alinhamento de-eixos

_______________________________________________________________________________________________

Consultoria e Serviços de Engenharia [email protected] - fone: (35) 3712-4175 - fax: (35) 3714-2349Rua Guaicurus, 460 - Vila Togni - Poços de Caldas - M.G. cep:37 704 347

Seção de treinamento

Alinhamento de eixos \

CSE consultoria e serviços de engenharia ltda. 2

A L I N H A M E N T O D E E I X O S I-INTRODUÇÃO: A- A vida de um mancal depende de: carga, velocidade, lubrificante e temperatura em conjunto com a conservação das folgas corretas. As folgas de mancais, em grande parte dependem de um bom alinhamento. B - Vibrações provocadas por desbalanceamento e tensões geradas por distorções da carcaça do acionador, causadas por forças externas ou por procedimentos incorretos ao calçar (shim) podem causar problemas de fadiga no componente. C-A causa mais frequente de fadiga em eixos é o desalinhamento que provoca o flexionamento do eixo em cada giro de 180. O eixo poderá se romper em minutos ou dias, dependendo do desalinhamento e das tensões por ele provocadas. D- A vida de um acionamento está em função da perfeição de seu alinhamento, chaveteamento, seu tamanho correto, lubrificação, do espaçamento axial, e acima de tudo um bom alinhamento. E- Vibrações devido a desalinhamento poderá ter efeitos adversos na qualidade do produto, como por exemplo: O acabamento da superfície de chapas num trem laminador. FATORES QUE AFETAM O ALINHAMENTO A- Os pontos de apoio devem ser planos e no caso de não estarem no mesmo plano geométrico devem em qualquer caso estarem paralelos. Muitas unidades são recebidas do fornecedor com seus componentes montados numa base comum, já acoplados e fixos. Esses conjuntos não devem ser montados no campo, sem antes terem sidos inspecionados os acoplamentos abertos e o alinhamento. Checados e rechecados após sua instalação definitiva na estrutura.


B- Quando um ponto de apôio da base não estiver no mesmo plano, os esforços se acentuarão nestas regiões onde existe folga, fazendo com o sistema tenha vida mais curta. Isto é chamado de calço curto. Esta situação deve ser corrigida com a aplicação de calços, para deixar os pés do equipamento igualmente apoiados. C- Unidades acionadas, quando forem instaladas em estado de novas ou recondicionadas, deverão ser checadas para se certificar que todos os encanamentos dutos, eixos e outras partes, estão perfeitamente alinhados. Esforços muito grandes poderão ser criados pelo desalinhamento de componentes, que provocarão a distorção da unidade acionada, reduzindo drasticamente a vida dos mancais, retentores e carcaça.

D- A precisão exigida no alinhamento de um eixo é determinada pela velocidade, carga e de certa forma, pelo tamanho do equipamento. Um eixo de diâmetro grande não fletirá o mesmo que um eixo de diâmetro menor, submetido ao mesmo esforço. E- A medição dependerá : - Da habilidade de montar corretamente os instrumentos - Da precisão dos instrumentos


- Da capacidade de ler corretamente os instrumentos, durante o trabalho - Do posicionamento do acoplamento - Do aperto dos parafusos de ancoragem - Das duas metades que deverão ser marcadas com linhas de fé ( de referência ) e mantidas na mesma posição angular durante os trabalhos de verificação de paralelismo ou da folga. É extremamente importante que os conjuntos, eixos e acoplamentos, sejam girados como uma unidade, quando se está efetuando medições de erro de alinhamento, de forma que, a posição relativa dos centros dos eixos serão indicadas e corrigidas, em vez de se corrigir as discrepâncias dos acoplamentos.( como excentricidade ) . Com o centro de dois eixos formando uma linha contínua, não haverá flexionamento. Com os esforços surgidos durante a operação poderão aparecer erros que sempre serão pequenos, quando o alinhamento estiver correto. F- Quando durante as medições verificamos que o eixo está fora de centro, há desalinhamentos tanto radiais quanto angulares que devem ser corrigidos. Observar que os motores tem uma folga axial para a centralização do rotor em seu centro magnético, durante o funcionamento. Devemos forçar levemente o eixo na direção de sua unidade, para que a medição seja feita sem considerar a flutuação do eixo.

- Os acoplamentos devem ter um ajuste de interferência para evitar a roçadura entre as superfícies do furo e do eixo. As metades do acoplamento devem estar muito bem centradas no dispositivo quando for efetuada a operação de furação do furo central para o eixo, para impedir a descentralização radial.

As chavetas deverão ter também ajustes de interferência com as laterais do rasgo do eixo e do cubo. Deverá existir uma folga entre o fundo do rasgo do cubo do acoplamento e do rasgo do eixo com a chaveta, para impedir a formação de asperezas por agarro de metal durante a montagem e impedir a distorção radial pela deformação do cubo. A distorção radial e axial de pares de acoplamentos serão resultados de furos muito grandes com as metades fixadas nos eixos por meio de parafusos. Os acoplamentos não devem ser forçados a entrar ou sair dos eixos, pois os mancais e retentores serão destruidos neste ato. Os acoplamentos não devem ser aquecidos com maçaricos, exeto em raras ocasiões e assim mesmo com muito cuidado em distribuir o calor uniformemente para permitir uma expansão por igual, de modo que não provoque o empenamento.


