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7/17/2019 Manual Alineamiento Equipo Rotativo http://slidepdf.com/reader/full/manual-alineamiento-equipo-rotativo 1/125 1. LA  IMPORTANCIA DEL   ALINEAMIENTO DE MAQUINAS  Está comprobado  que el desalineamiento  es la causa de más del 50% de las averías en las máquinas rotativas,  le sigue el  desbalance con más del  45% y otros problemas como el de lubricación,  montaje, etc.  Estas fallas producen grandes pérdidas  financieras debido al daño prematuro de la maquinaria,  las pérdidas de producción y el consumo excesivo de energía.   Estadísticamente,  más del 50% de las máquinas existentes están excesivamente desalineadas.   Las causas de este problema son: falta de entrenamiento,  de instrumentos y del tiempo suficiente.  La responsabilidad  del  alineamiento  debe recaer  en todo consciente gerente, ingeniero,  supervisor,  capataz y mecánico.  La capacidad  de realizar  un buen alineamiento  está directamente ligado al conocimiento,  la habilidad y el deseo de hacerlo bien.  Existen importantes avances en el diagnóstico de problemas en maquinarias,  como son el análisis vibraciona l, el análisis de aceite y la termografía,  pero persiste la gran diferencia entre encontrar  un problema en una máquina y corregir  el problema.   También existen significativos avances en el instrumental  para correcciones mecánicas (desalineamiento,  desbalance y otros).  1.1 INCREMENTAR LA  VIDA UTIL  DE LA  MAQUINA ROTATIVA Un buen alineamiento  consigue:  Reducir  las fuerzas excesivas radiales y axiales en los rodamientos prolongando  su vida útil. Un aumento de la carga en un 20% en un rodamiento debido al desalineamiento  disminuye su vida útil en un 50%.  Eliminar  la posibilidad de falla del eje por  fatiga cíclica.  Minimizar  el desgaste de los componentes del acoplamiento.   Reducir  el consumo de energía (ahorros del 2 a 17%).  Tener  bajos niveles de vibración y ruido.  1

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1.  LA  IMPORTANCIA DEL  ALINEAMIENTO DE MAQUINAS 

•  Está comprobado que el desalineamiento es  la causa de más del 50% de  las averías en las máquinas rotativas, le sigue el desbalance con más del 45% y otros problemascomo el de lubricación, montaje, etc. 

•  Estas  fallas  producen  grandes  pérdidas  financieras  debido  al  daño  prematuro  de  lamaquinaria, las pérdidas de producción y el consumo excesivo de energía. 

•  Estadísticamente,  más  del  50%  de  las  máquinas  existentes  están  excesivamentedesalineadas. 

•  Las  causas  de  este  problema  son:  falta  de  entrenamiento,  de  instrumentos  y  deltiempo suficiente. 

•  La  responsabilidad  del  alineamiento  debe  recaer   en  todo  consciente  gerente,ingeniero, supervisor, capataz y mecánico. 

•  La  capacidad  de  realizar   un  buen  alineamiento  está  directamente  ligado  alconocimiento, la habilidad y el deseo de hacerlo bien. 

•  Existen  importantes  avances  en  el  diagnóstico  de  problemas  en  maquinarias,  comoson el análisis vibracional, el análisis de aceite y  la termografía,  pero persiste  la grandiferencia entre encontrar  un problema en una máquina y corregir  el problema. 

•  También  existen  significativos  avances  en  el  instrumental  para  correccionesmecánicas (desalineamiento, desbalance y otros). 

1.1  INCREMENTAR LA  VIDA UTIL DE LA  MAQUINA ROTATIVA 

Un buen alineamiento consigue: 

•  Reducir   las  fuerzas  excesivas  radiales  y  axiales  en  los  rodamientos  prolongando  suvida  útil.  Un  aumento  de  la  carga  en  un  20%  en  un  rodamiento  debido  aldesalineamiento disminuye su vida útil en un 50%. 

•  Eliminar  la posibilidad de falla del eje por  fatiga cíclica. 

•  Minimizar  el desgaste de los componentes del acoplamiento. 

•  Reducir  el consumo de energía (ahorros del 2 a 17%). 

•  Tener  bajos niveles de vibración y ruido. 

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•  Minimizar   la  flexión  del  eje  desde  el  punto  de  transmisión  de  potencia  en  el acoplamiento,  al  rodamiento  lado  acoplamiento.  Mantener   la  tolerancia  internaapropiada del rotor. 

•  Evitar  sobrecalentamientos de la maquinaria. 

•  Evitar  daños en sellos y obturaciones. 

1.2  TRES  COSAS  QUE  SE  NECESITAN  SABER  PARA   ALINEAR  MAQUINASROTATIVAS 

1. ¿Dónde están las máquinas cuando no están funcionando? 

2. ¿Qué posición adquirirán o tomarán las máquinas cuando f uncionen? 

3.  Sí las máquinas se mueven desde una posición cuando están paradas a otra cuandotrabajan,  ¿a  qué  rango  de  posición  aceptable  deben  estar   cuando  las  máquinas  sealinean  fuera  de  servicio,  para  que  cuando  funcionen  mantengan  tolerancias  dealineamiento aceptables?  O simplemente, 

¿Dónde están éstas? ¿Dónde deben éstas ir? 

¿Dónde deben estar? 

1.3  LOS COSTOS DEL DESALINEAMIENTO 

Incurren continuamente en: 

•  Pérdida de producción. 

•  Degradación mecánica. 

•  Consumo de energía. 

Medidos contra sus costos para: 

•  Medir  el desalineamiento. 

•   Analizar  la situación y determinar  la precisión del alineamiento. •  Corregir  el desalineamiento existente. 

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Daño potencial sevrodamientos y a

Potencial for severotors-bearings

Metal machinery c

Deterioro in icial de loscomponentes de la

maquinaria 

Figura 1. Vida útil de una máquina rotativa sujeta a desalineamiento 

1000

100 

Meses de 10 

funcionamientocontinuo 

1

0.2 50

3

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1.4  SINTOMAS DEL DESALINEAMIENTO 

•  Fallas prematuras de rodamientos, sellos, acoplamiento o ejes. 

•  Vibración radial y axial excesiva. 

•   Altas  temperaturas en  la carcasa cerca de  los  rodamientos o altas  temperaturas delaceite de lubricación. 

•  Excesiva fuga de aceite lubricante por  los sellos de los rodamientos. 

•  Soltura de los pernos de anclaje (problemas de ''pie flojo''). 

•  Soltura o rotura de los pernos del acoplamiento. 

•  Calentamiento del acoplamiento mientras esta f uncionando. 

•   Alto e inusual número de fallas del acoplamiento o desgaste rápido del mismo. 

•  Los  defectos  del  eje  y  acoplamiento  (''runout'') pueden  tender   a  incrementarsedespués de algún tiempo de funcionamiento del equipo. 

•  Rotura de los ejes (o agrietamiento) en o cerca a los asientos de los rodamientos o de las masas del acoplamiento. 

•  Consumo de energía más alto del normal. 

1.5  LOS PASOS COMPLETOS DE UN TRABAJO DE  ALINEAMIENTO 

•   Adquirir   instrumental  y  dispositivos  de  medición  adecuados,  así  como,  contar   conpersonal entrenado. 

•  Obtener  información relevante sobre el equipo que se está alineado. 

•  Tomar   las  medidas  necesarias  de  seguridad  y  puesta  fuera  de  servicio  de  lamaquinaria. 

•  Realizar  las inspecciones preliminares. 

•  Realizar  un alineamiento grueso del equipo, para luego medir  con precisión la posición de los ejes.

•  Realizar  los cálculos y determinar  los movimientos. 

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•  Reposicionar  la Maquinaria. 

•  Ponerla en operación y monitorear  a las condiciones normales de funcionamiento. 

1.6  FRECUENCIA DE VERIFICACION DEL  ALINEAMIENTO 

•   Aproximadamente dos horas como promedio puede durar  el movimiento desde que lamaquinaria está parada hasta que alcanza sus condiciones térmicas de operación. 

•   A un equipo recién instalado se recomienda verificar  el alineamiento dentro de los 3 a 6 meses del inicio de la operación. 

•  Basado en lo que se halle durante la primera o segunda ''verificación del alineamiento'' 

se  orientará  la  inspección  y  las  correcciones.  En  promedio,  el  alineamiento  de  todoequipo debe ser  verificado con una rutina anual. 

1.7  MISALIGNMENT & ENERGY COMSUMPTION 

If alignment practices are “hir  or  miss” in your  facility, then improved alignment, may have 

a substantial impact on your  energy bill. Precision alignment, and typically can reduce yourenergy loss by 5% - 12%. 

TO CALCULATE SAVINGS: 

1.Measure before and after  alignment amperage. 2.Find the difference 3.Get motor  data: voltage, power  factor  4.Find the cost of  energy for  your  plant. 

kW = (vol ts x amps x pf x 1.732) 

1000 

annual savings = 8400 x kW x cost 

Example: 

30 hp motor  460 volts .92 pf  Before: 36 amps After: 32 ampsDifference: 4 amps 

kW = (460 x 4 x .92 x 1.732) 

1000 kW = 2.931 

annual savings = 8400 x 2.931 x 0.065 = $ 1600.32 

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1.8  MISALIGNMENT  AND BEARING LIFE 

Misalignment generates unnecessary  forces.  Anti-friction bearing  life  is decreased at  thecube of  increased force. 

•  BEARING LIFE EQUATION 

= 16,700 ⎡  ⎤ 

 L10 dynamic capacity x load rating ⎢  ⎥ 

= hours of   life rpm ⎣  force ⎦

•  SIMPLIFIED CALCULATION OF REDUCED LIFE 

-  Twice the misalignment: 2³ = 2 x 2 x 2 = 8 One eighth the life 

-  Three times the misalignment: 3³ = 3 x 3 x 3 = 27 

One twenty seventh the life 

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2.  CIMENTACIONES, PLATOS  – SOPORTES Y TUBERIAS 

•  Muchos problemas de desalineamiento se deben al diseño de la instalación, deterioro de  los  platos  –  soportes  o  a  la  misma  carcasa  de  la  máquina  y  las condiciones  delsuelo donde están asentadas las máquinas y cimentaciones. 

•  La  vibración  (o  ruido)  tolerable  que  puede  transmitirse  a  través  de  la  estructura  alentorno. 

•  El tiempo que una máquina permanecerá alineada con precisión, depende de posiblesmovimientos por  su peso y vibración, así como por  el calor  transmitido por  conducción y radiación por  la máquina al plato  – soporte, concreto y estructura. 

2.1  CIMENTACIONES 

Tipos: 

•  Cimentaciones Rígidas. 

•  Cimentaciones Flexibles. 

2.1.1  Cimentaciones Rígidas 

Ventajas 

•  Brinda una plataforma estable para la sujeción de la maquinaria. 

•  Más fáciles de construir  que las cimentaciones f lexibles. 

•   Absorben  el movimiento o vibración. 

•  Pueden aislar  el movimiento residual mediante la adición al bloque de cimentación dematerial absorbente de vibración. 

Desventajas 

•  Degradación eventual por  si se  localizan  fuera de  las edificaciones y  las condicionesclimáticas cambian radicalmente durante el año. 

•  En maquinarias con tuberías sin soportes, pueden producirse fuerzas  externas. 

•  Posibilidad de absorber  vibración de otras máquinas vecinas. 

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2.1.2  Cimentaciones Flexibles 

Ventajas 

•  Plataforma  estable  para  la  sujeción  de  la  maquinaria  rotativa,  permitiendo  que  lainstalación  completa  se mueva  en  el  caso  de  f uerzas  externas  tales  como  esfuerzospor  tuberías. 

•  Habilidad  para  aislar   cualquier   vibración  de  las  máquinas  instaladas  en  ellas  a  lasestructuras  vecinas  y  aislar   a  la  unidad  de  la  transmisión  de  vibración  de  otrasmáquinas cercanas. 

Desventajas 

•  Más difíciles de construir  y mantener  que las cimentaciones r ígidas. •  Si existe excesiva vibración en  la maquinaria por  períodos  largos pueden producirsedaños potenciales. •  Degradación potencial de los resortes  – soportes. 

2.2  PLATOS  – SOPORTES (BASEPLATES) 

Tipos: 

•  De fundición.

•  Prefabricados. 

2.2.1  El Concreto, el Cemento y la Lechada de Cemento (grout) 

•  El concreto es una mezcla de material inerte y cemento. 

•  La lechada de cemento (Grout) puede tener  una base de cemento o una de epoxy. 

•  El  cemento,  comúnmente  piedra  caliza  y  arcilla,  mezclado  con  agua  actúa  comocohesionador  del material inerte. 

2.2.1.1  El Concreto 

Cantidades de mezcla de Concreto 

Material  Baja rigidez   Al ta rigidez  Agua 

Cemento 

 Agregados 

15% 

7% 

78% 

20% 

14% 

66% 

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•  Esfuerzo de comprensión típica del concreto: de 1000 a 10000 psi •  Esfuerzo de comprensión del concreto de cimentaciones: de 3000 a 4000 psi 

•  Se obtiene una resistencia a la compresión del concreto normalmente de 70  – 80% de su valor  final a los 6 - 8 días después del vaciado inicial.

Tipos de Cementos según la  ASTM 

TIPOS  NOMBRE  DESCRIPCION 01  Normal  Propósito general 02  Modificado  Cuando se requiere bajo calor  de hidratación. 03  Rápido alta Resistencia  Cuando  se  requiere  una  alta  resistencia  en  poco

tiempo. 04  Bajo Calor  de HidrataciónTípicamente  usado  en  represas  para  reducir 

agrietamientos y contracciones. 

05  Resistencia al

 Sulfato  Usado

 cuando

 está

 expuesto

 a 

suelos 

con 

altocontenido de alcalinos. 06   Aire Retenido  Usado  cuando  está  presente  una  acción  severa  de

congelamiento 

Concreto Reforzado 

El concreto es diez veces más fuerte en compresión que en tensión. 

2.2.1.2  Enlechado (Grouting) 

•  Utilizado como ligazón f inal entre la estructura base y el concreto de la cimentación. •  Hay dos clases de lechada (grout) con base de cemento y con base epóxica. 

2.2.2 Consejos para diseñar  buenas cimentaciones 

•   Asegúrese  que  la  frecuencia  natural  del  sistema  cimentación-estructura-suelo  nocoincida  con  cualquiera  de  las  frecuencias  o  armónicas  de  la  máquina  rotativa  enfuncionamiento. 

•  Diseñe la cimentación y la estructura, propiciando el espacio suficiente para el tendido 

de las tuberías y para la ejecución de los trabajos de mantenimiento en el equipo, asícomo dotar  de las previsiones necesarias para el alineamiento de las máquinas. 

•  Provea de  juntas vibratorias o espacios de aire entre la cimentación de la maquinaria y la estructura vecina del edificio para prevenir  la transmisión de vibración. 

•   Asegúrese de que haya suficiente espacio en los agujeros de los pernos de anclaje de la carcasa que permitan su expansión. 

