ALINEACION Y NIVELACION DE EQUIPOSUno de los factores ms importantes que influyen en el mecanizado es la alineacin/nivelacin de la mquina .En algunas ocasiones, parte de los errores que surgen en la produccin se deben solamente a ello.NIVELACINNivelacin es el procedimiento mediante el cual se determina:a) el desnivel existente entre dos (o ms), hechos fsicos existentes entre s.b) la relacin entre uno (o ms), hechos fsicos y un plano de referenciaDESALINEACINLa desalineacin es sin duda una de las causas principales de problemas en maquinarias. Estudios han demostrado que un 50% corresponden a la desalineacin en maquinas y que un 90% corren fuera de las tolerancias de alineaciones permitidas.ALINEACINLa alineacin es un proceso muy importante en los equipos ya que si no existe esta llega a ocasionar algunos daos en el equipo.Las mquinas correctamente alineadas suponen un gran ahorroAunque muchos lo hacen, es un error pensar que las poleas no se ven muy afectadas por la desalineacin. Esta suposicin se traduce en gastos de electricidad innecesariamente elevados. Algunos investigadores han demostrado un ahorro de hasta el 10 % solo en costes de energa.Las mquinas bien alineadas suponen una importante mejora* Mayor disponibilidad y productividad de la mquina = produccin asegurada* Vida de servicio ms larga para correas, poleas y cojinetes = menor nmero de operaciones de sustitucin de piezas* Uso ptimo de la pelcula lubricante = menos riesgo de sobrecalentamiento y daos secundarios* Menos friccin = menor consumo de energa* Menos vibraciones = reduccin del nivel de ruido* Menos riesgo de averas graves = entorno de trabajo ms seguroPARA TENER UNA BUENA ALINEACION:* Reduccin en las vibraciones* Ahorro de energa* Reduccin en el desgaste de componentes asociados* Capacidad de produccin* Calidad del producto

PROCEDIMIENTOS Y TECNICAS DE ALINEACINReloj comparadorSe trata de un instrumento medidor que transmite el desplazamiento lineal del palpador a una aguja indicadora, a travs de un sistema pin-corredera.El reloj comparador consiste en una caja metlica atravesada por una varilla o palpador desplazable axialmente en algunos milmetros (10 mm. para comparadores centesimales y 1 mm. para comparadores milesimales). En su desplazamiento la varilla hace girar, por medio de varios engranajes, una aguja que sealar sobre una esfera dividida en 100 partes el espacio recorrido por el palpador, de tal forma que una vuelta completa de la aguja representa 1 mm. de desplazamiento del palpador y, por consiguiente, una divisin de la esfera corresponde a 0.01 mm. de desplazamiento del mismo. Una segunda aguja ms pequea indica milmetros enteros.Movimientos del palpador hacia el comparador sern positivos, girando la aguja en el sentido del reloj. Movimientos hacia el exterior sern negativos, desplazndose la aguja en sentido antihorario.El modo de usarlo para medir la desalineacin radial (paralela) es hacindolo solidario a uno de los ejes (Eje A) mediante un adaptador (base magntica), descansando el palpador en el dimetro exterior del otro eje (Eje B). Montado de esta forma se gira 360 el eje A, tomando lecturas cada 90. Dichas lecturas nos darn la posicin relativa del eje B respecto de la proyeccin del eje A en la seccin de lectura. Para medir la desalineacin axial (angular) se procede de igual manera pero descansando el palpador en la cara frontal del plato.Los principales mtodos de alineacin en los que se emplea el reloj comparador para medir la desalineacin son:1.- Alineacin mediante reloj radial y galgas (mtodo Brown-Boveri).2-. Alineacin mediante relojes radiales alternados (Mtodo Indicador Inverso).3-. Alineacin mediante cara y borde (Mtodo Radial-Axial)

