaste y carcasas pueden sufrir desgaste prematuro.

• La falta de alineación puede provocar que la bomba y el motor operen con ruido excesivo o inusual.

• La vibración también puede observarse debido a una mala alineación. Sin embargo, los datos de vibración deben ser analizados cuidadosamente antes de culpar a la falta de alineación. La desalineación puede estar presente pero no verse en los datos de vibración si alguna fuerza del equipo rotatorio actúa en la misma dirección para balancear dinámicamente la unidad durante la operación.

Algunas fallas que inicialmente se atribuyen a desalineación física realmente pueden ser causadas por otras deficiencias mecánicas. Flechas curvas inadvertidas pueden causar la desalineación del equipo.

Otras causas de desalineación en el equipo pueden ser algunas deficiencias en los componentes de acoplamiento, como por ejemplo un núcleo distorsionado o un orificio excéntrico del núcleo o fuera de escuadra del núcleo pueden provocar desalineación del equipo. Si el equipo es alineado sin considerar los cambios de temperatura, el equipo puede “crecer” durante la operación y quedar desalineado.

Aunque el equipo típicamente se alinea o la alineación se verifica en la fábrica antes del envío, la alineación correcta final es responsabilidad del instalador y del usuario de la unidad. Los que tienen la responsabilidad final no pueden permitir el acoplamiento flexible para compensar la falta de alineación.

El técnico instalador o contratista deben conocer y entender la especificación y los objetivos de alineación antes de iniciar el trabajo. Además de entender los

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objetivos de la alineación, también se deben revisar las instrucciones de instalación para la bomba, el motor y el acoplamiento.

Si la alineación es realizada por contratistas contratados, debe haber una cláusula en su contrato que requiera que proporcionen datos iniciales de la alineación, condiciones de base desnivelada (pata coja), correcciones realizadas al equipo, error de excentricidad o descentramiento de las flechas del equipo, datos de alineación final y cualquier movimiento hecho al equipo.

El usuario del equipo debe establecer especificaciones para una alineación aceptable que proporcione guías para los instaladores del equipo rotativo.

Se puede desarrollar una gráfica, como la mostrada en la Figura 3, que brinde pautas para la alineación.

La especificación debe incluir un proceso confiable y repetible que asegure una instalación confiable.

La tolerancia de alineación incluida en las especificaciones debe considerar la velocidad de operación de la flecha, su longitud y la severidad del servicio instalado.

En el procedimiento debe incluirse información y documentación. Esta documentación, por lo menos debe incluir formas de alineación y diagramas de los datos de antes y después de la alineación. Esta información debe archivarse con la información del equipo para referencia futura.

Una parte importante del alineamiento es tener el entrenamiento adecuado y las herramientas apropiadas. Sin importar el método de alineamiento usado, los relojes indicadores y los láser no hacen la alineación, ésta es realizada por seres humanos.

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La alineación de equipo se puede efectuar en menos de 60 minutos, con amplia experiencia y práctica, además de las herramientas correctas para esta labor. Por la importancia de la alineación para el equipo rotatorio, una organización no debe escatimar en costos para el entrenamiento y las herramientas necesarias.

TÉRMINOS DE ALINEACIÓN

Existen algunos términos básicos usados para alineación que deben ser revisados. Los términos específicos discutidos en esta sección son importantespara una instalación exitosa.

DESALINEACIÓN ANGULAR

Desalineación angular es el término usado cuando dos líneas centro de un eje están en ángulo una respecto a la otra, como se muestra en la Figura 4.

La desalineación angular puede ocurrir en el plano horizontal o vertical de los ejes. Un objetivo típico es obtener una desalineación angular menor a 1°.

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DESALINEACIÓN PARALELA

Cuando las líneas centro de la flecha del equipo son paralelas, pero están desfasadas una de la otra, como se muestra en la Figura 5, se llama desalineación paralela. Este tipo de desalineación también ocurre en el plano horizontal o vertical.

Es importante observar que los ejes del equipo pueden tener desalineación angular y paralela de manera simultánea. Ambas deben considerarse para una instalación exitosa.

PERNO “AMARRADO”

El término “perno amarrado” se usa para describir una condición que ocurre durante el proceso de alineación, donde el motor o la bomba no pueden moverse más. El mejor método para resolver este problema es llenar con soldadura el orificio existente del perno, volver a perforar en la ubicación adecuada y volver a roscar. Este problema también se puede resolver eliminando el equipo con problema e incrementando el diámetro de los orificios de montaje en los pies de apoyo.