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•  Minimice la altura de la línea central de rotación desde el plato  – soporte. 

•  Proteja  la  cimentación  de  cualquier   calor   radiante  generado  por   la  maquinaria,  delvapor  o de cualquier  línea caliente de proceso aislándola donde sea posible. 

2.2.3  Consejos para la instalación de cimentaciones y de máquinas rotativas 

•  Use vibradores de concreto para eliminar   las bolsas de aire del encofrado durante elproceso de vaciado. 

•  Revise el plato  – soporte por  si está distorsionado. Los métodos ópticos y láser  puedenutilizarse para este fin. 

•  Refiérase a  las especificaciones  API 610 para más  instrucciones sobre el enlechado. Permita una cura mínima de 48 horas, antes de montar  el equipo rotativo en la base.

•  Instale pernos de empuje para conseguir  el movimiento del equipo en tres direcciones,vertical,  lateral y axial. Si no se usa pernos de empuje, proporcione suficiente espacioentre  el  plato  –  soporte  y  el  equipo  rotativo  para  insertar   una  gata  hidráulica  y  poderlevantar  el equipo para enlainarlo. 

2.3  ESFUERZOS DEBIDO  A TUBERIAS 

Se producen por: 

•  La expansión o contracción de las tuberías debido a los cambios de temperatura. 

•  Instalaciones de tuberías con mecanismos defectuosos de soporte. 

2.3.1  Verificación de Esfuerzos en Tuberías de Equipos Rotativos 

Hay dos métodos básicos utilizando indicadores diales: 

•  Controlando el movimiento vertical y horizontal de los extremos de la carcasa. 

•  Controlando el movimiento del eje de la unidad motriz o impulsada. 

2.3.2  Las  Fuerzas Excesivas por  las  Tuberías 

Ocasionan: 

•  Distorsión de la carcasa variando las tolerancias internas de la máquina. 

•  Movimiento de carcasa a corto (o largo) plazo, produciendo desalineamiento. •  Soltura o rotura de los pernos de anclaje. 

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2.3.3  Lista de Puntos a Verificar  por  Inspección  Visual 

•  Posición apropiada de los soportes colgantes de tuberías. •  El movimiento libre de las  juntas de expansión. 

•  El ajuste de los pernos de bridas. 

•  El agrietamiento de las bases de concreto. 

•  Soltura de los pernos de anclaje en la cimentación. 

•  Paquetes de lainas trabajando sueltas y pines guías dañados. •  Lainas oxidadas o con pintura. 

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3.  ACOPLAMIENTOS FLEXIBLES Y RIGIDOS 

Diseñados para soportar  un desalineamiento de ejes cuando el equipo está parado o enoperación. 

Tolerancias de desalineamiento en acoplamientos y ejes: 

•  Desalineamiento admisible en el acoplamiento, tolerancia del acoplamiento. 

•  Desalineamiento admisible en el eje acoplamiento tolerancia de alineamiento. 

El Rol de un  Acoplamiento: 

•   Admitir  cantidades limitadas de desalineamiento angular  y paralelo. 

•  Transmitir  la potencia. •   Asegura  que  no  haya  pérdida  de  lubricante  de  la  caja  de  grasa  del  acoplamiento  a

pesar  del desalineamiento. 

•  Fácil de instalar  y desmontar. 

•   Aceptar  choque torsional y amortiguar  la vibración torsional. 

•  Minimizar  las cargas laterales en los cojinetes debido al desalineamiento. 

•   Admitir  el movimiento axial de los ejes (extremos flotantes). 

•  Permanecer  rígidamente sujeto al eje sin ocasionar  daños o ''frotación'' al eje. 

•  Mantener  temperaturas estables. •  Capacidad de funcionar  bajo condiciones de desalineamiento (algunas veces severas)

cuando el equipo  inicialmente se pone en  funcionamiento para permitir  que el equipoeventualmente asuma su posición normal de operación. 

•  Proporcionar   aviso  de  falla  y  protección  contra  sobrecarga  para  prevenir   una  roturatemprana del acoplamiento. 

3.1  ESPECIFICACIONES DE UN  ACOPLAMIENTO FLEXIBLE 

•  Velocidad y potencia nominal. •  La potencia-torque máximo, a la máxima velocidad (expresado en HP/ R.P.M.). 

•  Capacidad de desalineamiento: paralelo, angular, y las combinaciones. 

•  ¿Puede el acoplamiento aceptar   la cantidad requerida de desalineamiento cuando  losejes están fríos durante el arranque sin que falle? 

•  Flexibilidad torsional. 

•  Límites del rango de temperatura. •  ¿Cómo se sujeta el acoplamiento a los ejes? 

•  El tamaño y cantidad de lubricante de los sellos. 

•   Admisibilidad de flotación axial de ejes. 

•   Admisibilidad de expansión o contracción térmica axial de los rotores. 

•  Tipo de ambiente de acoplamiento al que será expuesto. •  ¿Estará el acoplamiento sometido a vibración radial o axial por  el equipo? 

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•  El diámetro de los ejes y la distancia entre ambos ejes. •  Tipos de extremos de eje (agujero recto, ahusado o cónico, roscado, etc.). 

•  El torque requerido de arranque y de funcionamiento. •  ¿Son los torques de funcionamiento cíclicos o permanecen estables? 

•  ¿Dónde puede producirse la falla y qué ocurrirá? 

•  El ruido y la fricción con el aire que será generado por  el acoplamiento. 

•  El costo y la disponibilidad de repuestos. 

•  Las resonancias lateral y axial del acoplamiento. •  Especificaciones  de  protección  del  acoplamiento:  tamaño,  control  del  ruido  y  de  la

fricción con el aire. •  Procedimiento de instalación. 

•  Momentos de inercia. 

•  El calor  generado por  el desalineamiento, fricción del aire. 

3.1.1  Tipos de  Acoplamientos Flexibles 

Hay cinco categorías amplias de acoplamientos flexibles: 

•  Miniatura. 

•  Flexible mecánicamente. 

•  Elastomérico. 

•  De membrana - disco metálico. 

•  Varios 

3.1.2  Diseños de  Acoplamiento  Mecánicamente Flexibles 

3.1.2.1  Acoplamientos de Cadena 

•  Capacidad: hasta 1000 HP, a 1800 R.P.M. (rodillos), 3000 HP a 1800 R.P.M. (silent). 

•  Máxima Velocidad: hasta 5000 R.P.M. 

•   Agujeros de ejes: hasta las 8'' (200 mm aprox.). 

•  Espacios entre ejes: determinado por  el ancho de la cadena, generalmente de 1/8'' a 1/ 4'' (3 a 6 mm aprox.). 

Ventajas: 

•  Fácil de desmontar  y montar. 

•  Poco número de partes. 

Desventajas: 

•  Velocidad limitada debido a la dificultad de mantener  los requerimientos de balanceo. 

•  Requerimientos de lubricación. •   Admite desplazamiento axial limitado. 

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3.1.2.2  Acoplamientos de Engranajes 

•  Capacidad: hasta 70000 HP 

•  Máxima Velocidad: hasta 50000 RPM 

•   Agujeros de ejes: hasta 30'' (75 cm aprox.). 

•  Espacio de ejes: hasta 200'' (500 cm aprox.). 

Ventajas 

•   Admite libre movimiento axial. 

•  Capaz de trabajar  a velocidades altas. 

•  Bajo peso en voladizo. 

•  Buenas características de balance con ajustes apropiados y con  la curvatura del perfil en la punta del diente. 

•  Largo historial de aplicaciones exitosas.

Desventajas 

•  Requiere lubricación. 

•  Temperatura de operación limitada debido al lubricante. 

•  Dificultad para calcular   las fuerzas y momentos de reacción de rotores de maquinaria, ya  que  los  valores  del  coeficiente  de  fricción  entre  los  dientes  del  engranaje  varíanconsiderablemente. 

3.1.2.3  Acoplamientos de Cinta Metálica (Metal ribbon) 

•  Capacidad: hasta 70000 HP / 100 R.P.M. 

•  Máxima velocidad: hasta 6000 R.P.M. 

•   Agujeros de eje: hasta 20'' (50 cm aprox.). 

•  Espaciado entre ejes: hasta 12'' (30 cm aprox.). 

Ventajas: 

•  Fácil de montar  y desmontar. 

•  Larga historia de aplicaciones exitosas. 

•  Torsionalmente suave. 

Desventajas 

•  Requiere lubricación. 

•  Limitación de temperatura. •  Limitación de velocidad. 

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3.1.2.4  Acoplamientos de Junta Universal 

Si  se  usa  una   junta  universal  para  conectar   dos  ejes,  en  ésta  solo  puede  haberdesalineamiento  angular , donde  las  líneas  centrales  de  rotación  intersecan  el  centro  decruceta. Para que un acoplamiento  f lexible acepte ambos desalineamientos, el angular  y el paralelo, debe haber  por   lo menos dos puntos flexibles. Es por  ello que casi todos  losacoplamientos de  junta universal tienen dos ensambles crucetas - yugos. 

3.1.2.5  Acoplamientos Elastoméricos 

•  Capacidad: hasta 67000 HP / 100 R.P.M. pero varía ampliamente con el diseño. 

•  Máxima velocidad: aproximadamente 5000 R.P.M. (varía ampliamente con el diseño). 

•   Agujero de eje: hasta 30'' (75 cm aprox.). 

•  Espaciado de ejes: hasta 100'' (254 cm) varía ampliamente. 

Ventajas 

•  Desgaste mínimo del acoplamiento. •   Actúa como un amortiguador  y aislador  de la vibración. 

•   Actúa como un aislador  de la electricidad en algunos diseños. 

•  Es torsionalmente suave. 

•   Acepta algún movimiento axial y amortigua la vibración axial. 

•  No requiere de lubricación. 

Desventajas: 

•  Velocidad  limitada  debido  a  la  distorsión  del  elastómero  por   las  altas  fuerzascentrífugas, causando desbalance. 

•  Deterioro del elastómero por: temperatura, oxidación del caucho, corrosión por  ataque 

de ambientes inadecuados. •  Peligro potencial  de  la seguridad si  la parte  elastomérica se suelta de  los elementos

motrices. •  Se genera calor  por  el flexionamiento cíclico del elastómero. 

3.1.2.6  Acoplamientos de Diafragma 

•  Capacidad: hasta 30000 HP 

•  Máxima velocidad: hasta 30000 R.P.M. 

•   Agujeros de eje: hasta 7'' (18 cm aprox.). 

•  Espaciamiento entre ejes: 2 a 200'' (5 a 500 cm aprox.). 

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Ventajas: 

•  Características de balance excelentes. •  No requiere de lubricación. 

•  Bajo peso del acoplamiento y  fuerzas de  flexión sobre el eje cuando opera entre  loslímites de alineamiento. 

•   Acepta altas temperaturas ambientales. 

Desventajas: 

•  Limitado en desplazamiento axial y oscilación. •  Los requerimientos del espaciamiento entre ejes son generalmente más estrictos que

otros tipos de acoplamientos. 

•  El desalineamiento excesivo transmitirá altas cargas a los ejes. 

3.1.2.7  Acoplamientos de Disco Flexible 

•  Capacidad: hasta 65000 HP / 100 RPM 

•  Velocidad máxima: hasta 30000 RPM 

•   Agujeros de ejes: hasta 12'' (30 cm aprox.). 

•  Espaciado de ejes: hasta 200'' (500 cm aprox.). 

Ventajas y Desventajas: 

•  Los mismos que los acoplamientos de diafragma. 

3.1.2.8  Acoplamiento  de Eslabón Flexible 

•  Capacidad: hasta 1100 HP / 100 RPM 

•  Máxima velocidad: hasta 1800 RPM 

•   Agujeros de eje: hasta 20'' (50 cm aprox.). 

•  Espaciamiento entre ejes: acoplado  junto o espaciado 100 mm para ciertos diseños. 

Ventajas: 

•  No requiere de lubricación.

Desventajas: 

•  Movimiento axial limitado. •  Capacidad de desalineamiento limitado (puede aceptar  solo desalineamiento angular). 

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3.1.2.9  Acoplamiento  de Ballesta o Resorte de Hojas 

•  Capacidad: hasta 15000 HP / 100 R.P.M. •  Máxima velocidad: 3600 RPM 

•   Agujeros de eje: hasta 12'' (30 cm aprox.). 

•  Espaciado de ejes: hasta 40 pulgadas. 

Ventajas: 

•  Características torsionales suaves con buena amortiguación. 

•  Movimientos axiales del eje libre. 

Desventajas: 

•  Requiere de lubricación para la amortiguación. •  Temperatura limitada debido a la lubricación. 

•  Las características torsionales cambian drásticamente con la pérdida de aceite. 

3.1.2.10  Acoplamiento  de Transmisión  con Pines 

•  Capacidad: hasta 3800 HP / 100 RPM •  Velocidad máxima: hasta 4000 RPM •  Espaciado entre ejes: acoplamiento cerrado (1/8'' a 1/ 2'' o 3 a 13 mm). 

Ventajas: 

•  Pueden adaptarse para desplazamientos axiales hasta 0.5 pulgada. •  No requieren lubricación. 

Desventajas 

•  Capacidad de desalineamiento limitada. 

3.1.3  Lubricación de  Acoplamientos Flexibles 

Dos métodos utilizados para la lubricación de acoplamiento: 

•  De una sola carga. •  De alimentación continua. 

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Los problemas que pueden producirse en los acoplamientos engrasados por  cargas son: 

•  Pérdida de  lubricante debido a  fugas en:  los sellos de  lubricación,  los canales de  laschavetas, las caras de las bridas hermanadas, o los tapones de llenado. 

•  Calor   excesivo  generado  en  el  acoplamiento  por   la  lubricación  deficiente,desalineamiento excesivo o por   la pobre disipación del calor  dentro de  la guarda del acoplamiento el cual reduce la viscosidad y acelera la oxidación. 

•  Lubricación inadecuada. •  Las  fuerzas  centrífugas  generadas  en  el  acoplamiento  puede  ser   lo  suficiente  altas

como para separar  la grasa en aceite y  jabón. 

3.2  ACOPLAMIENTOS RIGIDOS 

Utilizados  en  los  sistemas  con  pequeños  desalineamientos  y  en  situaciones  donde  laspotencias altas se  transmiten de eje a eje o en aplicaciones de bombas verticales dondeuno  de  los  cojinetes  del  tren  motriz  soporta  el  peso  (empuje)  de  la  armadura  y  de  losrotores  de  la  bomba.  Las  tolerancias  de  desalineamiento  para  los  acoplamientos  rígidosson las mismas que las aplicadas para las condiciones de ''r unout'' en ejes individuales. 