Para a desmontagem nestes casos, a aplicação do calor deverá ser feita rapidamente para se evitar que o eixo também se expanda junto com o acoplamento. Todavia, para se montar os acoplamentos com ajuste de interferência, o aquecimento recomendado é em banho de óleo. Para sacar um acoplamento, deve ser usado um sacador. Quando for necessário o uso de calor por meio de maçarico, instalar primeiro o sacador e aplicar força antes de começar a aquecer. Gire rapidamente a rosca do sacador para sacar o acoplamento. Assim que ele descolar, CUIDADO!!! NÃO DEIXE NINGUEM EM FRENTE DO CAMINHO DO MOVIMENTO DE SACAR, POIS AS PEÇAS PODERÃO VOAR DO EIXO COMO BALAS. III-TIPOS DE DESALINHAMENTO O alinhamento de eixos de equipamentos rotativos é um requisito extremamente crítico, particularmente na indútria. A vida dos mancais, engrenagens, carcaças, acoplamentos e outros componentes é a resultante da precisão do alinhamento dos eixos, conjuntamente com a velocidade, carga lubrificação e temperatura. O eixo é um componente que transmite aos equipamentos cargas de impacto e cargas de fadiga. Com os centros dos eixos perfeitemente alinhados em toda a extensão, o dobramento será zero. As metades dos acoplamentos dos eixos são montadas nos equipamentos e máquinas antes do alinhamento. Por essa razão devemos compreender como determinar o centro dos eixos, depois de efetuar as medições das metades do acoplamento. A- POSIÇÕES DE VISÃO PARA O ALINHAMENTO : O eixo pode ser visto de duas posiões para fins de alinhamento:


O primeiro ponto de vista será a condição de alinhamento quando olhando o acoplamento diretamente de cima. Olhando o acoplamento desta posição nós chamamos de "VISTA DE PLANTA". A segunda vista será olhando o acoplamento e eixos, em conjunto, de lado. Nós denominamos esta direção como "ALINHAMENTO LATERAL". Usamos cada uma destas vistas para marcar as medições de correção de desalinhamento, tanto angular como de paralelismo. No "DESALINHAMENTO ANGULAR", as linhas de centro dos eixos cruzam o acoplamento formando um ângulo. A grandeza deste desalinhamento é medida por esse ângulo. Normalmente é necessário corrigir o desalinhamento tanto angular como paralelo, no processo de alinhamento dos eixos. B- CORREÇÃO DOS TIPOS DE DESALINHAMENTO :


DESALINHAMENTO ANGULAR VISTO DE LADO : O desalinhamento angular visto de lado é corrigido com calços (shims), colocados em baixo dos pontos de fixação do equipamento, na parte da frente ou na parte de trás, conforme for o caso. A medição e o cálculo da espessura dos calços para a correção do desalinhamento angular visto de lado, é o ponto mais difícil no processo de alinhamento de eixos. DESALINHAMENTO PARALELO VISTO DE LADO : O desalinhamento paralelo visto de lado, tem sua correção conseguida pela aplicação de calços, iguais em todos os pontos de fixação. DESALINHAMENTOS ANGULARES E PARALELOS VISTOS DE CIMA : Os desalinhamentos angulares e paralelos visto de cima, são corrigidos movendo-se o motor depois que os desalinhamentos vistos de lado, forem corrrigidos.


NOTAS : O alinhamento de alta precisão, não deve ser tentado, antes de ter sido verificado se os eixos não estão tortos. Os acoplamentos devem também ser checados com respeito à sua concentricidade radial e axial. A exentricidade permissível, é determinada pelo tamanho do acoplamento, pela rotação e pela carga. O desalinhamento radial e axial em um acoplamento poderá dar o mesmo efeito de um eixo torto em qualquer das duas unidades, (acionadora ou motora) . Pequenos desalinhamentos em, acoplamentos, poderão ser tolerados quando a rotação for muito baixa e não causará vibrações. Pequenos desalinhamentos radiais, poderão ser balanceados quando forem iguais nas duas metades. Quando for possível, gire o ponto de máxima descentralização 180 da outra metade. Desalinhamentos radiais em acoplamentos, ocorrem quando as peças não são fixadas centradas com o centro da máquina que vai proceder o broqueamento do furo para o eixo; ou quando os parafusos de fixação são apertados em demasia num acoplamento de paredes finas; ou quando o cubo de um acoplamento que não tem um ajuste de interferência é fixado ao eixo por meio de parafusos. Uma folga entre o eixo e o furo do acoplamento, provocará um desgaste excessivo na superfície do eixo e no furo do acoplamento, piorando as condições de funcionamento. Chavetas muito grandes, sem folga entre o fundo do rasgo da chaveta do eixo e o fundo do rasgo do cubo, provocará desalinhamento. Numa montagem, sempre a unidade acionada, deverá ser instalada primeiro, antes de se tentar instalar e alinhar o acionador (motor) . Muitas unidades acionadas, são conectadas a outras unidades, através de dutos, tubos, estruturas, etc. A unidade acionada, deverá estar em sua posição definitiva final, com todos os seus parafusos apertados antes que se possa alinhar o acionador.


