01-Introducao Ao to de Eixos

7/31/2019 01-Introducao Ao to de Eixos

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1 Introduo ao alinhamento de Eixos

1 Introduo ao alinhamento de Eixos.....................................1

1.1 Alinhamentos Bsicos em Eixo....................................................2

1.1.1 Centro de Rotao...............................................................2

1.1.2 Colinearidade.......................................................................2

1.1.3 Desalinhamento...................................................................3

1.1.4 Mquinas mvel e fixa.........................................................3

1.1.5 Desalinhamento no Plano Horizontal...................................6

1.1.6 Desalinhamento no plano Vertical.......................................6

1.1.7 Tipos de Desalinhamento....................................................71.1.8 Excentricidade dos eixos.....................................................8

1.1.9 Angularidade de eixo...........................................................9

1.1.10 Tolerncias de Alinhamento. ..........................................11

1.2 Reviso do processo de Alinhamento. ......................................12

1.2.1 Procedimento de Verificao de Alinhamento...................12

1.2.2 Procedimento de Correo de Alinhamento......................12

1.2.3 Trs fases de Tarefa de Alinhamento. .............................13

1.3 Mtodos de Alinhamento...........................................................14

1.3.1 Reviso de Mtodos de alinhamento.................................14

1.3.2 Mtodos Mecnicos............................................................14

1.3.3 Reviso dos Mtodos com Relgio Comparador................16

1.3.4 Sistemas a Laser................................................................19

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1.1 Alinhamentos Bsicos em Eixo

1.1.1 Centro de Rotao

Figure 1.1 Centro de Rotao

Os eixos podem estar retos ou empenados, rodando em um eixo chamado de centro de

rotao. O centro de rotao forma uma linha reta.

1.1.2 Colinearidade

Dois eixos esto colinearidade quando os centros de rotao dos eixos esto na mesmalinha de centro.

Figure 1.2 Colinearidade

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1.1.3 Desalinhamento

Os eixos esto desalinhados quando as linhas de centro de rotao no esto linearesentre si, quando as mquinas esto operando.

Figura 1.3 Desalinhamento

1.1.4 Mquinas mvel e fixa

Quando alinhamos duas mquinas, uma designada como fixa e a outra como mvel. Ocomponente movido usualmente designado como mquina fixa e o componente motorcomo mquina mvel. Ento, o desalinhamento designado pela diferena da posio damquina mvel em relao a mquina fixa.

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Figure 1.4 Mquina Fixa e Mvel

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O centro de rotao da mquina fixa uma linha de referncia designado zero. Odesalinhamento determinado pelo desencontro da posio do centro de rotao da

mquina mvel em relao ao da mquina fixa em dois planos, horizontal (X) e vertical (Y).

Figura 1.5 O centro de rotao da mquina fixa uma linha de referncia. Nosistema de soma de coordenadas horizontalmente para a direita everticalmente para cima. Os smbolos mostram os valores de relgiode 9 horas e 3 horas no eixo X e 12 horas no eixo Y.

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Figura 1.6 A posio do centro de rotao da mquina mvel em relao ao damquina fixa.

1.1.5 Desalinhamento no Plano Horizontal

Figure 1.7 Desalinhamentos no plano horizontal

As condies de desalinhamento apresentada pela vista de cima (planta) so corrigidasapenas pelo movimento Frontal e traseiro da mquina mvel ( motor ) e so denominados

desalinhamentos no plano horizontal.

1.1.6 Desalinhamento no plano Vertical

As condies de desalinhamento representada pela vista lateral ( elevao ), so corrigidaspela mudana de calos na parte frontal e traseira da mquina mvel ( motor ) e sochamados desalinhamentos no plano vertical.

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Figure 1.8 Desalinhamento no plano Vertical.

1.1.7 Tipos de Desalinhamento.

Devemos comear o debate de alinhamento de eixos pela definio de dois tipos dedesalinhamento, desalinhamento radial e desalinhamento angular. Estes dois tipos dedesalinhamento esto tipicamente ilustrados abaixo.

