Alineación de Equipos Dinámicos: Curso de Mecánica

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CURSO DE ASCENSO A OPERARIO
DE PRIMERA
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MECÁNICA
DE PISO
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MODULO : V I
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NOMBRE DEL MODULO:
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POR CUADRANTE
DE CARÁTULA)
ALINEACI~N
(INDICADOR
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II
4.
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INSTRUCTOR:
RAMÓN ABRAHAM TREJO PEÑA
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DICIEMBRE 2 0 0 4
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CURRICULUM VITAE
1.- DATOS PERSONALES
NOMBRE:
RAMON ABRAHAM TREJO PEÑA
FECHA DE NACIMIENTO:
23
DOMICILIO:
RABÓN GRANDE
ZONA:4 MANZANA: 2
CALLE: TULIPANES
DE SEPTIEMBRE DE 1958
LOTE: 5
2.- ESCOLARIDAD
PRIMARIA:
SECUNDARIA:
d
PREPARATORIA:
ESC. SEC. FEDERAL No. 1
MÉRD
IA
YUCATÁN
(1970-1973)
CERTIFICADO DE SECUNDARIA
CURRICULUM VITAE
3.- DESARROLLO LABORAL
OPERARIO DE SEGUNDA
1978-1979
INDUSTRIA CLORO DE TEHUANTEPEC
OPERARIO DE PRIMERA
1980-1985
OPERARIO DE SEGUNDA
PETROQU~MICA
PAJARITOS
OPERARIO DE PRIMERA
1990-1997
OPERARIO ESPECIALISTA
PETROQU~MICA
MORELOS
1997-2004
OPERARIO ESPECIALISTA
PETROQU~MICA
MORELOS
d
CURSOS RECIBIDOS
AJUSTES Y CALIBRACI~N DE GOBERNADORES
SELLOS MECÁNICOS
BOMBAS CENTRÍFUGAS
ADMINISTRACI~N
DE MANTEIUIMIENTO
PARA MANDOS MEDIOS
ASPECTOS BÁSICOS
DE SEGURIDAD
FORMACIÓN
DE INS-TRUCTORES INTERNOS
-
Alineación de equipo dinámico
El desalineamiento en equipo rotatorio es una de las mayores
causas que presentan problemas operativos a la industria. Por lo tanto
es necesario un aprendizaje completo,de las técnicas de alineación, para
evitar fallas y perdidas de producción~ecesarias.
Una alineación apropiada es muy importante para una vida de
todo equipo de rotación, el desalineamiento ha sido un factor mas
sencillo y mas grande para fallas a tiempos cortos de operación, que
forza los paros de mantenirriiento preventivo, esta concentrado
alrededor del desalineamiento.
Los,resultados de una mala alineación se manifiesta en las siguientes
categorías:
I
8
Sobrecarga en los cojines (radial y de empuje)
Aflojamiento de la flecha
Desgaste de sellos mecánicos
Vibración por desalineacidn
Desgaste en las flechas debajo de las ruedas de acoplamiento
Alta temperatura en los cojines
/
,
/'
Alineación de equipo dinámico
ALINEAMIENTO
Puede definirse como la coincidencia total entre los ejes de dos equipos
rotatorios acoplados de tal manera que giren como lino solo.
Existen tres tipos de desalineamiento:
1. Desalineamiento radial o paralelo
2. Desalineamiento axial o angular
3. Desalineamiento combinado
1.- DESALINEAMIENTO RADIAL O PARALELO
Las líneas centrales de los ejes se encuentran separadas paralelamente una con
respecto a la otra y puede ser de manera vertical o de manera horizontal, es decir, uno
de los dos equipos se encuentra totalmente arriba o totalmente abajo con respecto al
otro, o bien, corrido completamente hacia la izquierda, o hacia la derecha.
1
Ramón Abraham Trejo Pena
Alineación
w
d e equipo dinámico
2.- DESALINEAMIENTO AXIAL O ANGULAR
I
I
w
En este tipo de desalineamiento, las líneas centrales de los equipos se cruzan
formando el llamado ángulo de desalineamiento (Q), y puede existir tanto de manera
vertical como de manera horizontal.
3.-DESALINEAMIENTO COMBINADO
Es el mas comúnmente encontrado en las maquinas y consiste en una combinación
de los primeros tipos de desalineamiento.