Sistema de rayo lserLos mtodos de alineacin con el uso de lser suponen una mejora destacable de los mtodos tradicionales. Un alineador de ejes lser realiza una alineacin ms rpida y precisa que los mtodos tradicionales. Los alineadores de contacto utilizan transductores comunicadores electrnicos de posicin, semejantes al reloj comparador. Estos elementos se utilizan cada da ms y cada casa comercial tiene su modelo con sus debidas instrucciones de utilizacin.El equipo a utilizar, por ejemplo, puede ser el OPTALIGN, de Prftechnik AG. Consta de una unidad Lser/Detector, que montada en el eje de la mquina estacionaria, emite un rayo lser, que es dirigido al prisma montado en el eje de la mquina que debe ser movida; donde es reflejado hacia el detector. Un computador recibe la informacin del detector y suministra todos los datos necesarios para un alineado preciso.El lser es de semiconductores Ga-Al-As, y emite luz en la zona del rojo visible (longitud de onda 670 nm). Su potencia es del orden de pocos mW.

PROCEDIMIENTOS Y TCNICAS DE ALINEACIN.

La alineacin es el proceso mediante el cual la lnea de centros del eje de un elemento de maquinaria, por ejemplo un motor, se hace coincidir con la prolongacin de la lnea de centros del eje de otra mquina acoplada a ella, por ejemplo, una bomba.

El alineamiento es una tcnica que busca la calidad en el montaje de las mquinas rotativas. Sus fines son:

Lograr un buen posicionamiento entre ejes.

La eliminacin de esfuerzos no deseados.

La descarga de los rganos de apoyo de los equipos.

La duracin del servicio.

Ahorro econmico por disminucin de roturas, deterioros y stocks de almacenamiento.

Mayor disponibilidad de servicio

La falta de alineamiento ocasiona excesivas fuerzas axial y radial en los cojinetes, lo cual conlleva:

Recalentamiento y desgaste prematuro de los cojinetes.

Sobrecargas en el motor.

Desgaste prematuro en las empaquetaduras o sellos mecnicos del eje.

Posibilidad de rotura del eje debido a fatiga.

Chirridos y ruidos extraos. Vibraciones, las cuales son a su vez causa del des alineamiento, creando un crculo vicioso que termina por arruinar el equipo

Diagrama 1.1 Tipos de desalineamiento

Al disear el lugar de montaje del equipo, adems de condiciones esenciales de instalacin del mismo, como son por ejemplo las alturas de succin y descarga de una bomba, debe de ponerse especial cuidado en que queden en un lugar con correcta iluminacin y condiciones favorables de ambiente, facilitando al mximo las reparaciones del mismo.Al ejecutar el montaje de maquinara rotatoria debe ponerse especial cuidado en ejecutar correctamente la nivelacin y alineacin de la misma, ya que un error en estas condiciones determina generalmente la aparicin de vibraciones y el calentamiento de chumaceras o valeros pudiendo llegar en casos extremos a la destruccin de stos y hasta la mquina misma. Es necesario tambin llevar a cabo el balanceo esttico y dinmico de la misma. Supongamos que vamos a proceder al montaje de un motor y una bomba horizontales, directamente acoplados, mediante un acople de bridas y soportados por una base comn aunque el motor y la bomba vengan montados de fbrica en una misma base y as hayan sido transportados hasta el lugar de montaje, ello no quiere decir que su alineamiento sea correcto. Si se quiere tener la seguridad de un buen funcionamiento del equipo, debe procederse a una completa comprobacin del montaje

Regla y Nivel

Es un sistema de alineamiento rpido, utilizado en los casos en los que los requisitos de montaje no son exigentes, dado que es poco preciso. Su mayor ventaja es la rapidez, y por otro lado su mayor inconveniente es que induce todos los errores posibles.

El proceso de alineamiento es como sigue:

Los ejes, con los platos calados, se aproximan hasta la medida que se especifique. Con una regla de acero y un nivel, se sitan en las generatrices laterales que podemos denominar Este y Oeste (o 3 y 9) y se ir corrigiendo hasta que los consideremos alineados. Se comprueba el paralelismo de los platos midiendo en cuatro puntos a 90.