CUÑAS

Se usan cuñas de stock o precortadas para levantar el motor durante el proceso de alineación. El acuñado correcto del motor deberá ocurrir solamente después de haber terminado la instalación de la placa base y la conexión de la tubería de la bomba.

Típico de los fabricantes de placas base, una cuña mínima de 0.125” bajo los pies del motor permitirá una alineación apropiada. Aunque se recomienda un mínimo, se debe observar que muchas cuñas pueden quitar la rigidez de la instalación. Una pila de cuñas del mismo tamaño, como se muestra en la Figura 6, debe tener cinco o menos cuñas. Las cuñas precortadas deben tener el tamaño para ajustarse al perno de los pies de apoyo del equipo. La pila también debe tener las piezas más delgadas de cuña colocadas entre las piezas más gruesas.

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No se recomienda el uso de cuñas caseras de acero al carbono. Además de la posibilidad de oxidación, el corte del acero al carbón puede tener espesor inconsistente por lo que podría presentarse una base desnivelada.

Cuñas precortadas de Acero Inoxidable 304 se encuentran disponibles. Estas cuñas precortadas tienen el espesor medido y el espesor exacto está grabado en la cuña. Aunque el espesor esté marcado en la cuña, éste se debe revisar dos veces antes de la instalación.

Estas cuñas precortadas vienen en una caja que contiene muchos tamaños, como se observa en la Figura 7. Además del acero inoxidable 304, la cuña también se encuentra disponible en Mylar para bombas en servicio con cloro o ácido clorhídrico.

Para el uso e instalación adecuada de la cuña, la base de montaje y los pies de apoyo del equipo, deben tener un superficie suave y caras planas sin partículas. Se inserta la cuña hasta que entre en contacto con el perno, luego se mueve hacia atrás, alejándose del perno para asegurar una separación adecuada.

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BASE DESNIVELADA O “PATA COJA”

La base desnivelada es cuando uno o más pies de apoyo del equipo no están firmemente asentados en la placa de asiento o placa base. Con una base desnivelada, el equipo tenderá a moverse durante la operación. Se debe corregir esta condición antes de la alineación final y la operación.

Existen distintos tipos de base desnivelada. Es importante distinguir qué tipo está presente. El método para corregir una base desnivelada depende de su causa. Usar el método equivocado para corregirla puede intensificar el problema y empeorarlo.

La base desnivelada se puede encontrar usando un calibrador de espesores. Antes de apretar hacia abajo los pies de apoyo del equipo o de acuñar, se debe usar el calibrador de espesores para medir el espacio bajo cada esquina del mismo pie. Las lecturas de cada pie nos darán información acerca del tipo de condición de base desnivelada.

Espacio Paralelo de Aire o Pata Corta

La condición más común de base desnivelada es un espacio paralelo de aire o pata corta. Esta condición se identifica cuando existe un espacio igual en las cuatro esquinas de un pie. Una pata corta puede ocurrir cuando una pata del motor es muy corta, cuando la base de montaje del pie no está en el mismo plano que las demás o cuando el pie tiene una cantidad incorrecta de cuñas. Si el proceso de alineación se ha iniciado y no se puede obtener una alineación consistente o precisa, es probable que esté presente una condición de base desnivelada.

Para revisar el espacio paralelo de aire, coloque el indicador de reloj en un pie y afloje el perno de montaje. Si el pie se mueve más de 0.002”, o del estándar de base desnivelada definido por el usuario, se considera base desnivelada y necesita corregirse.

Esto se debe hacer en todos los pies y documentarse.

El siguiente ejemplo es típico para corregir el espacio paralelo de aire o pata corta. La Figura 8 muestra una vista de un motor con diferentes mediciones de los espacio paralelos de aire en cada pie. Se debe asumir que el espacio mostrado es el mismo bajo cada esquina del pie.

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Para calcular el tamaño de la cuña a agregar para compensar la pata corta, la suma de los valores más pequeños de espacio se restan a la suma de los valores más grandes.

Esta cantidad se divide entre dos. Use el 80% del cociente como la dimensión de cuña que debe agregarse bajo cada pie para eliminar el espacio paralelo de aire. La ecuación queda así:

Se debe agregar una cuña de 0.014” bajo el Pie #1 y el Pie#4. Vuelva a revisar siguiendo los mismos procedimientos descritos inicialmente.

