Verificacion de Elementos

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Verificación de elementos e instalación de máquinas VERIFICACIÓN DE ELEMENTOS E INSTALACIÓN DE MÁQUINAS

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En la mayoría de operaciones de montaje es necesario realizar una serie de verificaciones, las cuales nos determinarán el correcto funcionamiento de los mecanismos una vez terminado el trabajo. Las máquinas son un conjunto de piezas, por lo que la verificación de estos elementos es indispensable para conseguir un equipo con determinadas características de funcionamiento.

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Verificación de elementos e instalación de máquinas

VERIFICACIÓN DE ELEMENTOS E INSTALACIÓN DE MÁQUINAS

LUIS MARIA MARTINEZ GONZALEZ

ASIGNATURA: SISTEMAS MECÁNICOS

1º MECATRONICA INDUSTRIAL

Verificación de elementos e instalación de máquinas

ÍNDICE

VERIFICACIÓN DE ELEMENTOS

Verificación de superficies planas

Verificación de la posición de superficies

Verificación del paralelismo

Verificación de las dimensiones de las piezas

Verificación de los ajustes cónicos

INSTALACIÓN DE MÁQUINAS

Fundaciones

Anclaje

Aislamiento

Nivelación

Alineación

Verificación Geométrica y Práctica

BIBLIOGRAFÍA

Verificación de elementos e instalación de máquinas

VERIFICACIÓN DE ELEMENTOS

En la mayoría de operaciones de montaje es necesario realizar una serie de verificaciones, las cuales nos determinarán el correcto funcionamiento de los mecanismos una vez terminado el trabajo. Las máquinas son un conjunto de piezas, por lo que la verificación de estos elementos es indispensable para conseguir un equipo con determinadas características de funcionamiento.

Antes se utilizaban elementos de verificación poco precisos como escuadras, reglas, o bloques patrones. Más tarde se completó estos elementos con el reloj comparador y actualmente se sigue actualizando los útiles, incluyéndoles láser por ejemplo.

Las verificaciones más habituales a realizar son:

• Verificación de superficies planas.

• Verificación de la posición de superficies.

• Verificación de ejes.

• Verificación de ajuste de piezas.

• Verificación de los ajustes cónicos.

VERIFICACIÓN DE SUPERFICIES PLANAS

Las posibles formas de verificar superficies planas son mediante reglas, estas se suelen asentar sobre la superficie a verificar comprobando visualmente la amplitud de la rendija que se forma. Consiste en colocar la regla con una inclinación aproximada de 60º para garantizar que solo la arista de la misma toca el plano a verificar. Se observará entre la regla y la pieza una rendija de luz.

Cuando esta rendija de luz es uniforme en las diversas posiciones en que se coloque la regla sobre la pieza, se dice que la cara verificada está plana. Las irregularidades en la rendija de luz indican la naturaleza de los errores.

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Otra forma que utilizaremos cuando necesitemos más precisión, se emplea el método basado en la utilización de un reloj comparador que se desliza sobre la superficie a verificar. El soporte del reloj estará colocado sobre un soporte magnético y un plano de referencia.

Finalmente encontramos el método mediante marmoleado. Se aplica sobre el mármol una fina capa de un producto colorante, azul de Prusia. A continuación se apoya la superficie a verificar de forma que esta queda marcada en una serie de puntos. Cuando la impresión que se genera en la pieza sea uniforme, implicará una buena planitud.

Otros sistemas de verificación son los ópticos, en los que se utiliza un anteojo fijo, por el cual se observa a otro elemento que recibe el nombre de mira. Ésta, al ser desplazada, permite observar las variaciones. No son recomendables para grandes superficies porque al incrementarse la longitud aumenta el error. También se usa el láser, que su método de funcionamiento es similar al método óptico.

VERIFICACION DE LA POSICION DE SUPERFICIES

Verificación de la perpendicularidad entre dos planos.

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Los métodos utilizados para realizar la verificación de la perpendicularidad de dos planos lo ordenamos según la precisión que se requiera:

• Mediante una escuadra convencional.