O motor, só deverá ser colocado sobre sua base, após uma operação de rebarbação, tanto da base quanto dos pontos de contato do motor, sendo necessário também proceder a remoção de toda a ferrugem e sujeira, antes de se tentar o início do alinhamento. O motor é colocado sobre a base, sem nenhum calço corretivo (shims), quando então se checará, se não há calço de base que seja curto. Esta verificação é realizada, com um calibrador de folga (apalpador) de 0,0015" de lâmina, tentando introduzi-lo entre a carcaça do acionador e a base, nos pontos de fixação. Qualquer ponto com folga maior que 0,001" deverá ser calçada para eliminar a folga existente antes de prosseguir. Se os parafusos de ancoragem forem apertados com o torque correto, mantendo-se a folga superior à especificada, provocará o empenamento da carcaça do acionador, reduzindo a vida útil da unidade. A condição de "calço curto" não indica uma diferença real de comprimento do calço, pode acontecer que os calços soldados à base não estejam nos lugares correspondentes do acionador. Os quatro parafusos de ancoragem só devem ser apertados depois de corrigida esta situação de "CALÇO CURTO". BASE BEM APERTADA PELOS PARAFUSOS DE ANCORAGEM É DE ABSOLUTA NECESSIDADE ANTES DE SE PROCEDER A QUALQUER MEDIÇÃO DE DESALINHAMENTO ANGULAR OU PARALELO.


Tensões introduzidas em um componente acionado por fatores estáticos, tais como desalinhamento de componentes, tubulações dutos, correntes de acionamento e eixos, poderão ser grandemente ampliadas sob condições dinâmicas de operação. Desalinhamento de flanges de tubulação, poderão ser em direção de "X", de "Y" ou ambas. A unidade acionada poderá sofrer mais tensões, dependendo dos suportes das tubulações. Toda tubulação deverá estar devidamente fixada, utilizando-se juntas de expansão para compensar as contrações e expansões e deverão estar convenientemente apoiadas em suportes independentes, na unidade acionada. IV-PROCEDIMENTO PARA O ALINHAMENTO : A- VERIFICAÇÕES INICIAIS 1- Eixo e acoplamento, deverão ter ajuste de interferência de ( 0,0005" de polegada, por polegada de diâmetro do eixo ) Aquecer o acoplamento em banho de óleo ou forno. Não recomendamos o uso de maçarico, devido ao perigo de empenamento ou exentricidade da peça. Exemplo: Um eixo com diâmetro de 2 1/2" deveria ter um ajuste de interferência de: 0,0005 x 2,5 = 0,00125" . Para sabermos a medida em milímetros, multiplicamos o resultado por 25,4 e teremos : 0,00125 x 25,4 = 0,03175 mm . Este é o valor de interferência que devemos manter para este acoplamento. 2- A excentricidade de um eixo é normalmente zero.


A flutuação do eixo poderá aparecer como excentricidade no comparador, más é um problema diferente como veremos à seguir: Eixos cujas pontas giram fora de centro (normalmente indicando eixo torto) e desalinhamento tanto radial como axial dos acoplamentos, devem ser corrigidos se forem excessivos para o equipamento em consideração. O eixo exibirá uma folga, axial dependendo dos mancais e do equipamento. Os motores elétricos tem um centro eletro-magnético que deve ser respeitados para que operem silenciosamente, e com a máxima eficiência. Motores grandes tem mancais de bucha, com previsão para permitir que o rotor "flutue" de forma que seu campo eletro-magnético possa se alinhar com o campo eletro-magnético do estator. Este centro não deve ser alterado por espaços não adequados, entre as duas pontas de eixo. Motores menores, são equipados com mancais comuns ou de anti-fricção ( de rolamentos). Mancais de rolamento de motores, são do tipo de pistas com canal profundo, (tipo conrad) que permitirá acomodar algum empuxo longitudinal . Também poderão ter, uma mola de aço longitudinal, para permitir a centragem do rotor. Ao se fazer a medição de erros angulares, os dois eixos devem ser empurrados em direção às unidades de forma delicada, afastando-os da base dos acoplamentos, de forma que a "flutuação" dos eixos, não provoque uma leitura de medida erratica, não consistente. Eixos que giram fora de centro e desalihamento tanto radial (paralelo) como axial (angular), devem ser corrigidos . .Observar que em motores, existe uma folga axial, para centralização do rotor, no centro magnético quando em funcionamento, neste caso, forçar levemente o eixo em direção sua unidade, para que a medição seja feita sem considerar a flutuação do eixo. 3- EXCENTRICIDADE DO ACOPLAMENTO : A- Excentricidade axial poderá ser tolerada em grau mínimo. Se não for corrigida poderá causar vibrações. B- Excentricidade Radial : - Quando duas metades de um acoplamento tem a mesma quantidade de excentricidade radial, as duas metades, poderão ser giradas 180, compensando assim, a excentricidade de cada uma. EXCENTRICIDADE RADIAL em um acoplamento não afeta a possibilidade, de se ALINHAR OS EIXOS, porém,a excentricidade radial de um acoplamento poderá causar vibrações, cuja amplitude estará


em função da massa (o mesmo que grandeza da excentricidade do acoplamrnto) e da rotação do conjunto de acoplamento. 4- A excentricidade radial, poderá ser checada, girando-se uma das metades do acoplamento, em relação a outra, que ficará estacionária e usando-se uma régua apoiada na borda da flange da metade estacionária. Poderemos acompanhar a excentricidade da metade móvel com a régua apoiada na borda da flange da metade móvel e observando a excentricidade da metade estacionária. O método preciso para medição do montante da excentricidade radial dos acoplamentos é aplicando um comparador de "relógio".