Base o Pie Doblado

Un pie inclinado es un tipo de base desnivelada que ocurre cuando la base del pie no es coplanar, es decir, el pie tiene un declive de una esquina a la otra. La mejor manera de corregir un pie doblado es retirar del equipo y la máquina el pie, la placa base o posiblemente ambos.

Si la corrección debe hacerse en campo, entonces las cuñas usadas en la alineación deben moverse para corregir la inclinación. Dependiendo del tamaño del pie y de la inclinación del pie inclinado, se deben colocar 4-6 cuñas para igualar el declive del pie.

Pueden ser necesarias algunas modificaciones adicionales para acuñar adecuadamente la inclinación.

Si la elevación del pie es de afuera hacia adentro, todos los pies de apoyo del equipo deben ser maquinados en forma coplanar. Este tipo de pie inclinado no

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puede fijarse en campo. A menos que se maquinen los pies de apoyo, siempre habrá deformación al apretarlos.

Base o Pie Fangoso

Un pie fangoso ocurre cuando en la cuña, la base o en el pie de apoyo del equipo hay grasa, pintura, suciedad, óxido u otros materiales extraños. La única solución para el pie fangoso es limpiar las partes y materiales.

RELOJES INDICADORES

Los relojes indicadores se usan para medir la desalineación entre el equipo. Un reloj indicador (Figura 9) le ayuda a determinar la alineación dentro de ±0.001”. Los relojes indicadores vienen precalibrados del fabricante y deben volverse a revisar con un programa regular.

Los kits de alineación de flecha se encuentran

disponibles a partir de $600.00 aprox. Estos kits con-

tienen dos (2) armazones para alineación, cadena de

rodillos, dos (2) relojes indicadores con articulaciones

giratorias y varillas de montaje, tubería de diversas

longitudes, manuales instructivos, hojas de cálculo

de alineación y un resistente estuche con asa. Este

tipo de kit manejará la gran mayoría de situaciones

para alinear la flecha.

Cuando inicialmente se esté listo para usar un reloj

indicador, asegúrese que funciona adecuadamente

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y que puede desplazarse por el rango completo del

indicador.

Em la instalación de los indicadores y al inicio del

proceso, observe la dirección en que se desplaza el in-

dicador. El indicador se debe ajustar en cero (0.000”).

El desplazamiento de la aguja del indicador hacia la

derecha se considera positivo, mientras que si lo hace

en contra de las manecillas del reloj, se considera

negativo.

Durante el proceso de alineación y un movimiento completo de 360°, la suma de las lecturas del lado izquierdo y derecho deben igualar a la suma de las lecturas de la parte superior e inferior.

Además, los indicadores deberán hacer la misma

lectura de (0.000”) cuando se alcance la posición

original.

FLEXIÓN DE BARRA

La flexión de barra es una desviación que ocurre en la varilla indicadora protuberante, por el peso de la varilla y el peso del indicador. Debido a la precisión requerida para la alineación, la flexión de la barra o varilla debe ser compensada.

Para determinar la flexión de la barra, monte el indicador en un tubo en el mismo acercamiento, distancia, etc. que si estuviera montado en la flecha del equipo. A continuación, ponga en cero el indicador en la parte superior. Luego gire 180° el reloj indicador, de modo que quede ubicado en la parte inferior. Lea el indicador.

Durante el proceso de alineación, este valor de flexión de la barra se debe incluir en los cálculos para la alineación. En lugar de cero en la parte superior del reloj indicador, marque el valor positivo de la lectura de flexión de la barra. Durante el proceso de alineación, el reloj indicador debe mostrar cero cuando segire hacia abajo.

FUNDAMENTOS DE ALINEACIÓN Y REVISIONES PRELIMINARES

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Antes de llevar a cabo la alineación existen diferentes tareas y revisiones que se deben realizar. La preparación para la alineación puede ser tan importante como la alineación misma. Alrededor del 85% del tiempo empleado en el equipo de alineación es con revisiones preliminares, reposicionando el equipo y con la documentación después de la alineación. Los fundamentos de alineación y las revisiones preliminares aplican para todos los métodos de alineación.

Para asegurar precisión y velocidad en la alineación, el equipo se debe alinear tres veces. La primera vez debe ser durante el proceso de instalación (preliminar).

Después, el equipo debe ser alineado luego de poner la tubería y antes del arranque. Finalmente, se debe revisar la alineación cuando el equipo está caliente, después de un rato de estar funcionando.

