Alinhamento de máquinas rotativas

Alinhamento de máquinas rotativas

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Alinhamento de Máquinas

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Sumário

1 INTRODUÇÃO 4

2 ALINHAMENTO MECÂNICO 4

3 PRINCIPAIS CAUSAS DO DESALINHAMENTO 6

4 SINTOMAS DO DESALINHAMENTO 7

5 CONSEQUÊNCIAS DO DESALINHAMENTO EM MÁQUINAS 9

6 OBJETIVOS DE UM ALINHAMENTO PRECISO 1

7 FREQUÊNCIA NA QUAL O ALINHAMENTO DEVE SER VERIFICADO 12

8 TIPOS DE DESALINHAMENTO 13

9 ITENS A SEREM OBSERVADOS DURANTE O ALINHAMENTO 14

9.1 DEFLEXÃO 14 9.2 PREPARAÇÃO DA BASE 15 9.3 IRREGULARIDADES NO EIXO 16 9.4 EXPANSÃO TÉRMICA 17 9.4.1 SENSORES DE DESLOCAMENTO 17 9.4.2 BARRAS COM COMPARADORES 18 9.4.3 TEMPERATURA 19 9.5 PÉ MANCO 20

10 PROCEDIMENTOS NO PROCESSO DE ALINHAMENTO 2

1 MÉTODOS DE ALINHAMENTO 23

1.1 RÉGUA E CALIBRADOR DE FOLGA 23 1.2 RELÓGIO COMPARADOR 24

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1.2.1 MÉTODO FACE E PERIFERIA 27 1.2.2 MÉTODO POR MEDIDA INVERSA DAS PERIFERIAS 27 1.2.3 CÁLCULO DAS CORREÇÕES 28 1.3 ALINHAMENTO POR LASER 30 1.3.1 PADRÃO DA PROJEÇÃO 31 1.3.2 DISTÂNCIA DE TRABALHO 32 1.3.3 COR (COMPRIMENTO DE ONDA) 32 1.3.4 SEGURANÇA PARA A VISÃO 32 1.3.5 TEMPERATURA DE TRABALHO 3 1.3.6 ACESSÓRIOS PARA O MÓDULO LASER: 3

12 CONCLUSÃO 34 13 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 35

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1 Introdução

O alinhamento de eixos em máquinas acopladas é um dos aspectos mais importantes na instalação de máquinas. Ao contrário do que algumas pessoas pensam, os acoplamentos flexíveis não compensam desalinhamentos severos.

O desalinhamento pode ser definido como sendo a não coincidência entre o eixo de simetria de dois eixos colineares. Existem, no entanto, determinados casos em que é necessário existir um pequeno desalinhamento para lubrificação de dentes num acoplamento de engrenagem. No entanto, é importante ter os eixos de máquinas acopladas a funcionar muito perto das condições de serviço da temperatura e carga.

2 Alinhamento mecânico

Alinhamento mecânico é um recurso utilizado pela mecânica, em conjunto de equipamentos rotativos, com a finalidade de deixar as faces do acoplamento sempre com a mesma distância, em qualquer ponto, e no mesmo plano.

O objetivo do alinhamento é garantir o bom funcionamento dos equipamentos rotativos tendo, como característica principal eliminar vibrações, aquecimento e dar maior durabilidade aos componentes.

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Figura 1 - Desalinhamento entre um motor e uma bomba

A Figura 1 mostra uma situação típica de desalinhamento em um motor e uma bomba. Para um acoplamento flexível aceitar ambos, desalinhamentos paralelo e angular, deve haver pelo menos dois pontos onde o acoplamento possa ter “flexibilidade” ou acomodar a condição de desalinhamento. Pela projeção do eixo de rotação do motor em direção ao eixo da bomba e vice-versa, há um desvio mensurável entre os eixos de rotação projetados de cada eixo e a linha de centro atual de cada eixo onde a potência está sendo transmitida através do acoplamento de um ponto flexível a outro.

Desde que nós medimos o desalinhamento em dois planos diferentes (vertical e horizontal) deverão existir quatro desvios que ocorrem em cada acoplamento. No exemplo mostrado, note que há um desvio horizontal e um desvio vertical no ponto de transmissão de potência, tanto no motor quanto na bomba. O objetivo da pessoa que está fazendo o alinhamento é posicionar as carcaças de tal modo que esses desvios estejam abaixo de certos valores de tolerâncias, ou toleráveis. Um guia para essas tolerâncias está mostrado na figura 2 que ajudará a estabelecer a meta para o pessoal que está executando o alinhamento.

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Figura 2 - Tolerâncias de desalinhamento

A última parte da definição de alinhamento de eixos é provavelmente a mais difícil de se obter e usualmente um aspecto do alinhamento que é geralmente mais ignorado. Quando se dá partida nos equipamentos rotativos os eixos se movem para outra posição. A causa mais comum desse movimento é devido a variações de temperaturas que ocorrem nas carcaças das máquinas e daí esse movimento é comumente referido como alinhamento a frio e a quente. Essas variações de temperatura são causadas pela fricção nos mancais ou por variações térmicas que ocorrem líquidos e gases do processo. O movimento das máquinas pode também ser causado por reação ao processo de conectar uma tubulação ou contra-reação devida à rotação do rotor, algo parecido às forças que você experimenta quando tenta mover seu braço com um giroscópio girando em sua mão.

3 Principais causas do desalinhamento

• Montagens inadequadas; • Alinhamentos imprecisos;

• Desgaste de mancais e rolamentos;

• Expansão térmica ignorada;

• Pé manco.

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4 Sintomas do desalinhamento

Um estudo conduzido por uma das maiores empresas do mundo que presta serviços em máquinas rotativas mostra que apenas 7% das 160 máquinas aleatoriamente escolhidas para a medição estava alinhadas dentro das tolerâncias.

Desalinhamento não é fácil de detectar nas máquinas que estão rodando. As forças radiais transmitidas de eixo para eixo são tipicamente forças estáticas (isto é, uni direcionais) e são difíceis de medir externamente. Para nosso desapontamento, não existem analisadores ou sensores que possam ser instalados no lado externo das máquinas para medir o quanto de força está sendo aplicado aos mancais, eixos e acoplamentos. Consequentemente o que nós atualmente vemos são efeitos secundários dessas forças que são exibidos através dos seguintes sintomas:

• Aumento dos níveis de vibração, o que acarreta vários outros problemas;

Figura 3 - Vibração • Desgaste excessivo dos mancais;

Figura 4 - Desgaste nos mancais

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• Maior desgaste dos elementos de vedação, provocando vazamento excessivo de óleo;

Figura 5 - Desgaste nos elementos de vedação • Desgaste prematuro do acoplamento;

Figura 6 - Desgaste do acoplamento • Alto consumo de energia;

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