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Porque existem movimentos dinâmicos em måquinas industriais

M

(1.a Parte) Este artigo aborda um problema complicado que tem atormentado

            de grandes esforços para alinhar de forma precisa os veios rotativos das måquinas e o seu movimento dinâmico (demonstrado sobretudo pela dilatação tÊrmica nas caixas das måquinas) as måquinas continuam a funcionar em condiçþes pouco favoråveis de alinhamento.

neares quando as måquinas estão sob condiçþes normais de funcionamento. O alinhamento adequado do eixo não    Total Indicator Reading (TIR) do acoplamento nem dos veios, mas antes pelos próprios centros de rotação dos veios que são apoiados nos rolamentos da måquina.

Eng.º Luís Marques Saraiva Eurotecnologia – Måquinas e Equipamentos Industriais, Lda. info@eurotecnologia.pt

DOSSIER › Gestão de Energia Aplicada a Motores ElÊtricos

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Antes de abordar as tolerâncias de alinhamento

devemos

mencionar

que existem, atualmente, dois tipos de desalinhamento, Angular e Radial. Vamos considerar cada um deles separadamente. Desalinhamento Radial (por vezes referido como Desalinhamento Paralelo) Ê a distância entre os centros de cada eixo de rotação medida no plano de transmissão de energia, a partir

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da unidade de acionamento para a unidade de motor. Isto ĂŠ tipicamente medido no centro de acoplamento. As unidades para esta medida sĂŁo os mm. Desalinhamento Angular (por vezes Repare nesta imagem. Parecem mĂĄ-

ca? As bases sĂŁo idĂŞnticas como foram

referido como “gapâ€? ou “faceâ€?) ĂŠ, atu-

quinas iguais no camiĂŁo, nĂŁo parecem?

todas as ligaçþes, tubagem, etc. Isto

almente, a diferença na inclinação de

Na verdade, sĂŁo mesmo mĂĄquinas

aponta para a necessidade de medir a

um veio, normalmente da mĂĄquina

iguais. Elas atĂŠ possuem nĂşmeros de

posição real do mecanismo. Os cålculos

móvel, em comparação com a inclina-

sĂŠrie consecutivos. Foram instaladas

da dilatação anterior são um bom pon-

ção do veio numa outra måquina, ge-

ao mesmo tempo, ao lado uma da ou-

to de partida mas nĂŁo deve ser a Ăşnica

ralmente uma mĂĄquina estacionĂĄria.

tra, e desempenham as mesmas fun-

tentativa feita.

As unidades desta medição são com-

çþes (fornecimento de ar quente para

paråveis às mediçþes da inclinação de

a secção de secagem num processo

Este artigo irĂĄ abordar alguns funda-

um telhado, Subir/Descer. Neste caso,

produtivo).

mentos do alinhamento de precisĂŁo,

a subida ĂŠ medida em mm e o desvio

tal como a metodologia adequada para

(distância ao longo do eixo) Ê medido

Estes ventiladores aquecem em funcio-

calcular a dilatação tÊrmica. De seguida

em mm, portanto, as unidades para o

namento, por isso os cĂĄlculos sĂŁo fei-

irĂĄ ser debatida e demonstrada a im-

Desalinhamento Angular sĂŁo mm/mm.

tos para determinar a sua posição em

portância das mediçþes em campo das

A distância para o desvio Ê, frequente-

funcionamento (jĂĄ que a caixa do ven-

posiçþes atuais em linha.

mente, estabelecido como 100 mm e o

tilador e os suportes dilatam assim que

Desalinhamento Angular ĂŠ, assim, indi-

as mĂĄquinas comecem a funcionar). O

cado em mm/100 mm.

que foi descoberto ĂŠ que dois ventila-

ALGUMAS NOÇÕES Bà SICAS

dores idĂŞnticos nĂŁo funcionam de for-

O que ĂŠ o alinhamento dos veios?