Figure 1.9 desalinhamento radial

Figure 1.10desalinhamento angular

Estas ilustraes so corretas. De qualquer forma, elas focalizam nossa ateno para oacoplamento. Em muitas instalaes, alinhamento de acoplamento executado usandouma escala para corrigir desalinhamentos radiais e um calibrador de lmina para corrigirdesalinhamentos angulares. Observando um ponto especfico ao longo do comprimento doeixo, muitas pessoas confundem o termo desalinhamento radial (paralelo). Com tudo,quando usamos tal termo assumimos que as duas linhas de centro do eixo so

eqidistantes em todos os pontos ao longo do comprimento do eixo.

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Na grande maioria das condies reais, como paralelismo obviamente no existe. Isso,

porque ambos os tipos de desalinhamento, paralelo e angular, existem ao mesmo tempo.

1.1.8 Excentricidade dos eixos

Excentricidade o desvio de uma posio de um ponto de referncia conhecido.Excentricidades so designados pela soma e direo do desvio. Em alinhamento de eixo,o desalinhamento excntrico pertence ao desvio de uma linha de centro do eixo de outralinha de centro, para um ponto (ou plano) ao longo do comprimento do eixo.

Note as seguintes ilustraes abaixo:A excentricidade designada pelo eixo mvel em referencia a linha de centro damquina fixa.No ponto 1, a linha de centro do eixo mvel est 0.35 mm abaixo.No ponto 2, a linha de centro do eixo mvel est 0.12 mm abaixo.No ponto 3, a linha de centro do eixo mvel est 0.05 mm acima.No ponto 4, a linha de centro do eixo mvel est 0.38 mm acima.

Figure 1.11 Excentricidade do eixo . o desvio da linha de centro de um eixo deoutra linha de centro, para um outro ponto (ou plano) ao longo docomprimento do eixo .

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importante lembrar que nosso objetivo durante o alinhamento manter as linhas decentro do eixo de rotao colineares, isto , eliminar excentricidade, para todos os pontos

ao Longo do comprimento do eixo.

1.1.9 Angularidade de eixo.

Angularidade de eixos mais facilmente definido como a inclinao da relao dos doisCentros rotacionais. Na maioria das ilustraes do desalinhamento excntrico, a referenciado eixo imaginado como sendo nvel ou paralelo, nosso exemplo mostra um eixo mvelinclinado para cima com respeito ao eixo de referencia.

Figure 1.12 Angularidade do Eixo. A relao de inclinao entre dois eixosrotacionais.

O inclinao pode ser facilmente calculada, primeiro determinando a diferena deexcentricidade de dois planos (excentricidade 2 excentricidade 1) e dividindo a diferena

pela distncia entre os dois pontos ao longo do comprimento do eixo onde asexcentricidades so medidas.

No exemplo abaixo:

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Multiplicando por 100 ns podemos simplificar.

0.00066 x 100 mm/ 100 mm = 0.066 mm/ 100 mm

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1.1.10 Tolerncias de Alinhamento.

"Tolerncias de Alinhamento" um assunto de muito debate e isto traz com freqnciamuitas questes mente.

Quando podemos dizer que est bom ou ruim?Como eram as vibraes?

Qual a velocidade dessa mquina?Quanto tempo eu devo gastar nesse trabalho?Quais os tipos de rolamentos que a mquina tem?Quanto tempo o rolamento durou?Essa mquina essencial s operaes?

Qual o tipo de acoplamento est sendo usado?

As respostas para tais questes so todas importantes, so mais importante paramquinas crticas, mas para simplificar, O que ns estamos perguntando : "Qual,exatamente deve ser A NOSSA PRECISO?

1.1.10.1 Exemplo de Tabela de Tolerncia.

Enquanto a deciso final sobre tolerncias de alinhamento devem ser feitas porcompanhiasIndividuais baseado na natureza do equipamento e na criticidade, a tabela a abaixo indicaas tolerncia de alinhamento normalmente aceitas.

DesalinhamentoAngularmm/100 mm

Desalinhamento radialmm

RPM Excellent Acceptable Excellent Acceptable

-1000 0.06 0.10 0.07 0.13-2000 0.05 0.08 0.05 0.10-3000 0.04 0.07 0.03 0.07-4000 0.03 0.06 0.02 0.04-5000 0.02 0.05 0.01 0.03-6000 0.01 0.04 >0.01 >0.03

Figure 1.13 Tabela de tolerncia.

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1.2 Reviso do processo de Alinhamento.

Diferentes tipos de processos de alinhamento so executados baseados no propsito deservio. O primeiro passo no processo de alinhamento determinar o propsito:

Trata-se de alinhamento de verificao?