Posición exagerada de los equipos
2
Ramón Abraham Tr
Alineación de equipo dinámico
ALINEAMIENTO FRIO
METODO AXIAL
-
RADIAL
Este método es sumamente confiable, sobre todo, cuando la distancia entre coples
es menor que el diámetro del cople, o cuando las barras de soporte del indicador son
lo suficientemente robustas para no tener deflexión durante la toma de lecturas
evitando con esto, lecturas erróneas.
SECUENCIA
Ejemplo No.1
Primer paso.
De las dos unidades que vamos a alinear, elegimos el equipo que sea mas fácil de
mover, en este caso suponemos una moto-,bomba, en donde es ,mas fácil mover el
motor eléctrico.
DI.- Distancia de la cara del cople al centro del primer apoyo del motor
= 15"
D2.- Distancia de la cara del cople al centro del segundo apoyo del motor
= 45"
D3.- Diámetro de rotación del pivote del indicador sobre la cara del cople
=
3
Ramón Abraham Trejo Pena
5"
Alineación de equipo dinámico
Segundo paso
Realizar los siguientes trabajos de pre- alineamiento:
Verificar que el motor eléctrico se encuentre desenergizado, y la bomba
depresionada y purgada, con válvulas de succión y descarga cerradas.
Verificar los niveles de lubricación
Desacoplar
Comprobar sobre un mandril o sobre una flecha recta, que el indicador de
lecturas correcta es de .000".
Tomar lecturas con el indicador de carátula para comprobar que el equipo
realmente se encuentre desalineado.
Verificar el estado de las lainas con que cuenta el motor
Corregir el estado de patas cortas del motor comúnmente conocido como
"cojera"
De ser necesario, levantar el motor para limpiar la base
Verificar el apriete correcto de los tornillos del motor antes de tomar las
lecturas
Marcar ambos coples a 0°,900, 180° y 360°.
En caso de que el equipo se encuentre visiblemente desalineado, debe de
aproximarse primero la alineación hasta que sea posible obtener lecturas
de cuando mucho .OSO"
Tercer paso
Tomar lecturas de desalineamiento siempre en el mismo sentido de rotación del
equipo y considerando el punto de fijación del pivote del indicador a 0°,900, 180° y
360°.
Suponemos las siguientes
lecturas de desalineamiento con el pivote del
indicador de carátula colocado sobre el cople del motor.
Para realizar la corrección del desalineamiento, primero debemos de corregir los
verticales y después los horizontales . esto se debe a que en los verticales debemos
de levantar el motor, mientras que en los horizontales únicamente se va a correr hacia
un lado o hacia el otro.
4
Ramón Abraham Trejo Pena
Alineación de equipo dinámico
Es evidente que la lectura radial vertical, al igual que todas las demás lecturas,
van a cambiar en cuanto se corrija el desalineamiento axial vertical, sin embargo, para
efectos de ejemplo, supondremos que todas las lecturas permanecen igual.
Cuarto paso: corrección del desalineamiento axial vertical
El calculo para saber cuantas lainas se le van a quitar o a meter al equipo para
corregir el ángulo de desalineamiento, viene dado por la siguiente formula:
Lectura por distancia elegida
Corrección axial
=
Diámetro de recorrido del indicador
Para analizar los valores que necesitamos debemos de considerar lo siguiente:
Como el valor de desalineamiento axial vertical es de +.012", este signo
positivo nos indica que el cople del motor se encuentra cerrado por la parte de abajo
con respecto al cople de la bom ba, y como aparte, la lectura de desalineamiento radial
vertical de +.024" nos dice que el motor se encuentra debajo de la bomba, lo correcto
para corregir el desalineamiento axial vertical, es meterle lainas al motor en la parte
trasera.
Por lo anterior, sustituimos datos en la formula:
Lectura axial vertical = .012"
Distancia de la cara del cople al segundo apoyo del motor = 45"
Diámetro de recorrido del indicador = 5"
d
0
.012"
Corrección axial
X
=
45"
:.
IQK
5"
6
Ramón Abraham Trejo Pena
Alineación de equipo dinámico
Por otro lado, debe de corregirse primero el desalineamiento axial y después el
desalineamiento radial, ya que en el axial, el motor se levanta o se corre por un solo
lado, mientras que en el radial el movimiento debe de ser parejo y por lo tanto es mas
fácil.
Por todo lo anterior, la secuencia adecuada de corrección debe de ser:
corregir "cojeras del motor"
aproximar las lecturas.