MONTAGEM PARA MEDIR EXCENTRICIDADE RADIAL DO ACOPLAMENTO Desalinhamento, radial de acoplamentos é causado por: Falha ao fixar o acoplamento bem centrado, para efetuar a operação de usinagem no furo central. Folga entre o diâmetro do furo e o diâmetro do eixo. Distorção causada por aquecimento com maçarico. Ajuste inadequado da chaveta. Aperto excessivo dos parafusos de fixação, em acoplamentos que possuem cubos com paredes finas. 5- "CALÇO CURTO" A- Esta condição deverá ser corrigida, antes de se dar prosseguimento com qualquer medição ou apertos definitivos das ancoragens. Quando um ponto de apoio da base não estiver no mesmo plano, os esforços se acentuarão nestas regiões onde há folga, fazendo a vida mais curta do sistema. Quando um ponto de apoio, (ou mais de um) da base, não estiver no mesmo plano dos outros, resultará que os pontos de apoio do componente vão acentar na base, menos um, onde haverá uma folga entre o ponto de apoio da base e o componente. Isto é chamado de "calço curto". Situação de calço curto, não significa que um dos pontos de contato do motor, esteja mais curto na sua face inferior . Com toda a certeza, os calços da base não estão na mesma altura. Nunca altere os pontos de fixação de um motor.


Esse motor ficaria fora do padrão, e não poderia ser aplicado, em outro local depois de ser revisado. "Calço curto" pode ser corrigido, medindo-se o espaço entre o calço da base e o ponto de contato da unidade. Essa folga, deve receber um calço (shim) da medida correta, antes de se proceder a correção da altura de um motor. A folga X, indica a condição de "calço curto". Os pontos de contato de apoio da unidade móvel, estão no mesmo plano. A folga "X", existe entre o calço da base (N) e o ponto de apoio "Y". Admitindo que todos os outros pontos de apoio da unidade estejam em contato com outros calços da base (M), se apertarmos todos os parafusos de ancoragem, a folga "X" da condição de "calço curto", provocará distorção da carcaça da unidade móvel. 6- ALTURA RELATIVA DAS LINHAS DE CENTRO: A- Altura relativa da linha de centro do eixo do componente móvel, deverá estar um puco mais baixo que a linha de centro do eixo do componente fixo, para permitir ajustes com calços móveis (Shims), qualquer desalinhamento visto de lado. 7- FOLGA AXIAL DOS ACOPLAMENTOS: (Não se incluem os acoplamentos maciços)


1- os acoplamentos, devem ter um espaçamento entre as faces das flanges e as pontas dos eixos, para permitir a espansão dos eixos e a "flutuação", como a dos motores elétricos, que buscam os centros dos campos eletro-magnéticos. 2- O espaço mínimo dessa folga dependerá da variação de expansão e do desalinhamento dos acoplamentos, durante a operação dinâmica 3- O espaçamento correto é usualmente designado pelo fabricante, nas instruções técnicas que acompanham o acoplamento. B- ALINHAMENTO GROSSEIRO: 1- Após a correção da condição "calço curto", a unidade móvel é alinhada o melhor possível, sem o recurso de instrumentação de medição (a olho), tanto na vista de cima como na vista de lado. Podem ser usados calços grossos sob os pontos de apoio para conseguir o alinhamento com razoável valores de precisão. C- MARCANDO LINHAS DE REFERÊNCIA NAS METADES DO ACOPLAMENTO. 1- Todas as medições realizadas no acoplamento, com exceção daquelas referentes a excentricidade, são realizadas girando-se ambas as metades a 190, 180, 270, 360(comparando o mostrador de um relógio seria 3 horas, 6 horas, 9 horas, 12 horas). Comece a medição da folga entre duas faces do acoplamento, na posição de 360. Gire o conjunto completo, mantendo a posição relativa das linhas de referência, 180, e proceda a medição da folga nesse ponto pelas marcas de referência. Como norma industrial adotada, a máxima variação tolerada para eixos com rotação inferior a 1800 RPM é de 0,005 da polegada, (0,127 milímetros). Poderá haver circunstâncias tais como produto, carga e forças dinâmicas que requeiram maior precisão da indicada acima. 2- Mantenha esta posição relativa, entre as duas metades, de forma que a medição feita, na posição 360 seja efetuada no mesmo ponto, depois de girar o acoplamento 180


3- É extremamente importante, manter o relacionamento das duas metades do acoplamento durante todo o tempo em que se efetuar as medições, para garantir que as discrepâncias encontradas são das linhas de centro do eixo e não da excentricidade dos acoplamentos. O método indicado acima, elimina erros, que são provenientes de problemas de excentricidade das metades do acoplamento. D- ALINHAMENTO DE EIXOS: MÉTODO DA RÉGUA E CALIBRADOR DE FOLGA (ANGULAR, VISTO DE LADO) 1- Apertar todos os pontos de fixação. 2- Medir a folga na posição 360 3- Girar o conjunto 180 4- Medir a folga na posição 180 5- A diferênça da medida das duas folgas é o erro de folga e este, o valor a ser usado no cálculo do calço móvel (Shim). Uma folga maior no topo do que em baixo, indica a necessidade de calços (Shims) nos pontos mais próximos do acoplamento. 6- A espessura dos calços poderá ser calculada pela multiplicação do erro da folga pela distância entre os pontos de apoio dianteiros; e pontos de apoio trazeiros pela linha de centro. O produto será então dividido pelo diâmetro externo do acoplamento. 7- DESALINHAMENTO ANGULAR OU AXIAL. COMO CALCULAR OS CALÇOS PARA CORREÇÃO DE DESALINHAMENTO ANGULAR NA VISTA LATERAL?