Trata-se de alinhamento de correo?

Voc executar os procedimentos de verificao de alinhamento para determinar edocumentar as condies do equipamento. As verificaes de alinhamento sofreqentemente executadas:

Quando se suspeita de um desalinhamento, mas no se conhece. Para documentar uma prvia das condies de alinhamento antes de remover a

mquina em operao. Para verificar se as condies de alinhamento esto dentro das tolerncias.

Voc executar o procedimento de correo de alinhamento:

Antes de por uma mquina nova para trabalhar ou reforma-la. Quando sabemos que as condies de alinhamento esto fora da tolerncia. Antes que o procedimento de verificao de alinhamento indique que o desalinhamento

est fora da tolerncia.

1.2.1 Procedimento de Verificao de Alinhamento

Para finalizar uma verificao de alinhamento voc ter que:

Preparar os detectores de alinhamento ou outro sistema. Medir o desalinhamento.

Documentar e armazenar as condies de alinhamento. Avaliar as condies de alinhamento do equipamento.

1.2.2 Procedimento de Correo de Alinhamento

Para finalizar o processo de alinhamento de preciso por completo voc ter que:

Executar verificaes de pr alinhamento e correes. Preparar os detectores de alinhamento ou outro sistema.

Verificar e corrigir o p manco.

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Medir o desalinhamento. Avaliar as condies de alinhamento do equipamento.

Executar as correes precisas de alinhamento. Medir novamente e documentar o alinhamento do equipamento.

1.2.3 Trs fases de Tarefa de Alinhamento.

As tarefas de alinhamento diferem do tempo de uma verificao peridica para finalizar ainstalao da mquina. Obviamente, quando a tarefa simplesmente reunir um completoset of as-found readings, voc no teria que sistematicamente passar pelos procedimentosde

de elaborao que requerido durante a instalao de uma mquina nova ou reforma.

Cada um desses trs fases est descrito em melhores detalhes em uma outra unidadedesse programa de treinamento.

Fase de Pr-Alinhamento

Durante essa fase da tarefa, voc planeja o Trabalho e faz uma verificao preliminar queajudar fazer as fases posteriores facilmente.

Fase de Alinhamento Grosseiro.

Neste momento , quando voc quer assegura que as linhas de centro dos eixos dasmquinas esto dentro do campo do Laser. No h regras para aproximao dealinhamento de eixosque poderiam ser executadas com preciso ou um mtodo. Depende muito das condiesda prpria mquina e da experincia da pessoa que est fazendo o alinhamento. duranteesta fase quando voc quer assegura que as linhas de centro dos eixos esto prximas o

suficiente para permitir um processo de alinhamento preciso e eficiente. Geralmente entre,1,27mm ( um milmetros e vinte centsimos) de desalinhamento radial e 2,54mm/100 (doismilmetros e cinqenta e quatro centsimos) de desalinhamento angular, verticalmente ehorizontalmente considerado Grosseiro.

Fase de Alinhamento e Preciso

A fase de alinhamento de preciso a tarefa final. Para alcanar a preciso usualmenteefetuado usando-se relgios comparadores ou sistemas a laser. No final dessa fase nsqueremos assegurar que os eixos da mquina esto bem alinhadas como especificado nas

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tolerncias de alinhamento. Durante essa fase, muitas maneiras e eficientes mecanismospara determinar e fazer correes de alinhamentos so requeridos.

1.3 Mtodos de Alinhamento

1.3.1 Reviso de Mtodos de alinhamento

H uma grande variedade de mtodos para medir alinhamento, o mais comuns so estes:

rguas de

medio

Dimetro e Face Mtodo Reverso Laser

Figure 1.14 Mtodos de Alinhamento.

Em desalinhamentos, quando foras so transmitidas da mquina motora para mquinamovida, geram vibraes e foras destrutivas. Conseqentemente, so nestes pontos onde

o alinhamento deveria ser verificado. Todos os matutos acima tm em comum que asleituras so pegas dos eixos ou dos acoplamentos..As correes so, de qualquer forma,feitas no p da mquina. As posies no p devem ser calculados para serem capaz defazer movimentos corretos. Se isso no for feito, o sucesso depender das habilidades esorte do operador , muitos movimentos sero requeridos e a preciso estarcomprometida.

