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ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 1 de 38 Introdução ao Alinhamento de Eixos de Equipamentos Rotativos Elaborado por: Eng. Mecânico Micelli Camargo Especialista em Treinamentos Whats 011 95696 7808 contato@engenhariaecia.eng.br 05/06/2023 http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia mailto:contato@engenhariaecia.eng.br ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 2 de 38 1. Apresentação da Empresa Engenharia e Cia teve seu início em 14 de maio de 2016 quando o engenheiro mecânico Micelli Camargo criou o seu canal no Youtube "Engenharia e Cia", inicialmente, como um hobby, com objetivo de compartilhar seus conhecimentos em áreas acadêmicas de engenharia como Mecânica dos Fluidos, Termodinâmica, Vibrações Mecânicas, Resistência dos Materiais, entre outros, além de temas técnicos de sua área de atuação, como vedações industriais, ar comprimido, entre outros temas. Hoje, contamos com mais de 36.706 inscritos em nosso canal no Youtube e mais de 109.9224 seguidores na nossa página no Linked-In. A didática adotada nos vídeos começou ganhar notoriedade e os pedidos para cursos mais completos chegavam cada vez com mais frequência. Em atendimento aos pedidos de vários seguidores do Youtube, em fevereiro de 2018, foi lançado o primeiro curso online "Vibrações Mecânicas" e daí não parou mais. Além dos treinamentos existentes, também desenvolvemos, treinamentos personalizados, para atender às necessidades específicas de nossos clientes. Estes, podem ser ministrados presencialmente, online ao vivo, ou por meio de videoaulas gravadas. 2. Apresentação do Instrutor e Coordenador Micelli Camargo é o principal é engenheiro mecânico pela UNIFEI – Universidade Federal de Itajubá, graduado em janeiro de 2005 e atualmente está cursando mestrado no IPEN-USP (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares – Universidade de São Paulo), na área de Transientes Hidráulicos. Também possui especialização em Didática do Ensino Superior pela Uniderp e MBA pela FGV-Fundação Getúlio Vargas. Atua a quase 20 anos no mercado, principalmente, com máquinas rotativas e selo mecânicos, além de professor em diversas instituições de ensino médio, técnico e superior. Mais detalhes podem ser acessados em https://www.linkedin.com/in/micellicamargo/ http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia https://www.linkedin.com/in/micellicamargo/ https://www.youtube.com/c/engenhariaecia https://www.linkedin.com/company/engenhariaecia https://unifei.edu.br/ https://unifei.edu.br/ https://www.ipen.br/ https://www5.usp.br/ https://www.linkedin.com/in/micellicamargo/ ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 3 de 38 3. Área de Atuação Nossa área de atuação é a da mecânica e elétrica, envolvendo os seguintes temas: Área da Mecânica: • Equipamentos rotativos e alternativos como: o Bombas Centrífugas e de deslocamento positivo o Compressores o Reatores e Agitadores o Bombas de vácuo • Vedação Industrial o Gaxetas o Selos Mecânicos o Retentores • Elementos de máquinas • Mecânica dos fluidos o Especificação de bombas o Especificação de compressores o Especificação de ventiladores • Transferência de Calor o Cálculo de carga térmica o Cálculo de isolamento térmico • Entre outras Área da Elétrica: • Cabine primária • Grupo gerador • Banco de capacitores • Iluminação industrial • Quadros elétricos • Alimentação de motores e máquinas • SPDA (Sistema de Proteção Contra Decargas Atmosféricas) • Aterramento • Automação • Entre outras 4. Tipos de Serviços Dentro da nossa área de atuação, trabalhamos com: • Assessoria http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 4 de 38 • Consultoria • Cursos online • Projetos e acompanhamento de execução • Treinamentos corporativos 5. Número de Alunos Já superamos as seguintes marcas • Mais de 500 alunos em todos os nossos cursos online. Sem contar os membros do nosso canal do Youtube. • Mais de 100 alunos corporativos, presenciais e online. 6. Clientes Corporativos Em 2022 iniciamos nosso atendimento a empresas, ministrando treinamentos online, gravados e presenciais “In Company” em empresas de vários seguimentos, tais como, de fertilizantes, açúcar e álcool, papel e celulose, geração de energia, lubrificantes, químicas, fabricantes de equipamentos, autopeças, entre outras. Dentre eles, podemos citar: http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia https://www.mosaicco.com/ raizen.com.br https://eldoradobrasil.com.br/ https://www.ruhrpumpen.com/pt/ https://www.statkraft.com.br/ https://www.linkedin.com/company/global-kikuchitakaodobrasil/about/ https://www.rinnai.com.br/ http://www.proluminas.com.br/ http://www.mecainox.com.br/ https://www.linkedin.com/company/bba-industria-qu%C3%ADmica/ ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 5 de 38 7. Tipos de Treinamentos Atuamos em duas linhas de cursos e treinamentos. Uma linha de cursos voltada aos alunos dos cursos de engenharia, tecnólogos ou técnicos, com base no conteúdo programático das disciplinas. A outra linha de cursos é voltada a profissionais de área técnicas, englobando desde de mecânicos, eletricistas aos engenheiros, tecnólogos ou técnicos. 8. Modalidade do Cursos Nossos cursos existentes, ou personalizados podem ser ministrados presencialmente, online ao vivo ou gravados. 9. Cursos Online Já Desenvolvidos Atualmente já contamos com os seguintes cursos: Direcionados a alunos de graduação de engenharia: Mecânica dos Fluidos Vibrações Mecânicas Transferência de Calor Resistência dos Materiais Direcionados a profissionais de públicos em geral: Matemática Financeira Ensaios Destrutivos e Não Destrutivos http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia https://www.engenhariaecia.eng.br/cursosetreinamentos/mecanica-dos-fluidos https://www.engenhariaecia.eng.br/cursosetreinamentos/vibracoeshttps://www.engenhariaecia.eng.br/cursosetreinamentos/transferencia-de-calor https://www.engenhariaecia.eng.br/cursosetreinamentos/resistencia-dos-materiais https://www.engenhariaecia.eng.br/cursosetreinamentos/matematica https://www.engenhariaecia.eng.br/cursosetreinamentos/ensaios ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 6 de 38 Direcionados a profissionais das áreas técnicas: Bombas Centrífugas Concepção- Manutenção-Operação Especificação de Bombas Centrífugas Vedação Industrial com Foco em Selo Mecânico Especificação de Compressores Válvulas Industriais