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Figura 2.  Acoplamiento flexibles - miniatura 

Figura 3.  Acoplamiento flexible tipo cadena  – marca Browing 

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Figura 4. Diversos tipos de acoplamientos mecanicos 

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Figura 5.  Acoplamientos flexibles elastoméricos de diversos fabricantes 

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Figura 6.  Acoplamientos flexibles de disco - diaf ragma 

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Figura 7.  Acoplamientos flexibles diversos 

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Figura 8.  Acoplamiento flexible tipo engranaje  – marca Falk 

Figura 9. Piroteo de dientes en un acoplamiento tipo engranaje 

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Figura  10.  Patrón   –  Huella  de  un  acoplamiento  tipo  engranaje  en  condiciones  de desalineamiento 

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Figura 11.  Acoplamiento tipo cinta metálica  – marca Falk 

Figura 12. Junta universal cardánica 

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Figura 13. Juntas universales básicas 

Figura 14.  Acoplamiento tipo diafragma 

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Figura 15.  Acoplamientos elastoméricos 

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Figura 16.  Acoplamientos tipo disco f lexible 

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Figura 17.  Acoplamientos tipo eslabón flexible 

Figura 18.  Acoplamiento tipo “Leaf  Spring”, máquinas reciprocantes  – resistente al torque 

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Figura 19.  Acoplamiento tipo pin  – acepta hasta ½” de desplazamiento axial 

Figura 20.  Acoplamiento rígido 

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4.  EL DESALINEAMIENTO  –  ALINEAMIENTO Y TOLERANCIAS 

Se produce cuando  las  líneas centrales de rotación de dos (o más) ejes de máquinas no se encuentran en línea.

Nivelación Vs.  Alineamiento? 

La  nivelación  esta  relacionada  a  la  fuerza  de  gravedad  de  la  tierra,  ésta  se  producecuando  la superficie del objeto es perpendicular  a  las  líneas de  fuerza gravitacionales o los puntos del lado más largo del objeto están a la misma altitud. 

Niveles recomendados para máquinas rotativas montadas horizontalmente. 

TIPO DE MAQUINAS DESNIVEL MÍNIMORECOMENDADO

DESNIVEL MÁXIMORECOMENDADO

Máquinas soportadas en cojinetes antifricción 

10 mils/pie (0.84 mm/m)  30 mils/pie (2.5 mm/m) 

Máquinas cojinetes planos hasta 500 HP 

5 mils/pie (0.42 mm/m)  15 mils/pie (1.26 mm/m) 

Máquinas soportados en cojinetes antifricción + 500 HP 

5 mils/pie (0.42 mm/m)  20 mils/pie (1.67 mm/m) 

Máquinas soportadas en cojinetes planos + 500 HP 

2 mils/pie (0.17 mm/m)  8 mils/pie (0.67 mm/m) 

Máquinas herramientas  1 mils/pie (0.83 mm/m)  5 mils/pie (0.42 mm/m) 1 mils = 0.001''  = 0.025 mm 

Tipos de desalineamiento: se presenta en dos f ormas básicas: 

•  El paralelo. 

•  El angular. 

4.1  DEFINICION DEL DESALINEAMIENTO DE EJES 

En términos más precisos, el desalineamiento de ejes es la desviación de posición relativa del eje desde una  línea central de rotación colineal, medido en  los puntos de transmisión de potencia cuando el equipo esta f uncionando a sus condiciones normales de operación. 

•  Para  que un acoplamiento  flexible acepte ambos  desalineamientos paralelo  y angulardebe  haber   por   lo  menos  dos  puntos  donde  el  acoplamiento  pueda  ''flexionarse''  opueda acomodarse a las condiciones de desalineamiento. 

•  Proyectando  las  líneas  centrales  de  rotación  de  las  máquinas  acopladas,  puedehallarse la desviación máxima y los puntos de transmisión de potencia. 

•  Los dos tipos de desalineamiento se observan en dos planos (vertical y  lateral) por   loque se tiene cuatro valores en total. 

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Proyectando  la  línea  central  de  rotación  del  eje  del  motor   hacia  el  eje  de  la  bomba  y recíprocamente la línea central de rotación del eje de la bomba hacia el eje del motor, hayuna  desviación  medible  entre  las  líneas  centrales  proyectadas  de  cada  eje  y  las  líneascentrales  actuales  de  los  ejes  donde  la  potencia  se  está  transmitiendo  a  través  delacoplamiento desde un punto de ''flexión''  a otro. Desde que se mide el desalineamiento en  dos  planos  (vertical  y  horizontal)  habrá  cuatro  desviaciones  que  pueden  ocurrir   encada  acoplamiento  flexible.  En  un  tren  motriz  montado  horizontalmente,  dos  de  estasdesviaciones  se  producen  mirando  desde  la  vista  superior , describiendo  la  cantidad  dedesalineamiento lateral (lado al lado).

Dos desviaciones más se producen cuando se mira  el  tren motriz desde un  lado el cualdescribe  el  desalineamiento  vertical  (arriba  y  abajo).  El  objetivo  principal  de  la  personaque  está  realizando  el  alineamiento  es  posicionar   las  carcasas  de  las  máquinas,  de  talmanera que todas las desviaciones estén por  debajo de ciertos valores de tolerancias. 

Figura 21. Desalineamiento Paralelo 

Figura 22. Desalineamiento  Angular  

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En la vida real normalmente se presenta una combinación de ambos desalineamientos 

Figura 23. Cómo los ejes pueden estar  desalineados 

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Figura 24. Tiempo que debe durar  un proceso de alineamiento 

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Figura 25. Tabla de tolerancias 

TABLA DE TOLERANCIAS 

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Figura 26. Misalignment Tolerance Guide 

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•  CENTROS DE ROTACION 

-  Todos los ejes, ya sean perfectamente rectos o doblados, rotan sobre una línea decentros, llamada centro de rotación. 

-  El centro de rotación forma una línea recta. 

•  COLINEALIDAD 

-  Se dice que dos ejes son colineales, cuando sus centros de  rotación  forman una

línea recta continua. 

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•  DESALINEAMIENTOS 

-  Se define como ejes desalineados, aquellos ejes que no son colineales. 

•  MEDICION DEL DESALINEAMIENTO 

-  El  desalineamiento  de  un  eje  se  define  por   la posición  relativa  existente  entre  sulínea de centro de rotación comparada con una línea recta del otro eje estacionariovisto desde dos planos (Horizontal y Vertical). 

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4.1.1  Factores que afectan el alineamiento de la máquina rotativa 

•  La velocidad del tren motriz. 

•  La máxima desviación en los puntos flexibles o de transmisión de potencia - recepción de potencia. 

•  La distancia entre los puntos flexibles o puntos de transmisión de potencia. 

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4.1.2  Al ineamiento de acoplamiento Vs. alineamiento de ejes 

Cuando las masas de los acoplamientos no están correctamente maquinadas los centros 

de las líneas centrales de ambos no coinciden originando el denominado ''runout''. 

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Figura 27. Vistas de desalineamientos en los planos horizontal y vertical 

Note en la Figura 28 que cuando el eje rota, su línea central de rotación está recta pero eleje por  si solo no. En esta situación qué trataremos de alinear: ¿el eje de  la derecha a  lalínea central del agujero del semicople, o a  la  línea central de  la  rotación?. La  respuestacorrecta  debe  ser,  por   qué  se  deberá  tratar   de  alinear   maquinaria  que  tiene  ejesflexionados o un semicople con un agujero mal maquinado. 

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Figura 28.  Alineando un eje combado 

4.1.3  ¿Qué tan  rectos son los ejes de la maquinaria rotativa? 

La  presunción  que  mucha  gente  se  hace  es  que  las  líneas  centrales  de  rotación  en  lasmáquinas  son  líneas  perfectamente  rectas.  En  ejes  orientados  verticalmente  esto  puedeser   cierto,  pero  la  vasta  mayoría  de  máquinas  rotativas  tienen  sus  ejes  montadoshorizontalmente y  los pesos  de sus ejes y  componentes  a ellos  sujetos  originan  que  losejes se  flexionen debido a su propio peso. Esta curvatura que ocurre naturalmente en elrotor  de las máquinas se le refiere usualmente como la curva catenaria. 

Definiciones: 

Catenaria:  la  curva  asumida  por   una  cuerda  perfectamente  flexible,  inextendible  dedensidad uniforme suspendida en dos puntos fijos. 

Catenoide:  la superficie descrita por   la rotación en  la  línea central de  rotación de unacatenaria. 

La  cantidad  de  deflexión  depende  de  varios  factores  tales  como  la  rigidez  del  eje,  lacantidad  de  peso  entre  los  puntos  de  soporte, el  diseño  de  los  cojinetes  y  la  distanciaentre  los  puntos  de  soporte.  Para  la  vasta  mayoría  de  máquinas  rotativas  en  existencia,esta flexión o curva es despreciable, y para todo propósito práctico es ignorada. 

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5.  INSPECCIONES PRELIMINARES DE  ALINEAMIENTO 

Encontrar  y corregir  el problema en las siguientes áreas: 

•  Inestabilidad o deterioro de las cimentaciones y soportes  – base. •  Daños o desgastes de  los componentes de  las máquinas rotativas (Ej. cojinetes, ejes,

sellos, acoplamientos, etc.). •  Condiciones defectuosas excesivas ''runout' (Ej. flexión de ejes, maquinado defectuoso 

de los agujeros de los semiacoples).•  Problemas de interferencia entre la carcasa de la máquina y su plato  – soporte. (Ej. pie

flojo). •  Fuerzas excesivas producidas por  las tuberías o ductos instalados. 

5.1  CONDICIONES DEFECTUOSAS (RUNOUT) 

Se  refiere  a  condiciones  de  falta  de  redondez  que  existen en  los  ejes de  las  máquinasrotativas. 

•  La falta de redondez radial cuantifica  la excentricidad de la superficie exterior  del eje, ocomponente rígidamente montado en el eje con  respecto a  la  línea central de  rotacióndel eje. 

•  Los  defectos  en  el  sentido  axial  ''face'' cuantifica  la  falta  de  perpendicularidad  quepuede  existir   entre  un  extremo  del  eje  o  en  las  superficies  de  los  componentesrígidamente montados en él. 

Los problemas de falta de redondez o perpendicularidad ''runout'' tienen tres categorías: 

•  El semicople tiene agujero descentrado. 

•  El eje está combado. 

•  El semicople tiene el agujero inclinado. 

Figura 29. Tabla guía recomendada de runout 

VELOCIDAD DE LAMAQUINA (R.P.M.) 

MAXIMO PERMISIBLE 

RUNOUT TOTAL INDICADO (R.T.I.) 

0 - 1800  5 mils (0.13 mm) 1800 - 3600  2 mils (0.05 mm) 

3600 y más  Menos de 2 mils (0.05 mm) 

La medición del runout puede ser  difícil algunas veces. Los ''puntos altos'' y las ''cuestas'' no  son  la  misma  cosa.  Los  ''puntos  bajos'' y  los  ''valles''  tampoco  son  lo  mismos.  Lospuntos  altos  y  los  puntos  bajos  deben  producirse  con  un  desfase  de  180  grados.  Lascuestas  o  picos  y  los  valles  pueden  producirse  en  cualquier   punto,  o  tal  vez  en  variospuntos alrededor  de la superficie exterior  del semicople por  ejemplo. 

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Figura 30. El dial indicador  básico 

Cuando el vástago se mueve hacia fuera, laaguja se moverá en sentido antihorario 

Cuando el vástago se mueve hacia adentrola aguja se moverá en sentido horario 

Figura 31. Cómo trabaja el dial indicador  

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Figura 32. Verificación de defectos en el eje y/o semicople 

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Los  problemas  de  falta  de  redondez  o  perpendicularidad  ''runout''  de  los  componentes frecuentemente están dentro de estas tres categorías:

Figura 33. El semicople tiene el agujero descentrado 

Figura 34. El eje esta combado 

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Figura 35. El semicople tiene el agujero inclinado 

Figura 36. Cómo medir  el runout en el sentido axial 

5.2  PIE FLOJO (SOFT FOOT) 

Una  de  los  problemas  más  prevalecientes  en  el  alineamiento  de  la  maquinaria  rotativapuede atribuirse al problema de  interferencia de  la carcasa de  la máquina con el plato  –soporte. Cuando una máquina rotativa se monta en su base  – estructura - plato de asiento y  una  o  más  de  una  de  sus  patas  no  está  haciendo  buen  contacto  en  los  puntos  deasiento  en  la  estructura. Esto  puede  atribuirse  a  estructuras  alabeadas  o  combadas,  adefectos  similares  en  la  carcasa,  al  maquinado  defectuoso  de  las  patas  del  equipo,  almaquinado  defectuoso  del  plato-soporte  o  a  una  combinación  de  un  alabeado  y  unaestructura irregular  y alabeado y una carcasa dispareja.  A este problema comúnmente se 

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le refiere como ''pie flojo''. El pie flojo generalmente describe cualquier  condición en la que exista un contacto deficiente entre  las partes exteriores de  las patas de  la carcasa de  lamáquina y el  lugar  de contacto con el plato  – soporte o estructura. Los problemas de pieflojo  parecen  ser   peores  en  los  platos  –  soportes  prefabricados  que  en  los  platos  –soportes fundidos. Un plato  – soporte prefabricado está normalmente hecho de secciones de  canal,  ángulos  de  acero,  de  tubería  estructural  o  de  vigas  en  I. Estas  piezas  sesueldan para construir   la estructura. La posibilidad de cortar   las piezas a 45 ó  90 gradoscon exactitud y luego soldarlas es muy escasa, sin embargo, tampoco los platos  – soportefundidos  están  exentos  de  estos  problemas.  Incluso  en  los  platos  –  soporte  que  hayansido fundidos en arena y que las patas de las  máquinas han sido maquinadas, es posibleque  durante  el  proceso  de  instalación  la  estructura  haya  sido  distorsionada  cuando  seestaba posicionando en el pedestal de concreto introduciendo un problema de soft foot. 

Hay dos razones importantes por  las que esto debe ser  corregido: 

•  Dependiendo  en  qué  secuencia  los  pernos  de  anclaje  se  ajusten,  la  línea  central  derotación  puede  cambiar   a  distintas  posiciones  provocando  una  frustración  cuando  seesté tratando de alinear  la maquinaria. 

•  El ajuste de cualquier  perno de anclaje que no esté haciendo buen contacto provocará en  la  carcasa  de  máquina  una  distorsión  de  las  luces  y  tolerancias  pre-fijadas  encomponentes críticos. 

Variedad de condiciones que pueden existir: 

•  La maquinaria puede cabecear  a través de las dos diagonales entre esquinas o puedecabecear  de extremo a extremo. 

•  Es común ver  tres de las patas asentar  bien y la cuarta no. 

•  Es posible que se tenga ''filos de contacto'' en el parte interior  de la pata y que la parteexterior  de esa pata presente una luz. 

En cualquier  mecanismo que se use, hay seis problemas que se necesitan tratar: 

•  La mayoría de los problemas de pie flojo son situaciones de espacios no paralelos. •  Una o más de una pata de  la máquina puede no estar  haciendo contacto si está o no

paralela la pata al plato  – soporte. 

•  Es posible que se introduzca un ligero problema de pie flojo cuando se intente corregir  el alineamiento añadiendo más lainas en un extremo de  la carcasa de la máquina que en el otro. 