1.3.2 Mtodos Mecnicos

Escala de MedioCalibrador de laminasCones Calibrados

Estas ferramentas grosseiras de alinhamento so ainda comumente usadas e tem o lugardelas no processo de alinhamento de preciso como mtodo de obter um alinhamentogrosseiro ou aproximando.

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Os princpios depende da condies das faces do acoplamento e da velocidade relativadeles para os eixos axiais. O mtodos so simples e se , por exemplo, os acoplamentos

no so de mesmo dimetro isto afetar as leituras de todos os pontos de medio.

O calibrador de lminas poder at ser essencial importncia quando montamos algunsacoplamentos, para manter o paralelismo, e deveria ser parte de muitos kits dealinhamento na ajuda para eliminar o p manco.Vantagens:

Mtodo SimplesLeitura DiretaLimitado para grandes distncias e pode somente se usado para pequenos acoplamentos.

Inteiramente confiveis para paralelismo da face do acoplamento.

1.3.2.1 Mtodo Escala (rgua) / Calibrador de Lamina

Com o mtodo Escala / calibrador de laminas, o desalinhamento radial medido usandoumaescala e conferido com o calibrador de lmina como mostrado abaixo.

Figure 1.15 Medindo desalinhamento radial.

O desalinhamento angular medido usando-se calibradores de lminas ou escala, ointervalo da diferena entre dois pontos apartir de 180 graus usado para determinar adireo e a soma da inclinao relativa entre os eixos.

Figure 1.16 Medio do desalinhamento angular.

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1.3.3 Reviso dos Mtodos com Relgio Comparador.

Os dois mtodos fundamentais de alinhamento de eixos com relgio comparador sodimetro face e mtodo reverso. Informaes detalhadas destes dois mtodos estfornecido nas unidades 3.2 e 3.3.

1.3.3.1 Mtodo Dimetro-Face.

Por muitos anos este foi o mtodo padro de alinhamento. As vantagens comparadas comas mais modernas tcnicas so relativamente poucas, mas nos acoplamentos de facegrande, o alinhamento ainda pode ser executado por este mtodo. O mtodo dimetro-face pode tambm ser usado para verificar a preciso de giro de grandes faces como partedo processo de verificao do pr alinhamento.

Quando usamos um mtodo dimetro-face, uma medio is tomada no dimetro doacoplamento para determinar o desalinhamento radial. Uma outra medio tomada na

face do acoplamento para determinar eixo de angularidade.

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Figure 1.17 Mtodo Dimetro-Face

As principais limitaes so :

A inclinao da barra em grandes distncias. A construo do acoplamento algumas vezes impede o acesso a face, ento isso pode

est sendo usado em conjuno com outras tcnicas assim como calibrador de lmina. A correo um processo de varias fases, eliminando, primeiro o erro de paralelismo

e ento a angularidade. Como h planos vertical e horizontal para cada componente,existem atualmente 4 passos, todos podem estar sendo repetidos quando requeridos.

Para ver o efeito de qualquer movimento, uma nova medio se faz necessria. Movimento (folga) axial afeta diretamente o resultado.

No entanto, como na maioria das tcnicas existem desvantagens. Em espaos apertadoseste pode ser o nico modo de fazer o servio. O mesmo equipamento e mtodo poderprovavelmente ser usado, para verificar preciso de giro das flanges e o deslocamentoradial do eixo entre os rolamentos.Muitos fabricantes de turbinas especificam as folgas dos acoplamentos para definir atolerncia de alinhamento e este pode ser o nico caminho para obter uma leitura.Um ponto importante para comparaes de leituras obtidas, com qualquer sistema derelgio comparador e sistema a laser , que, em muitos casos, um sistema a laser podermostrar que os eixos esto mais baixos do que eles pensavam estar.

A necessidade de separar as fases de alinhamento e de correes para desalinhamentoangular e radial, verticalmente e horizontalmente, usando medies no dimetro(batimento) pode tornar o procedimento lento e sem preciso. Durante qualquermovimento voc pode mudar o ajuste radial ou o angular, o qual envolve novas mediese re-posicionamentos. Isto pode ser possvel, fixando dois relgio na mesma haste, masisso no uma pratica comum. As limitaes praticas para medir na face, um dosmotivos pelo qual o elemento angular com freqncia despregado, e devido preciso

do acoplamento. Se o acoplamento estiver excntrico ou deformado voc pode ter umainformao falsa e acreditar que tem uma linha perfeita.