Cálculo de Espessura de Isolante Térmico Elementos de Máquinas Correias-Polias Introdução aos Motores Elétricos 10. Treinamentos Corporativos Já Desenvolvidos Alguns temas são bastante corriqueiros e, portanto, já temos material preparados, entre eles podemos destacar: Bombas Centrífugas Bombas Centrífugas Bombas Pneumáticas Selos Mecânicos Bombas Pneumáticas Turbina Eólica Alinhamento Bombas de Engrenagens http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia https://www.engenhariaecia.eng.br/cursos/bomba-centrifuga https://www.engenhariaecia.eng.br/cursos/bomba-centrifuga https://www.engenhariaecia.eng.br/cursos/selo-mecanico https://www.engenhariaecia.eng.br/cursos/compressor https://www.engenhariaecia.eng.br/cursosetreinamentos/valvulas https://www.engenhariaecia.eng.br/cursosetreinamentos/isolante https://www.engenhariaecia.eng.br/cursosetreinamentos/correias http://www.engenhariaecia.eng.br/cursos/motor-eletrico https://www.engenhariaecia.eng.br/treinamentos/bc-sanitarias https://www.engenhariaecia.eng.br/treinamentos/b-pneumaticas https://www.engenhariaecia.eng.br/treinamentos/selo https://hotm.art/b-pneumatica https://hotm.art/engecia-alinhamento https://www.engenhariaecia.eng.br/treinamentos/b-engrenagens ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 7 de 38 Índice: 1. Introdução .................................................................................................................................................... 9 1.1. Principais Problemas Provocados............................................................................................................. 9 1.1.1. Maior Vibração ................................................................................................................................... 10 1.1.2. Maior Consumo de Energia ................................................................................................................ 10 1.1.3. Desgastes Prematuros de Componentes Mecânicos ......................................................................... 10 1.1.4. Menor Capacidade de Produção ........................................................................................................ 11 1.1.5. Deterioração da Qualidade do Produto ............................................................................................. 11 2. Noções Básicas de Alinhamento ................................................................................................................ 11 2.1. Centro de Rotação .................................................................................................................................. 11 2.2. Pontos Colineares ................................................................................................................................... 12 2.3. Eixos Colineares ...................................................................................................................................... 12 2.4. Máquinas Estacionária e Máquina Móvel .............................................................................................. 13 2.5. Tipos de desalinhamentos ...................................................................................................................... 13 2.6. Convenção de Medida: Planos ............................................................................................................... 14 3. Verificações Preliminares no Alinhamento ................................................................................................ 15 3.1. Pé Manco ................................................................................................................................................ 16 3.1.1. Tipos de Pé Manco ............................................................................................................................. 17 3.2. Verificação dos Furos da Base ................................................................................................................ 18 3.3. Inspeções da Base .................................................................................................................................. 18 3.4. Distorção Devido à Tubulação ................................................................................................................ 18 3.5. Batimento (Runout) ................................................................................................................................ 19 3.5.1. Montagem do Acoplamento .............................................................................................................. 20 3.5.2. Verificação do Eixo ............................................................................................................................. 20 3.5.3. Condição do Acoplamento ................................................................................................................. 21 4. Métodos de Alinhamento .......................................................................................................................... 22 4.1. Método Régua – Calibrador de Folga ..................................................................................................... 22 4.2. Relógios Comparadores - Método Diâmetro-Face ................................................................................. 25 4.2.1. Conceito de CWP ................................................................................................................................ 26 4.2.2. Flexão de Haste .................................................................................................................................. 28 4.2.3. Medição do Afastamento Radial ........................................................................................................ 28 4.2.4. Medição da Angularidade .................................................................................................................. 29 4.2.5. Tolerância de Alinhamento ................................................................................................................ 30 http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 8 de 384.2.6. Cálculo das Correções ........................................................................................................................ 30 4.2.7. Exemplo: ............................................................................................................................................. 