Alineación

Alineación y sus Tolerancias

Existen varios criterios de tolerancias a utilizar y esto genera confusión.

La variedad de criterios va desde: “cero”, “no usamos ningún criterio”, “Cuando el instrumento nos dice”, “Lo que diga el fabricante”, “Es un trabajo que no hacemos nosotros” (por lo tanto no lo pueden controlar tampoco), etc..

La primera pregunta es si estamos hablando del acople, en cuyo caso, no estamos hablando del acople sino de los ejes o flechas involucradas. Por lo general, el eje de un motor se aliña con la máquina, cualquiera esta sea, mientrsa que sea de acople directo. Puede ser una bomba, un chancador, un tornillo sinfin de un compresor, etc., y estas máquinas, por lo general no se pueden mover. Asi el movimiento queda limitado sólo al motor.

Cuando uno se refiere a alineación se habla del centro de rotación de dos o más ejes, de forma de que esten en una sola línea cuando las máquinas operan en condiciones normales.

Hay 2 tipos de desalineación: Paralela y Angular. Cuando los ejes están alineados ambos desalineamientos desaparecen. La alineación se hace en 2 planos, el vertical y el horizontal.

Desalineaciones

Las razones para alinear son:

– Mayor confiabilidad del equipo

– Disminución del desgaste de rodamientos, cojinetes, engranajes, sellos, etc..

– Reducción de las vibraciones

– Disminución del consumo de energía

– Ejercicio de la garantía (los fabricantes lo requieren muchas veces)

Tolerancias

Existe una gran variedad de criterios, que se transforman en opiniones, y no conceptos técnicos. Casi todos los fabricantes de alineadores laser y de acoplamientos tienen sus tolerancias. Tambien los institutos de capacitación tienen las suyas. Y, son todos diferentes. Para engranajes, la asociación AGMA  tiene tolerancias muy específicas. La asociación AFBMA (Anti Friction Bearing Manufacturers Association, o Asociación de Fabricantes de Rodamientos Anti-Fricción) tiene los suyos. NEMA, ASTM, ISO y también API tienen los suyos. Existen muchos criterios porque existen muchas variables. Estas variables son:

Acoplamientos

Son hechos por muchos fabricantes. Existen rígidos, flexibles, lubricados, de goma, neoprene, nylon, , delgados, de discos de acero laminado, etc.. Algunos permiten una accion de pandeo y deslizamiento combinada. Algunos permiten una grand disparidad de desalineación angular, pero casi nula de desalineacion paralela. Y viceversa.

Rigidez del material, diámetro, largo y geometría

Carga y Torque

Velocidad

La velocidad no afecta la habilidad de la máquina para tolerar desalineaciones, pero si el número de ciclos de doblado antes de que ocurra fatiga. Asi, por ejemplo un motor de 2 polos (unas 3570 RPM) tendrá el doble de flexiones que uno de 4 polos (unas 1770 RPM).

Fabricantes de Acoples

Algunos mecánicos siguen las recomendaciones del fabricante.. La mayor parte de estas están basadas en el valor maximo tolerable por los acoples. Esto es un error ya que el acople puede tolerar, en algunos casos, mucho mas que los rodamientos, engranajes, sellos, flechas que están vinculadas a este acople. En otras palabras, la montura puede sostener el viaje, pero tal vez el caballo no. Entonces respetar las instrucciones del fabricante del acople tal vez sea una mala idea.

Ingenieros de Diseño

Un ingeniero considera el conjunto. Por ejemplo: Compresor. El ingeniero determinaró el tamaño del compresor, su carga y tipo de funcionamiento, presión de funcionamiento. Normalmente estos datos vienen del fabricante. Motor. El ingeniero determinara el tamaño del motor necesario en HPs o KW, tal vez también con datos del fabricante. Acople. Los fabricantes han hecho una gran cantidad de ensayos en sus acoples para determinar geometrías y materiales que sean capaces de soportar el trabajo. En otras palabras, se utiliza el acople como “fusible” que fallará antes que el resto si hubiese problemas. En lugar de que falle el eje, el motor o la carga.

¿Entonces, quien determina la calidad de la alineacion?

Recapitulando, si uno presta atencion al fabricante de los acoplamientos, esto puede ser un error. Esto estaria basado en cuanto soporta el acople y no el conjunto. El fabricante del motor o la carga?, podria ser, ya que son mas estrictos. Pero de donde sacan ellos estos valores?. Estudios de Ingenieria?, existen algunos disponibles, como por ejemplo la Marina de los EEUU o la Universidad de Tennessee. Estos estudios reflejan, entre otras cosas, el consumo energetico y las fallas de rodamientos. La empresa CSI tambien ha trabajado en esta area. Publicaciones Tecnicas; como por ejemplo el “Manual de Alineacion de Ejes” de John Piotrowski , tambien otra referencia muy completa es el libro “Audel’s Millwright’s and Mechanical Guide“, tambien en Ingles.

Los fabricantes de alineadores laser tienen sus propias recomendaciones. Algunos hablan de las virtudes y facilidad de llegar a buenos valores de alineacion con sus respectivas herramientas, sin embargo, casi todos ellos tiene tolerancias similares. Los duenos de maquinaria adoptan algunos de estos estandares. Mientras que algunos de ellos participan de estudios de ingenieria para ver que es lo que mas les conviene. Sin embargo otros encargan la tarea a algun ingenieria que toma prestados estos valores.

Comparacion de Tolerancias

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