Tipos de desalinhamento do motor

O alinhamento adequado entre o motor e o equipamento acionado é crítico em aplicações de máquinas industriais. O desalinhamento, mesmo por uma fração de milímetro, pode levar a problemas como vibração excessiva, falha prematura do rolamento e eficiência reduzida, resultando em tempo de inatividade não planejado e reparos caros. À medida que a tecnologia avança, as técnicas de alinhamento evoluíram de métodos diretos usando ferramentas básicas para sistemas sofisticados baseados em laser que fornecem precisão inigualável.

Nesta postagem do blog, daremos uma olhada aprofundada nos três tipos principais de desalinhamento de motor – desalinhamento angular, paralelo e de combinação. Em seguida, exploraremos as técnicas de alinhamento mais comuns empregadas no campo, desde o método simples de régua e calibrador de folga até sistemas avançados de alinhamento a laser, discutindo as vantagens e limitações de cada abordagem.

Tipos de desalinhamento do motor

O desalinhamento entre o eixo do motor e o equipamento acionado pode levar a uma série de problemas, incluindo vibração excessiva, falha prematura do rolamento, vazamento da vedação e danos ao acoplamento.

Existem três tipos principais de desalinhamento que podem ocorrer:

Desalinhamento angular

No desalinhamento angular, as linhas centrais do motor e dos eixos acionados se cruzam, mas não são paralelas. Imagine duas linhas que se cruzam em um ângulo.

Este ângulo de cruzamento entre os eixos causa um momento de flexão no acoplamento durante cada rotação. O acoplamento está constantemente flexionando para frente e para trás enquanto tenta acomodar o desalinhamento.

O desalinhamento angular é geralmente causado por máquinas que não estão no mesmo plano horizontal devido a calços inadequados ou uma fundação desnivelada. Imagine uma máquina que fica um pouco mais alta que a outra.

O estresse da flexão repetida pode levar à falha prematura do acoplamento. Ele também transmite forças cíclicas prejudiciais aos rolamentos e vedações do motor e do equipamento.

Desalinhamento paralelo (offset)

Com desalinhamento paralelo, também conhecido como desalinhamento de deslocamento, as linhas centrais do motor e do eixo acionado são paralelas, mas são deslocadas uma da outra. Imagine duas linhas que estão no mesmo plano, mas não se cruzam.

Esse deslocamento entre os eixos faz com que o acoplamento se estique e comprima constantemente conforme gira, como um acordeão. O acoplamento está sempre tentando compensar a lacuna entre os eixos.

O desalinhamento paralelo geralmente resulta do motor e do equipamento acionado sendo deslocados horizontalmente em relação um ao outro. Isso pode ser devido ao posicionamento incorreto durante a instalação ou a uma fundação móvel.

O alongamento e a compressão constantes do acoplamento devido ao desalinhamento paralelo aceleram o desgaste. Ele também coloca cargas de tração e compressão alternadas nos eixos, rolamentos e vedações a cada rotação.

Desalinhamento de combinação

No mundo real, a maioria dos desalinhamentos de eixo é uma combinação de desalinhamento angular e paralelo. O eixo do motor está em um ângulo em relação à linha central do eixo acionado e também há um deslocamento entre eles.

O desalinhamento combinado incorpora os efeitos nocivos do desalinhamento angular e paralelo. O acoplamento suporta distorção angular e deslocamento axial simultaneamente enquanto gira.

Assim como os tipos de desalinhamento individuais, o desalinhamento combinado pode surgir de instalação imprecisa, fundações degradadas ou calços inadequados. Ele sujeita todo o sistema mecânico a tensões cíclicas prejudiciais.

Técnicas para Alinhamento Motor

Método de borda reta e medidor de folga

Um dos mais básicos alinhamento motor métodos usam ferramentas simples – uma régua e um conjunto de calibradores de folga. A régua, normalmente uma régua de metal retificada com precisão, é colocada através do acoplamento que conecta o motor ao equipamento acionado. Calibradores de folga, que são lâminas finas de metal de espessuras precisas, são então usados para medir quaisquer folgas entre as faces do acoplamento e a régua.

Ao fazer medições na parte superior, inferior e laterais do acoplamento, tanto no lado do motor quanto no lado do equipamento, o deslocamento e o desalinhamento angular podem ser determinados. Calços são então adicionados ou removidos sob os pés do motor ou do equipamento para alinhar as metades do acoplamento de acordo com as especificações do equipamento. O método da régua e do calibrador de folga pode ser eficaz para algumas aplicações, mas sua precisão é limitada, especialmente para equipamentos que exigem alinhamento de precisão.

Método de indicador de discagem

Um passo à frente na precisão de bordas retas e calibradores de folga é o método de alinhamento do indicador de mostrador. Indicadores de mostrador são ferramentas de medição com um êmbolo que move uma face do mostrador para mostrar o deslocamento, normalmente em incrementos de 0,001 polegada ou mais finos.

Para executar o alinhamento, um par de indicadores de discagem é montado em suportes presos a uma metade do acoplamento. Os êmbolos são posicionados para entrar em contato com a face e a borda da outra metade do acoplamento. Conforme os eixos são girados juntos, os indicadores de discagem mostram a quantidade de deslocamento ou desalinhamento angular em várias posições que podem ser registradas em uma folha de dados de alinhamento.

Calços e ajustes são feitos no motor ou equipamento até que os indicadores de discagem mostrem que o acoplamento está alinhado dentro da tolerância durante uma rotação completa. Embora consuma mais tempo do que o método de borda reta, o alinhamento do indicador de discagem fornece maior precisão adequada para muitas aplicações industriais. No entanto, grandes vãos entre o motor e o equipamento podem reduzir a precisão.

Sistemas de alinhamento a laser

Para a mais alta precisão, os sistemas de alinhamento a laser são a técnica preferida. Esses sistemas usam transmissores e receptores a laser montados nos eixos do motor e do equipamento. O transmissor a laser emite um plano ou linha de luz laser que é captada pelo receptor.

Um software especial analisa as leituras do laser durante uma rotação completa do eixo para calcular a angularidade vertical e horizontal e o desalinhamento de deslocamento. Ele então fornece uma leitura visual mostrando exatamente quanto e onde calços ou ajustes são necessários para alinhar precisamente os eixos.

A principal desvantagem do alinhamento a laser é o custo inicial mais alto do equipamento. No entanto, para aplicações de precisão em que o alinhamento é crítico, o investimento pode compensar em maior vida útil do equipamento, vibração reduzida e economia de manutenção ao longo do tempo. Muitos sistemas a laser também oferecem recursos adicionais, como medições geométricas de furos de turbina e caminhos de máquinas-ferramentas.