Corregir axial vertical.
Corregir radial vertical.
Corregir axial horizontal
Corregir radial horizontal
Corrección axial = .108"
Por lo tanto, deben de meterse .lo8" de
lainas en los dos apoyos traseros del motor.
\
Meter ,108" en cada apoyo trasero del motor
S
Ramón Abraham irejo Pena
Alineación de equipo dinámico
ryr
w
Quinto paso: corrección de desalineamiento radial vertical
w
w
w
Como veíamos anteriormente, la lectura de + .024" nos dice que el motor se
encuentra abajo, y como aparte, al ser radial nos indica que el motor se encuentra de
manera paralela a la bomba, para corregirlo, se deben de meter lainas en los cuatro
apoyos del motor para levantarlo de manera uniforme.
w
W
La cantidad de lainas que deben de meterse al motor es:
Lectura radial
Corrección radial =
2
.024"
Corrección radial =
=
.012"
2
Por lo tanto, deben de meterse .O12" de
lainas en los cuatro apoyos traseros del motor.
1
Ramon Abraham irejo Pena
Alineación de equipo dinámico
Sexto paso: corrección del desalineamiento axial horizontal
La lectura axial horizontal es de +.030", la cual es tomada de izquierda a
derecha sobre el cople del motor, y nos indica que el motor se encuentra cerrado por
su parte derecha con respecto a la bomba como nos indica la siguiente figura:
BOMBA
O
+.O3Ow
IZOUIERDA
DERECHA
Para corregir este tipo de desalineación, podríamos utilizar la formula de
corrección axial utilizada anteriormente, sin embargo la manea mas fácil de corregirlo
es apretar un tornillo del motor y con los otros tres fijos, correr al motor desde una
esquina como el indicador marcado la lectura de desalineamiento, hasta que al
comprobar la lectura nuevamente, el indicador de carátula nos marque cero (.000").
S
Ramon Abraham Trejo Pena
Alineación de equipo dinámico
O
IZQUIERDA
+.O3Ow
DERECHA
Fijar ancia del motor
L ~ m p u j a desde
r
aquí
séptimo paso: corrección del desalineamiento radial horizontal
Como ya sabemos, todas las correcciones radiales se realizan con la mitad de
la lectura, es decir, si como en este caso tenemos una lectura de +.020", debemos de
corregirlo con la mitad, o sea corriendo al motor .010", y como el signo es positivo,
con la lectura tomada de izquierda a derecha, el motor debe de correrse ae derecha a
izquierda, lo cual puede apreciarse en la siguiente figura:
BOMBA
1
I
Correr al motor
Con este paso queda concluida la alineación Dor el método axial
Y
-
radial
Ramón Abraham Trejo Pena
Alineación de equipo dinámico
ALINEAMIENTO EN FRIO
METODO AXIAL
- RADIAL
EJEMPLO No.2
Primer paso
Suponiendo que vamos a alinear dos compresores A y B, elegimos al compresor
A como la maquina móvil, y al compresor B como la maquina fija.
Tomamos las distancias de referencia para analizar los movimientos necearios para
alinearlos.
DI.-Distancia de la cara del cople al centro del primer apoyo del compresor A = 24"
D2.-Distancia de la cara del cople al centro del segundo apoyo del compresor A = 48"
D3.- Diámetro de rotación del pivote del indicador sobre la cara del cople
=7"
segun& paso
Tomamos las lecturas de desalineamiento con el pivote del indicador colocado
I
sobre el compresor fijo A.
C;
1 .O00
---PO~~''
-
ALTURAC
(II:
1
I
+.o..
-------
-----r
10
m''
O@
-.o--
CARAS
Ramón Abraham irejo Pena
iQr
*
Y
9
'ir
Alineación de equipo dinámico
Tercer paso
Su suponemos que el fabricante nos pide las siguientes lecturas de
desalineamiento en frió, debemos de analizar antes de cualquier otra cosa, la
diferencia entre la lectura que tenemos y la lectura que nos pide el fabricante.
w
w
r)
w
t
'YI
w
iI
Cuarto paso
w
Corrección de desalineamiento axial vertical
w
La lectura axial vertical de +0.004" , tomada en la posición de 180", muestra
que el compresor A se encuentra inclinado hacia arriba por la parte delantera con
respecto al compresor B, y si consideramos que el fabricante desea una lectura de 0.001"lo que debemos de hacer es corregir u n total de 0.005".
w
II
w
r
Para corregir el desalineamiento axial vertical, utilizamos la siguiente formula:
Lectura por distancia elegida
Corrección axial
=
Diámetro de recorrido del indicador
11
Ramón Abraham Trejo Peiia
Alineación de equipo
-
-
-
dinámico
-
Y sustituyendo los datos tenemos que:
,
Corrección axial
=
.'
