Compreendendo o alinhamento do eixo a laser

1. Definição: O que é alinhamento de eixo a laser?

Alinhamento de eixo a laser é uma técnica de medição de alta precisão usada para alinhar as linhas centrais rotacionais de duas ou mais máquinas acopladas, como um motor e uma bomba. O objetivo é garantir que os eixos sejam colineares quando as máquinas estiverem operando em suas condições e temperaturas normais de operação.

O alinhamento adequado é um dos fatores mais importantes para garantir a confiabilidade e a longevidade de máquinas rotativas. Os sistemas de alinhamento a laser substituíram amplamente métodos mais antigos e menos precisos, como réguas e relógios comparadores, como padrão da indústria para essa tarefa crítica de manutenção. É um pilar fundamental de qualquer programa de manutenção proativa.

2. Por que o alinhamento é tão crítico?

Quando dois eixos estão desalinhados, o acoplamento flexível entre eles é forçado a dobrar e flexionar continuamente enquanto gira. Essa tensão cíclica induz forças enormes que são transmitidas diretamente aos rolamentos, vedações e eixos da máquina.

Desalinhamento é a causa raiz de uma grande porcentagem de falhas de máquinas, levando a:

• Falha prematura do rolamento e da vedação.
• Danos e falhas no acoplamento.
• Altos níveis de vibração (tipicamente em 1X e especialmente 2X o velocidade de corrida).
• Aumento do consumo de energia devido a perdas por atrito.
• Fadiga do eixo e potencial quebra.

Ao realizar um alinhamento preciso a laser, essas forças destrutivas são minimizadas, resultando em um aumento drástico na confiabilidade.

3. Como funcionam os sistemas de alinhamento a laser

Um sistema típico de alinhamento de eixo a laser consiste em dois componentes principais:

1. A Unidade emissora/detectora de laser, que é montado em um eixo da máquina.
2. A Unidade Refletora/Detetora, que é montado no outro eixo da máquina.

O processo é o seguinte:

1. As unidades são montadas nos eixos, normalmente com suportes de corrente.
2. O feixe de laser do emissor é direcionado ao detector na outra unidade.
3. Os eixos giram juntos, e os detectores de laser rastreiam o movimento relativo preciso do feixe de laser ao longo da rotação. As medições são normalmente realizadas em três posições (por exemplo, 9, 12 e 3 horas).
4. Uma unidade de computador portátil recebe os dados dos detectores e usa trigonometria para calcular a condição exata de alinhamento nos planos vertical e horizontal.
5. O computador exibe os resultados graficamente, mostrando o desalinhamento em termos de Desvio (a distância entre as linhas centrais do eixo) e Angularidade (o ângulo entre as linhas centrais do eixo).
6. De forma crucial, o computador calcula então os ajustes precisos de calços necessários para que os pés da máquina corrijam o desalinhamento vertical e os movimentos horizontais necessários para corrigir o desalinhamento horizontal. Esse recurso de "movimento em tempo real" permite que o usuário observe o alinhamento entrar na tolerância em tempo real, enquanto realiza os ajustes.

4. Considerações importantes para alinhamento de precisão

Alcançar um alinhamento verdadeiramente preciso requer mais do que apenas o sistema a laser. Um técnico treinado também deve considerar vários outros fatores críticos:

• Pé Manco: Esta é uma condição em que o pé da máquina não assenta totalmente na placa de base, causando a distorção da estrutura quando aparafusada. O pé manco deve ser identificado e corrigido *antes* do alinhamento.
• Crescimento térmico: As máquinas alteram seu estado de alinhamento à medida que aquecem, passando de frias (paradas) para quentes (em funcionamento). O sistema a laser pode ser programado com valores de "deslocamento térmico" para desalinhar intencionalmente as máquinas quando estão frias, de modo que elas atinjam o alinhamento perfeito em sua temperatura de funcionamento.
• Tensão do tubo: A tensão causada por tubulações conectadas e mal suportadas pode desalinhar a máquina. Isso precisa ser corrigido.
• Tolerâncias: O alinhamento é realizado de acordo com tolerâncias específicas e padrão da indústria, com base na velocidade de operação da máquina. Tolerâncias mais rigorosas são necessárias para máquinas de alta velocidade.

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