31 4.3. Relógios Comparadores - Método Reverso ............................................................................................ 32 4.3.1. Cálculo das Correções ........................................................................................................................ 33 4.3.2. Exemplo .............................................................................................................................................. 34 4.4. Alinhamento a Laser ............................................................................................................................... 35 4.4.1. Montagem do Alinhador .................................................................................................................... 36 4.4.2. Procedimento de Leitura .................................................................................................................... 37 http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 9 de 38 1. Introdução 1.1. Principais Problemas Provocados Para entender os conceitos fundamentais do alinhamento de eixo, primeiramente, é importante entender a finalidade dos acoplamentos., Acoplamentos são elementos projetados com objetivo de transmitir potência de uma máquina acionadora para uma máquina acionada que dependendo do tipo de acoplamento, pode assumir funções adicionais, tais como: • Absorver pequenos desalinhamentos • Amortecer vibrações, expansão térmica, movimentos axiais dos eixos. • Facilitar a montagem e consequentemente a manutenção do equipamento. Cada processo produtivo exige a transmissão de energia de uma parte de um equipamento para outro, isso acontece mais frequentemente, por meio de um motor elétrico, mas também pode ser por meio de um motor à combustão ou algum tipo de turbina, como a turbina a vapor. Os mancais de rolamentos são montados nas máquinas de maneira a permitir o giro dos eixos o mais livremente possível, sendo o acoplamento o elemento que irá uni-los, como ilustrado na figura 1. Figura 1 - Acoplamento unindo os eixos da bomba e motor Se os eixos não estiverem alinhados corretamente serão geradas forças no acoplamento a medida que os eixos tentam encontrar um eixo de rotação comum o que gerará uma perda de energia no acoplamento e os elementos mecânicos estarão sujeitos a maiores cargas, além de tornar a transmissão de potência menos ineficiente. Eixos desalinhados provocam os seguintes problemas: • Maior vibração • Maior consumo de energia • Desgastes prematuros de componentes mecânicos • Menos capacidade de produção • Deterioração da qualidade do produto http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 10 de 38 1.1.1. Maior Vibração Desalinhamento é conhecido com a principal fonte individual de vibração excessiva e falhas prematuras em equipamentos, como ilustrado no gráfico da figura 2. Figura 2 - Principais fontes de vibração em equipamentos (Fonte: SKF) 1.1.2. Maior Consumo de Energia O alinhamento inadequado pode resultar em um aumento de energia de 3 a 17%, principalmente por aumentar o atrito entre os componentes. Inclusive é possível detectar desalinhamentos por termografia, onde um dos componentes do acoplamento ficará com temperaturas mais elevadas, como ilustrado na figura 3. Cores mais fortes significa que a superfície está numa temperatura maior. Note nas duas imagens a diferença entre os lados do acoplamento. Figura 3 - Desalinhamento identificado pela termografia (Fonte: Internet) 1.1.3. Desgastes Prematuros de Componentes Mecânicos O desalinhamento provocará cargas maiores sobre os rolamentos, acoplamento, vedações e outros componentes mecânicos. Tal situação aumenta o desgaste desses componentes e consequentemente reduzem a vida útil. http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 11 de 38 1.1.4. Menor Capacidade de Produção Embora os custos de reparo de equipamentos e também de energia sejam significativos, em muitos casos, eles são muito pequenos quando comparados com custo de indisponibilidade do equipamento, prejudicando a rentabilidade da empresa. Os custos de indisponibilidade dependem do tipo de processo, no entanto, é muito comum valores entre US$ 5.000 e US$ 25.000 por hora. Assim, pequenas melhorias na disponibilidade podem aumentar significativamente o desempenho da empresa como um todo. 1.1.5. Deterioração da Qualidade do Produto Dependendo do equipamento, com em laminadores ou máquinas de papel, um desalinhamento acima do aceitável pode alterar a qualidade do produto produzido, acarretando em perdas por má qualidade. Os principais problemas que provocam os desalinhamentos são: • Tensão / esforço na tubulação • Pé manco • Torque incorreto dos parafusos da base • Fundação e base impróprias • Especificação incorreta de dilatação térmica 2. Noções Básicas de Alinhamento Veremos agora, alguns conceitos básicos fundamentais 2.1. Centro de Rotação Da geometria, centro de rotação é o eixo imaginário em torno do qual gira uma área qualquer, formando um elemento tridimensional. No exemplo da figura 4, temos um retângulo, que ao girar em torno do centro de rotação, gera um cilindro. Figura 4 - Tolerância de tensão e frequência conforme NBR 17094 (Fonte: WEG) http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 12 de 38 2.2. Pontos Colineares Três pontos são colineares quando eles estão na mesma reta, como ilustrado na figura 5. Os pontos laranja são colineares enquanto os pontos azuis não são. Observação: Vale lembrar que esse conceito se aplica a três ou mais pontos, tendo em vista que uma reta é determinado por dois pontos, portanto, esses pontos sempre serão colineares, já que determinam a reta. Figura 5 - Exemplos de pontos colineares (laranjas) e não colineares (azuis) 2.3. Eixos Colineares Os eixos são colinearesquando os seus centros de rotação formam uma única linha reta, como ilustrado na figura 6. Figura 6 - Eixos Colineares Uma máquina é dita alinhada quando os quando os seus eixos são eixos colineares, nesse momento, temos o desempenho ideal pois minimiza o movimento do eixo e as cargas parasitárias que danificam os eixos, bem como a vedação, os rolamentos e os acoplamentos. Por outro lado, quando os eixos não são colineares, dizemos que a máquina está desalinhada. http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 13 de 38 2.4. Máquinas Estacionária e Máquina Móvel Por convenção, a máquina movida, como por exemplo uma bomba, é considerada a máquina estacionária enquanto o motor elétrico é considerado a máquina móvel, conforme ilustramos na figura 7. Figura 7 - Exemplo de máquinas móvel e estacionárias (Fonte: Engenharia e Cia) Isso significa que durante o processo de alinhamento, será o motor elétrico que será movido para se obter o alinhamento desejado. Essa escolha se dá porque normalmente é o motor elétrico, o equipamento mais fácil de se mover, no entanto, em alguns caso, isso pode não ocorrer e escolher o outro equipamento como móvel, pode ser mais adequado. O que você tem que ter em mente é que uma vez estabelecida a referência, ela não pode ser mudada durante o processo de alinhamento. 