DESCRIÇÃO: 1- Através da primeira leitura "X", do desalinhamento axial na vista de frente, identifica-se quais os pontos de apoio que deverão receber calços (Shims) (Se são os da frente ou os de trás). 2- Após esta identificação, coloca-se nos pontos de apoio correspondentes, calços "Y", de valor aproximado a 1/4 de "X". 3- Após a colocação do primeiro calço "Y", tira-se uma segunda leitura "Z" (que deverá ser menor que "X"). 4- Pega-se o valor da primeira leitura "X" e subtrai-se o valor da segunda "Z", para se encontrar a diferença "D". 5- Finalmente, pega-se o valor da segunda leitura "Z". divide-se pela diferença "D" e multiplica-se pelo valor do primeiro calço "Y". O valor encontrado, será o valor de um segundo calço "K" que adicionado ao primeiro, eliminará o desalinhamento axial existente. EX: Se "Y" ----Elimina--->"D" "K"----Eliminará->"Z" Notas: 1- Os calços (shims), devem ser trabalhados, de forma que o valor de sua espessura não venha ser alterado. Deve-se atentar principalmente para: 1.1-Isenção de ferrugem e sujeiras. 1.2- Dimensionamento de acordo com o tamanho do ponto de ancoragem do motor. 1.3- eliminação de rebarbas e ondulações. 2- Na vista de frente, todas as leituras deverão obrigatoriamente, ser tiradas com os pontos de ancoragem do motor apertados. 3-Em função de trabalharmos com cálculos proporcionais para eliminação do desalinhamento axial na vista de frente, a condição de acabamento do segundo calço deverá ser no máximo, semelhante às condições do primeiro. 4- O torque durante as verificações e no final do alinhamento, deverá ser sempre igual e aplicado de forma correta. Ou seja: 4.1- Encosta-se todos os parafusos manualmente.


4.2- Com uma ferramenta adequada e sempre consultando os relógios, apertar de forma alternada e em cruz, lento e gradativamente, todos os parafusos de ancoragem do motor até atingir o torque final específico para o equipamento. 8- ALINHAMENTO PARALELO DE EIXOS Corrigindo desalinhamento paralelo :

FIGURA 1 Efetue a medição da folga na parte superior, conforme a figura 1. Gire o conjunto e efetue a medição conforme figura 2.

FIGURA 2 Faça a soma das medições efetuadas conforme figura 1 e 2, divida por dois. Este resultado dará a diferênça das linhas de centro estando as discrepâcias dos acoplamentos incluidas no cálculo. O departamento de manutenção, poderá utilizar formulários padrão para registro das medições de todos os alinhamentos realizados. O formulário é preenchido pelo mecânico como folha de operação para: Calcular a espessura dos calços (Shims) necessários e suas posições, grau de precisão e qualquer problema específico que possa ser de interesse para futuros alinhamentos. Estes formulários serão de muita valia para inspeções e verificações referentes a estabilidade do equipamento e recalque da fundação. Nas páginas seguintes estão exemplos de um método de correção de desalinhamento angular visto de lado por meio de calços (Shims). Formulários semelhantes podem ser empregados para qualquer método de alinhamento. 9- PASSOS PARA EXECUÇÃO DE ALINHAMENTO


MEDIDAS DE SEGURANÇA Se voce está trabalhando numa unidade já instalada e com o motor já conectado, deve fechar as válvulas de sucção e descarga e etiqueta-las, abrir a válvula de dreno e drenar toda a parte interna, bloquear na subestação a chave elétrica principal e etiquetar o cadeado. Tente operar a bomba apertando sua botoeira para certificar-se que isolou a chave correta. Se tudo estiver OK, inicie o trabalho. Folgue todos os parafusos da base do motor, remova todos os calços e elimine toda a sujeira existente. Os Shims (Calços) a serem usados devem estar limpos e perfeitamente planos. Certifique-se de que o eixo do motor acionado está mais baixo que o eixo da bomba, de tal forma que todo o ajuste a ser feito seja no motor acionador. A bomba já deverá estar devidamente fixada. Se o eixo do motor acionador estiver mais alto que o da bomba e não existir Shims (Calços) sob este, chame o encarregado, provavelmente teremos que mexer na bomba e/ou tubulação. obs: Nunca bata na face do acoplamento com martelo ou com alguma coisa que possa causar danos na face do acoplamento. Agora faremos o alinhamento grosseiro (pré-alinhamento). Faça-o com o uso de uma régua perfeitamente alinhada, procurando trazer este pré-alinhamento para valor próximo de 0,20 centésimos ou para valores ainda menores, o que irá ajudar bastante no alinhamento final. Reaperte os parafusos. 10- SAG (ELASTICIDADE DO DISPOSITIVO DE FIXAÇÃO DO RELÓGIO) Como sabemos, o suporte de fixação do relógio não é perfeitamente rígido, tendo uma pequena elasticidade. Com o relógio comparador instalado em sua extremidade, esta pequena elasticidade aumenta um pouco mais, apesar de não ser visto a olho nú. A esta elasticidade chamamos de SAG. COMO MEDIR O SAG Selecione um pedaço de tubo e fixe o dispositivo comparador exatamente como você instalaria no eixo a ser alinhado. Ajuste o relógio para "Zero", na posição de 12:00 h. Gire o relógio para a posição de 6:00 h e faça a leitura.