,laos .
-- X 48"
3'4
Corrección axiai = 0.0
*;..O@
"
Por lo tanto, para corregir la lectura de +0.005" y
obtener la lectura deseada por el fabricante de -0.001",
debemos de meter 0.0"
de lainas en los dos apoyos
traseros del compresor A.
3
Quinto paso: corrección radial vertical
La lectura radial vertical de +0.012" en la posición de 180°, nos indica que,
como el pivote se metió, el compresor A se encuentra abajo en forma paralela con
respecto al compresor 8, pero, considerando que el fabricante requiere una lectura de
-0.044", deben de corregirse un total de 0.02%' para que el compresor A, quede
0, 828
arriba del compresor B.
COMPRESOR A
COMPRESOR B
Hl
12
Ramón Abraham Trejo Pena
Alineación de equipo dinámico
QV
'1
w
v
w
La lectura axial horizontal de -0.006", tomada en la posición de 90°, nos
muestra que el compresor A, se encuentra abierto por el lado derecho con respecto al
compresor 8, lo cual a su vez indica que el compresor A, se encuentra inclinado hacia
ala izquierda por su parte trasera.
COMPRESOR
B
Para corregir esto, es conveniente fijar como un punto de apoyo al tornillo
No.1, dejar sueltos los otros tres, y apretar el "gato" del tornillo No.4 de izquierda a
derecha, verificando poco a poco la lectura hasta obtener 0.000".
13
Ramón Abraham Trejo Pena
Alineación de equipo dinámico
rir
Y
w
La lectura radial horizontal de +0.014" en la posición de 90° , tomada de
izquierda a derecha, quiere decir que el compresor A se encuentra corrida de manera
pareja hacia la derecha del compresor B. como el fabricante requiere una lectura de
0.000", y sabemos que las correcciones radiales se corrigen con la mitad de la lectura
de desalineamiento, debemos de correr 0.007" al compresor A en forma pareja, de
derecha a izquierda con la relación al compresor B.
I
1
Correr al compresor
Con este Daso aueda concluida laalineación por el método axial
14
-
radial
Ramón Abraham Trejo Peña
Alineación d e equipo
fm
'Q
EJEMPLO DE ALINEACI~N
O
MÉTODO AXIAL
-
dinámico
DE MOTOR ELECTRICO A BOMBA CENTRÍFUGA
MULTIPASOS
RADIAL
1.- Suponemos realizados los siguientes trabajos de pre-alineamiento:
a) comprobación del estado mecánico de los equipos (juego radial y juego
axial del motor y bomba, de flexión de ambos ejes no mayor de 0.002",
estado del acoplamiento).
b) Comprobación de deflexión del indicador de carátula sobre una flecha recta
con todas sus barras y aditamentos.
c) Verificación de los valores de desalineamiento en frió deseados por el
fabricante
d) Corrección de apoyos cortos del motor ('cojeras").
e) Centrado horizontal del motor realizado con indicador.
2.- ~ o k a m o slas distancias en pulgadas de la cara del cople del motor al centro del
apoyo trasero, de la cara del cople del motor al centro del apoyo delantero y del
diámetro de recorrido del indicador sobre la cara del cople del motor.
/
MOTOR
ELECTRICO
,'
D1=
28"
D2= 96"
d
3.- Tomamos las lecturas de desalineamiento
su poniendo
8
+0.004"
Alineación de equipo dinámico
w
au
ilr
Y además suponemos que I fabricante requiere que el motor por calentamiento quede
abajo 0.004".
C
w
4.- Corrección axial vertical
w
La lectura de +0.006" tomada sobre la cara del cople del motor nos indica que
los coples se encuentran cerrados por la parte inferior debido a que, como la lectura es
positiva, el pivote del indicador se metió, y esto se ilustra en la siguiente figura:
W
Como lo indica la figura anterior, el motor se encuentra levantado por
extremo delt.ritero, y como aparte la lectura radial vertical nos indica que el motor
encuentra arriba de la bomba de manera radial, lo mas adecuado para corregir
lectura axial vertical consiste en sacarle lainas al motor en su extremo delantero.