2.5. Tipos de desalinhamentos O desalinhamento pode ser: • Paralelo, Radial ou Offset: Aquele em que os centros de rotação das máquinas estão paralelos entre si. Também é chamado de radial, pois é nessa direção que fazemos as medidas e conseguimos identificá-lo. Já offset, vem do inglês que trás essa ideia de deslocamento. Este pode ser horizontal e vertical • Angular ou axial: aquele em que os centros de rotação estão com um ângulo entre si. Tambem chamado de axial pois é nessa direção que fazemos medias e conseguimos identifica-lo. • Combinado: os dois desalinhamentos anteriores combinados. Esses desalinhamentos estão ilustrados nas figuras 8, 9 e 10 respectivamente. http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 14 de 38 Figura 8 - Exemplo de máquinas móvel e estacionárias (Fonte: Engenharia e Cia) Figura 9 - Exemplo de máquinas móvel e estacionárias (Fonte: Engenharia e Cia) Figura 10 - Exemplo de máquinas móvel e estacionárias (Fonte: Engenharia e Cia) Note a diferença entre o desalinhamento angular e o combinado. No angular, os eixos se cruzam no centro dos acoplamentos enquanto no combinado, isso acontece fora do centro. 2.6. Convenção de Medida: Planos Uma vez estabelecidas as referências é importante entender que o desalinhamento é definido pela posição relativa entre o centro de rotação da máquina móvel e o centro de http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 15 de 38 rotação da máquina estacionária visto em dois planos horizontal e vertical estando o observador posicionado atrás da máquina móvel olhando em direção à máquina estacionária, como ilustrado na figura 11. Figura 11 - Referência para a medição do desalinhamento (Fonte: SKF) Para facilitar a localização das medidas, convencionou-se que as seguintes posições: • 3 horas (+) → horizontal • 9 horas (-) → horizontal • 12 horas (+) → vertical • 6 horas (-) → vertical Estas, estão ilustradas na figura 12. Figura 12 - Posições de referência para medição de desalinhamento (Fonte: SKF) 3. Verificações Preliminares no Alinhamento O técnico que realizará o alinhamento deverá avaliar previamente a instalação da máquina e selecionar o método, as ferramentas e os procedimentos as serem aplicados. http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 16 de 38 Como cada instalação varia em tamanho, velocidade, potência, localização e função é necessário integrar todas as variáveis antes de iniciar um plano de trabalho. Entre os principais pontos a serem observados, podemos destacar: • Equipe de trabalho e preparação da equipe • Pé manco • Verificação dos furos na base • Inspeção da base • Alinhamento das tubulações • Batimento (Runout) Tendo em mente que segurança vem em primeiro lugar, é importante verificar: • Licenças válidas para execução, incluindo procedimentos de segurança, roupas de proteção, EPI, entre outros. • Se possui todas as ferramentas e materiais adequados. • Se a máquina está travada e isolada para cada um dos procedimentos da instalação Também deve ser evitado trabalho na máquina ou nas proximidades, como soldagem, trabalho mecânico ou atividade de elevação, que possam afetar o alinhamento. 3.1. Pé Manco Um dos problemas mais comuns no alinhamento pode ser atribuído a condição em que a superfície de um ou mais pé faz contato inadequado com a base do equipamento a que se dá o nome de pé manco. É recomendado que a verificação do pé manco seja feita com a tubulação desconectada da máquina a ser verificada. O limite aceitável para pé manco é de 0,05 mm por pé, conforme ilustrado na figura 13. Figura 13 - Ilustração do pé manco As causas mais comuns que geram o pé manco são: • Erros ou danos de usinagem que fazem com que os suportes não seja mais coplanares • Desgastes, corrosão, assentos ou instalação incorreta da base ou skid da máquina • Influência de dispositivos de fixação ou outras máquinas • Deformação da carcaça http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 17 de 38 Na figura 14, ilustramos o que acontece quando existe pé manco. A esquerda temos a posição da máquina antes do aperto dos parafusos, já a direita, após o aperto. Note que é gerada uma inclinação no centro de giração. Figura 14 - Máquina com pé manco antes e depois do aperto do parafuso Um pé manco não corrigido pode alterar as frequências ressonantesda máquina, podendo promover um aumento ou redução significativo da vibração. É recomendado verificar as condições dos calços dos calços e trocá-los se necessário, de preferência por calços calibrados. Calços calibrados, como os fabricados manualmente, não possuem garantia dimensional, ou seja, a espessura pode não ser a mesma em toda a sua extensão, além da possibilidade de haver rebarbas provenientes do corte que pode afetar a qualidade do alinhamento. Também é importante verificar o número máximo de calços que não deve passar de 3 por pé, além da existência de sujeira, tinta, ou se os mesmos encontram-se deformados. 