A variação acusada, é o SAG. Você deve tomar nota desta leitura, pois entrará nos seus cálculos quando você estiver fazendo o alinhamento final. Normalmente esse valor do SAG é negativo. ATENÇÃO: Gire o relógio para a posição novamente de 12:00 h. Ele deverá indicar zero. Se isto não ocorrer, repita o processo. Após isto, instale o dispositivo comparador no eixo na sua posição definitiva para alinhamento do equipamento. O dispositivo de fixação do relógio comparador no lado do motor e o outro dispositivo do lado da bomba. O pistão do relógio medidor facial (axial) deverá estar tocando na face do acoplamento e deve estar paralelo ao eixo. O pistão do relógio medidor radial, deve estar tocando no acoplamento (ou num ponto transferido deste ) e deve estar perpendicular ao eixo. Certifique-se de que o dispositivo está perfeitamente fixo ao eixo. Só para checar, "Zere" o relógio na posiçã 12:00 h, gire o eixo e volte à posição 12:00 h para verificar se ele marca "Zero" novamente. Antes de prosseguirmos com o alinhamento, devemos checar o "soft foot" (irregularidades na superfície da base). Como checar isto? 1- Gire o relógio comparador radial para posição de 12:00 h e "Zere" o medidor radial. 2- Folgue o parafuso do motor mais próximo. Faça a leitura radial e reaperte-o. 3- Folgue o próximo parafuso adjacente, faça a leitura radial e reaperte-o. 4- Coloque calços sob o pé onde você teve a maior variação de leitura e reaperte este parafuso. 5- Cheque novamente o 1 parafuso para estar certo de que não criou um desalinhamento na base em função da quantidade de calços adicionados.


11- PROCEDIMENTO PARA ALINHAMENTO DE EIXOS: passos a serem executados : 1- Com nível de precisão, certifique-se que a base do conjunto ( acionador e acionado) está nivelada. 2- Coloque o conjunto sobre a base. 3- Se a altura do equipamento acionado for > 1mm da altura do equipamento acionador, compense a diferença de altura soldando à base do acionador calços nos quatro pontos de fixação da base. 4- Reconfira o nivelamento dispondo o nível de precisão transversalmente e longitudinalmente à base. 5- Certifique e compense a condição de calço curto, colocando sob os pés da base do acionador um calibrador de folgas. 6- fixe o equipamento acionado à base, certificando-se que nesta posição existe condições para alinhamento com o equipamento acionador. Nota: Em se tratando de conjunto com mais de dois equipamentos a serem alinhados, verifique a condição de alinhamento paralelo e angular visto de cima para todos eles. 7- fixe os flanges do equipamento acionado às tubulações de sucção e descarga, após verificar se estão alinhados e nivelados. 8- Meça e corrija a(s) folga(s) axial(is) dos acoplamentos. 9- Através do método da régua e calibrador de folga, execute o alinhamento grosseiro. 10- Efetue por fim o alinhamento com relógios comparadores axial e radial, simultaneamente. obs: Tolerancia de desalinhamento ver anexo 1# 12- CHECAGEM DO ALINHAMENTO A QUENTE : Com tudo preparado para a verificação do alinhamento e com o equipamento funcionando à temperatura de operação, executa-se os seguintes passos: 1- Desliga-se o equipamento e fecha-se o mais rapidamente possivel as válvulas de entrada e saída. Este momento é considerado como tempo zero. 2- Coloca-se os comparadores e faz-se uma primeira verificação, anotando-se o valor encontrado da medida de elevação, juntamente com os minutos que transcorreram desde o tempo zero até a primeira verificação. 3- Passados alguns minutos, ( 10 ou 15 p. exemplo) se faz uma segunda verificação, anotando-se a nova diferença encontrada e os minutos transcorridos desde o tempo zero. 4- Passado mais alguns minutos, faz-se uma terceira verificação.


5- Levanta-se uma curva "diferença de elevação X tempo" que explorada até o tempo zero, dará a diferença de elevação quando o equipamento estava à temperatura de operação. Veja o exemplo abaixo: 1- Primeira medição: a)- Tempo gasto para efetuar a primeira medição: 2 min b)- Valor de elevação encontrado - 0,8 mm 2- Segunda medição: a)- Tempo - 10 min b)- Valor de elevação encontrado - 0,6 mm 3- terceira medição: a)- Tempo - 15 min b) Valor da elevação encontrado - 0,4 mm Traçado da curva: Conclusão: À temperatura de operação no exemplo acima, a diferença de elevação é aproximadamente 0,9 mm Tabela de tolerância para desalinhamento :

TOLERÂNCIA AO DESALINHAMENTO

Após a execução do alinhamento, deverá ser registrado os valores de desalinhamento deixados em ficha como segue em anexo.

R.P.M. ANGULAR PARALELO Até 1200 0,08mm 0,08mm Até 1800 0,06MM 0,06mm Até 3600 0,04mm 0,04mm


Desconto do SAG : O SAG é a deflexão do braço do equipamento que suporta o relógio comparador, e deve ser levado em consideração nos cálculos. Para medição do Sag, instalamos em um eixo de mais ou menos 50 mm de diâmetro e comprimento de 40 cm, apoiado nas duas extremidades. Apoiamos o eixo em um suporte de madeira, como mostra a figura abaixo. Instalamos o equipamento com o comparador em 0, zeremos o comparador. Giramos a 180 e anotamos o valor marcado no relógio comparador que vai dar um resultado negativo. Este valor fará parte do equipamento e deverá ser marcado, pois o deve ser descontado nos cálculos. Nota: Uma vêz efetuado a medida, devemos voltar a 0 e a medida deverá continuar sendo o que colocamos inicialmente. Ao obtermos nesta manobra uma medida diferente, verificar as fixações e reapertar fazendo novamente a medição do SAG. Exemplo: Num determinado equipamento de medição, obtivemos um SAG de: -0,04 mm. E nas medições efetuadas em um acoplamento no plano radial tivemos as seguintes medidas :

Devemos considerar as medidas para cálculo para efetuarmos as correções.