Es importante la seguridad del personal durante todo el proceso de alineación. El primer paso es el cierre y etiquetado de todos los controles del motor y de las válvulas de aislamiento. También se deben seguir otras regulaciones de seguridad requeridas en el sitio de la instalación.

Conforme la gente efectúa la alineación del equipo crítico, es imperativo asegurarse que tienen el entrenamiento necesario para realizar una alineación precisa.

Un técnico entrenado adecuadamente en los fundamentos de alineación no sólo logrará una alineación de calidad, sino que lo hará oportunamente, excederá los estándares recomendados y lo hará correctamente la primera vez.

También son importantes las herramientas usadas en la alineación. Si se usan relojes indicadores para alinear, se requiere que estos se encuentren calibrados además de contar con el equipo adicional usado para mantener en su sitio los indicadores. Los kits de alineación láser generalmente vienen completos con todo el equipo necesario para el diagnóstico de la alineación.

Las herramientas adicionales de alineación incluyen un borde recto, calibrador de espesores y un verificador cónico. Naturalmente que también se requieren herramientas necesarias para aflojar y apretar pernos, limpiar partes y mover equipo.

También se debe revisar la información acerca del equipo antes de iniciar la alineación. Esto incluye las recomendaciones de los fabricantes, lo mismo que información técnica sobre el equipo que haya sido tomada previamente.

Se deben hacer la revisiones preliminares del equipo, incluyendo patas cojas, esfuerzos en la tubería y condiciones del equipo para asegurar que estos factores no provocarán que el equipo quede desalineado.

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Se deben tomar mediciones de las posiciones de la flecha. Se debe revisar que no haya descentramiento en el eje del motor ni en la flecha de la bomba. El descentramiento de la flecha de la bomba no debe exceder de 0.002” T.I.R (Lectura Total del Indicador).

La luz de los orificios para pernos en los pies de apoyo del equipo debe ser adecuada para permitir el movimiento en el mismo.

Los esfuerzos en las tuberías pueden tener tanto o mayor afectación que las patas cojas en la desalineación. Al instalar la tubería en un sistema, ésta debe empezar en las conexiones de la bomba y tenderse alejándose de la bomba. Los esfuerzos en la tubería en una bomba pueden evitar que esta última quede bien alineada. Este problema se puede prevenir durante la construcción original.

Se debe hacer una revisión preliminar de la alineación antes de poner el “grout” para asegurar que se puede obtener la alineación. Esto se puede hacer durante la fabricación o en el sitio de instalación. Los pies de apoyo del equipo no deben tener impurezas ni rebabas u óxido. Confirme que el motor se puede ajustar bajándolo o moviéndolo de lado a lado. Esta revisión se debe hacer con el equipo a temperatura ambiente. También debe desconectarse la bomba de toda la tubería durante esta revisión preliminar de la alineación.

La bomba y el motor se deben instalar sobre una buena placa base con un adecuado cimiento. La alineación final se debe terminar sólo después que el “grout” haya secado durante la instalación de la unidad. Esto es para asegurar que no han ocurrido cambios durante el proceso de la colocación del “grout”. Entonces deben instalarse la bomba y los núcleos de acoplamiento del motor con el espacio adecuado según las instrucciones de instalación del fabricante del acoplamiento.

Cada flecha debe girar libremente con los núcleos instalados en la flecha. Confirme que los diámetros exterior y de la cara de los núcleos del acoplamiento embonan y son concéntricos con los orificios del acoplamiento.

Los acoplamientos tipo separador se alinean con el elemento separador eliminado del acoplamiento. Los acoplamientos tipo engranaje se alinean con los mismos métodos de alineación, excepto que las cubiertas del acoplamiento deben moverse hacia atrás fuera del alcance del trabajo de alineación.

Se debe realizar una revisión preliminar de la medición angular del espacio de acoplamiento con un calibrador de espesores, con un verificador cónico u otra herramienta. En lugar del calibrador de espesores, se puede medir la distancia entre núcleos.

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El espacio libre que se está confirmando se muestra en la Figura 10. Para esta revisión preliminar, no gire cada flecha. Se debe hacer la revisión a intervalos de

90° en cuatro lugares, generalmente a 0°, 90°, 180° y 270°. Si es posible, ajuste la alineación del equipo hasta llegar a 0.002” T.I.R. o menos, en las cuatro ubicaciones.