3.1.1. Tipos de Pé Manco Existem dois tipos de pé manco, a saber: • Pé manco paralelo (figura 15 à esquerda): aquele que a superfície do pé da máquina é paralela à estrutura da base da máquina, mas não se apoia nela. Também conhecido como “pé curto”. • Pé manco angular (figura 15 à direita): Somente uma parte do pé da máquina se apoia na estrutura da base da máquina. Também conhecido como pé em ângulo. Figura 15 - Máquina com pé manco antes e depois do aperto do parafuso O pé manco paralelo pode ser corrigido com o uso de um calço, já o pé manco em cunha tem que adaptar, seja colando calços escalonados (figura 16) ou aplicação de epóxi líquido (figura 17) http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 18 de 38 Figura 16 - Ajustando pé manco com calços escalonados Figura 17 - Ajustando o pé manco com resina epoxi 3.2. Verificação dos Furos da Base Furações que não estão bem alinhadas provocando inclinação no parafuso devem ser corrigidas. Arruelas, porcas e parafusos com sinais de desgastes também devem ser substituídos. É importante também verificar a tolerância do deslocamento lateral da base uma vez será necessário fazer movimentações para alinhar o conjunto. Caso necessário, faça um novo furo. 3.3. Inspeções da Base A base deve ser capaz de suportar as forças produzidas pela máquina com distorções mínimas. Ela também não deve ser deformada sob cargas estáticas quando os parafusos são apertados a sua base. 3.4. Distorção Devido à Tubulação Existe uma tensão exercida pela tubulação na máquina no ponto de acoplamento entre as duas partes. Essas forças podem ser muito grandes e em qualquer direção. A máquina reage, deformando-se, curvando-se e fadigando-se. http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 19 de 38 Essas tensões são transmitidas à estrutura pelos parafusos de fixação que podem facilmente perturbar o equilíbrio da máquina, causando desvios e desalinhamento do eixo. Importante salientar também que a tubulação deve ter seus próprios suportes, usar o equipamento como apoio e sustentação da tubulação irá provocar as mesmas distorções por conta do peso da tubulação. Na figura 18, ilustramos uma tubulação desalinhada. O mais comum em campo é o pessoal forçar a tubulação para fazer coincidir. Isso irá provocar os problemas citados acima. O correto é ajustar a tubulação, caso não queira ter problemas recorrentes no equipamento. Figura 18 - Exemplo de tubulação desajustada com o equipamento 3.5. Batimento (Runout) Em máquinas rotativas, o batimento é a variação da posição da superfície externa da peça em relação ao seu centro de rotação. Refere-se as condições de excentricidade que existem nos eixos e peças das máquinas rotativas. O batimento é ocasionado pelo eixo empenado ou ovalizado. Ou ainda, pela excentricidade ou erros no acoplamento. Nesse sentido é importante verificar: • A montagem do acoplamento • A condição do eixo • A condição do acoplamento O fabricante do equipamento é o responsável por dizer quais são os limites do seu equipamento, no entanto, podemos citar os seguintes valores de referência para batimento: • Rotação até 1800 RPM → 0,13 mm • Rotação entre 1600 e 3600 RPM → 0,05 mm • Acima de 3600 RPM → 0,05 mm http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 20 de 38 Essas medidas podem ser realizadas por meio de um relógio comparador, como ilustrado na figura 19. Figura 19 - Relógio comparador (fonte: internet) 3.5.1. Montagem do Acoplamento O controle de montagem dos acoplamentos inclui verificar se o ajuste está correto e controlar a excentricidade do eixo e do acoplamento. Também é importante verificar se os elementos elásticos estão em boas condições, além de promover a sua limpeza e lubrificação, aplicando a graxa adequada, caso seja necessário. 3.5.2. Verificação do Eixo Quando ocorre um erro de excentricidade o valor do batimento do eixo é zero e igual em qualquer ponto do acoplamento, mas diferente de zero. Essa condição está ilustrada na figura 20. Figura 20 - Montagem do acoplamento de forma excêntrica (Fonte: internet) Caso o eixo esteja empenado, o batimento se eleva à medida que nos afastamos do mancal, conforme ilustrado na figura 21. http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 21 de 38 Figura 21 - Exemplo de eixo empenado (Fonte: internet) No caso de acoplamento enjambrado no eixo (o acoplamento tem uma angulação em relação ao eixo) o batimento no eixo é zero e no acoplamento os valores são diferentes nos extremos do mesmo, conforme ilustrado na figura 22. Figura 22 - Exemplo de acoplamento enjambrado no eixo (Fonte: Internet) 3.5.3. Condição do Acoplamento A verificação do acoplamento consiste em inspeciona-lo para identificar desgastes, folga ou lubrificação inadequados, bem como, montagem incorreta. Também é importante verificar o tipo de graxa e quantidade correta, além dos ajustes do Furo e comprimento da chaveta. Na figura 23, ilustramos um acoplamento de grade, cuja lubrificação encontrava-se totalmente seca (direita). http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 22 de 38Figura 23 - Acoplamento de grades com lubrificação incorreta (Fonte: Internet) 4. Métodos de Alinhamento Existem vários métodos de alinhamento de eixo, sendo os mais usados: • Método da Régua – Calibrador de Folga • Relógio Comparador Método Reverso • Relógio Comparador Método Diâmetro-Face • Método a Laser Na tabela 1, fazemos uma comparação entre os métodos. Régua – Calibrador Relógio Comparador Método Reverso Relógio Comparador Método Diâmetro Face Método a Laser Precisão Não Sim Sim Sim Rapidez Sim Não Não Sim Uso Fácil Sim Não Não Sim Tabela 1 - Comparação entre os métodos de alinhamento 4.1. Método Régua – Calibrador de Folga Esse método consiste em comparar as metades de um acoplamento colocando em sua superfície uma régua, de preferência com canto vivo que permite ver a passagem ou não de luz entre a régua e o acoplamento. Muitos técnicos não o consideram como um método de alinhamento e sim de pré- alinhamento, embora seja largamente recomendado por fabricantes, sobretudo para equipamentos com baixa rotação ou de tamanhos menores. http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 23 de 38 As principais vantagens do método com régua e calibradores são: • Equipamento simples e barato • Leituras diretas • Rápido Por outro lado, a principal desvantagem é: • É um método impreciso Esse procedimento, costuma ser executado na seguinte sequência: • Alinhamento angular vertical • Alinhamento paralelo vertical • Alinhamento angular horizontal • Alinhamento paralelo horizontal Para calcular o alinhamento angular vertical, são executados os seguintes passos: 1) Meça a fresta entre as metades nas partes superior e inferior do acoplamento. 2) Calcula a diferença da fresta 3) Se a fresta for mais larga na parte superior, corrija o desalinhamento angular removendo calços dos pés dianteiros ou adicionando calços aos pés traseiros. 