Ângulo 0 90 180 270 Medida efeuada 0,00 - 0,15 - 0,30 + 0,15

Ângulo 0 90 180 270 Medida efetuada 0,0 - 0,15 - 0,30 + 0,15 Desconto do SAG 0,00 0,00 0,04 0,00 Medidas para alinhamento 0,00 - 0,15 - 0,26 + 0,15


EXERCÍCIOS : EX.N 1- Num determinado acoplamento foram encontradas as seguintes medidas, onde: Já foi aferido calço curto, feito um pré alinhamento e verificações de eixo e acoplamentos. 0 SAG - medido a 180 do equipamento é -0,02 (radial)

Na vista de frente, determinamos o desalinhamento angular com as medições 0 - 180.

Na vista de cima determinamos o desalinhamento angular com as medições de : 90 - 270 . Odesalinhamento angular visto de cima é corrigido movimentando-se o conjunto lateralmente até ficar nos parâmetros aceitáveis. No desalinhamento angular visto de frente, temos que levantar o apoio dianteiro, pois o valor positivo na leitura inferior, indica que a folga inferior é maior que a superior.


Como temos leitura de 0,30 mm, o calço que iremos usar para primeira aproximacão deve ser 1/4 desta medição: 0,30 * 1/4 = 0,075. Usar "shim" de 0,10 mm e calçar os pés da frente do motor. Com isso, levantaremos a frente diminuindo a diferença. Reapertamos novamente o motor e fazemos nova leitura axial.

Suponha que a leitura de 90 tenha acusado medida de 0,15 mm. O segundo calço que colocamos na parte da frente

será : K = ( Y / D ) * Y D = X - Z D = 0,30 - 0,15 D = 0,15 K = ( 0,15 / 0,15 ) * 0,10 K = 0,10 ( calço 2 ) Onde: Z = segunda leitura 0,15 D = diferença X = primeira leitrua 0,30 Y = primeiro calço 0,10 Z = segundo calço Poderemos substituir os dois calços de 0,10 mm por um de 0,20 mm, neste caso. Desalinhamento Paralelo : Em primeiro lugar vamos estudar a vista lateral, onde as medidas são 0 e 180, com leituras 0 e -0,05 .


Como o desalinhamento máximo permitido é 0,06mm, está bem. Visto por cima, o desalinhamento paralelo é medido em 90 e 270 e temos medidas +0,03 e -0,04. O total de desalinhamento neste caso é 0,03 + 0,04 = 0,07mm, acima do permitido que é 0,06mm. Se corrigirá este alinhamento movendo todo o conjunto no sentido mostrado na figura seguinte: Obs: Uma vez checado e apertados os parafusos, o que deverá ser feito em cada operção com o mesmo torque, devemos finalizar checando os alinhamentos paralelos e angulares novamente, para liberação. Todas as medidas devem ser anotadas nas folhas de manutenção de alinhamento. EX.N 2 -Num determinado acoplamento uma vêz feito o ajuste grosseiro e aferido o calço curto, foi montado o dispositivo com relógios comparadores e foram efetuadas as seguintes medidas.

Primeiro passo: Desalinhamento angular visto de cima: 90 = -0,2 270 = -0,3 A diferença das medidas é [0,2] - [0,3] = -0,1


Desapertar todos parafusos da base, e corrigir pelos parafusos de regulagem lateral como mostrado na figura. Segundo passo: Desalinhamento angular : 0 = 0 180 = -0,5 Vemos que a parte inferior do acoplamento do motor está mais aberta. Necessitaremos colocar calços na parte da frente do motor . O primeiro par de calços será : 0,5/4 = 0,125 Adotatemos 0,12. Fazemos novamente a leitura, depois de apetarmos os parafusos da base suponha que, a folga acusada seja agora de -0,3mm a 180. Calcularemos o novo calço : K = ( Z / D ) * Y D = X - Z D = -0,5 + 0,3 D = -0,2 K = ( 0,30 / 0,20 ) * 0,12 K = 0,18mm Onde:: Z = Segunda leitura D = Diferença X = Primeira leitura -0,5 Y = Primeiro calço 0,12mm K = Segundo calço 0,18mm Obs: Nesta fase devemos desapertar somente dois parafusos de um lado e colocamos o calço. Apertamos novamente estes parafusos e depois desapertamos os parafusos do outro lado para colocação dos calços para que o motor não desalinhe. Terceiro passo: Desalinhamento paralelo visto de cima :


Desapertar da base, todos parafusos, apertar parafusos 2 e 4 levemente e apertar os parafusos da base. Fazer nova verificação. Quarto passo: Desalinhamento paralelo visto de lado. Neste caso teremos: 0 -- 0 180 -- -0,5 Para sua correção colocamos 4 calços nos pés ,de 0,5mm / 2. Note que em todas medições 0, 90, 180 e 270, o eixo movel gira junto com o eixo motor. EX.N 3 Um determinado conjunto de bombeamento, tem um acoplamento flexível para junção entre motor e a bomba. Uma vêz feita a verificação de calço curto e feito um pré-alinhamento, foi instalado o equipamento para verificação de alinhamento. Este equipamento tem uma deflexão própria (SAG) à 180 de -0,03mm. A rotação da bomba é 1750 r.p.m.