A continuación, sigue la revisión preliminar de la alineación paralela. Se puede usar un borde recto para revisar el descentramiento paralelo como se muestra en la Figura 10. De nuevo, no gire cada flecha, y revise la alineación paralela en cuatro lugares a intervalos de 90°. Revise primero la alineación en el eje horizontal y luego en el eje vertical.

Durante la alineación preliminar o final, siempre vuelva a revisar la alineación después de cualquier cambio. El movimiento en una dirección puede alterar la alineación y modificaciones realizadas en la otra dirección.

El descentramiento paralelo se debe volver a revisar si se hace cualquier ajuste a la alineación angular. La alineación angular se debe volver a revisar después de realizar cualquier ajuste a la alineación paralela.

Después de terminar la alineación preliminar, se puede conectar la tubería, canalización, etc. Se debe eliminar cualquier esfuerzo encontrado en las conexiones de la tubería. Primero se deben liberar las tensiones horizontales de la tubería. Esto se logra simplemente aflojando todos los pernos en las bridas de la bomba y buscar movimiento. Haga los ajustes a la tubería y a los soportes conforme sea necesario.

A continuación, se deben liberar los esfuerzos verticales. Haga modificaciones para liberar los esfuerzos horizontales o verticales en etapas. La primera vez los esfuerzos sólo son parcialmente relevados, deben seguir modificaciones adicionales.

La alineación final del equipo se realiza después de la colocación del “grout”, ya que la tubería esté en su sitio y los pernos de la placa base estén apretados en los cimientos.

Aunque la instrucciones de instalación del acoplamiento pueden permitir una desalineación mayor, la alineación debe estar dentro del rango de 0.004” en todas direcciones, o como lo requiera el fabricante o la especificación del usuario.

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Los métodos para la alineación final incluyen el de Borde y Cara, Reloj Indicador Invertido y Láser. El método de Borde y Cara se puede usar con las instalaciones más sencillas.

Se recomienda usar los métodos de Reloj Indicador Invertido o el Láser cuando la separación de la flecha entre el equipo sea mayor al 50% del diámetro exterior en el que los indicadores Relojes Indicadores entren en contacto con el borde del núcleo del acoplamiento.

A continuación se describe un resumen de cada uno de estos métodos.

MÉTODO DE BORDE Y CARA

El método de alineación de Borde y Cara se usa típicamente cuando no es posible girar ambas flechas o si hay limitaciones de espacio.

Una desventaja de este método es que los relojes indicadores están funcionando en la superficie del núcleo de acoplamiento. El núcleo puede tener imperfecciones, por ejemplo defectos en la superficie o excentricidad que hacen más difícil la alineación.

El objetivo de la alineación de Borde y Cara es 0.002” T.I.R. o menos cuando la bomba y el motor están a la temperatura de operación.

Este método obtendrá una lectura de descentramiento en el diámetro exterior (borde) de núcleo de acoplamiento del motor y una lectura angular en la cara del núcleo de acoplamiento y usará estas lecturas para ajustar el motor matemática o gráficamente para la ubicación requerida para la alineación.

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La Figura 11 muestra una vista del arreglo del Método de Borde y Cara. La barra indicadora también puede montarse en la flecha de la bomba si el espacio lo permite. La Figura 12 muestra las dimensiones y lecturas que se requieren para la alineación usando el Método de Borde y Cara. A continuación se encuentran definiciones usadas con el Método de Borde y Cara.

Se usan dos fórmulas para determinar los movimientos requeridos del motor. Las ecuaciones 2 y 3 definen los ajustes necesarios para las ubicaciones interna (IB) y externa (OB) del motor. Estas fórmulas se usarán para movimiento horizontal, usando las lecturas del reloj indicador horizontal, y para el movimiento vertical, usando las lecturas del reloj indicador vertical.

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Al considerar el movimiento horizontal del motor, el movimiento hacia la izquierda o derecha se basa en la vista desde atrás del motor, viendo hacia la bomba.

PROCEDIMIENTO DE ALINEACIÓN DE BORDE Y CARA

A continuación se detalla el procedimiento para alinear equipos usando el Método

de Borde y Cara.

1. Eliminar las Bases Desniveladas

a. Determinar si está presente la condición de base desnivelada. Siga los

procedimientos para eliminar la condición de base desnivelada, si existe.

