Apostila de alinhamento

Apostila de alinhamento

(Parte 1 de 5)

1. Introdução3
2. Tipos de acoplamentos e características4
2. 1. Acoplamentos rígidos4
2. 2. Acoplamentos flexíveis4
2. 3. Acoplamentos de compensação5
3. Ferramentas e acessórios5
4. Variáveis de alinhamento6
5. Alinhamento de montagem6
5. 1. Introdução6
5. 2. Nivelamento de base de sustentação do motor6
5. 3. Jogo longitudinal do eixo do motor7
5. 4. Fatores radial e axial7
5. 5. Ovalização e empenamento dos acoplamentos e eixos8
5. 6Medição radial ...................................................................................................................................... 1
5. 6. 1. Centro do acoplamento A, abaixo do centro do acoplamento B1
5. 6. 2. Centro do acoplamento A, acima do centro do acoplamento B1
5. 6. 3. Acoplamento “A” desalinhado lateralmente em relação ao acoplamento “B”12
5. 6. 4. Caso prático medição radial12
5. 6. 5. Desalinhamento radial duplo13
5. 7Medição axial ....................................................................................................................................... 14
5. 7. 1. Desalinhamento axial vertical15
5. 7. 2. Desalinhamento axial horizontal17
5. 7. 3. Caso prático medição axial18
5. 8. Desalinhamento axial duplo e radial duplo20
6. Método de Alinhamento Reverso23
8. Método de Alinhamento a laser27
9. Torque de aperto em parafusos e chumbadores29
10. Tabela de torque em parafusos para alguns materiais30
1. Procedimento do Alinhamento31

3 1. INTRODUÇÃO

O alinhamento entre eixos acoplados é uma necessidade indiscutível. No entanto, quando se fala da qualidade do alinhamento, observamos pontos de vista divergentes, quanto ao grau de precisão necessário. O controle preditivo de equipamentos por análise de vibrações, tem proporcionado valiosa ajuda neste sentido, quantificando os efeitos que desalinhamentos provocam em equipamentos. Um bom alinhamento de acoplamentos girantes, evita:

• vibração,

• desgaste prematura,

• aquecimento,

• perda de potência. Mesmo os acoplamentos que permitem desalinhamentos devem ser bem alinhados, para garantir bom desempenho, com maior duração da vida útil da transmissão.

Apesar do desbalanceamento ser considerado por muitos como a principal causa de vibração, na verdade 70 a 75% dos problemas de vibração são causados por desalinhamento.

O processo de deterioração da máquina se dá na seguinte seqüência:

1. Todo elemento rotativo possui um desbalanceamento residual (eliminá-lo requer um procedimento de alto custo só justificável para equipamentos críticos, tais como equipamentos nucleares). 2. Este pequeno desbalanceamento é amortecido (absorvido) pelos elementos dos rolamentos, que possuem folgas da ordem de 1,3 µm, o que significa em termos práticos, nenhuma folga. 3. Quando um equipamento é operado com desalinhamento, os esforços cíclicos causam desgaste excessivo nos mancais. Logo o desgaste transforma-se em folga excessiva entre os elementos dos rolamentos que dessa forma não fornecem mais o amortecimento necessário para restringir dos elementos rotativos. 4. O passo final ocorre quando alguém bem intencionado detecta a vibração e solicita o balanceamento ou a substituição da unidade defeituosa. Assim, sem um diagnóstico correto, trabalho extra desnecessário é realizado. A estatística mostra que a percentagem de retrabalho é de 12%, o que gera um aumento exponencial dos custos.

O desalinhamento além de destrutivo para o equipamento, também é dispendioso em termos do consumo de energia elétrica. Não é incomum encontrar uma diferença de 3 a 4 ampéres entre a potência despendida para acionar um equipamento corretamente alinhado e um desalinhado.

Um exemplo de cálculo apresentado abaixo mostra que um motor de 100 Hp com um consumo extra de 2 ampéres consome em um ano R$ 690,0 (seiscentos e noventa reais) a mais de energia elétrica.

Em uma indústria de porte médio com algumas dezenas de motores, o consumo anual extra desnecessário já representa alguns milhares de reais. Imaginemos o que isso representa em uma grande indústria.