Como ya sabemos, la cantidad de lainas viene dada por la siguiente formula:
-
Lectura por distancia
Corrección axial
=
'Diámetro del cople
0.006" X 28"
Corrección axial
=
8"
16
Ramón Abraham rrejo Pena
w
Alineación de equipo
w
dinámico
'O
w
Corrección axial
=
0.021"
Conclusión para la corrección axial: considerando también el signo de la lectura
radial vertical deben de sacarse 0.021" en cada uno de los dos
extremos delanteros del motor.
5.- Corrección radial vertical
suponemos para fines de ejemplo que la lectura radial vertical continua siendo
la misma, aun cuando sabemos perfectamente que esta varia al realizar la corrección
axial vertical.
Las correcciones radiales como bien sabemos, que se realizan dividiendo la
lectura entre dos, por lo cual , si tenemos una lectura de -0.14", lo que deberíamos de
hacer para obtener una lectura de 0.000" será sacarle al motor 0.007" de lainas en
cada uno de los cuatro apoyos.
Como el fabricante quiere el motor abajo 0.004", el total de lectura a corregir
seria de 0.014" + 0.004" = 0.018" por lo tanto, la corrección para dejar al motor con
0.004" debajo de la bomba consiste en sacar 0.009" de lainas en cada uno de los
apoyos del motor.
Motor arriba de la bomba
0.014"
J
/
Posición ideal del motor 0.004" debajo de la bomba
1'1
Ramon Abraham Trejo Pena
Alineación de equipo dinámico
6.- corrección axial horizontal
La lectura de -0.002" tomada de izquierda a derecha nos indica que el cople del motor
se encuentra ligeramente abierto por su parte derecha con respecto al cople de la
bomba como lo indica la siguiente figura:
BOMBA
~ L ~ c T b¿? ?
M
.oo;t
Apretar aquí
-
Correr desde aquí
Como bien sabemos, para calcular el movimiento necesario para corregir el
desalineamiento axial, podríamos utilizar la formula de corrección, sin embargo, en la
practica se ha visto que es mas efectivo lo siguiente:.
Dejar colocado el indicador de carátula sobre el cople del motor con la lectura
de desalineamiento.
A
Apretar el tornillo adecuado del motor par que sirva como pivote.
Correr al motor con el tornillo de gato, hasta que la lectura del identificador sea
de cero.
18
Ramón Abraham Trejo Pena
//
*
J
O
*
Alineación de equipo dinámico
7.- corrección radial horizontal
La lectura de desalineamiento tomada de izquierda a derecha nos indica 0.004, lo cual nos muestra al motor en la posición marcada en la siguiente figura:
bomba
r
Lectura de +0.004"
7
Correr al Motor
Por lo tanto, como el motor se encuentra corrido 0.004" hacia derecha y como
sabemos que las correcciones radiales se realizan con la mitad de la lectura, debemos
de correr al motor 0.002" hacia la izquierda con relación a la bomba centrífuga.
Con este paso el alineamiento queda terminado.
#
19
Ramon Abraham irejo Pena
El indicador de carátula es una herramienta de precisión por
lo cual es muy sensible y delicado por lo tanto su manejo y
cuidado deberán ser: realizadas por personal calificado.
A continuación se menciona cuidados para el indicador.
1.- ~1 trasportarlo y guardarlo siempre deberá estar en su
estuche.
Cuando se vaya a utilizar se deberá de ver que el
indicador no se trabe en su carrera de pivote. Esto es
presionando el pivote con precaución y ver que la aguja
recorra libremente la carátula.
2.-
El área donde se vaya a trabajar con el indicaaor; deberá
estar limpia (de corrosión, escorias, etc.)
3.-
Se utilizara pinzas para apretar la mondaza o para
fijar las barras.
'4.- NUNCA.
AI girar los mamelones con el indicador puesto, se tendrá
el cuidado que el pivote no recorra su carrera total, la cual
forzaría el mecanismo interno provocando un daño a sus partes
0
internas.
5.-
6 . - Al terminar de usarlo se le deberá dar mantenimiento al
equipo (limpieza a las partes mecánicas que acompañan al
indicador).
Y
'-1
Y!!!