•  Puede  producirse  un  alabeado  térmico  de  la  base  o  de  la  estructura  de  la  máquinadurante  el  f uncionamiento  que  puede  alterar   los  problemas  de  pie  flojo  observados 

cuando la máquina estuvo parada. 

Métodos de verificación de eliminación de pie flojo: 

•  Método de pernos múltiples  – indicadores múltiples (método preferido). •  Método de pernos múltiples  – un sólo indicador  (segunda elección). 

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•  Método del movimiento del eje (tercera elección). •  Método de un solo perno  – un sólo indicador  (ultima elección). 

5.2.1  Verificación del  pie flojo 

Paso  1:  Alivie  o  descargue  cualquier   esfuerzo  en  la  carcasa  de  la  máquina  y  plato  – soporte. 

Paso  2:  Verificación  del  cabeceo  de  la  carcasa  y  medición  de  la  luz  alrededor   de  lospernos de anclaje. 

Paso 3: Corrección del pie flojo. 

Paso 4: Verificar  si el pie flojo ha sido corregido. 

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Figura 37. Verificación del pie flojo  – paso 1 

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Figura 38. Verificación del pie flojo  – paso 2 

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Figura 39. Corrección del pie flojo  – paso 3 

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Figura 40. Verificación del pie flojo  – paso 4 

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6.  TECNICAS DE  ALINEAMIENTO DE EJES E INSTRUMENTOS DE MEDICION 

No hay un método o dispositivo de medición que pueda resolver  todos  los problemas queposiblemente  existan  en  los  diversos  tipos  de  sistemas  de  transmisión  de  máquinasrotativas.  El  saber   cómo  ejecutar   la  medición  de  la  posición  del  eje  de  una  maneradiferente permite verificar  si los datos de la técnica inicial son válidos. 

Es  importante  comprender   cada  una  de  estas  técnicas  básicas  de  medición  dado  quetodos  los  sistemas  de  medición  del  alineamiento  existentes  utilizan  uno  o  más  de  estosmétodos  prescindiendo  de  los  sensores  de  medición  utilizados  para  obtener   lainformación  de  la  posición  del  eje.  Esta  Unidad  cubre  una  parte  importante  delalineamiento  de  ejes  (medición  de  la  posición  relativa  de  los  ejes  de  dos  máquinasrotativas). 

Instrumentos básicos:

•  Indicadores dial. •  Reglas y cintas estándares de medición. 

•  Calibradores de láminas y ahusados. •  Calibrador  deslizante (vernier). 

•  Micrómetros. 

El  uso  de  estos  instrumentos  es  casi  de  ''carácter   obligatorio''  para  una  persona  querealice un trabajo de alineamiento. 

•  Los Indicadores Dial 

-  Tipo con vástago inferior  -  Tipo con vástago posterior  

El vástago se mueve hacia afuera  – la aguja rota en sentido antihorario. El vástago se mueve hacia adentro  – la aguja se mueve en sentido horario. 

•  Medición Dimensional 

Es  importante para nosotros comprender  cómo  todos estos  instrumentos o herramientas de  medición  trabajan,  dado  que  los  nuevos  instrumentos  raramente  reemplazan  a  lasantiguos,  ellos  sólo  potencian  éstos.  No  obstante,  a  pesar   de  la  introducción  de  lossistemas de alineamiento de ejes láser  en la mitad de la década del 80, virtualmente todos los  fabricantes  de  estos  sistemas  insisten  en  incluir   o  incluyen  una  cinta  de  mediciónestándar  para la tarea de medir  las distancias entre los pernos de anclaje de la carcasa de la maquinaria y los puntos de medición en los ejes. 

Los  dos  sistemas  de  medición  comúnmente  utilizados  hoy  en  día  en  el  mundo  son  lossistemas  métrico  e  inglés.  Sin  ir   a  una  larga  disertación  sobre  conversiones  del  sistemamétrico, lo más fácil que las personas pueden recordar  es: 

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25.4 mm = 1.00 pulgada 

Por   un  simple  movimiento  del  punto  decimal  tres  espacios  a  la  izquierda  es  obvio  quetengamos: 

0.0254 mm = 0.001'' = 1 mil (una milésima de pulgada) 

•  Reglas y cintas estándares de medición 

Probablemente una de las herramientas más comunes utilizadas en alineamiento sean lasreglas o  las cintas de medición estándares. La  cinta de medición es usada comúnmentepara  medir   la  distancia  entre  los  pernos  de  anclaje  de  la  maquinaria  (referidoscomúnmente como las patas de la máquina) y los puntos de medición en los ejes o mazas de los acoplamientos. 

Figura 41.  Alineamiento grueso con calibradores de lámina y cuña 

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•  Instrumentos de alineamiento óptico 

El  instrumento  de  alineamiento  óptico  consiste  en  dispositivos  que  combinan  lostelescopios de bajo poder  con  los niveles de burbuja precisos, y  los micrómetros ópticosusados  en  la  determinación  precisa  de  elevaciones  (gradas  horizontales  a  través  delespacio) líneas a plomo (gradas verticales a través del espacio). 

•  Sensores de proximidad 

Los  sensores  de  proximidad  (llamados  también  probetas  Eddy  o  pick-up)  sonbásicamente  indicadores  dial  electrónicos,  de  no  contacto  y  por   ello  son  dispositivosutilizados para medir  la distancia o el desplazamiento. 

•  Los láser  y detectores 

Utilizan  los  chips  microprocesadores,  los  semiconductores  en  unión  con  el  láser,  losfotodiodos de silicón. Términos utilizados: 

LASER:  iniciales  de  la  descripción  técnica  del  proceso  denominado  ''Light  Amplified  byStimulated  Emission  of   Radiation''  (Luz  Amplificada  por   la  Emisión  Estimulada  de  laRadiación). 

¿Cómo trabajan  los detectores láser? 

Los  detectores  láser   son  fotodiodos  semiconductores,  capaces  de  detectar   radiaciónelectromagnética  (luz)  de  350  a  1100  nm.  Cuando  la  luz  incide  en  la  superficie  delfotodiodo, se produce una corriente eléctrica. 

Cuando  la  luz  incide  en  el  centro  del  detector , la  salida  de  corriente  de  cada  celda  esigual.  Cuando  el  rayo  se  mueve  a  través  de  la  superficie  del  fotodiodo,  se  produce  undesbalance de corriente indicando la posición descentrada del rayo. 

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Figura 42. Espectro electromagnético 

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6.1  MEDICION DE LA  POSICION DE LAS LINEAS CENTRALES CON INDICADORES DIAL 

Beneficios: 

•  Inspecciones  preliminares  de  alineamiento  runout  y  pie  flojo:  instrumentos  que  elexperto de alineamiento deberá llevar  a un trabajo de alineamiento. 

•  El rango de operación de los indicadores dial en mucho exceden el rango de otros tipos 

de sensores utilizados para alineamiento. •  El costo de un indicador  dial es más cómodo que muchos otros instrumentos. •  Tiene indicación visual directa de la medición que se observa al girar  la aguja. 

•  Su operación es muy fácil de chequear. 

•  Son más fáciles de encontrar  y reemplazar  en el caso de que se dañen o pierdan. 

•  No incluye baterías. 

•  Su precisión de medición es equivalente al nivel de capacidad de corrección. 

Rotación de ambos ejes para superar  cualquier  defecto ''runout'' 

Si  usted  rota  sólo  un  eje,  alineará  la  línea  central  de  rotación  con  la  línea  central  delagujero mal maquinado de  la maza del acoplamiento y no con  la  línea central de rotacióndel otro eje. 

Para  alinear   las  líneas  centrales  de  rotación  (alineamiento  real  de  ejes)  si  existenimperfecciones  ''runout'' en el acoplamiento o ejes, deberán de rotarse ambos ejes. Si noexistieran imperfecciones ''runout'' no se tendrá que rotar  ambos ejes.  Ver  Figura 43. 

6.2  METODO  AXIAL  – RADIAL (FACE  – RIM)

Ver  Figura 44,  técnicas axial  – radial (face  – rim)

Procedimiento:  

1. Sujete el soporte de lo(s) indicador(es) firmemente a un eje y posicione el indicador  en la cara y/o periferia del otro eje. 

2.  Ponga a cero el indicador  (es) en la posición horaria de las 12 en punto.3.  Lentamente  rote el eje y el soporte montado, a  intervalos de arco de 90° parando en las 

posiciones horarias de las 3, 6 y 9 en punto. 

4.  Retorne a la posición 12 en punto para ver  si el indicador  está en cero. 5.  Repita los pasos de 2 al 4 para verificar  el conjunto de primeras lecturas. 

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Figura 43. Por  qué deben rotarse ambos ejes para superar  un defecto de runout 

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Figura 44. Técnica axial  – radial (face - rim) 

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Ventajas: 

•  Este es un buen método a usarse en situaciones donde uno de los ejes de la máquina no puede rotarse, o es difícil  la rotación de uno de  los ejes de  la maquinaria. Nota:  lalectura axial puede tomarse en el lado frontal o posterior  del acoplamiento. 

•  Muchas  personas  que  utilizan  este  método  comprenden  que  la  lectura  radial  delindicador  dial muestra el desalineamiento paralelo  (''offset'' de la línea central) y que el axial el desalineamiento angular. 

•  Un buen método para utilizar  cuando  las  lecturas se toman en ejes de diámetros muygrandes (ejemplo: 200 mm ó más). 

Figura 45. Las  lecturas axiales a dif erentes diámetros van a dar  como resultado  lecturasdiferentes así el eje este en la misma posición angular  

Desventajas:  

•  No es  tan preciso como el método del  indicador  dial  invertido, si ambos ejes puedenrotarse y particularmente si  las mediciones axiales se  toman en diámetros menores a 

200 mm. 

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•  Si  los  ejes  de  las  máquinas  están  soportados  en  cojinetes  planos  (deslizantes  o  de manguito),  es  muy  fácil  que  los  ejes  floten  axialmente  hacia  adentro  o  fuera  uno  delotro  cuando  se  roten  los  ejes  resultando  lecturas  axiales  erradas  e  inexactas  (vea  laregla válida). 

•  La flecha (o pandeo) del sujetador  debe medirse y compensarse. 

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6.3  METODOS DEL INDICADOR INVERTIDO

También llamado método del dial doble

Procedimiento:  

1. Sujete  los soportes e  indicador(es)  firmemente  en un  (o ambos)  eje(s) y posicione elindicador(es) en el perímetro del otro eje. 

2.  Ponga a cero el indicador(es) a las 12 en punto.

3.  Lentamente  rote el eje y el soporte-indicador  parando a  intervalos de arco de 90° en las posiciones 3, 6 y 9 en punto. Registre cada lectura (con sus signos más o menos). 

4.  Retorne a la posición 12 en punto para ver  se el indicador(es) está(n) en cero. 5.  Repita los pasos del 2 al 4 para verificar  el conjunto de primeras lecturas.6.  Si se ha usado un solo soporte-indicador,  instale éste en el otro eje y repita los pasos

del 1 al 5. 7.  El  método  del  indicador   invertido  puede  usarse  en  el  60  –  70  %  de  la  maquinaria

rotativa  existente,  y  es  el  método  del  indicador   dial  preferido  para  la  medición  de  losejes de las máquinas rotativas. 

8.  Es el que mejor  se acomoda cuando la distancia entre los puntos de medición en cadaeje está en un rango de 75 a 750 mm. 

Ver  Figura 46 

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Figura 46. Técnica del indicador  invertido 

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6.4  METODO RADIAL DOBLE 

Sólo puede usarse si por   lo menos hay unos 75 mm (3 pulgadas aproximado)  o más deseparación entre los puntos de medición. 

Procedimiento:  

1.  Sujete  el  soporte-indicadores  firmemente  a  uno  de  los  ejes  y  localice  los  dosindicadores en posiciones axiales diferentes en el perímetro del otro eje. 

2.  Ponga a cero los indicadores en la posición de las 12 en punto. 3.  Lentamente  rote  el  eje  y  el  sopor te-indicadores  parando  a  intervalos  de  arco  de  90

grados en  las posiciones 3, 6 y 9 en punto. Registre cada  lectura (con su signo más omenos). 

4.  Retorne a la posición 12 en punto para ver  si el indicador(es) está(n) en cero. 5.  Repita los pasos del 2 al 4 para verificar  el conjunto de primeras lecturas. 

6.  Si se ha usado un solo soporte-indicador,  instale este en el otro eje y repita  los pasosdel 1 al 5. 

Ver  Figura 47 

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Figura 47. Técnica radial doble 

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Ventajas:

•  Esta es una buena  técnica para usarse en situaciones donde uno de  los ejes de  lasmáquinas no puede ser  rotado o es difícil de rotar. 

•  Puede  disponerse  o  instalarse  para  medir   superficies  circulares  internas  como  elagujero de un barril. 

•  Un  buen  método  para  utilizarse  cuando  las  mediciones  del  indicador   dial  puedenobtenerse a través de un espacio largo (ejemplo 200 mm o más). 

Desventajas 

•  No  se  tiene  suficiente  superficie  expuesta  en  el  eje  para  extender   la  medición  losuficiente para una aceptable precisión. 

•  Si  las máquinas están soportadas en cojinetes deslizantes y  los ejes están  ''flotando'' 

hacia atrás axialmente cuando se rote el eje para obtener  la medición, virtualmente no se tiene precisión en las lecturas que se están tomando. •  La luz del soporte debe medirse y componerse. 

6.5  METODO DEL EJE  A CARRETE DE  ACOPLAMIENTO 

Cuando la distancia entre los extremos de los ejes empieza a exceder  750 a 1000 mm (30 - 40 pulgadas), esta técnica es la recomendada para medir  las posiciones de los ejes.

Ejemplos  de  aplicación:  sistemas  de  transmisión  en  ventiladores  de  torres  de

enfriamiento,  transmisiones  con  juntas  universales,  en  rodillos  de  presión  de  la  industriapapelera,  secciones  de  transmisión  de  tambores  de  secado,  sistemas  de  ejes  detransmisión en vehículos, turbinas a gas de generación de electricidad. 

Procedimiento:  

1.  Instale  los  soportes  e  indicador(es)  firmemente  en  un  (ambos)  eje(s)  y  localice  elindicador(es) en algún punto a  lo  largo del carrete con el  indicador  tocando el diámetroexterior  del carrete. 

2.  Ponga a cero el indicador(es) a las 12 en punto. 3.  Lentamente rote el eje y el soporte(s)-indicador(es) parando a intervalos de arco de 90 

grados en las posiciones 3, 6 y 9 en punto. Registre cada lectura (más o menos). 4.  Retorne a la posición 12 en punto para ver  si el indicador(es) está(n) en cero. 5.  Repita los pasos del 2 al 4 para verificar  el conjunto de primeras lecturas. 6.  Si se ha usado un solo soporte-indicador,  instale éste en el otro eje y repita  los pasos

del 1 al 5. 

Ver  Figura 48 

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Figura 48. Técnica eje a carrete de acoplamiento 

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Ventajas:

•  Probablemente  la  técnica  más  precisa  de  medición  cuando  hay  distancias  extremasentre los extremos de ejes. 