A economia advinda do bom alinhamento pode ser calculada da seguinte forma:

Economia anual será igual:

F.P.= Fator de Potência diferença (em KW) (custo/KW) (7200 horas/ano)

7200 horas/ano - 6 dias por semana, 50 semanas por ano. Exemplo: Amperagem desalinhado = 27 A após alinhamento = 25 A

KW - inicial= 575 . 27 . 0,8 . 1,732 = 21,5 KW
KW - após alinhamento= 575 . 25 . 0,8 1,732 = 19,9 KW

Uma observação final:

Muitos fabricantes de acoplamentos alegam que seus acoplamentos podem absorver os esforços causados pelo desalinhamento. Isto pode ser verdade, mas os mancais não conseguem absorver esses esforços. A energia gerada pelo desalinhamento eventualmente destruirá os mancais independente do acoplamento que seja utilizado.

2. TIPOS DE ACOPLAMENTOS E CARACTERÍSTICAS

Os acoplamentos se classificam em três grupos: • acoplamentos rígidos,

• acoplamentos flexíveis,

• acoplamentos de compensação.

• Flanges: são uniões entre eixos de transmissão, eixos de sincronismo, etc. Garantem maior rigidez, transmitem alto torque, exigem alinhamentos precisos e baixa rotação.

• Luvas de união bipartidas: usadas em uniões entre eixos, geralmente longos. Apresentam boa rigidez, fácil remoção para manutenção, necessitam de precisão no alinhamento, baixa rotação.

• Elastômeros: para aplicações triviais em uniões de eixos, acoplamentos de bombas, etc. Características de transmissões de baixo e médio torque, de fácil instalação e remoção, permitem desalinhamentos e oscilações dos eixos. Apresentam inconvenientes de utilização em ambientes com presença de agentes químicos.

• Grade (aranha): usados em acoplamentos de motores elétricos, motores de combustão interna, bombas, etc. Características de transmissões de baixo e médio torque, absorvem sobrecargas e amortecem vibrações.

• Engrenagens: aplicação em motores elétricos, redutores de baixo, médio e alto torque, caixas de sincronismo, etc. Acoplamento de bom acabamento e precisão, permite flutuações dos eixos. Isola vibrações principalmente axiais.

• Correntes: aplicação em motores elétricos, bombas, redutores de transportadores, máquinas em locais de difícil acesso. Atendem larga faixa de torque. Baixo custo.

• Hidráulicos: usados em transportadores de correia, carregadores, máquinas sujeitas a sobrecargas e paradas bruscas. Com características semelhantes ao de engrenagem, acrescida a capacidade de limitação da transmissão da sobrecarga (por escorregamento).

• Fricção: aplicados em máquinas com necessidade de proteção à sobrecarga, por escorregamento.

Existem ainda uma enorme gama de uniões de transmissões, que são usadas onde os acoplamentos convencionais não poderiam atender as necessidades. Citamos alguns: cruzetas, cardãs, juntas homocinéticas (acoplamentos articulados de velocidade angular constante), catracas, acoplamentos uni-direcionais, embreagens eletromecânicas, hidráulicas, pneumáticas, etc.

3. FERRAMENTAS E ACESSÓRIOS

Dispositivos:

• Suporte para colocação de relógios (braçadeiras). Dispositivo construído de acordo com as formas, tamanho e local a ser instalado. Deve ser o mais rígido possível.

• Suporte universal com base magnética. Dispositivo padronizado de fácil instalação, boa rigidez e versatilidade.

• Suporte universal flexível com base magnética. Dispositivo padronizado de fácil instalação, permite mudança rápida de posição, porém, deve-se atentar muito para as condições das articulações.

Relógios comparadores:

• Dos vários tipos existentes, são mais usados os de cursor e os de apalpador. A precisão varia entre 0,01 e 0,001 m, sendo normalmente usado o de 0,01 m.

• O relógio tipo cursor é usado tanto na radial como na axial, com curso normalmente de 10 m.

• O tipo apalpador tem curso normalmente de 1mm, o que limita sua aplicação. Tem a vantagem de facilitar o posicionamento, para as leituras axiais.

Ferramentas:

• bloco padrão, • apalpador de folga,

• micrômetro,

• paquímetro,

• nível de precisão,

• alavanca para giro dos eixos (de corrente ou lona),

• lanterna,

• espelho,

• chaves de aperto,

• torquímetro.

4. VARIÁVEIS DE ALINHAMENTO

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