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Alineación de ejes: evita gastos y mantenimientos innecesarios

La desalineación es, tras el desequilibrio, uno de los problemas más habituales en las máquinas.

La desalineación es un defecto mecánico que se define como la falta de coincidencia espacial de los ejes geométricos correspondientes a dos árboles (o ejes) de transmisión acoplados. Este concepto también puede ser aplicado a otros tipos de transmisiones en las que los ejes están dispuestos paralelamente (transmisiones por correa, por engranaje, etc.). Aunque, en estos casos, la desalineación denota ausencia de paralelismo entre los ejes geométricos.
La desalineación provoca desplazamientos laterales de los ejes que a largo plazo desencadenan desgastes de los cojinetes o rodamientos, doblado de los ejes, roturas o desgastes excesivos en los acoplamientos, además de un mayor consumo eléctrico. Una alineación precisa puede prevenir un gran número de averías de la máquina y reducir el número de paradas no planificadas y la pérdida de producción. Además, puede ayudar a prolongar significativamente la vida útil de tus máquinas.

Las posibles consecuencias de una mala alineación son muy numerosas:

  • Desgaste y fallo prematuro del acoplamiento.
  • Recalentamiento, desgaste y fallo prematuro en cojinetes y rodamientos.
  • Sobrecarga y curvado de rotores y cigüeñales.
  • Desgaste en empaquetadura y sellos mecánicos.
  • Fallo prematuro del eje por fatiga del material.
  • Ruido.
  • Vibraciones que disminuyen la vida útil de todos los elementos mecánicos.
  • Mayor consumo de energía.

Una máquina mal alineada puede costar entre un 20% y un 30% más debido a la necesidad de mantenimiento que genera, a los tiempos de parada, a la sustitución de componentes y al mayor consumo de energía.
Aunque, en un principio, las máquinas se diseñan, instalan y ponen en funcionamiento pensadas para que no exista desalineación entre sus ejes, la experiencia demuestra que el problema de desalineación aparece con frecuencia a causa de distintos factores. Algunos de los más importantes son:

  • Deformaciones causadas por la sobreestimación de la rigidez del material de la estructura de la máquina.
  • Subestimación de las fuerzas y momentos derivados del funcionamiento que producirán una deformación excesiva.
  • Montaje de la máquina sobre cimentaciones en mal estado que permitan micromovimientos no deseados.
  • Dilataciones producidos en la bancada, ejes o rodamientos por cambios de, por ejemplo, temperatura.
  • Bancadas o amarres en mal estado debido a la aparición de grietas por fatiga, errores en aprietes, etc.

Los indicadores más habituales de una alineación deficiente suelen ser: tambaleo de los ejes, vibración excesiva, temperatura de cojinetes (aun con una lubricación adecuada), ruido y desgaste en el acoplamiento.

El objetivo del procedimiento de alineación es conseguir una alineación perfecta entre los ejes de las dos partes consideradas de la máquina. Sin embargo, hay que tener en consideración que la precisión de los instrumentos de medida es finita, la alineación perfecta es imposible de certificar. Además, la rigidez de los elementos estructurales de la máquina no es infinita. Este factor implica que, durante el funcionamiento, los ejes se muevan debido a deformaciones en la bancada, de los amarres, de los soportes de los ejes o incluso del propio eje (deformación por flexión). Los cambios de temperatura provocarán dilataciones que también afectarán a los elementos estructurales y modificarán la posición del eje.
Todos estos desplazamientos, aunque pequeños y controlados, existen. Alguno de ellos dependerá de la carga de trabajo de la máquina por lo que su valor no será fijo ni fácil de medir.

Considerando todo esto, la conclusión es que el objetivo de la alineación perfecta es utópico. Para cada máquina existe un grado de alineación correcto (aunque no llegue a constituir una alineación perfecta) llamado «grado de alineación óptima». Este grado es aquel que se puede lograr con cierta economía de medios, en un tiempo razonable y que no acortará sensiblemente la vida útil de los componentes expuestos a la desalineación residual.