4) Se a fresta for mais larga na parte superior, corrija o desalinhamento angular removendo calços dos pés traseiros ou adicionando calços aos pés dianteiros. Esse procedimento está representando na figura 24. Figura 24 Procedimento de alinhamento angular A correção angular é determinada pela expressão: 𝑪𝒐𝒓𝒓𝒆çã𝒐 𝒂𝒏𝒈𝒖𝒍𝒂𝒓 = 𝒅𝒊𝒇𝒆𝒓𝒆𝒏ç𝒂 𝒅𝒆 𝒇𝒓𝒆𝒔𝒕𝒂 𝒅𝒊â𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 𝒅𝒐 𝒂𝒄𝒐𝒑𝒍𝒂𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒙 𝒅𝒊𝒔𝒕â𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒆𝒏𝒕𝒓𝒆 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒅𝒐𝒔 𝒑𝒂𝒓𝒂𝒇𝒖𝒔𝒐𝒔 Onde a diferença de fresta é a distancia superior menos a distância superior medida na régua. Repita o procedimento para desalinhamentos angular horizontal. Para o desalinhamento paralelo, executa-se o seguinte procedimento: 1) Posiciona-se a régua na posição horizontal http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 24 de 38 2) Com o calibre mede-se a distância entre a régua e o acoplamento. 3) A correção a ser feita será a leitura dividido por 2. Para determinar o desalinhamento paralelo ou radial utilizamos a régua e um calibres de folga, medindo-se a distância entre a régua e o a superfície externa do acoplamento, o procedimento é ilustrado na figura 25. Figura 25 - Medição do desalinhamento paralelo com o método da régua-calibrador (Fonte: Internet) Este é o método menos preciso e sujeitos a maiores erros, embora seja largamente encontrado em manuais de equipamentos, como bombas centrífugas. Outro ponto importante a ser verificado é o GAP do acoplamento, alguns o chamam de alinhamento axial. Se não observada esse GAP, forças axiais adicionais podem ser geradas, prejudicando o funcionamento do equipamento. Para aplicações em que os eixos são expostos à expansão térmica ou se movem para uma posição axial diferente sob condições de funcionamento, o gap do acoplamento é tão importante quanto o alinhamento. Esse procedimento está representado na figura 26. Figura 26 - Ajuste do GAP do acoplamento (Fonte: Internet) http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 25 de 38 4.2. Relógios Comparadores - Método Diâmetro-Face Esse método é útil quando um dos eixos não pode ser girados ou é de difícil execução. É um dos mais antigos e mais conhecidos com o uso de relógios comparadores. Consiste da montagem de dois relógios comparadores em uma única haste, um para fazer medições na face e o outro para medições na radial. As principais vantagens desse método são: • Boa precisão • Medições de deslocamentos e angularidade podem ser realizadas ao mesmo tempo • Custo dos instrumentos é relativamente baixo. Por outro lado, as desvantagens são: • Demanda muito tempo. • São necessários cálculos de ajustes • Flexão da haste, caso não sejam corrigidos, geram erros de interpretação. O comparador de face mede a angularidade (desalinhamento angular) enquanto o comparador de diâmetro mede o afastamento radial (desalinhamento paralelo), conforme ilustrado na figura 27. Figura 27 - Relógio comparador – Método diâmetro-Face (Fonte: Internet) É usado para medir o desalinhamento entre eixos, o batimento e o pé manco. O relógio comparador mede a posição relativa entre os eixos. À medida que o eixo vai sendo girado, com o seu deslocamento, o apalpador irá será empurrado ou distendido, o que fará o ponteiro girar horário ou anti-horário, de tal forma que uma leitura será positiva e a outra negativa. A figura 28 ilustrada essa situação. À esquerda temos a posição inicial, ao centro, no caso da haste ser empurrada para dentro, fazendo o ponteiro girar no sentido horário, essa é considerada a leitura positiva e por fim, temos o relógio à direita que acontece o http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 26 de 38 oposto, a haste é estendida, girando no sentido anti-horário, que é considerado uma leitura negativa. Figura 28 - Leituras positiva e negativa em um relógio comparador Antes de passarmos a verificar os procedimentos de alinhamento com relógios comparadores é importante abordarmos dois conceitos, o de CWP e de flexão de haste, que veremos a seguir. 4.2.1. Conceito de CWP Antes de apresentarmos os métodos de alinhamento é necessário abordarmos o conceito de CWP. CWP vem do inglês “Coupling Working Point” ou pontode trabalho do acoplamento. É nele que temos que verificar as tolerâncias de alinhamento paralelo. O CWP depende do tipo de acoplamento. Para acoplamentos com um único elemento elástico, o CWP será na linha central do elemento elástico. No caso de dois elementos elásticos, o CWP será na seção média entre os dois elementos. Vejamos no exemplo da figura 29. Figura 29 - Exemplos de acoplamentos e seus CWP’s (Fonte: Internet) Devido ao desalinhamento angular, a leitura do relógio comparador será diferente para cada ponto de leitura, como ilustrado na figura 30. Nesse exemplo, no CWP o desalinhamento é de 0,15 mm, enquanto mais à esquerda é 0,05 mm. A tolerância de desalinhamento é dada para o CWP, portanto, a leitura deve ser obtida para ele. Como não é possível fazer leituras nesse ponto, temos que extrapolar os valores medidos em outro ponto para o CWP. http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 27 de 38 Figura 30 - Leituras do relógio em função da posição. (Fonte: Internet) Para identificarmos o valor do desalinhamento no CWP, devemos primeiro conhecer o desalinhamento angular e depois fazer os seguintes cálculos que vem de semelhanças de triângulo: 𝑫𝑹𝑪𝑾𝑷 = 𝑻𝑰𝑹 𝟐 (𝒏𝒐 𝒑𝒐𝒏𝒕𝒐) + 𝑳 𝒙 𝑫𝑨 Onde: • DRCWP → desalinhamento radial no CWP • TIR → leitura indicada no relógio no ponto de leitura • L → distância entre o ponto de leitura e o CWP como indicado na figura 31. • DA → desalinhamento angular Figura 31 - Leituras fora do CWP (Fonte: Internet) Vejamos um exemplo. Digamos que o desalinhamento angular, LA, dos equipamentos da figura 30 seja 0,26 mm / 300 mm e a distância entre o relógio e CWP seja 125 mm. Sendo a leitura do relógio comparador de 0,05 mm, qual é o desalinhamento radial no CWP? Nesse caso teremos: 𝑫𝑹𝑪𝑾𝑷 = 𝟎, 𝟏 𝟐 + 𝟏𝟐𝟓 𝒙 𝟎, 𝟐𝟔 𝟑𝟎𝟎 = 𝟎, 𝟏𝟓𝟖 ≈ 𝟎, 𝟏𝟔 𝒎𝒎 http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 28 de 38 Nesse exemplo, o desalinhamento radial no CWP considerado é de 0,16 mm. Isso porque a tolerância dos calços é de 0,05 mm. 4.2.2. Flexão de Haste Antes de passarmos a falar sobre o método de medição em si é importante salientar que as hastes utilizadas para montar o relógio comparador irão sofrer flexão por conta do peso do relógio. Essa flexão influenciará nas medições realizadas e deverá ser compensada e será necessária fazer uma avaliação dessa flexão antes de iniciar o procedimento de alinhamento. Para análise, siga os seguintes passos: 1. Verifique uma base sólida como por exemplo uma viga ou um tubo rígido. 