• Con un rodillo o escuadra de verificar y bloques patrón. Se coloca el rodillo al lado de la pieza, se introduce un bloque patrón con una anchura determinada en la parte inferior. Encima de estos se intentará calar un bloque patrón que tenga las mismas dimensiones que el primero. Si entra por deslizamiento, la verificación es correcta. De lo contrario, se irán probando otros juegos de bloques hasta encontrar el adecuado. Con la diferencia de medidas podremos calcular el error.

• Mediante una escuadra de precisión y un reloj comparador.

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Perpendicularidad entre dos ejes.

La perpendicularidad entre dos ejes la podemos verificar en dos casos:

• Los ejes son inmóviles: empleamos una escuadra de precisión que posea una base en forma de “V”, la cual apoyaremos sobre el eje. Sobre el otro haremos reposar el soporte del reloj comparador que poseerá una forma adecuada a la superficie donde se adapte, para posteriormente deslizarlo longitudinalmente.

• Cuando los ejes son móviles: anclamos el reloj comparador a un eje, y lo apoyaremos sobre el otro. Se hace girar el primero 180º, observándola variación en la medida.

VERIFICACIÓN DEL PARALELISMO

Paralelismo entre dos planos

Se acopla un reloj comparador a un soporte de deslizamiento, que se apoyará en una superficie haciendo reposar el palpador del reloj en la otra de forma perpendicular, desplazando el conjunto.

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Paralelismo entre dos ejes.

Utilizamos un soporte en forma de “V” donde colocaremos el reloj comparador. Esto lo colocamos en un eje, y el otro extremo, el palpador lo colocamos en el otro eje.

Movemos el eje donde apoyamos el palpador y buscamos el punto mas bajo, esto lo repetimos por todo el eje.

Si comprobamos que lo que el reloj señala a lo largo de todo el eje lo mismo, esto quiere decir que el eje está alineado.

Paralelismo entre una guía formada por dos planos y un eje

Con la ayuda otra vez del reloj comparador y como indica la figura.

Verificación de la concentricidad, la rectitud de la generatriz y la perpendicularidad de superficies planas respecto al eje de giro.

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-Concentricidad: se realiza colocando el reloj comparador sobre un eje y a continuación se le hace girar, esto se realiza en varios puntos y si no existe variación en el reloj la concentricidad será correcta.

-Rectitud de la generatriz: colocamos el reloj sobre el eje y a continuación lo desplazamos longitudinalmente observando si existen variaciones en el reloj y si no existe variación en el reloj la rectitud será correcta.

-Perpendicularidad de superficies planas respecto al eje de giro: En este caso utilizamos un comparador mixto o de palanca, a continuación se coloca sobre la superficie lateral para después girar el eje y observamos que existe una variación.

Desplazamiento axial de un eje o una superficie.

Debemos colocar el reloj comparador tocando con el palpador la superficie axial de un eje y observamos a continuación que se mueve la marca del reloj comparador.

VERIFICACIÓN DE LAS DIMENSIONES DE LAS PIEZAS

Antes de su colocación en la maquina se deberá comprobar la dimensión de las mismas. Para realizarlo utilizaremos el útil más adecuado.

VERIFICACIÓN DE LOS AJUSTES CÓNICOS

Pintamos la zona cónica mediante un rotulador del macho del ajuste, y introducimos el macho en la hembra. Una vez ajustado debemos observar que la hembra en el interior está pintada por todo el cono, entonces podremos decir que es correcto el ajuste cónico.

INSTALACIÓN DE MAQUINAS

Una adecuada instalación de la maquinaria es fundamental para maximizar la fiabilidad y minimizar los costos del ciclo de vida.

Por el contrario, una instalación incorrecta es una fuente permanente de tiempo de inactividad, problemas con la calidad del producto, disminución de la capacidad y altos costos de operación.

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Si bien los requisitos de instalación varían en función del tipo de máquina y su función, se pueden identificar las mejores prácticas que deben seguirse.

Fundaciones

Determinar si la estructura de apoyo (fundación) tiene suficiente masa y rigidez para permitir que la maquina opere en o cerca de su estado de equilibrio.

La falta de masa y/o rigidez causas fuerzas normales de funcionamiento generando niveles de vibraciones anormales que reducen la vida útil y aumentan la frecuencia de mantenimiento.