1.3.3.2 Mtodo Reverso .

Indicador reverso, perifrico reverso, dimetro , relgio reverso, e Duplo reverso so todostermos para o mesmo mtodo de alimhamento usando dois relgios comparadores.Quando usamos o mtodo reverso, duas medidas so tomadas nos dimetros dos

acoplamentos para determinar um desalinhamento radial em dois pontos. Os dois eixos

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so girados simultaneamente, ou em alguns casos, a medio feita em duas fases, commedies tomadas de um relgio mais uma posio zero. O desalinhamento angular a

inclinao entre os dois pontos de medio radial.O mtodo reverso tem sido adotado dentre outros pela American Petroleum Institute (API)como tcnica recomenda por eles. H uma forte tendncia de crescimento de umapadronizao desta tcnica em grande variedade das industrias.

Figure 1.18 Mtodo Reverso

As principais vantagens so que o mtodo reverso nos fornece os desalinhamentos radial eangular ao mesmo tempo, fornece um clculo fcil, impresso do alinhamento ecorrees. Acrescentando a distncia entre as medidas dos pontos (A) podemos aumentar

a resoluo do ngulo. De qualquer forma, com o relgio comparador isto pode no sertil. Se usarmos uma distncia mais curta o mtodo pode no ser preciso como a mediopelo ngulo, se distncia A for menor que o dimetro do acoplamento. Como em todorelgio comparador, o clculo do alinhamento e correo necessitam de ajustes manual.Tenha cuidado com leitura invertida, soma de leituras e valores negativos. Isto fcil paramudar os sinais ou para erro da resoluo completa do relgio.

Como no mtodo dimetro-face, o movimento da mquina usualmente uma soma daexperincia e re-medies. A vantagem do dimetro reverso que as correes para

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desalinhamento radial e angular podem ser calculados e aplicados ao mesmo tempo, emcurtos intervalos de tempo.

1.3.4 Sistemas a Laser

Vrios sistemas a laser esto disponveis para alinhamento de eixos. Em lugar de caixasde ao com indicadores digitais, estes sistemas usam raios lazer e detectores eletrnicos.Uma das principais vantagens dos raios laser que no h perda da preciso devido ainclinao do feixe do laser. Todos os sistemas a laser apresentam um transmissor delaser, um detector, e um computador que aumenta a performance do clculo doalinhamento.

Existem dois tipos comuns de sistemas a laser em uso hoje, baseado em diferentestcnicas.

O laser simples, com uma mira simples.

O laser duplo, usando a tcnica de relgio reverso.

1.3.4.1 Laser Simples com mira simples ou dupla.

Este tipo de sistema usa auto combinao para medir excentricidade e ngulo com umprisma refletor ou uma alvo de cinco eixos. O alvo pode medir ambos componentes verticale horizontal juntos, com o ngulo simultaneamente. Enquanto este mtodo preciso emmedies em ngulo sobre curtas distancias, difcil usa-lo em alinhamento grosseiro.No entanto, algumas compensaes matemticas esto disponveis, quando

movimentamos mquinas desacopladas. Uma nova medio requerida depois de cadamovimento pois se perde referncia.

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Esse sistema no capaz de distinguir, por si mesmo, um movimento de um lado paraoutro, ou a rotao independente de cada eixo. Para compensar esta limitao voc pode

precisar acoplar os eixos de alguma forma, para deixar os eixos girar uniforme.

Figure 1.19 Laser simples com alvo simples ou duplo

1.3.4.2 Laser duplo usando a tcnica de relgio reverso.

Este sistema apresenta os maiores benefcios do mtodo reverso. Dois sistemas demedio so usados, com um laser e um detector em cada unidade. A tcnica usada

mostrando na tela o momento do alinhamento e as correes so atualizadas quando amquina est movimentando.A mais recente gerao de equipamento tem uma resoluo de 0.001 com filtro paracompensar o rudo do ar e vibrao da mquina.A flexibilidade do sistema, especialmente em alinhamentos grosseiros, quando alinhamoseixos cardam em grandes distncias ou acionamentos das torres de resfriamentos.

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Figure 1.20 Laser duplo usando a tcnica do dimetro reverso.

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