2. Monte o relógio na posição de 12:00 horas e zere o ponteiro (posição 1) 3. Vire o conjunto para a posição de 6:00 horas e verifique a marcação (posição 2) 4. O valor indicado será o valor a ser compensado. Esse procedimento está ilustrado na figura 32. Figura 32 - Procedimento para compensação da flexão da haste. Existem duas maneiras de fazer a compensação. A primeira é descontar esse valor em todos os valores medidos durante o processo de alinhamento e a segunda é ajustar a leitura do relógio já descontando o valor encontrado, assim, não será necessário fazer contas de compensação durante o processo de alinhamento. Importante salientar que o valor da flexão da haste será maior quanto maior for a distância entre a base e o relógio, portanto, para cada conjunto é necessário fazer essa aferição. 4.2.3. Medição do Afastamento Radial O procedimento para essa leitura segue os seguintes passos: 1. Fixe os relógios no eixo da máquina fixa com seus êmbolos tocando a máquina móvel 2. Coloque o relógio na posição #1 (9:00 ou 6:00) 3. Zere a posição do relógio 4. Gire o relógio em 180º para a posição #2 (3:00 ou 12:00) http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 29 de 38 5. Registre a leitura (TIR1) 6. O afastamento radial será TIR / 2. Esse procedimento está ilustrado na figura 33. Figura 33 - Procedimento para leitura do afastamento radial Importante salientar que a flexão da haste influencia na leitura dos relógios e um procedimento para determinar seu valor deve ser executado. Para isso, monte o conjunto em uma viga ou tubo rígidos que garanta que não irá sofre deformações. Zere o ponteiro. Posteriormente, coloque o conjunto de ponta cabeça e veja a indicação. Este valor será a deformação da haste. Também, não esquecer de transpor esse valor para o CWP, conforme dissemos anteriormente. 4.2.4. Medição da Angularidade O procedimento para essa leitura segue os seguintes passos: 1) Coloque o relógio na posição #1 (6:00 ou 9:00) 2) Gire o relógio 180º para a posição #2 (12:00 ou 3:00) 3) Registre a leitura TIR 4) A angularidade será TIR / diâmetro percorrido O desalinhamento angular é dado sempre com duas medidas, mostrando o ângulo por meio de duas arestas de um triângulo, conforme ilustrado na figura 34. No caso a medida c é a leitura TIR, enquanto b é o diâmetro percorrido pelo relógio. 1 TIR = Total indicator reading ou leitura total do relógio comparador http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 30 de 38 Figura 34 - Triângulo retângulo (Fonte: Internet) Como dissemos antes, a tolerância de alinhamento informada pelo fabricante é para o CWP. 4.2.5. Tolerância de Alinhamento Antes de iniciar o alinhamento do equipamento, você deve saber quais as tolerâncias de desalinhamentos. Estes são estabelecidos pelo fabricante. Na falta dessas informações, a tabela abaixo pode ser usada como parâmetro, mas deve ser avaliada se é realmente aplicável ao equipamento em questão. Tabela 2 – Limites de desbalanceamentos para referência Por exemplo: O desalinhamento paralelo máximo sugerido para uma máquina com rotação entre 1000 e 2000 RPM é de 0,10 mm (1 décimo de milímetro). Já o desalinhamento angular máximo é 0,08 mm/100mm (lê-se 8 centésimos de milímetro para cada 100 mm 4.2.6. Cálculo das Correções Para descobrir os valores dos calços necessários, as seguintes fórmulas podem ser aplicadas: Pés dianteiros: 𝑭𝒂𝒄𝒆 𝑻𝑰𝑹 𝑨 𝒙 𝑩 + 𝟏 𝟐 𝑹𝒊𝒎 𝑻𝑰𝑹 Pés Traseiros: 𝑭𝒂𝒄𝒆 𝑻𝑰𝑹 𝑨 𝒙 (𝑩 + 𝑪) + 𝟏 𝟐 𝑹𝒊𝒎 𝑻𝑰𝑹Sendo Face TIR a leitura do relógio de face, Rim TIR a leitura do relógio radial e A, B e C as dimensões ilustradas na figura 35. http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 31 de 38 Figura 35 - Dimensões A, B e C para correções do alinhamento Um resultado positivo significa que os pés da máquina estão para cima (vertical ou para a direita (horizontal) de acordo com o procedimento descrito anteriormente. 4.2.7. Exemplo: Digamos que o equipamento tenha as dimensões indicadas na figura 36. Figura 36 - Dimensões do equipamento de exemplo Foram feitas as seguintes leituras: Radial: • leitura do relógio radial (Rim Dial TIR) às 12:00: +0,62 mm. • Nesse caso o afastamento radial (offset) será: + 0,31 (+ 0,62 / 2). Axial: • Leitura do relógio facial (Face Dial TIR) ás 12:00: +0,31 mm • diâmetro percorrido pelo relógio de face A: 152 mm. • Assim a angularidade será: +0,31 mm / 152 mm (TIR / A) ou colocando na escala mais usada, +0,2 / 100 mm2. Para a correção dos pés dianteiros teremos: 0,31 𝑚𝑚 152 𝑚𝑚 𝑥 177 𝑚𝑚 + 1 2 𝑥 0,62 = 0,67 𝑚𝑚 2 Obtém-se esse valor por meio de regra de três http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 32 de 38 Para a correção dos pés traseiros teremos: 0,31 𝑚𝑚 152 𝑚𝑚 𝑥 (177 𝑚𝑚 + 609 𝑚𝑚 ) + 1 2 𝑥 0,62 = 1,91 𝑚𝑚 Os valores das correções estão indicados na figura 37: Figura 37 - Valores para correção do alinhamento para o equipamento de exemplo Como os valores são positivos, significa que o motor está mais alto do que a outra máquina e portanto, calços devem ser removidos. 4.3. Relógios Comparadores - Método Reverso Esse método é preferível em relação ao anterior. Consiste com a montagem de um relógio em cada eixo, conforme ilustrado na figura 38. Figura 38 - Relógios comparadores montados no método reverso Ambos relógios comparadores medem o afastamento sobre o diâmetro. O erro angular é a inclinação, diferença entre os dois valores de afastamento, dividido pela distância entre os relógios. Pode-se montar um relógio na parte superior e outro na parte inferior, os dois na parte superior ou ainda, os dois na parte inferior. O relógio que é montado na máquina móvel fará a leitura da máquina fixa e recebe a indicação DIS (Dial indicator stationary ou relógio comparador fixo). Por outro lado, o http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 33 de 38 relógio montado na máquina fixa fará a leitura da máquina móvel e recebe a indicação DIM (Dial indicator movable ou relógio comparador móvel). É indicado montar o relógio DIS em 12:00 ou 3:00 e o DIM em 6:00 ou 9:00 para evitar a mudança de sinais. Lembrando que a flexão de haste irá influenciar os valores de leitura dos relógios comparadores. Este método segue o seguinte procedimento: 1) Monte os relógios comparadores como na figura 39 considerando que a máquina móvel seja o motor, máquina roxa. 2) Zere o relógio DIS em 12:00 ou 3:00 e DIM em 6:00 ou 9:00. 