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Compensación de dilatación térmica para alineación de ejes
Calcule el crecimiento vertical de la línea central debido a la dilatación térmica para las máquinas motrices y movidas. Determine el objetivo de pre-desplazamiento en frío para lograr la alineación a la temperatura de operación.
Resultados
Fórmula de crecimiento térmico
Cuando una máquina se calienta, su bastidor se expande verticalmente, elevando la línea central del eje:
- H — altura desde la base hasta la línea central (mm)
- α — coeficiente de dilatación térmica (×10⁻⁶ /°C)
- Top — temperatura de operación (°C)
- Tamb — temperatura ambiente (°C)
Valores de CTE de los materiales
| Material | α (×10⁻⁶ /°C) |
|---|---|
| Acero al carbono | 12.0 |
| Hierro fundido | 10.5 |
| Acero inoxidable (304/316) | 16.0 |
| Aluminio | 23.0 |
Temperaturas de operación típicas
| Tipo de máquina | Temp. típica de la carcasa (°C) |
|---|---|
| Motor eléctrico | 60 – 90 |
| Bomba centrífuga (agua fría) | 40 – 70 |
| Turbina de vapor | 80 – 200 |
| Caja de engranajes | 50 – 80 |
| Compresor | 60 – 120 |
Ejemplo práctico
Datos: Ambiente = 20°C
Motor: H = 200 mm, Acero (α = 12×10⁻⁶), Top = 80°C
Bomba: H = 250 mm, Acero (α = 12×10⁻⁶), Top = 60°C
ΔHmotor = 200 × 12×10⁻⁶ × (80 − 20) = 0.144 mm
ΔHbomba = 250 × 12×10⁻⁶ × (60 − 20) = 0.120 mm
Diferencia = 0.144 − 0.120 = 0.024 mm
El motor se dilata más → coloque el motor 0.024 mm MÁS BAJO durante la alineación en frío.
💡 Consejo: La máquina que se dilata más debe colocarse MÁS BAJO en la alineación en frío. Cuando ambas se calientan, la dilatación diferencial las lleva a la alineación.
⚠️ Nota: Este cálculo asume una dilatación térmica uniforme del bastidor de la máquina. En la práctica, los gradientes térmicos, la tensión de las tuberías y los efectos de la cimentación pueden causar movimientos adicionales. Verifique siempre con una comprobación de alineación en caliente cuando sea posible.
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Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko es ingeniero en análisis de vibraciones y fundador y director general de Vibromera. Desde hace más de 15 años balancea equipos rotativos en campo y no en un banco de pruebas: desbrozadoras, ventiladores industriales, trituradoras, centrífugas, ejes y husillos. De ese trabajo nacieron los instrumentos Balanset — se concibieron como una herramienta que el especialista puede llevar hasta la máquina y usar solo, en sitio, y no como equipo de laboratorio. Vibromera se fundó en 2017 y desde 2023 tiene su sede en Oporto, Portugal. Aquí se realizan el desarrollo, el ensamblaje y el soporte de la línea Balanset. El instrumento insignia es el Balanset-1A, un analizador portátil para el balanceo en uno y dos planos y para el diagnóstico de vibraciones. Nikolai participa personalmente en la atención al cliente, en la resolución de casos difíciles de balanceo y en el desarrollo del software. Trabaja con clientes de todo el mundo, en cualquier idioma.