2. Confirmar Flexión de Barra

3. Alinear el Motor de Izquierda a Derecha

a. Montar los relojes indicadores como se muestra en la Figura 11.

b. Registrar las mediciones “A”, “B” y “D” como se muestra en la Figura 12.

c. Ajustar a “Cero” los relojes indicadores de borde y cara en 0.000” en la

posición de las

9 horas de los acoplamientos, como se ve desde el motor. Consulte el

diagrama del reloj indicador en la Figura 13.

d. Gire 180° los indicadores en el eje del motor hasta que estén en la posición

de las 3 horas.

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MÉTODO DE RELOJ INDICADOR INVERTIDO

El método de alineación por Reloj Indicador es el más común y se

recomienda para casi todas las instalaciones.

El método por reloj indicador invertido utiliza la medición relativa de las

líneas centro de dos ejes opuestos. Este método obtiene dos lecturas

del indicador en el acoplamiento.

Estas lecturas se usan para ayudar a determinar matemática o

gráficamente los ajustes y las cuñas necesarios para cada base de

apoyo del motor o Unidad móvil.

Las mediciones se tomarán en los planos horizontal y vertical de los ejes.

Los indicadores se acomodarán como se indica en la Figura 14.

Un indicador se monta en cada eje opuesto entre sí 180°. Al leer los

indicadores, es importante observar la dirección desde “cero” en la que

viaja

la aguja. Si viaja hacia la derecha, o mayor que cero (0), se considera

positivo (+). Si viaja hacia la izquierda, o menor que cero, se considera

negativo (-).

Como la graficación es un método para determinar la alineación del

equipo en el método de Reloj Indicador, es importante la consistencia

entre la instalación, fotos y el papel cuadriculado.

Para este artículo, la unidad móvil (motor) se considera que está al lado derecho de

la instalación, fotos y papel cuadriculado.

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PROCEDIMIENTO DE ALINEACIÓN DE RELOJ INDICADOR INVERTIDO

A continuación se describe el procedimiento para alinear equipo usando el

Método de Reloj Indicador Invertido. Nótese que algunos pasos son

idénticos al Método de Borde y Cara.

1. Eliminar las Bases Desniveladas

a. Determinar si está presente la condición de base desnivelada. Siga los

procedimientos para eliminar la condición de base desnivelada, si existe.

2. Confirmar Flexión de Barra

3. Alinear el Motor de Izquierda a Derecha (horizontal)

4. Montar los relojes indicadores como se muestra en la Figura 16.

5. Registrar las mediciones “A”, “B” y “C” como se muestra en la Figura 16.

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MÉTODO DE ALINEACIÓN CON LÁSER

El método de alineación láser se considera una técnica con resultados precisos que

brinda una forma más rápida y exacta de alinear equipos. Es ideal para alineación

de equipo en distancias largas y menos propensas a error por parte del usuario. Por

la gama de tecnología entre distintos fabricantes, los pasos para la alineación láser

no se discuten detalladamente en este artículo. El equipo de alineación láser

consta de un sistema transductor. En la Figura 17 se muestra un sistema de

alineación láser instalado en una bomba y motor eléctrico. El sistema contiene un

diodo láser y un sensor de posición en un soporte de montaje. El diodo emite un

rayo láser intermitente, no peligroso que es dirigido al soporte opuesto. El soporte

opuesto contiene un prisma que redirige el rayo

Láser de regreso a la posición del sensor. Al igual que otras técnicas de alineación

de ejes, estos se giran para determinar

las lecturas vertical y horizontal para

desalineación angular y paralela.

Las lecturas y posiciones del eje se

proporcionan automáticamente a una

pequeña computadora.

Entonces la computadora calcula el

movimiento relativo necesario para la

base de la máquina móvil. La Figura 18

muestra una vista de la computadora de

diagnóstico.

Sin embargo, existen inconvenientes y

limitaciones para el método de alineación

láser. El equipo de alineación láser

generalmente cuesta más de $10,000. Las

compañías de servicio o las que tienen

muchas bombas o bombas grandes, son los

compradores principales de equipo de

alineación láser.

El ambiente en el que se usa el

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equipo de alineación láser también constituye una limitación. La

temperatura atmosférica debe estar entre 0° y 55° C para el uso de la

alineación láser. El ambiente también debe estar libre de vapor, polvo o

corrientes de aire.

REVISIONES FINALES Y CIERRE DEL TRABAJO

Después de alinear el equipo, se deben realizar algunas tareas y revisiones adicionales.