•  Relativamente fácil de instalar  y obtener  la medición. 

Desventajas:

•  Dado que el acoplamiento de carrete (por  ejemplo el  eje intermedio) debe mantenerse en su lugar, ambos ejes deben girar   juntos. 

6.6  METODO  AXIAL  –  AXIAL CARRETE DE  ACOPLAMIENTO 

Típicamente  para  grandes  espacios  entre  los  extremos  de  los  ejes,  aunque  no  es  tanpreciso como el método del eje al carrete de acoplamiento. 

Procedimiento:  

1.  Instale  los soportes e  indicador(es) firmemente al carrete de acoplamiento y posicione el  indicador(es)  en  algún  punto  de  la  cara  de  la  masa  del  acoplamiento  rígidamentesujeta al eje(s). 

2.  Ponga a cero el indicador(es) a las 12 en punto.3.  Lentamente  rote  el  eje  y  el  soporte(s)-indicador(es)  parando  a  intervalos  de  arco  de 

90° en las posiciones 3, 6 y 9 en punto. Registre cada lectura (más o menos). 4.  Retorne a la posición 12 en punto para ver  si el indicador(es) está(n) en cero. 5.  Repita los pasos del 2 al 4 para verificar  el conjunto de primeras lecturas.6.  Si se ha usado un solo soporte-indicador,  instale éste en el otro eje y repita los pasos

del 1 al 5. 

Ver  Figura 49 

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Figura 49. Técnica axial-axial del carrete de acoplamiento 

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Ventajas:

•  Mejor  instalación si los soportes no pueden sujetarse a los ejes de la maquinaria (como en el método del eje al carrete de acoplamiento), pero pueden sujetarse al carrete. 

Desventajas:

•  No tan preciso como el método del eje a carrete de acoplamiento, asumiendo que  laslecturas se están tomando a diámetro relativamente pequeño.

6.7  TECNICAS DE  ALINEAMIENTO DE  ACOPLAMIENTO RIGIDOS 

6.7.1  Método de los Dieciséis Puntos 

El método de los 16 puntos es utilizado frecuentemente en la maquinaria rotativaconectada con acoplamientos rígidos en lugar  de los flexibles. 

Ventajas:

•  Más  exacto  que  el  método  axial  –  radial  desde  que  la  distancia  de  los  puntos  demontaje del sujetador  al punto donde  los  indicadores  toman  las  lecturas en el eje, seausualmente mayor  que la distancia en que la lectura axial se puede tomar. 

•  Si  la  maquinaria  está  soportada  en  cojinetes  tipo  deslizante  y  el  eje  esta  ''flotando''hacia  adelante  o  hacia  atrás  cuando  se  rota  el  eje  para  tomar   las  lecturas,  no  hayvirtualmente un efecto en la exactitud de las lecturas que se están tomando. 

•  Puede ser  ejecutado con el acoplamiento en su sitio. 

Se  utiliza  comúnmente  cuando  ambos  ejes  están  soportados  en  dos  chumaceras,  sinembargo  también  es  aplicable  a  máquinas,  donde  una  de  ellas  está  soportada  por   2cojinetes y la otra solo en uno. 

Se aflojan los pernos de  las bridas, se separa ligeramente  los ejes, y se toman una serie de mediciones axiales a cuatro puntos alrededor  de las caras de la brida a las posicioneshorarias 12, 3, 6 y 9 en punto. 

La  presunción  que  se  hace  cuando  se  ejecuta  esta  técnica  es  que  sólo  existedesalineamiento  angular   (no  desalineamiento  paralelo),  y  que  las  caras  de  la  brida  sonperpendiculares a las líneas centrales de rotación. 

También utilizado donde uno de  los ejes esta soportado en dos chumaceras y el otro ejeestá soportado por  su extremo exterior  en una chumacera. 

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Figura 50. Técnica de los 16 puntos 

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Procedimiento:  

1.  Asegúrese que  los pernos del acoplamiento estén sueltos y que exista una separaciónpequeña  (unos  0.5mm)  entre  las  caras  de  las  mazas  del  acoplamiento  para  prevenircualquier  esfuerzo o fuerza de interacción que apriete un eje y al otro. 

2.  Haga una marca referencial en uno (o ambos) eje(s), usualmente a las 12 en punto. 3.  Con  precisión  marque  a  90°  de  incremento  las  mazas  del  acoplamiento  desde  la

referencia de las 12 en punto. 4.  Use  un  feeler   o  un  calibrador   de  cuña  capaz  de  medir   centésimas  para  medir   las 

''luces''  entre  las  caras de  las  mazas  del  acoplamiento  a  intervalos  de  90°  (a  amboslados, arriba y abajo). 

5.  Mida el diámetro de las masas del acoplamiento, donde las luces se midieron. 6.  Registre cada lectura de luces obtenidas y rote ambos ejes 90°. 7.  Tome otro conjunto de lecturas y rote 90° ambos ejes nuevamente. 8.  Repita el paso 6 hasta que la marca haya retornado a su posición original de las 12 en

punto. 

Regla valida: 

La regla establece que cuando  las dos mediciones se toman a 90 grados a cada  lado delpunto definido como  ''cero'', sumados éstos, serán  igual a la medición tomada 180 gradosdesde el punto ''cero''. La validez de regla es aplicable a ambas mediciones radial y axial. 

La suma de las dos lecturas a los costados del cero debe ser  igual a la lectura opuesta alcero (+/- 10% del valor  más alto del conjunto de lecturas). 

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6.8  LAS MEDICIONES SE TOMAN  A INTERVALOS DE 90 GRADOS 

•  En  los equipos  rotativos montados horizontalmente  los ajustes se hacen a  la carcasa de  la  maquinaria  para  alinear   los  ejes  en  dos  planos,  el  plano  de  arriba  a  abajo 

(ejemplo el movimiento vertical) y el plano lado a lado (ejemplo movimiento lateral). •  Los  ajustes  verticales  que  se  hacen  a  las  carcasas  de  la  maquinaria  rotativa  están

basadas en  las mediciones hechas a  las 12 y 6 en punto. Los ajustes  laterales que sehacen  a  las  carcasas  de  la  maquinaria  rotativa  están  basadas  en  las  medicioneshechas a las 3 y 9 en punto. 

•  En  las  máquinas  orientadas  verticalmente,  sin  embargo,  es  obvio  que  no  hay  partesuperior   e  inferior.  En  este  caso,  debe  determinarse  cuales  serán  los  planos  demovimiento-traslación  en  la  carcasa  de  las  máquinas  y  obtener   las  medidas  en  esosplanos. 

6.9  FLECHA DE LA  BARRA-SOPORTE (SAG) 

Siempre que se use soportes mecánicos e  indicadores dial para medir   las posiciones de los ejes, la f echa del ''soporte-barra'' debe de medirse y compensarse. 

La  fecha  del  soporte  de  sujeción  es  un  fenómeno  que  no  solo  afecta a  las  medicionesradiales-circunferenciales, sino que también a las mediciones axiales. 

Factores que afectan la cantidad de luz: 

•  La cantidad de peso en voladizo (el peso del indicador  dial en el extremo de la luz de labarra y el peso de la misma barra). 

•  El largo de la barra.

 

•  La rigidez del largo de la barra. 

•  La fuerza de la abrazadera del soporte al eje. 

Cuando  tome  mediciones  de  alineamiento  siga  el  siguiente  procedimiento  para  medir   ycompensar  la fecha del soporte. 

•  Instale  el  soporte,  barra  espaciadora  y  indicador   en  la  maquinaria  que  se  estáalineando. 

•  Tome una serie de mediciones de eje a eje y registre  los datos. Estos están referidoscomo las mediciones de ''campo''. 

•  Desmonte el conjunto sujetador, barra espaciadora, indicador; hacerlo cuidadosamente

para  no  alterar   la  longitud  de  la  luz  de  la  barra,  la  configuración  de  la  barra  y distribución del sujetador.  Use el mismo indicador  que usó para medir  las lecturas. 

•  Busque un tramo de tubo rígido conduit y una barra de longitud suficiente para poner  elsujetador.  Trate  de  seleccionar   un pedazo  de  tubo  rígido  con  un  diámetro  cercano  aldel eje donde el sujetador  ha sido instalado cuando midió las posiciones ejes a eje. VerFigura 51. 

•  Ponga  el  indicador   en  la  posición  superior   y  asegúrese  de  que  el  vástago  tengaprecarga de parte de su carrera y ponga a cero el indicador. 

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•  Sujete el conjunto en  la posición horizontal y rote  todo el tubo-soporte-barra-indicador  dial  a  través  de  arcos  de  90  grados  y  anote  las  lecturas  en  cada  posición(particularmente  la  de  la  parte  inferior)  y  registre  lo  que  observa.  Estas  son  referidascomo las lecturas de ''flecha''. Usualmente las lecturas en cada uno de  los  lados son lamitad de  las  lecturas en  la parte  inferior  y  todas  las  lecturas  tienen un valor  negativo (comúnmente pero no siempre). Ver  Figura 51. 

•  Calcule que  lecturas hubieran sido registradas, si usted hubiera usado un soporte que no  tuviera  flecha  o  pandeo.  Estas  están  referidas  como  lecturas  compensadas.Refiérase al ejemplo mostrado en la Figura 52. 

Figura 51. Cómo se mide la flecha del soporte 

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Figura 52. Ejemplo de cómo compensar  la flecha sag del soporte 

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6.10  LAS  LECTURAS  CIRCUNFERENCIALES  (RADIALES)  SON  EL  DOBLE  DE  LA  CANTIDAD DE DESPLAZAMIENTO O DESCENTRADO (OFFSET) 

Siempre que las mediciones se tomen a 180° alrededor  del perímetro de un eje o cubo delacoplamiento, el valor  medido es el doble de  la cantidad del desplazamiento entre  líneascentrales. 

Figura 53. Por  qué  las  lecturas radiales o circunferenciales son el doble del descentradoentre las líneas centrales de rotación de los ejes 

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7.  TECNICAS GRAFICAS  – ESQUEMATIZACION DEL  ALINEAMIENTO 

7.1  METODO MATEMATICO  AXIAL  – RADIAL 

Figura 54. Método matemático axial  – radial 

Donde: 

 A, B, C, D, E = distancias mostradas en la Figura 54 H = diámetro de las lecturas axiales F = diferencia de la lectura axial (desde la  parte superior  a la inferior  o de lado a lado) Y = diferencia de la lectura radial (desde la  parte superior  a la inferior  o de lado a lado) 

MAQUINA MOTRIZ MAQUINA MOVIDA 

 patas interiores =F( B + C)

 H2 +

 F

− (Y ) patas interiores =F * D 

 H2 +

 F

+ (Y )

 patas exteriores = F  (  A +  B + C  ) 

− (Y  ) 

 H  2 + F  2 

 patas exteriores = F  ( D +  E ) 

 H  2 + F  

+ (Y  ) 

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7.2  METODO MATEMATICO INDICADOR INVERTIDO 

Figura 55. Método matemático indicador  dial invertido 

Donde: 

 A, B, C, D, E = distancias mostradas en la Figura 55 X = diferencia de la lectura radial en máquina motriz (desde la parte superior  a la inferior  o de lado a lado). Y = diferencia de la lectura radial en máquina movida (desde la parte superior  a la inferior  o de lado a lado). 

MAQUINA MOTRIZ MAQUINA MOVIDA 

 patas interiores = ( B + C)( X + Y )

− (Y ) C  

 patas exteriores = ( A+  B + C)( X + Y )

− (Y ) C  

 patas interiores = (C +  D) * ( X + Y )

− ( X ) C  

 patas exteriores = (C +  D +  E )( X + Y )

− ( X ) C  

Las  técnicas  de  esquematización  del  alineamiento  de  ejes  usan  dos  factores  de  escala diferentes. Un factor  de escala proporciona  las dimensiones totales del tren de máquinas 

de forma que el dibujo entre dentro de  los  limites  impuestos por  el papel para graficar, yotro factor  de escala diferente utilizado para exagerar  el desalineamiento entre los ejes de las  máquinas.  Si  nos  referimos  a  trenes  motrices  de  maquinaria  rotativa  horizontales,habrá  dos  gráficos  que  tendremos  que  dibujar.  Como  se  muestra  en  la  Figura  56,  ungráfico  mostrará  la  posición  exagerada  de  cada  eje  VISTA  LATERAL,  ilustrando  laposición  vertical  o  arriba  y  abajo  de  la  maquinaria.  El  otro  gráfico  se  construirá  en  la 

VISTA SUPERIOR mostrando la posición lateral o lado a lado de la máquina. 

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Figura 56. Partición del desalineamiento en el tren motriz en dos vistas diferentes 

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Una vez que las posiciones relativas de los ejes de la maquinaria han sido graficadas, una amplia  variedad  de  soluciones  diferentes  puede  determinarse  para  hacer   coincidir   laslíneas centrales de rotación entre ellas. Como se pudo observar  hay que tener  en cuentadistintas medidas como: 

•  La  distancia  desde  donde  el  indicador   dial  toma  las  lecturas  radiales  en  la  primeramáquina  al  punto  donde  el  indicador   dial  toma  las  lecturas  radiales  en  la  segundamáquina. 

•  La  distancia  desde  donde  el  indicador   dial  toma  las  lecturas  radiales  en  la  segundamáquina al punto donde  los soportes están  instalados. Note que esta distancia puedeser  cero si se utiliza una disposición simétrica en  la que se sujete y  lea en  los mismospuntos en cada eje. 

•  La distancia desde donde  los soportes están  instalados al plano anterior  del perno deanclaje de la segunda máquina. 

•  La distancia desde las patas anteriores y posteriores (planos de anclaje) de la segundamáquina. •  Las ocho  lecturas del  indicador  dial  tomadas en  la parte superior,  inferior  y  las de  los

dos lados en ambos ejes después de compensar  la luz o pandeo. 

Desde  el  punto  de  vista  de  la  geometría,  el  método  del  indicador   invertido  mide  ladesviación de  las  líneas centrales de  rotación de  los ejes en dos  tajadas en el espacio auna distancia conocida. 

Con precisión grafique a escala las distancias de las líneas centrales del tren motriz como se muestra en Figura 57. Prepare dos gráficos, uno de  la vista  lateral y otro de  la vistasuperior. 

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Figura 57. Gráfico vista lateral y superior  de las líneas centrales de rotación 

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7.3  LAS LECTURAS RADIALES SON SIEMPRE EL DOBLE  DE LA  CANTIDAD DEL DESPLAZAMIENTO 

En todo momento  la  lectura radial o circunferencial medida de un  lado a otro del eje (180grados  de  rotación),  es  el  doble  de  la  cantidad  de  la  distancia  actual  entre  las  líneascentrales de rotación en ese punto. La Figura 58, muestra por  qué se produce esto. 