La fundación debe ser capaz de llevar la carga aplicada sin asentarse, flexionarse o aplastarse.

Anclaje

Los pernos de anclaje aseguran la maquina a su fundación. El uso de métodos apropiados garantiza una rigidez, y un acoplamiento permanente de las piezas. Cuando las maquinas están ancladas a una base de hormigón los pernos J se fijan en el hormigón cuando éste se vertió. Selecciones el tamaño de pernos para asegurar un par de apriete adecuado para evitar que se afloje con el tiempo.

Tener cuidado al seleccionar el grado de tornillo, y determinar si el patrón demontaje será lo suficientemente rígido como para bloquear las placas de montaje a la fundación. El uso de concreto hidráulico y pernos recto de montaje no se recomienda porque estos tornillos tienden a aflojarse con el tiempo. Para máquinas montadas en altillos o pisos superiores, la selección de pernos de anclaje y la configuración es aún más crítica. En este caso, los pernos de anclaje debe cumplir dos funciones fundamentales: deben mantener la máquina en su lugar por lo que no puede flexionar, doblar o desviar, y debe aislar la máquina de la fundación para evitar la transmisión de las energías generadas en la fundación.

Aislamiento

Una maquinaria genera energía (vibración) que deben ser absorbidas por la fundación o atrapada dentro de la máquina. Máquinas acopladas, en que la energía generada por una, se transmite a otra máquina, es una fuente crónica de problemas de fiabilidad. Esto es

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especialmente cierto en las plantas que tienen múltiples líneas de proceso continuo, como las máquinas papeleras, impresión de alta velocidad y líneas de procesamiento de metales.

Cuando una máquina está montada sobre una plataforma de hormigón, la plataforma debe ser independiente del suelo alrededor. Normalmente, la plataforma se forma y se vierte directamente en la roca y se da 0,5” a 1” de separación entre ésta y el suelo alrededor para garantizar el aislamiento. Esto permite que las energías generadas por la máquina puedan ser absorbidas y evita que la vibración externa pueda entrar en la máquina.

Cuando una máquina se monta directamente sobre el suelo, el aislamiento debe llevarse a cabo mediante el uso de muelles o almohadillas elastoméricas específicamente diseñadas para absorber o detener la transmisión de la energía generada. Tenga cuidado al seleccionarlos. Los aislantes están diseñados para casos específicos de bandas relativamente estrechas de frecuencias (por ejemplo, 18 a 21 Hz) y no aíslan las frecuencias fuera de sus anchos de banda funcional. Cuando está debidamente instalado y tamaño adecuado, ellos hacen un buen trabajo de protección de las máquinas de las energías generadas y de las de fuentes externas. El tamaño inadecuado o mal instalados, son absolutamente inútiles.

Nivelación

Con pocas excepciones, la maquinaria está diseñada para funcionar en un plano horizontal perfecto. Normalmente, un nivel de burbuja es suficiente para nivelar la máquina adecuadamente, pero las nuevas técnicas tales como dispositivos de alineación láser también puede ser utilizado. Todo el tren de la máquina debe estar al mismo nivel y en el plano horizontal adecuado.

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El error más común es el método utilizado para calzar los pies de montaje. Muchas plantas no utilizan los paquetes de cuña que proporcionan un apoyo en la huella completa. Los paquetes de cuñas proporcionan una conexión rígida entre los pies de montaje y la fundación. Las superficies deben ser planas y paralelas para garantizar que no haya vacíos o deflexiones en las articulaciones apernadas.

Alineación

El requerimiento final es la correcta alineación de la máquina conductora yla unidad conducida. Considerando que la nivelación asegura que todo el trende la máquina está a nivel en la fundación, el alineamiento asegura que el eje común entre el eje conductor y el conducido son impulsados exactamente en los mismos planos vertical y horizontal.

En general, relojes indicadores o instrumentos de alineación láser se utilizan para proporcionar los ajustes de alineación requeridos.

Las especificaciones de alineación varían dependiendo del tipo de máquina. Pero normalmente, los ejes deben ser paralelos y en el mismo plano en un desvío máximo de 0,025 a 0,050 mm.