• Asegurarse que todos los ejes girar libremente con los núcleos de acoplamientos instalados.

• Debe retirarse el equipo de seguridad y energizar el equipo.

Reinstale las precauciones de seguridad y termine el ensamble del acoplamiento

según las instrucciones de instalación.

• Gire los ejes acoplados para asegurar que giran libremente.

• Instale los guarda coples según los requerimientos de OSHA (Administración

de salud y seguridad ocupacional) o los que apliquen.

• Debe retirarse el equipo de seguridad y energizar el equipo.

Una vez que la bomba está lista para operar, deben llenarse la bomba y

la tubería que ha sido drenada. Conforme se vaya llenando la bomba y la

tubería del sistema, observe cualquier deformación de la tubería debida a

soporte inapropiado. La tubería mal soportada puede causar

desalineación.

Después de instalar la tubería, la unidad de bombeo se opera bajo

condiciones normales y ya que esté caliente, detenga la unidad de

bombeo para volver a revisar la alineación mientras está caliente. Esto

también asegura que no hay tensión adicional en la tubería.

Como parte de la precisión del proceso de alineación en las bombas verticales, se

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debe revisar la concentricidad y el descentramiento del eje del motor con el

ajuste de montaje. Esto siempre se debe hacer antes de ensamblar o reensamblar

el motor en la bomba.

Como regla general, la industria de proceso recomienda que el descentramiento del

eje y la concentricidad del ajuste de montaje deben ser de 0.002” de

descentramiento total del indicador (T.I.R.) por pie de diámetro de ajuste de ranura

de soporte del motor.

Además la cara de montaje debe estar perpendicular al eje y con 0.002” de T.I.R.

por pie de diámetro de ajuste de ranura.

El descentramiento del eje del motor no debe exceder de 0.002” T.I.R. ó

0.001” T.I.R. por pulgada de diámetro de eje, el que sea mayor. Para motor de

eje sólido, el juego axial del eje no debe exceder de 0.010” T.I.R., y se

recomienda 0.005” T.I.R. si la bomba tiene un sello mecánico.

Estos requerimientos pueden ser más rigurosos que los de la National

Electrical Manufacturers Association (NEMA) [1], pero son esenciales para

motores de eje sólido y velocidades de motor de 2 polos. Las tolerancias

típicas de NEMA son aceptables para turbinas de pozos profundos y rpm de 4

polos o velocidades más bajas. Algunos fabricantes y modelos no usan ajuste

de ranura entre la bomba y el motor, pero alinean el eje del motor a la caja de

carga de la bomba. El uso de esta práctica también es aceptable si el ajuste

de ranura no es concéntrico con el eje.

Durante la alineación vertical final, el motor debe tener 0.0005” por pulgada

de orificio para la caja de carga para bombas con sellos mecánicos, y 0.001”

por pulgada de orificio para la caja de carga para bombas empacadas.

Para motores grandes, es necesario el uso de tornillos de elevación para

mover el motor.

Page 25: Manual de Alineacion Laser

ALINEACIÓN DE EQUIPOS EN “TREN”

Hay ocasiones que se instalan más de dos piezas en “tren” para servicio. Un

ejemplo sería una bomba, reductor de engranajes y un motor. La alineación

de un tren puede ser más demandante debido a una variable adicional.

Es importante entender el equipo involucrado. Como se mencionó anteriormente,

se deben revisar los manuales de instalación y operación de todo el equipo del

tren. Se debe desarrollar un procedimiento consistente que proporcione una

secuencia

de alineación que se use cada vez que el equipo es alineado.Una guía usada en la

industria es la fijación de la pieza central del equipo, generalmente la caja de

engranajes y mover el otro equipo, en otras palabras, empezar en el centro y

moverse hacia afuera. Se deben tomar lecturas aproximadas para asegurar que

ninguna parte del equipo queden unidas por tornillos. Si el equipo está unido con

tornillos, la posición de todo el equipo se debe graficar para determinar la posición

óptima. Esta técnica es aceptable si todavía no se ha instalado la tubería. Si la

tubería ya está instalada y fija, entonces se debe tomar cuidados adicionales para

asegurar que la tensión de la tubería no se pone sobre la bomba.

DISEÑO ROBUSTO

El robusto diseño de aluminio y acero, es garantía de medidas estables y alineaciones fiables, incluso en malas condiciones. Dobles varillas para las unidades de medida, y la fijación de cadena para ejes, son otros detalles que logran un sistema de altas prestaciones.