Por lo general, los sistemas de alineación por láser son más rápidos y fáciles de usar que los relojes indicadores, tienen mayor precisión y no requieren habilidades especiales para lograr resultados precisos prácticamente todas las veces.
Antes de adquirir un sistema, identifica las aplicaciones en que se utilizará y elabora una lista de requisitos. Adquirir un sistema costoso que se adapte prácticamente a cada necesidad puede ser un error que le cueste caro, ya que los técnicos deberán contar con las habilidades para usarlo. La mayoría de las tareas de alineación consisten en labores como colocar horizontalmente un motor eléctrico con una bomba o un ventilador mediante un acoplamiento sencillo. Para dichas tareas, el técnico necesita un sistema que sea rápido, fácil de usar y que no requiera demasiado tiempo de montaje.

SKF nos ofrece una amplia gama de herramientas que se ajustarán a tus necesidades.

TKSA 11 es un innovador alineador de ejes que utiliza teléfonos inteligentes y tabletas. Éste guía de manera intuitiva al usuario a través del proceso de alineación de ejes. Centrado en las principales tareas de alineación, el modelo TKSA 11 está diseñado para ser un instrumento muy fácil de usar, especialmente apto para los aprendices de alineación y aplicaciones compactas. El modelo SKF TKSA 11 constituye el primer instrumento del mercado que utiliza sensores inductivos de proximidad, lo que permite una alineación precisa y confiable de los ejes, además de ser una solución asequible que se ajusta a todos los presupuestos.

El TKSA 31 es la solución más asequible de SKF para alinear de manera simple los ejes mediante láser. La unidad de visualización ergonómica con pantalla táctil facilita enormemente el uso del instrumento y la biblioteca de máquinas integrada ayuda a almacenar informes de alineación para varias máquinas. Los cabezales de medición cuentan con detectores láser de gran tamaño que reducen la necesidad de realizar alineaciones previas y la herramienta de pata coja incorporada ayuda a establecer las bases para una alineación exitosa. Otras funciones, como la visualización en vivo y la medición automática, ayudan a agilizar las tareas para una alineación eficaz y convierten al TKSA 31 en un alineador de ejes por láser innovador y asequible para casi todos los presupuestos.

El TKSA 41 es una solución avanzada de alineación por láser que permite conseguir una alineación precisa de ejes. Con dos unidades de medición inalámbricas, detectores de gran tamaño y potentes láseres, el instrumento realiza mediciones precisas en las condiciones más difíciles. Gracias a su unidad de visualización ergonómica con pantalla de navegación táctil intuitiva, las alineaciones se realizan de manera simple y rápida. Cuenta con características innovadoras como la «medición libre», que ayuda a aumentar el rendimiento de la alineación. Con el objetivo de mejorar las prácticas de alineación, el alineador de ejes SKF TKSA 41 es una de las soluciones de alineación de mejor calidad y al menor precio de la industria.

El alineador de ejes TKSA 51 ofrece una gran flexibilidad de medición y un rendimiento adecuado para trabajos de alineación básicos y expertos. Diseñada para trabajar con las aplicaciones de alineación de ejes SKF en una tableta o un teléfono inteligente, esta herramienta intuitiva es fácil de usar y no requiere capacitación especial. Los accesorios incluidos permiten utilizar el TKSA 51 para una amplia gama de aplicaciones de alineación con ejes horizontales y verticales como motores, transmisiones, ventiladores, bombas, cajas de engranajes y más. La aplicación incluye tutoriales en vídeo para enseñar a los operarios a realizar mediciones precisas.

El alineador de ejes TKSA71 permite lograr un rendimiento de alineación superior y gran durabilidad industrial gracias a su diseño innovador. Es un instrumento que ofrece mediciones de alta precisión y está excelentemente protegido contra el polvo y el agua en entornos hostiles.

En EPIDOR Technical Distribution contamos con estos y más productos SKF para hacer frente a la desalineación de los ejes. Compruébalo en nuestro catálogo completo.

FUENTE:
Mantenimiento mecánico de máquinas.
Ed: Universitat Jaume I
Francisco T. Sánchez Marín, Antonio Pérez González, Joaquín L. Sancho Bru, Pablo J. Rodríguez Cervantes.