Figura 58. Las  lecturas radiales o circunferenciales son siempre el doble de  la distanciaentre líneas centrales de rotación 

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7.4  PROCEDIMIENTO PARA GRAFICAR LA  TECNICA DEL  INDICADOR  INVERTIDO PUNTO  A PUNTO 

1.  Con  precisión  a  escala  prepare  dos  gráficos  para  las  dos  vistas  (lateral  y  superior),teniendo  en  cuenta  las  distancias  entre  las  patas  anteriores  y  posteriores  de  las  dosmáquinas, las distancias de las patas interiores de las dos máquinas al punto donde losvástagos  de  los  indicadores  dial  tocan  (toman  lecturas)  a  ambos  ejes,  y  la  distanciaentre  los  puntos  de  lectura  a  lo  largo  de  la  línea  central  graficada  de  izquierda  aderecha. Ver  Figura 59. 

Figura 59. Paso 1- confección del gráfico vista lateral 

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2.  Para seleccionar  la escala más apropiada comience a graficar  las lecturas del indicador  dial superior   – inferior  o lado a lado en el eje que tengan los mayores valoressuperior   – inferior  a lado a lado. En el ejemplo,  la del eje de la bomba. Ver  Figura 60 

3.  En la intersección de la línea central graficada y el punto donde el indicador  dial tomó la más grande de las dos lecturas inferior  (o al lado), grafique un punto sobre o debajo de  esta  intersección,  la  mitad  de  la  lectura  superior   a  inferior   o  lado  a  lado  delindicador  dial. Si la lectura inferior  (o de lado) f ue negativa, ubique un punto a la mitad 

de la lectura inferior  (o lado) desde la línea central graficada hacia la parte superior  delgráfico. Si la lectura de la parte inferior  (o lado) f ue positiva, ubique un punto a la mitad de  la  lectura  inferior  (o  lado) desde  la  línea central graficada hacia  la parte  inferior  delgráfico. Dibuje una  línea desde donde el soporte  fue  instalado en el eje opuesto en  lalínea central graficada al punto antes graficado a escala. Recuerde, sea como fuera eleje en el que el  indicador  dial ha  tomado  la  lectura, ese es el eje que se dibujará en papel gráfico. Ver  Figura 61 

Figura 60. Paso 2  – dibujo del primer  eje en el gráfico vista lateral 

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4.  En la intersección de gráfica de la línea central y el punto donde el indicador  dial toma la más pequeña de  las  lecturas grafique un punto sobre o debajo esta  intersección  lamitad  de  la  lectura  superior   –  inferior   o  lado  a  lado  del  indicador   dial.  Si  la  lecturainferior  (o de lado) ha sido negativa, ubique un punto a la mitad de la lectura inferior  (olado) desde  la  línea central graficada hacia  la parte superior  del gráfico. Si  la  lectura de  la parte  inferior  (o  lado) fue positiva, ubique un punto a la mitad del lectura inferior  (o  lado) desde  la  línea central graficada hacia  la parte  inferior  del gráfico. Dibuje unalínea  desde  donde  el  soporte  fue  instalado  en  el  eje  opuesto  en  la  línea  centralgraficada al punto último graficado a escala. Ver  Figura 62. 

Note  que  si  la  lectura  superior   -  inferior   o  lado  a  lado  del  indicador   dial  es  negativa,  sedebe  graficar   la  mitad  de  la  lectura  hacia  la  parte  superior   del  papel  de  graficar   paraambos  ejes.  Si  la  lectura  del  indicador   dial  es  positiva,  se  debe  graficar   la  mitad  de  lalectura hacia la parte inferior  del papel de graficar , para ambos ejes. 

Figura 61. Paso 3  – dibujo del segundo eje en el gráfico vista lateral 

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Figura  62.  Técnicas  de  modelado  punto  a  punto  del  indicador   invertido  mostrando  las posiciones exageradas de las líneas centrales en la vista superior  

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Las cuatro posibles configuraciones de gráficos de alineamiento son: 

Figura  63.  Ejemplos  de  la  técnica  de  modelado  punto  a  punto  del  indicador   invertidomostrando  las  posiciones  de  los  ejes  basándose  en  los  valores  (+/-)  de  las  lecturasinferiores 

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7.5  MODELADO  DEL  METODO  DEL  INDICADOR  INVERTIDO  UTILIZANDO  LA  TECNICA DE LA  LINEA  A PUNTOS 

Hay  un  método  alternativo  para  modelar   las  lecturas  del  indicador   invertido.  Hay  dosventajas en esta técnica como opuesto al método de punto a punto: 

•  Es más  fácil para modelar   trenes motrices de elementos múltiples donde  las  lecturasdel indicador  invertido han sido tomadas en dos o más acoplamientos flexibles. 

•  Prescindiendo de si se tiene una disposición asimétrica o simétrica de los soportes, lospuntos donde los soportes están instalados al eje no son relevantes; solo se requieren los puntos donde el indicador  dial toma las lecturas. 

Los siguientes datos son necesarios para construir  apropiadamente las posiciones de  losejes utilizando esta técnica: 

1.  La distancia desde las patas posteriores y anteriores (planos de anclaje) de la primeramáquina. 

2.  La  distancia  del  plano  de  anclaje  anterior   de  la  primera  máquina  al  punto  en  el  eje

donde el indicador  dial toma las lecturas radiales en la primera máquina. 3.  La  distancia desde donde  el  indicador   dial  toma  las  lecturas  radiales en  la segunda

máquina al plano de anclaje anterior  de la segunda máquina. 4.  La  distancia  desde  las  patas  anteriores  a  las  posteriores  (planos  de  anclaje)  de  la

segunda máquina. 5.  Las ocho  lecturas del  indicador  dial  tomados en  la parte superior,  inferior  y a ambos 

lados de los dos ejes después de compensar  la flecha. 

 A escala y con precisión grafique el tren motriz como se muestra en la Figura 64 y 65 

Procedimiento para graficar  la técnica de la línea a punto de indicador  invertido: 

1.  Seleccione uno de  los dos ejes de  la maquinaria y dibuje uno de estos ejes sobre  lalínea central graficada. 

2.  Comience con  las  lecturas superior-inferior  o  lado a  lado en el otro eje (el que no hasido dibujado sobre la línea central graficada). 

3.  Grafique  la otra  línea central de eje comenzando en  la  intersección de  la  línea centralgraficada  y  el  punto  donde  el  indicador   dial  tomó  las  lecturas  en  el  otro  eje.  Si  lalectura inferior  (o de lado) fue negativa, ubique el punto a la mitad de la lectura inferior  (o  de  lado)  desde  la  línea  central  graficada  hacia  la  parte  superior   de  gráfico.  Si  lalectura inferior  (o de lado) fue positiva, ubique el punto a la mitad de la lectura inferior  (o de lado) desde la línea central graficada hacia la parte inferior  del gráfico (lo mismo que en la técnica de modelado punto a punto). No dibuje ninguna línea todavía. 

4.  Luego,  comience  en  la  intersección  de  la  línea central  graficada  y  el  punto  donde elindicador   dial  tomó  las  lecturas  en  el  eje  que  fue  dibujado  sobre  la  línea  centralgraficada. Si la lectura inferior  (o de lado) fuera negativa, ubique el punto a la mitad de 

la  lectura  inferior   del  gráfico.  Si  la  lectura  inferior   (o  de  lado)  fue  positiva,  ubique  el 

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punto a  la mitad de  lectura  inferior   (o de  lado) desde  la  línea central graficada a  la parte superior  del gráfico (opuesto a la técnica de modelado punto a punto) 

5.  Estos  dos  puntos  marcados  en  la  gráfica  donde  el  indicador   dial  tomó  las  lecturasdefine  la  vista  de  la  línea  (la  línea  central  de  rotación)  del  otro  eje.  Dibuje  una  línearecta  a  través  de  estos  dos  puntos  desde  el  extremo  del  acoplamiento  al  extremoexterior  del otro eje. 

Figura 64. Técnica de modelado línea a punto del indicador  invertido, ejemplo en que elmotor  es directamente ubicado sobre la línea central graficada 

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Figura 65. Técnica de modelado línea a punto del indicador  invertido, ejemplo en que el eje de la bomba es directamente ubicado sobre la línea central graficada 

7.6  CHEQUEO DE LA  TOLERANCIA DE DESALINEAMIENTO 

Las técnicas de modelado permiten visualizar  con precisión  las posiciones relativas de  laslíneas  centrales  de  dos  ejes.  Una  vez  que  las  posiciones  de  los  ejes  han  sidodeterminadas, el primer  paso es determinar  si la cantidad de desalineamiento está dentro de  las  tolerancias.  (Revisar  Capítulo  4). En cualquier   punto en  el  tiempo,  los  ejes  de  la 

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maquinaria  están  algo  desalineados  lado  a  lado  y  desalineados  arriba  y  abajo  (o  en cualquier  otra coordenada). La clave es encontrar  la mayor  de las cuatro desviaciones (lospuntos de deflexión) y dividida ésta por   la distancia entre  los puntos de  la  transmisión depotencia. Dos de estas desviaciones se producen en  la vista superior,  la cual mostrará  lacantidad  de  desalineamiento  lateral  lado  a  lado  (ver   Figura  66)  y  las  otras  dosdesviaciones  se  producirán  en  la  vista  lateral,  la  cual  mostrará  la  cantidad  dedesalineamiento vertical (arriba-abajo)  como se ilustra en la Figura 67. 

Figura 66. Vista superior  (muestra el desalineamiento lado a lado) 

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Figura 67. Vista lateral (muestra el desalineamiento arriba-abajo) 

Para determinar  gráficamente  las posiciones de  los ejes, el primer  paso es determinar  si la cantidad de desalineamiento está dentro de las tolerancias. 

7.6.1  Restricciones de movimiento y el movimiento permisible 

•  Impuestas  por   las  carcasas  de  la  máquinas  en  los  puntos  de  ajustes  y  control.  Lasrestricciones  del movimiento  definen  la cantidad  admisible  de  movimiento  ''fácil'' en  lamaquinaria. 

•  Cuando  se  observa  la  maquinaria  en  la  dirección  arriba-abajo  (vista  lateral),  lasrestricciones del movimiento están definidas por   la cantidad de movimiento que puederealizarse con la maquinaria en la direcciones hacia arriba y hacia abajo.

•  Igualmente  importante  es,  qué  tanto  se  puede  mover   las  carcasas  hacia  abajo.  Lascarcasas normalmente se mueven hacia abajo quitando  las  lainas  instaladas entre  laspatas de la maquinaria y el plato-soporte. 

•   Así, si se quiere mover   la maquinaria hacia abajo y no hay  lainas debajo de  las patas de la maquinaria, se denomina esto como restricciones de movimientos vertical. Si hay 

10,  20,  o  tal  vez  50  mils  (0.2,  0.4,  o  1.0  mm)  debajo  de  la  maquinaria  que  puedenquitarse, se define  como movimiento permisible.

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•  La  maquinaria  se  alinea  lado  a  lado  desplazando  lateralmente  la  carcasa  de  la máquina. Este movimiento a los lados se monitorea instalando los indicadores dial a lolargo del lado la carcasa de la máquina, en la zona de los pernos de anclaje. 

•   Aquí es cuando uno puede encontrar   limitaciones en el movimiento  lado a  lado al noexistir  espacio suficiente de desplazamiento entre los pernos de anclaje y los agujeros en las patas de la carcasa. 

•  El  problema  cuando  se  mueve  lateralmente  la  maquinaria  es  que  hay  una  cantidadlímite admisible de movimiento a ambos lados. 

•  La cantidad de movimiento total lado a lado a cada extremo de la carcasa de máquina se denomina como el movimiento lateral permisible. 

Es  muy  importante  reconocer   que  una  corrección  del  alineamiento  sin  problemas  sóloserá posible  lograrlo cuando el movimiento permisible se conoce. Probablemente uno de los enunciados más importantes existentes es:

Cuando  se  considera  que  las  dos  carcasas  de  máquinas  son  móviles,  hay  un  númeroinfinito  de  maneras  posibles  de  alinear   los  ejes,  algunas  de  las  cuales  son  losmovimientos permisibles determinados. 

Reglas para evitar  pérdida tiempo cuando se corrige desalineamiento: 

1.  Encuentre  las  posiciones  de  cada  eje  en  el  tren  motriz  con  las  técnicas  gráficas  ymodelado que se muestran en esta unidad. 

2.  Determine el movimiento permisible total de toda la carcasa en ambas direcciones. 3.  Grafique las restricciones en el gráfico-modelo. 4.  Seleccione una línea final de alineamiento deseada que encaje dentro de lo permisible 

y mueva la máquina a esta línea. 

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8.  MEDICION  Y  COMPENSACION  DEL  MOVIMIENTO  PRODUCIDO  POR  EL FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS 

Virtualmente  todos  los equipos rotativos experimentarán cambios de posición durante suarranque y mientras funcionan, los mismos que afectarán el alineamiento de sus ejes.

En  un  60%  de  los  sistemas  motrices  existentes  la  cantidad  de  movimiento  esinsignificante  y  se  puede  ignorar,  en  los  casos  restantes,  esto  puede  establecer   ladiferencia  entre  un  sistema  motriz  de  transmisión  que  funciona  suavemente  y  uno  queestá plagado de problemas. 

8.1  MAQUINARI AS  PROPENSAS   A  MOVERSE  CUANDO  SE  PONEN  ENFUNCIONAMIENTO 

1.  Sistemas de maquinaria rotativa que funcionan a/o sobre los 200 HP y velocidades de 1200 R.P.M. o mayores. 

2.  Maquinaria que soporta cambios de temperatura en la carcasa por  ejemplo: 

•  Motores eléctricos y generadores. 

•  Turbinas de vapor. 

•  Turbina a gas. 

•  Motores de combustión interna (diesel, etc.). 

3.  Variadores de velocidad. 

4.  Maquinaria que bombea o comprime fluidos o gases, donde el fluido tiene cambios en su temperatura de 50° C o más desde su  ingreso hasta su descarga (esto puede ser un incremento o una caída de temperatura). Por  ejemplo: 

•  Compresores centrífugos o reciprocantes. •  Bombas centrífugas. 

•  Ventiladores de hornos. 

5.  Equipos con soportes deficientes de  tuberías sujetas a  las carcasas de  las máquinasdonde  la  expansión  o  contracción  de  la  tubería  induce  fuerzas  en  la  carcasa  demáquina o donde el flujo de los fluidos puede causar  un movimiento de reacción en lastuberías. 

Causas del  Movimiento:  

•  La temperatura es la causa más común, conocida como crecimiento térmico. •  No  solo  el  movimiento  térmico  de  la  carcasa,  sino  también  el  de  las  tuberías  que

conducen los fluidos. 

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•  Los pernos de anclaje sueltos. •  Fuertes variaciones climáticas soportadas por  los equipos ubicados a la intemperie. 

•  Cambios en las condiciones de operación de los equipos sin carga y con carga. •  Las retenciones de  las carcasas o soportes ante las f uerzas centrífugas de  los rotores

cuando éstos estén rotando. 

En  la  mayoría  de  los  casos,  el  equipo  se  someterá  a  su  mayor   rango  de  cambio  demovimiento  al  poco  tiempo  después  del  arranque.  Este  poco  tiempo  puede  significardesde  5  minutos  a  1  hora  para  casi  todos  los  tipos  de  equipos  y  puede  establecerse  aalguna posición final muchas horas o incluso días más tarde. 