Los requisitos de instalación real se deben proporcionar para una maquinaria nueva. La información se puede obtener del vendedor, manuales de operación y mantenimiento. Siga las recomendaciones adecuadas para garantizar una operación libre de problemas.

Las simplificaciones u omisiones durante el proceso de instalación garantiza que una máquina se convertirá en un dolor de cabeza crónico para mantenimiento.

Compruebe periódicamente las instalaciones de máquinas existentes.

Fundaciones asentadas, pernos corroídos o aflojados, las cuñas deterioradas y los cambios de alineación.

Visitas de inspección periódicas ayudarán a prevenir muchos de los problemas que resultan en tiempos de producción perdido, baja calidad del producto y costos elevados.

Verificación geométrica y práctica

Los dos tipos de verificaciones no se excluyen uno a otro.

La verificación geométrica tiene por finalidad controlar las posiciones de los órganos, ejes o trayectorias. Construyen una verificación de la máquina en estado estático y mediante un análisis detallado permiten establecer un verdadero diagnóstico de la disposición geométrica del conjunto.Sin embargo máquinas geométricamente correctas no producen necesariamente un trabajo aceptable, en razón principalmente de las vibraciones debidas a engranajes defectuosos o mal montados, o a defectos de construcción tales como apoyos imperfectos de carros, no revelados por las verificaciones geométricas.

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La correcta ejecución de las verificaciones geométricas es larga y, sobre todo, no está al alcance de todos los talleres. Para efectuarlas es necesario disponer de determinado material metrológico, saber emplearlo e interpretar los resultados obtenidos.

En la verificación práctica las pruebas prevén para cada tipo de máquina-herramienta, la ejecución de una o varias piezas, cuidadosamente elegidas, que hagan intervenir ciertas funciones fundamentales de la máquina.

La realización de estas pruebas práctica pueden efectuarla el usuario, después de la instalación de la máquina, con personal de calificación profesional media, en condiciones normales de trabajo.

Si se realiza en una misma máquina los dos tipos de verificación, geométrica y práctica, y si existen contradicciones entre los resultados que se refieren a una misma verificación particular, los resultados obtenidos en la prueba práctica son lo que hay que considerar. Sin embargo, únicamente las verificaciones geométricas permiten un verdadero análisis de las calidades geométricas de una máquina-herramienta.

Condiciones para la verificación geométrica.

Existen dos operaciones fundamentales para la certeza de las medidas y la conservación de la precisión original de la máquina:

1. Colocación de la máquina sobre una fundación adecuada con interposición de las cuñas o tornillos de nivelación que permitan compensar un hundimiento eventual del suelo y restablecer la nivelación, si es preciso, prever un aislamiento contra las vibraciones.

2. Nivelación general correcto de la máquina, efectuada según las normas indicadas por el constructor y que son las que han sido utilizadas en sus talleres en el momento del montaje y de la verificación en fábrica.

3. Antes de comenzar las verificaciones, hay que hacer trabajar la máquina incluso en sobrecarga, de manera que alcance su temperatura normal de funcionamiento, a fin de que las dilataciones hayan llevado a los órganos a las posiciones efectivas que tendrán una vez en servicio.

Diferencias geométricas admisibles.

La magnitud de las diferencias geométricas admisibles depende de la calidad de precisión exigida de la máquina, que está condicionada asimismo por la de las piezas a obtener y por las necesidades propias de su funcionamiento. El orden de las verificaciones está previsto de tal forma que supongo el mínimo de errores acumulados.Para ciertos órganos el sentido de las diferencias admisibles debe determinarse de tal manera que su deformación elástica en carga y el desgaste en servicio tiendan a aproximarlos a la posición ideal que deben ocupar.

BIBLIOGRAFÍA

Verificación de elementos e instalación de máquinas

- Montaje y mantenimiento mecánico; E Ortea- Montaje ajuste y verificación de elementos de máquinas; J. Schrock; Reverte,

1965.- Montaje e instalación en planta de maquinas industriales; Pablo Comesaña

Costas, Ideas propias Editorial, 2004- www.google.com