A. Equipo hecho en aluminio anodizado.

B. Pantalla LCD, clara e iluminada. Fácil de leer incluso en malas condiciones de iluminación.

C. Fijaciones de cadena para ejes universales.

D. Niveles de burbuja en ambas unidades para un posicionamiento rápido y preciso.

E. Varillas dobles para cada unidad, hechas de acero inoxidable.

F. Cables con conexión empujar/tirar.

G. Unidades de medidas ligeras y pequeñas, fabricadas en aluminio.

Page 26: Manual de Alineacion Laser

H. Todas las configuraciones son fáciles de realizar desde el menú principal.

I. Teclado de membrana resistente, con todos los caracteres.

J. Puerto RS232 para impresora y conexión al PC.

K. Equipo operado con pilas. Larga duración.

Page 27: Manual de Alineacion Laser
Page 28: Manual de Alineacion Laser

El alineador de ejes láser rápido, fácil y asequible

Alineador de ejes láser fácil de usar que no requiere formación específica. En

comparación con los métodos tradicionales con reloj comparador, el proceso de

alineación de ejes se simplifica, ya que no requiere cálculos adicionales para

realizar los ajustes necesarios.

Page 29: Manual de Alineacion Laser

• Acciones de alineación mostradas con el láser: los valore de las patas y

el acoplamiento se muestran en tiempo real y de forma clara durante

todo el proceso de alineación, facilitando y agilizando la corrección de

alineación

• Comprobación de pata coja: la función de pata coja ayuda a comprobar

si la máquina se asienta de forma uniforme sobre todas las patas;

comprobación fundamental para una correcta alineación de los ejes.

• Fácil prealineación: en las máquinas extremadamente desalineadas, los

rayos láser y los barre posibilitan una rápida prealineación

• Rápido posicionamiento de las unidades de medición: las unidades de

medición se posicionan rápida y fácilmente utilizando los niveles de

burbuja integrados.

• Rápido posicionamiento de las unidades de medición: las unidades de

medición se posicionan rápida y fácilmente utilizando los niveles de

burbuja integrados.

• Uso global: sin idiomas, el sencillo proceso de tres pasos y las unidades

de medición seleccionables por el usuario (en milímetros o pulgadas)

permiten utilizarlo globalmente.

• Fácil para usuarios inexpertos: la guía de inicio rápido permite que

prácticamente cualquier técnico se familiarice rápidamente con el

proceso. Se suministra un CD con instrucciones en varios idiomas, vídeo

formativo e informes de alineación

Alineación de ejes

Es un hecho.

La desalineación del eje supone hasta un 50% de los costes relacionados con

los fallos de las máquinas rotativas.

Los ejes pueden sufrir desalineaciones angulares o paralelas y normalmente

ambas ocurren tanto en el plano horizontal como en el vertical.

Page 30: Manual de Alineacion Laser

Desalineación paralela

Desalineación angular

Alineación correcta

Page 31: Manual de Alineacion Laser

No alinear sus ejes puede acarrearle muchos problemas, como

• Mayor fricción y, por tanto, consumo energético

• Fallos prematuros en rodamientos y juntas

• Fallos prematuros en ejes y acoplamientos

• Pérdidas excesivas de lubricante por las juntas

• Fallos en los pernos de acoplamiento y de base

• Mayor vibración y ruido

Page 32: Manual de Alineacion Laser

El método más usado es no hacer nada!

Muchos piensan que los acoplamientos flexibles y los rodamientos soportan la

desalineación de la maquinaria.

Lo pagará en forma de fallos de maquinaria y un consumo energético excesivo.

Regla/nivel

• Mejor que no hacer nada

• Rápido y sencillo

• La precisión varía mucho entre usuarios

• No ofrece consejos reales sobre cómo alinear

Relojes comparadores

• Muy buen método si sabe lo que hace y tiene el tiempo necesario

• Necesita formación para obtener buenos resultados sistemáticos

• El arqueamiento de la barra de medida puede ser un problema

Page 33: Manual de Alineacion Laser

Alineación láser

• El método por excelencia

• Resultados precisos sistemáticos

• Las herramientas SKF son rápidas y fáciles de usar

• Los rayos láser no se arquean

• Las correcciones necesarias aparecen directamente en la pantalla

• Maximiza el tiempo productivo de la máquina y ahorra energía