Si en el plano Norte-Sur no tenemos el nivel a cero, quiere decir que el mecanismo est CADO o LEVANTADO, por lo que habr que colocar forros donde se necesite para que los dos platos queden paralelos.

Reloj radial y galgas

En primer lugar se busca corregir la desalineacin angular con la ayuda de las galgas. El objetivo es que los dos platos del acoplamiento estn en el mismo plano. Tambin se pretende, con las diecisis medidas, compensar los errores de medida debidos a huelgo axial; sino con cuatro medidas bastara. Los pasos a seguir son los siguientes:

1. Se mide con las galgas la distancia entre los platos del acoplamiento en las posiciones que hemos denominado izquierda, derecha, arriba y abajo.

2. Se mueven conjuntamente los dos rboles 90, repitiendo las 4 medidas del paso anterior. Se opera igual para 180 y 270.

3. Los valores as obtenidos se colocan en una tabla como la siguiente y se calculan los promedios.

4. Se conseguir el alineamiento si: Izquierda = Derecha = Arriba = Abajo

Diagrama 2.1 Alineacin mediante reloj radial y galgas

Puede suceder que el plano del plato no sea perpendicular al eje, lo que puede generar otro tipo de error llamado error de plano. Este error se detecta una vez hecha la correccin al tomar de nuevo la serie de medidas indicadas en el punto 3. Si la media de las cuatro columnas coincide (confirmando que el desalineamiento angular se ha corregido), pero no coinciden los valores de las columnas para cada medida, hay error de plano. En la prctica se corrigen primero los errores angulares en el plano vertical y luego en el horizontal. Es decir, primero corregimos verticalmente un ngulo para que arriba = abajo, y despus corregimos horizontalmente un ngulo para que derecha = izquierda.

Diagrama 2.2 Plano vertical

Diagrama 2.3 Plano horizontal

Alineacin mediante relojes radiales alternados

La desalineacin en este mtodo se determina grficamente definiendo las posiciones relativas de las lneas de ejes. Los pasos a seguir son los siguientes:

1. Marcar sobre la superficie de uno de los semiacoplamientos un punto de referencia y otros 3 ms a 90, 180 y 270, respectivamente.

2. Montar dos relojes comparadores, uno con su palpador apoyado en el exterior de un plato y su soporte asegurado en el eje de la otra mquina, ocupando la posicin de 0, y el otro colocado en la direccin contraria y en la posicin de 180

3. Anotar las lecturas que se obtienen en ambos relojes comparadores en las posiciones de 0, 90, 180 y 270 en el lugar correspondiente de la ficha de trabajo.

4. Se procede a la determinacin de la desalineacin en el plano vertical. Sobre el papel milimetrado, se traza el rbol EI de la mquina estacionaria en una posicin arbitraria, situando respecto a l la posicin de los platos PI y PII y de sus apoyos.

5. Con las lecturas en las posiciones 0 y 180 del reloj RII conocemos la distancia dII (posicin relativa del eje EII respecto del eje EI en el plano de medida PI), de forma que podemos situar el punto II.

6. Con las lecturas en las posiciones 0 y 180 del reloj RI conocemos la distancia dI, (posicin relativa del eje EI respecto del eje EII en el plano de medida PII), de forma que podemos situar el punto I. Uniendo los puntos I y II definimos la proyeccin sobre el plano vertical del eje EII. De esta forma obtenemos la posicin relativa del eje EII respecto al EI. Si situamos ahora sobre EII sus apoyos podremos ver grficamente las distancias CI y CII, que representan las correcciones en los apoyos de EII necesarias para un correcto alineamiento.

7. De forma anloga, pero considerando las lecturas de las posiciones 90 y

270, se procede al alineado en el plano horizontal.

Diagrama 2.4 Alineacin mediante relojes radiales alternados