Medición del  movimiento de fuera de servicio al de funcionamiento: 

Esta  es  la  comparación  entre  la  posición  de  las  líneas  centrales  de  rotación  cuando  lasmáquinas  están  fuera  de  servicio  con  la  posición  de  las  líneas  centrales  de  rotacióncuando las máquinas están operando. 

Verificación del  alineamiento en caliente inmediatamente después de parar  elequipo: 

Por  muchos años,  las personas han  intentado  tomar   lecturas de alineamiento  rápidas encaliente,  esto  es  verificar   el  alineamiento  inmediatamente  después  de  parar   el  equipo. Aunque es una tarea bastante dificultosa de ejecutar, es mejor  a no hacer  nada, aunque no sea el método más recomendable. 

Categoría de mediciones del  movimiento desde  la condición  fuera de servicio a  la de funcionamiento: 

Las técnicas de medición se pueden clasificar  así: 

•  Movimiento de las líneas centrales de las carcasas de las máquinas con respecto a susplatos-soportes o estructuras soportes. 

•  Movimiento de las líneas centrales de las carcasas de las máquinas con respecto aalguna referencia remota o punto de observación.

•  Movimiento de una carcasa de máquina con respecto a otra carcasa de máquina. •  Movimiento de un eje con respecto a otro eje. 

Cada  una  de  estas  técnicas  tiene  sus  ventajas  y  desventajas.  Todas  ellas  comparan  laposición de  la maquinaria rotativa del tren motriz cuando está el equipo  fuera de servicio,con la posición de la maquinaria cuando está funcionando. 

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Instrumentos y las  técnicas usadas: 

•  Para el movimiento de  la carcasa de  la máquina con  respecto a un punto  remoto dereferencia. 

-  Niveles basculantes ópticos y teodolitos. -  Instrumentos láser. 

•  Para el movimiento de la carcasa de la máquina con respecto a otra carcasa. 

-  Barras de alineamiento con sensores de proximidad. -  Sistemas láser   – detector. -  Montaje láser-target-plug in-back zeroing. -  Sistema conector  entubado-varilla-bola. 

•  Para  el  movimiento  de  la  carcasa  de  la  máquina  con  respecto  al  plato-soporte  o  lacimentación.

-  La expansión térmica de la carcasa utilizando la ecuación de deformación. -  Micrómetros  interiores  y/o  dispositivos  de  medición  de  ángulos,  instrumentos  de

bolas. -  Sensores de proximidad con soportes enfriados con agua. 

•  Para el movimiento de un eje con respecto a otro eje. 

-  Sistemas de acoplamiento instrumentado. 

El  coeficiente  de  expansión  térmica  para  la  mayoría  de  materiales  utilizados  en  lascarcasas  de  maquinaria y cimentaciones  se muestran en  la  tabla de  la Figura 68. Estoscoeficientes  pueden  ser   utilizados  para  temperaturas  entre  32  y  212  °F. Hay  una  ligeravariación en el valor  de los coeficientes para temperaturas mayores o menores debido a la no linealidad de la vibración molecular  en los materiales. 

Figura 68. Tabla de coeficientes de expansión térmica de materiales usados en carcasas 

de maquinaria y cimentaciones 

Material Coeficiente de Expansión Térmica 

(pulgada / pulgada - °F)  Aluminio  12.5 X 10-6

 

Bronce  11.0 X 10 -6 

 Acero al carbono (AISI 1040)  6.3 X 10-6 

Fierro fundido (gris)  5.9 X 10-6 

Concreto  7.2 X 10-6 

Invar   0.68 X 10-6 

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Material Coeficiente de Expansión Térmica 

(pulgada / pulgada - °F) 

 Acero al Níquel  7.3 X 10-6  Acero inoxidable  9.8 X 10-6

 Caucho vulcanizado  45.0 X 10-6

 

Nylon  55.0 X 10-6 

8.2  TECNICAS  DE  TERMOGRAFIA  INFRARROJA  PARA  DETERMINAR  LOS PERFILES TÉRMICOS DE LOS EQUIPOS ROTATIVOS 

Las carcasas de  la maquinaria rotativa cuando están funcionando transfieren al ambiente el calor  generado por  la fricción de sus diversos componentes, así como el calor  generado por  el proceso de comprensión de gases, flujos de vapor  o el devanado del motor  estator. La temperatura superficial de  la carcasa varía ampliamente según  las distintas partes deésta. 

Virtualmente,  ningún  equipo  rotativo  mantiene  constante  su  gradiente  de  temperatura  através de la carcasa entera. Las turbinas a gas, por  ejemplo, pueden tener  a la entrada de la carcasa  temperaturas por  debajo de  las  temperaturas del aire ambiental y 6 pies másallá  tener   temperaturas  de  carcasa  de  1200  °F (650  °C  aprox.)  en  la  sección  decombustión.  Desde  que  nuestra  vista  esta  limitada  solo  al  espectro  visible  (veainformación  sobre  el  espectro  magnético  mencionado  anteriormente),  no  estamos  en  laposibilidad  de  ver   los  perfiles  de  gradientes  de  temperatura  de  las  carcasas  de  lasmáquinas ya que éstas emiten radiación infrarroja. 

8.2.1  Crecimiento Termico 

 Aplicable en máquinas acopladas que operan a diferentes temperaturas. Tener  en cuenta las siguientes recomendaciones: 

•  Considerar  las recomendaciones del fabricante. •  Tomar   en  cuenta  la  experiencia  de  alineamientos  anteriores  (como  se  encontró  en

caliente y como fue posteriormente en frío). •  Cálculos basados en manuales (coeficientes de expansión térmica, dimensiones de  la

máquina, temperatura, etc.). •  Cálculos basados en recomendaciones prácticas de diversos autores. 

•  Métodos de error  y prueba que incluyen evaluación vibracional. 

8.2.2  Recomendaciones Prácticas 

•  Bombeo de  líquidos <200 °F – considerar  el alineamiento cero  – cero (sin crecimientotérmico). 

•  Bombeo de  líquidos >200 °F – dejar  el eje de  la bomba, 0.001'' por  debajo del eje delmotor,  por   cada  100°F  sobre  el  diferencial  (T-200)  y  por   cada  pulgada  de  distancia 

entre la base de la bomba y la línea de centros al eje. 

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Cálculo de la expansión térmica de la carcasa de la máquina utilizando  la ecuación de la deformación  (categoría carcasa de la maquina a plato–soporte) 

El fenómeno de la dilatación térmica produce los cambios en las dimensiones que puedencalcularse por  la siguiente ecuación: 

Δ L =  L(α )(ΔT  ) 

∆L = Cambio de dimensión-longitud (pulgadas o mm) L = Longitud del objeto (pulgadas o mm) 

α = Coeficiente de expansión-contracción térmica (pulg/pulg -°F  o  mm/mm - °C) ∆T = Cambio de temperatura (°F ó °C) 

Figura 69. Gráfico con tolerancias de desalineamiento 

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9.  ALINEAMIENTO DE POLEAS  – TRANSMISIONES POR FAJAS V 

•  El alineamiento de equipos con  transmisiones por   fajas  ''V'' no es  tan crítico como el de las máquinas rotativas acopladas directamente. 

•  El  método  de  alineamiento  de  fajas  V, que  es  ''grueso''  en  comparación  con  elalineamiento  de  ejes  acoplados  directamente,  se  consigue  utilizando  una  regla  ocuerda. 

•  El objetivo de este alineamiento es asegurar  que las líneas centrales de los ejes esténparalelos. 

•  Método  gráf ico-modelado  que  utiliza  la  barra  ''T'' sobrepuesta  para  mostrar   lasposiciones relativas de los ejes y esquema de reposición aceptable. 

•   Actualmente existen equipos de alineamiento láser  especialmente aplicados a poleas. 

9.1  INSPECCION PRELIMINAR  ANTES DE PROCEDER  AL   ALINEAMIENTO 

•   Asegúrese de que los rodamientos de ambas máquinas no estén dañados. •  Inspeccione el estado de  las  fajas asegurándose que no están cuarteadas, vidriadas,

estiradas, etc. •  Buscar   cualquier   condición  de  ''pie  flojo''  entre  las  patas  de  la  máquina  y  el  plato

soporte en todos los pernos de anclaje. •  Inspeccione el desgaste de  los canales en V de  las poleas con un  indicador  o patrón

apropiado (no más de 0.8 mm ver  Figura 70). 

•   Asegúrese que el ''runout'' axial (def ecto axial) no exceda 1 mil por  cada seis pulgadas de diámetro de la polea (0.01 mm / 70mm de diámetro de polea). Ver  Figura 71 

•   Asegúrese de que el  ''runout''  radial  (defecto  radial) no exceda  las 5 mils  (0.12 mm). 

Ver  Figura 71. 

Figura 70. Chequeo preliminar  de poleas 

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Figura 71. Verificación de runout axial y radial en poleas 

9.2  MODELADO DE LOS PROBLEMAS DE  ALINEAMIENTO DE FAJAS V 

•  Se recomienda papel para gráficos para dibujar  el modelo. 

•  Use dos barras ''T'' sobrepuestas (para representar  cada eje-polea). 

•  Seleccione un factor  de escala apropiado para encajar   la maquinaria dentro del papelpara graficar .

Procedimiento:  

•  Comience por  dibujar  a escala uno de  los dos ejes en el gráfico  (en este ejemplo, elventilador  se dibujo primero). 

•  Dibuje  una  línea  de  referencia  para  representar   la  distancia  entre  las  dos  líneascentrales de los ejes. 

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Figura 72. Mediciones necesarias para graficar  alineamiento de fajas 

•  Use una regla recta para dibujar  una  línea comenzando en un punto en el primer  eje dibujado en el gráfico (en este caso, el eje del ventilador), para ir  a través del punto en el  filo  exterior   de  la  polea,  donde  la  regla  recta  toque,  y  un  punto  que  represente  elintersticio  ''gap'' que  fue medido en el otro  lado de  la polea  (en este caso, 20 mils degap fue medido a través de la polea del motor). 

•  Use  la  barra  ''T'' sobrepuesta  para  representar   el  eje  del  motor   y  su  posición,  parareflejar  el gap que fue medido a través de  la polea en el motor  (en este caso, 30 mils 

de gap, fue medido en la polea del motor  en el lado del ventilador). •  Recepcionar   la  barra  ''T'' sobre cada eje hasta  que se  tenga  la posición deseada en

ambos ejes. •  Mida  la  distancia  entre  los  pernos  de  anclaje  parte  exterior   e  interior,  en  ambas

máquinas. •  Mida  la distancia desde  las patas  interiores a donde  la regla recta o  la cuerda se va a

ubicar  para tomar  las lecturas del gap en las poleas. 

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•  Mida el diámetro de  las poleas  (ejemplo  la distancia a  través de  las poleas donde  la lectura del gap se tomará). 

•  Mida la distancia entre las líneas centrales de los ejes.

Figura 73. Ejemplo gráfico de alineamiento de fajas en V 

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9.2.1  Método de la Cuerda o Recta 

•  Verifique  que  los  canales  de  las  poleas  tengan  el  mismo  paso,  así  como  el  mismoespesor  de bordes. Tome en cuenta estas diferencias para compensar. 

•  Extienda  la  cuerda  entre  las  caras  laterales  de  las  dos  poleas.  La  recta  obtenidadeberá situarse consecutivamente en tres posiciones: central, superior  e inferior. 

•  En cada posición debe observarse qué puntos entran en contacto primero y cuales nopara determinar  la posición de las poleas. 

•  Debe  comprobarse  también  antes  de  iniciar   el  alineamiento,  si  hay  restricciones  demovimiento para el componente móvil. 

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10.  ALINEAMIENTO DE TRANSMISIONES POR ENGRANAJES 

Paso 1 - Verificación de runout axial de la corona dentada 

1.  Un runout máximo de 0.13 mm para aquellos con velocidad menor  a 1800 R.P.M. 

2.  Si la corona dentada es piezada existen métodos establecidos por  los fabricantes. 

Paso 2 - Verificación de runout radial de engranajes 

1.  El runout radial permisible depende del paso diametral de engranaje. 

Figura 74. Tabla de runout radial permisible en engranajes 

Paso Diametral Nominal (Ver  Plano del  Engranaje) 

Runout Radial Permisible 

(pulgadas)  Al tura aproximada del  

Diente (pulgadas) 5/8  0.50  3.60 3/4  0.40  3.00 1  0.30  2.25 

1 1/4  0.25  1.80 1 1/2  y  mayores  0.20  1.50 

2.  Ubique el indicador  dial en los puntos establecidos y realice la medición. 

3.  Si el  runout  total o entre secciones excede  las  tolerancias permisibles, deben hacersecorrecciones de  recentrado del engranaje. Utilizar  pernos de empuje, gatos hidráulicosetc. Si el error  no puede corregirse verifique  la concentricidad de  los componentes delequipo. 

Paso 3 - Verificación del  alineamiento del  Piñón 

1.  Backlash (juego entre dientes)  recomendado. El backlash requerido varia con el pasodiametral,  la  distancia  entre  centros,  la  diferencia  entre  la  temperatura  de  operaciónmás alta del engranaje y la temperatura ambiente. 

El  backlash  final  requerido  para  cada  engranaje  esta  determinado  por   la  adición  dedos factores, uno que toma en cuenta la expansión térmica del engranaje y la otra quetoma en cuenta el tamaño de los dientes.  A este valor  obtenido a partir  del la distanciaentre  centros  y  la  diferencia  de  temperaturas,  se  le  suma  el  backlash  adicionalrequerido por  su paso diametral mostrado en el dibujo del engranaje. Vea  tabla de  laFigura 75. El valor  del backlash total tiene una tolerancia de +0.010'', -0.000''. 

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Figura 75. Tabla de backlash normal de engranajes 

Paso Diametral (verdibujo del  engranaje) Tamaño del  Backlash(pulgadas)  Paso Diametral (verdibujo del  engranaje) Tamaño del  Backlash(pulgadas) 

5/8  0.055  1  1/2  0.40 3/4  0.050  1  3/4  0.35 1  0.045  2  0.30 

1  1/4  0.040  2  1/2  0.30 

2.  Reposición del piñón para obtener  el backlash y el contacto de dientes recomendado 

•  Ubique  el  piñón  aproximadamente  paralelo  con  el  engranaje,  poniéndolo  a  nivel  yenlainando  las  chumaceras.  Se  recomienda  usar   un  mínimo  de  0.030  pulgadas  de

lainas por  debajo de cada pillow block. •  Si el engranaje instalado es helicoidal de una f ila, se deben de quitar  las tapas de los

rodajes para asegurarse que los anillos separadores se encuentran en el soporte fijo y el rodamiento libre está en el centro de flotación axial. 

•  En el caso de  los engranajes de helicoidal doble, el piñón helicoidal doble debe tener  0.092'' de flotación axial mínima y los rodamientos ubicados centralmente. 