Foram adotadas as seguintes medições: Medidas de cálculo: Para a rotação de 1750 r.p.m. a tolerância admissível de desalinhamento é 0,06mm, tanto a angular como paralela.

1- Começando com os 4 parafusos de fixação soltos, corrigimos os desalinhamentos angulares e paralelos, visto de cima.

ANGULAR OU AXIAL RADIAL OU PARALELO Avançamos os parafusos 1 e 3 horizontais de ajuste, avançando um pouco mais o parafuso 3 para correção do desalinhamento angular. Finda esta operação, voltamos a apertar os parafusos da base e efetuamos nova medição à 90 e 270 angular e radial. Se a medição for menor que 0,06mm ,está alinhado nestes dois sentidos. 2- Efetuamos o alinhamento axial (angular) e radial a 0 e 180. Visto de lado:

ANGULAR OU AXIAL RADIAL OU PARALELO

Ângulo 0 90 180 270 Desalinhamento angular 0,00 + 0,18 + 0,40 + 0,30 Desalinhamento paralelo 0,00 + 0,30 + 0,77 - 0,50


Começamos corrigindo o desalinhamento angular: Para isto, devemos aumentar a calço trazeiro. Adotaremos na primeira aproximaçãoa razão 1/4 : 0,4 / 4 = 0,1mm para o calço. Instalemos nos 2 pés trazeiros, reapertemos o conjunto e faremos nova medição. Suponha que encontramos +0,3 a 90. K = ( Z / D ) * Y D = X - Z D = 0,4 -0,3 D = 0,1 K = ( 0,3 / 0,1 ) * 0,1 K = 0,3mm Onde: Z = Segunda leitura +0,3 X = Primeira leitura +0,4 D = Diferença Y = Primeiro calço 0,1 K = Segundo calço 0,3 O segundo calço será 0,3mm que depois de colocado, normalmente o desalinhamento angular desaparecerá. Obs: Quando estamos corrigindo o desalinhamento da vista de lado é prática desapertar somente os conectores que irão receber os shims, para evitar novamente o desalinhamento visto de cima. Alinhamento paralelo (visto de lado): Devemos a seguir, fazer a correção do desalinhamento paralelo: Visto de lado. Para isto, devemos medir novamente este desalinhamento. Neste caso, os calços serão iquais nos quatro pés, mas devemos tomar cuidado e desapertar 2 parafusos de cada vez, para colocação de shims, e reapertá-los. Depois desapertar os outros 2 parafusos do lado oposto e colocar os novos shims. A metade do valor encontrado na medição deverá ser a espessura do calço. Uma vêz efetuadas estas operações ,devemos refazer as medições de desalinhamento, para liberar o conjunto se ele estiver dentro do padrão. ALINHAMENTO À QUENTE : Algumas vêzes necessitaremos fazer o alinhamento à quente:


1- Quando existe um diferencial de temperatura muito grande entre o motor ( 80 C ) e o equipamento, e a distância entre a base do equipamento e o centro do eixo é maior que distância entre a base do motor e o centro do eixo.

Calcularemos a dilatação do motor ( temperatura ambiente = 20 C ): Lt = L * ( 1 + * ( t - 20 ) ) Lt = 250 * ( 1 + 10,5 E 6 * (80 - 20 ) ) Lt = 250,1575 mm O crescimento do motor será: 250,1575 - 250 = 0,1575mm Dilatação do equipamento : Lt = L * ( 1+ 10,5 E6 * ( 300 - 20 ) ) Lt = 702,058 mm o crescimento do equipamento será: 702,058 - 700 = 2,058 mm A diferença entre o equipamento e motor será: 2,058 - 0,1575 = 1,9005 mm Neste caso bastante extremo vemos que num acoplamento deste tipo o equipamento crescerá 1,90mm mais do que o motor, e este valor deve ser deduzido no valor a frio. Obs: Em um caso como este, o equipamento não deve funcionar a frio, pois levaria à ruina em pouco tempo a transmissão. Deve-se fazer um pré-aquecimento no equipamento antes do funcionamento. Em casos muito críticos deve-se reestudar o projeto para evitar grandes variações. EX.N 4 - Uma determinada bomba de óleo térmico, acionado por um motor elétrico e com transmissão feita por acoplamento, foi desligada e efetuado medições a quente, com as seguintes medidas a 0.


Vemos que o equipamento para trabalhar a quente, deverá ter seu alinhamento paralelo ( vista lateral ), alinhado com uma diferença de 0,20mm para se obter um alinhamento perfeito na condição de funcionamento. Vista lateral -------> Alinhando a frio com 0,20mm teremos uma ótima condição de funcionamento.

2 min 4 min 8 min 05 mm 0,10 mm 0,20 mm


ALINHAMENTO DE EIXOS

ÍNDICE Assunto Página Introdução 2 Fatores que afetam o desalinhamento 2 Tipos de desalinhamento 6 Correção dos tipos de desalinhamento 7 Procedimentos para alinhamento 11 Verificações iniciais: (excentricidade do acoplamento) 13 Calço curto 14 Linhas de referência 16 Alinhamento angular ( ou axial ) 17 Alinhamento paralelo ( ou radial ) 19 SAG 21 Procedimentos para alinhamento de eixos 22 Checagem de alinhamento à quente 23 Exercícios 26 Anexo I: ( Formulário padrão para alinhamento ) anexo Anexo II : ( Tolerância para alinhamento de acoplamentos ) anexo

alinhamento de-eixos

Education