3) Mantenha o acoplamento fechado e certifique-se que os relógios estejam equidistantes em relação ao centro do acoplamento 4) Registre a leitura de DIS em 6:00 ou 9:00 e DIM em 12:00 ou 3:00 5) Calcule o valor S = DIS / 2 6) Calcule o valor M = DIM / 2 7) O desalinhamento angular será (M – S) / A 8) O desalinhamento paralelo será (M + S) / 2 Onde A é a distância entre as hastes dos relógios, conforme indicado na figura 40. Figura 39 - Montagem reversa para alinhamento de eixos 4.3.1. Cálculo das Correções Para a correção, pode-se utilizar as seguintes fórmulas: • Pés dianteiros: 𝑀−𝑆 𝐴 𝑥 𝐵 + 𝑀 http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 34 de 38 • Pés traseiros: 𝑀−𝑆 𝐴 𝑥 (𝐵 + 𝐶) + 𝑀 Figura 40 - Dimensões importantes Um resultado positivo significa que os pés da máquina estão para cima (vertical) ou para a direita (horizontal). Se o relógio for montado conforme ilustrado na figura 40, o sinal de DIM deverá ser invertido, uma vez que o relógio DIM estará girando de 12:00 para 6:00 e não de 6:00 para 12:00 que é o sentido positivo. 4.3.2. Exemplo Digamos que o equipamento da figura 40 será alinhado e possui as seguintes dimensões: • A = 127 mm • B = 177 mm • C = 609 mm As seguintes medidas foram realizadas: • DIS = 0,62 mm • DIM = - 0,88 mm Assim teremos: • S = DIS / 2 = 0,31 mm • M = DIM / 2 = -0,44 mm Devido a montagem do relógio DIM em 12:00 que será girado para 6:00, o sinal medido deve ser trocado, assim temos os seguintes cálculos: • 𝑀−𝑆 𝐴 𝑥 𝐵 + 𝑀 = 0,44−0,31 127 𝑥 177 + 0,44 = 0,62 𝑚𝑚 • 𝑀−𝑆 𝐴 𝑥 (𝐵 + 𝐶) + 𝑀 = 0,44−0,31 127 𝑥 (177 + 609) + 0,44 = 1,24 𝑚𝑚 Como os valores deram positivos, significa que o motor está mais alto do que a outra máquina, e portanto, calços devem ser retirados. http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 35 de 38 4.4. Alinhamento a Laser O método de alinhamento a laser tem excelente precisão, fácil manuseio e rapidez de execução. Tendo como prioridade a confiabilidade das máquinas rotativas, foi possível otimizar os procedimentos e os elementos utilizados. Os dois princípios de medição principais são o do laser refletido ou sistema de laser único, com um ou dois alvos e do laser direto ou sistema laser duplo. No primeiro caso, um emissor projeta um feixe de laser sobre um refletor montado no eixo da máquina móvel. O refletor faz com que o feixe de laser retorne a um receptor. Conforme o conjunto gira, no detector é formada uma imagem geométrica relacionada ao tipo e quanto é o desalinhamento entre as duas máquinas. Esse sistema está ilustrado na figura 41. Figura 41 - Medido a laser com sistema de laser único Já o sistema de laserduplo usa o mesmo princípio do método reverso para medições e cálculos. Esse sistema está indicado na figura 42. Figura 42 - Esquema do medidor a laser de sistema laser duplo As principais vantagens desse método de alinhamento são: • Boa precisão • Facilita o alinhamento em longas distâncias • Cálculos automáticos • Procedimento é mais rápido • Processo é intuitivo Por outro lado a principal desvantagem é o alto investimento inicial do aparelho de alinhamento. http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 36 de 38 4.4.1. Montagem do Alinhador O procedimento de alinhamento é bem parecido para a maioria dos alinhadores disponíveis no mercado. Para definir as posições dos sensores utiliza-se a analogia do relógio. As unidades de medidas na posição vertical seriam 12 horas, enquanto 90º para a esquerda ou direita, seriam 9 horas ou 9 horas respectivamente, conforme ilustrado na figura 43. Figura 43 - Referência de montagem do alinhador a laser O sensor S (equipamento estacionário) que permanece fixo durante o alinhamento e atua como eixo de referência. O sensor M (equipamento móvel) que será manipulado vertical e horizontalmente durante o processo de alinhamento. Os diversos aparelhos de alinhamento a laser disponíveis no mercado podem possuir funções distintas, no entanto, todos eles solicitarão os seguintes parâmetros: • Medidas A, B, C e D (conforme ilustrado na figura 44) • Tolerâncias de alinhamento Figura 44 - Esquema de montagem de um alinhador a laser (Fonte: SKF) A distância D solicitada pelo alinhador a laser é justamente para fazer a equivalência de desalinhamento radial para o CWP, como vimos anteriormente em relógios comparadores. http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 37 de 38 Os parâmetros de tolerância devem ser fornecidos pelos fabricantes do equipamento, porém na falta deles, a tabela de tolerância com base na velocidade pode ser utilizada como referência (tabela 3 já apresentada anteriormente). A qualidade do alinhamento das máquinas é avaliada pelo desalinhamento dos centros de rotação dos eixos. Para ajudar a decidir se uma condição de alinhamento precisa ser melhorada o sistema a laser calcula o desalinhamento paralelo e angular, na vertical e horizontal. 4.4.2. Procedimento de Leitura O procedimento de alinhamento é bem parecido para a maioria dos equipamentos disponíveis, apenas alguns recursos que podem estar ou não disponível no modelo em uso. Os instrumentos mais modernos indicam o que devem ser feito de forma que facilita o processo como um todo. Por exemplo, no caso do alinhador TKSA 31 da SKF temos: 1) Montagem em 12:00 2) Movimentação para 9:00 3) Fazer a leitura em 9:00 4) Movimentação para 12:00 5) Leitura em 12:00 6) Movimentação para 3:00 7) Leitura em 3:00 Note na figura 45 que o aparelho vai indicando o procedimento que deve ser feito. Figura 45 - Procedimentos de leitura do alinhador a laser (Fonte: SKF) http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia ENGENHARIA e CIA Cursos | Treinamentos | Consultoria Transformando Informação em Conhecimento | Whats: (11) 95696 7808 | www.engenhariaecia.eng.br | | contato@engenhariaecia.eng.br | https://www.youtube.com/c/engenhariaecia | Página 38 de 38 Se o desalinhamento dos centros de rotação dos eixos estiver fora da tolerância, a máquina deve ser corrigida. Para tanto os instrumentos de alinhamento fornecem os valores de correção para cada pé, indicando o valor e a direção que a máquina deve ser movida. Na figura 46 ilustramos essa situação. Figura 46 - Exemplo de tela de alinhador após o procedimento (Fonte: SKF) Note na figura que o aparelho indica se o alinhamento está dentro, próximo ou fora da tolerância. Caso deseje, acessar as videoaulas do treinamento “Alinhamento de Equipamentos Rotativos”, com desconto de 25%, clique na imagem a seguir: http://www.engenhariaecia.eng.br/ mailto:contato@engenhariaecia.eng.br https://www.youtube.com/c/engenhariaecia https://pay.hotmart.com/S80182814R?off=l6905kmf
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