•  Posicione el piñón buscando alcanzar  el backlash estipulado mientras se mantiene uncontacto  de  dientes  adecuado.  El  establecimiento  del  backlash  y  el  contacto  debenhacerse  simultáneamente.  El  backlash  debe  establecerse  donde  el  runout  radial  delengranaje provoca el mínimo backlash. 

3.  Someta a torque el piñón para que se pegue al engranaje. 

4.  Medición del backlash y contacto entre dientes. 

a.  Determine  la  diferencia  permisible  entre  el  contacto  izquierdo  (CI)  y  el  contactoderecho (CD). Este se halla con la siguiente fórmula: 

 A = F ∗  R  D 

Donde: 

 A= La distancia permisible entre CI y CD en pulgadas F=  Ancho de la cara del engranaje en pulgadas R= Runout axial permisible del engranaje 

D= Diámetro exterior  del engranaje. 

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b.  Con el piñón asentado  firmemente  contra  el engranaje, verifique el contacto y el backlash al costado de  los dientes en el punto de engrane por   lo menos en cuatroposiciones,  espaciadas  90°,  en  el  engranaje.  Siempre  verifique  el  contacto  y  elbacklash  lo  más  cerca  a  la  línea  del  paso  diametral,  el  cual  está  marcado  en  elcostado de  los engranajes.  Ajuste  los soportes hasta que se obtenga en el CI y elCD una medida de feeler  cercana a cero, y un backlash igual  y cercano dentro delrango  recomendado  en  backlash  izquierdo  (BI)  y  el  backlash  derecho  (BD).  Elbacklash  adecuado  puede  controlarse  comúnmente  con  unas  líneas  grabadas  enlas caras laterales de los engranajes.

5.  Interpretación de las Lecturas con Calibrador  de Láminas 

•  El total de (CI + BI) debe ser  igual al total de (CD + BD), si éste no es igual, el lado con el  total  menor   está  en una  posición  más  cercana  entre  centros  que el  lado  con  totalmayor. 

•  Si CI y CD no son iguales, un extremo del piñón está a una elevación diferente al de suotro extremo. 

•  Debido al  runout  radial del engranaje, el  total  (CI + BI) o  (CD + BD) puede variar  encada  posición.  Esto  no  es  problema  cuando  la  variación  cae  del  runout  radial permisible. 

6.   Ajuste Secundario del Piñón 

Después de establecer  cuidadosamente el movimiento a realizar  a partir  de la evaluación de todos  los valores obtenidos en cada posición, es necesario ubicar   indicadores dial en el pillow block que moverá para observar  el movimiento. 

7.  Verificación del Contacto entre Dientes 

 Aplique  una  capa  muy  delgada  de  azul  de  Prusia  a  cinco  o  seis  dientes,  limpiadospreviamente, asegúrese  que  las  caras  de  los  dientes  estén  cubiertas  completamente.Rote  hacia  adelante  y  hacia  atrás  varias  veces  el  piñón  a  través  del  punto  de  engranepara  marcar   el  patrón  de  contacto;  puede  ser   disperso  pero  debe  presentarse  en  por   lomenos el 80% de la cara del engranaje. 

Después  de  obtenerse  un  patrón  de  contacto  satisfactorio  para  la  posición  inicial  delengranaje, este mismo chequeo debe hacerse en un mínimo de  tres o más ubicaciones,espaciadas igualmente en el engranaje. 

8.  Enclavije todos los soportes o pedestales y verifique el ajuste de los pernos de anclaje 

de los soportes para asegurar  la instalación del engranaje. 

Paso 4 - Verificación Final del   Al ineamiento 

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La  verificación  final  del  alineamiento  y  contacto  se  realizará  en  condiciones  defuncionamiento.  Esto  es  necesario  para  el  caso  de  determinadas  máquinas  (como  losmolinos), debido al efecto de  la  temperatura. Las verificaciones  iniciales con  los  feelers eindicadores son  importantes y son un buen punto de partida, pero el control del contactodinámico es el que define la distribución de la carga a través de la cara. 

1.  Chequeo del contacto utilizando tinta de trazado indeleble. 

Pinte con tinta indeleble 3 dientes en unas 6 posiciones alrededor  del engranaje con tinta de  trazado,  lubrique  los  dientes,  haga  funcionar   la  máquina  unas  6  a  8  horas,  quite  ellubricante sin quitar  la tinta remanente. 

2.  Verificación del contacto utilizando un pirómetro o termómetro infrarrojo. 

El  pirómetro  requiere  que  el  equipo  se  pare  para  medir   inmediatamente  la  temperatura.Mientras  que  con  el  termómetro  de  no  contacto  infrarrojo  la  medición  se  hace  con  el

equipo  funcionando. Las mediciones deben de hacerse en cinco posiciones a través de lacara del piñón. 

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11.  CONSIDERACIONES PARA EL  ALINEAMIENTO DE MAQUINAS ESPECIFICAS 

Es  importante  saber   acerca  de  cada  máquina  antes,  durante  y  después  del  proceso  dealineamiento,  cómo  trabaja  internamente,  qué  función  operacional  ejecuta, cómo  elproceso  afecta  su  funcionamiento  operacional,  y  cómo  interactúa  con  la  cimentación-estructura o conexiones externas tales como tuberías. 

11.1  MOTORES ELECTRICOS 

•  Los motores eléctricos (de  inducción CA, sincrónicos o motores CD) hasta 500 HP semontan hoy en día con cojinetes de tipo antifricción. 

•  Los  motores  medianos  y  grandes  están  frecuentemente  montados  con  cojinetes  deltipo deslizante o planos. 

•  Cuando el campo electromagnético se aplica (armaduras de los motores soportadas encojinetes del tipo deslizante), querrá centrar  el rotor  con respecto al campo del centro magnético. 

•  Si el desalineamiento es bastante severo en los motores eléctricos, la luz entre el rotor  y  el  estator   puede  salirse  de  tolerancia  (la  tolerancia  aceptable  de  diferencial  deexcentricidad  para  el  ''air   gap''  frecuentemente  mostrarán  un  pico  espectral,  a  dosveces la frecuencia de la línea (120 Hz en el Perú). 

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11.2  TURBINA DE VAPOR 

•  Las turbinas pueden estar  en un rango desde 20 HP hasta 100000 HP con velocidadesque van hasta 25000  R.P.M. 

•  La  presión  del  vapor   puede  estar   en  un  rango  que  va  desde  200  a  4000  psig  y  lastemperaturas de 400 a 1100 grados Fº. 

•  Debido a las altas temperaturas de trabajo se produce un movimiento del equipo desde 

su  condición  fuera  de  servicio  a  la  de  funcionamiento,  lo  que  puede  variarconsiderablemente de unidad a unidad. 

•   Adicionalmente,  debe  tomarse  en  consideración  la  expansión  del  rotor   cuando  seseleccione un acoplamiento flexible para prevenir  la transferencia de empuje desde un rotor  a otro, provocando fallas prematuras de los cojinetes o acoplamiento. 

11.3  TURBINA  A GAS 

•  Las  turbinas a gas de uso  industrial se  utilizan en una variedad de aplicaciones quevan desde  la comprensión de gases, generación de energía y sistemas de propulsión de barcos. 

•  Las  turbinas  de  gas  producen  tremendas  cantidades  de  empuje  hacia  adelante  enreacción  a  la  alta  velocidad  del  gas  que  escapa  por   el  extremo  de  la  cola  de  lamáquina. 

•  Una considerable cantidad de calor  se genera en el ciclo y se produce una  reaccióncontraria torsional en la estructura durante la operación. 

•  Todos  estos  factores  contribuyen  con  algunos  de  los  más  radicales  movimientos  demaquinaria de su condición de parada a la de funcionamiento. 

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115 

11.4  MOTORES DE COMBUSTION INTERNA 

•  Muy pocos estudios se han realizado sobre cómo los motores de combustión interna semueven, desde su condición de parada a la de f uncionamiento. 

•  Se  utilizan  frecuentemente  para  impulsar   grupos  electrógenos,  bombas  contraincendios y compresores de aire móviles. 

•  Los diseños de acoplamientos  flexibles son críticos, ya que se produce variación deltorque a medida que cada pistón entrega su fuerza rotacional a intervalos distintos. 

11.5  GENERADORES ELECTRICOS 

•  Como con  los motores, el máximo diferencial de excentricidad en el entrehierro debeser  +/- 10% del total del entrehierro. 

•  Cuando las armaduras se soportan en un cojinete, como en los equipos o grupos MG, los  juegos  del  entrehierro  pueden  también  tomarse  en  cuenta  cuando  se alinean  las carcasas de las máquinas. 

•  Puede usarse  la  técnica gráfica-modelado no sólo para alinear   los ejes sino  tambiénpara centrar  la armadura en el agujero del estator. 

11.6  BOMBAS CENTRIFUGAS 

•  La  temperatura  del  f luido  bombeado  tiene  un  efecto  grande  en  el  movimiento  de  labomba. 

•  La  tubería sujeta a  la bomba puede  tener  una  tremenda  influencia en  la obtención  ymantenimiento de un alineamiento preciso. 

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11.7  SOPLADORES Y VENTILADORES 

•  La  temperatura  del  gas  que  esta  siendo  transportado  tiene  un  gran  efecto  en  elmovimiento del equipo. 

•  El  ducto  de  trabajo  sujeto  al  ventilador   puede  tener   una  tremenda  influencia  en  laobtención y mantenimiento de un preciso alineamiento. 

11.8  COMPRESORES 

•  En  los compresores cuando  los gases son comprimidos, se genera calor  y es por  elloque se produce la expansión de la carcasa. 

•  Desde  que  un  fluido  comprensible  ingresa  al  compresor   a  una  temperatura  muchomenor  que la temperatura de descarga del gas, se produce un movimiento del equipo. 

•  Dependiendo en cómo las líneas de succión y descarga están sujetas a la carcasa delcompresor,  puede  producirse  un  movimiento  lateral  a  medida  que  se  contraigan  o 

expandan las tuberías sujetas. 

11.9  CAJAS DE ENGRANAJES 

Rango de movimiento típico de cajas de engranajes 

Movimiento  Vertical:  5  a  20  mils  hacia  arriba  en  la  mayoría  de  los  casos  ligeramenteasimétrico (los extremos anterior  y posterior  no se mueven hacia arriba la misma cantidad,pero si muy cercano). 

Movimiento lateral (a los lados): 0 a 10 mils 

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12.  DETECCION  DEL  DESALINEAMIENTO  EN  MAQUINARIA  ROTATIVA  EN FUNCIONAMIENTO 

•  El  rendimiento  del  equipo  relacionado  con  sus  condiciones  de  operación  y  de  diseñotales  como  potencia,  presión  de  descarga,  f lujo,  velocidad, etc.,  pueden  estar   bien,pero si se tienen excesivas cantidades de fuerzas y vibraciones no van a funcionar  pormucho tiempo. 

•  Los  programas  de  mantenimiento  preventivo  han  resurgido  con  técnicas  demantenimiento  predictivo  y  pro–activo  que  han  llevado  la  operación  de  los  equiposrotativos  a  un  mejor   rendimiento  por   el  monitoreo  estrecho  de  los  cambios  en  lavibración,  lubricación,  temperatura, emisiones acústicas, y cargas en  los  rodamientos–rotor. 

•  Es  cada  vez  más  frecuente  ver   el  uso  de  alguna  clase  de  sistema  de  monitoreo  derendimiento en  la nueva maquinaria  instalada y ver   instalados sistemas con sensores de vibración, temperatura y carga para prevenir  fallas catastróficas. 

•  Para  las máquinas  rotativas más pequeñas y menos costosas, se utilizan vibrómetrosmanuales  y  colectores  de  datos  para  tomar   esta  información  vital  a  intervalosregulares. 

•  Esta  información  del  comportamiento  mecánico  es  analizado  por   períodos  paraestablecer   la  tendencia, hasta  que  uno  o  más  sensores  indiquen  que  el  nivel  estácomenzando a aproximarse, ha  llegado o excede  los  límites predeterminados y en esemomento corregir  el problema. 

Uso  del  análisis vibracional  para la detección del  desalineamiento 

Síntomas vibracionales del desalineamiento: 

•  Componentes altas, a uno o dos veces la frecuencia de la velocidad de giro del equipo. •   Altos niveles vibracionales axiales. 

•  Un cambio de fase de 180 grados se produce a través del acoplamiento (ya sea radial y/o axial). 

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Tabla de Diagnostico de Vibración según ISO (Ejes Horizontales) 

Excesiva Vibración  

Excesiva Vibración

Excesiva Vibración

Excesiva Vibración  

Horizontal Vertical   Axial  Estructural

 

Indica:  Indica:  Indica:  Indica: 

Desbalanceo  SI  NO  NO  NO  H

Desalineamiento  NO  SI  SI  NO   AxSolturas 

Mecánicas SI  SI  NO  SI  Ver

FallasEléctricas

medidas comovibración 

Para dedesconecmonitoreecae inmeléctrico.

Nota:Sobre una máquina en voladizo, el desbalanceo y el desalineamientopueden mostrar similares características. Use las medidas de fasepara diferenciar entre los dos.

SI = ISO 2372Niveles de Insatisfactorio a InaceptableNO = ISO 2372Niveles de Bueno a Satisfactorio (0.28 a

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Tabla de Diagnostico de Vibración según ISO (Ejes Verticales) 

Excesiva Vibración

Excesiva Vibración

Excesiva Vibración

Excesiva Vibración  

Radial 1  Radial 2   Axial  Estructural

 

Indica:  Indica:  Indica:  Indica: 

Desbalanceo  SI  NO  NO  NO 

Desalineamiento  SI  NO  SI  NO   ASolturas 

Mecánicas SI  NO  NO  SI 

FallasEléctricas

medidas comovibración 

Para detedesconectmonitoreecae inmeeléctrico. 

Nota: SI = ISO 2372Niveles de Insatisfactorio a Inaceptable

Las posiciones Radial 1 y Radial 2 difieren 90º NO = ISO 2372Niveles de Bueno a Satisfactorio (0.28 a

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ISO 1 0 8 1 6 - 3 

Están d ar de evalu a c i ón par a su per vi s ió n de vi br aci on e s 

El valor eficaz de la velocidad de la vibración se utiliza para determinar la condición dela máquina. Este valor se puede determinar con casi todos los instrumentosconvencionales para la medición de vibración.

DIN ISO 10816-3 clasifica las máquinas en diferentes grupos y toma en cuenta el tipode instalación.

  Verde: Zona A

Valores de vibración de máquinas recién puestas en funcionamiento.

  Amarillo: Zona B

Máquinas que pueden funcionar en operación continúa sin restricciones.

  Naranja: Zona C

Valores de vibración en amarillo indican que la condición de la máquina no es conveniente

para una operación continua, sino solamente para un período de tiempo limitado. Medidas de

corrección deberían ser tomadas en la siguiente oportunidad.

  Rojo: Zona D

Valores de vibración peligrosos – la máquina puede sufrir daños. 

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IS

O 10816-3 

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