Como jĂĄ referido, existem duas con-

ma idêntica? Houve uma diferença de

Alinhamento do veio ĂŠ o posiciona-

diçþes distintas de alinhamento que

quase 0,5 mm no seu alinhamento. Por

mento dos centros de rotação de dois

requerem correção. TambÊm existem

que razão hå uma diferença tão dråsti-

ou mais veios, que deverĂŁo ser coli-

dois planos de desalinhamento, o Pla-


destes transmissores/detetores deve

quina tiver atingido a sua temperatura

ser posicionado na posição 12:00 (para

um conjunto de Valores Alvo a Frio

de funcionamento normal, as posiçþes

monitorizar alteraçþes verticais) e o ou-

(Cold Alignment Targets) pode ser cal-

exteriores do rolamento sĂŁo novamen-

tro deve ser colocado na posição 3:00

culado. Resultados do Alinhamento

te medidas e comparadas com os pon-

(para monitorizar alteraçþes horizon-

(quente) – Resultados do Alinhamento

tos estĂĄticos. O movimento das mĂĄ-

tais). Os transmissores/detetores estĂŁo

(frio) representam a mudança nas con-

quinas e as alteraçþes no alinhamento

colocados coaxialmente com o nĂ­vel e

diçþes de alinhamento da måquina

dos veios podem entĂŁo ser calculados

o eixo central do eixo estĂĄtico. Os pris-

do Frio para o Quente. As metas de

       

 -

mas correspondentes estĂŁo montados

alinhamento para esta mĂĄquina serĂŁo

sado existiram problemas para obter

nos rolamentos da mĂĄquina mĂłvel DE.

o oposto às mudanças nos parâmetros

leituras em funcionamento com este

Os prismas estĂŁo posicionados para re-

do alinhamento.

mĂŠtodo. Uma quantidade nominal de

%         

vibração pode fazer uma avaliação óti-

montados na mĂĄquina estacionĂĄria. Os

Enquanto isto ĂŠ, atualmente, um mĂŠ-

ca muito complicada de ler atravĂŠs de

transmissores/detetores

todo muito utilizado para mĂĄquinas

transdutores de deslocamento ou teo-

dos a um computador que executa o

de alinhamento a quente, irĂĄ apenas

dolito. Devem ser tomados alguns cui-

software de medição. O utilizador

medir as alteraçþes no alinhamento

dados uma vez que a escala ĂŠ colocada

pode agora programar o alinhamento

do eixo derivadas das mudanças de

no local exato para cada medição em

ao monitorizar as equaçþes no software

temperatura das mĂĄquinas. A pressĂŁo

cada ponto. A tampa dos rolamentos

e programar o sistema para acom-

de descarga, o binĂĄrio do veio, muitas

nĂŁo possui, tipicamente, um fabrico de

panhar todos os 4 parâmetros de

mĂĄquinas a funcionar em paralelo, a

precisĂŁo nas superfĂ­cies externas. Um

alinhamento em simultâneo. Os valores

carga elĂŠtrica de um gerador, entre

desvio muito pequeno na posição do

sĂŁo “automaticamente-zeroâ€? e começa

outros, podem tambĂŠm desempenhar

detetor pode levar a um erro enorme,

a recolha de dados. Quando a mĂĄquina

um papel muito importante na altera-

se a superfĂ­cie a ser medida nĂŁo ĂŠ pla-

começa a funcionar e hå alteraçþes no

ção das condiçþes de alinhamento do

na e lisa.

&      

estĂŁo

liga-

de software. Quando a mĂĄquina inicia

   (de frio a quente). Estas alteraçþes serão, na maioria, vis-

Os modernos sistemas de medição

o seu funcionamento normal, a recolha

tas no Plano Horizontal mas podem

concebidos para medir o nivelamento

de dados pode ser interrompida e as

igualmente afetar o Alinhamento

e a superfĂ­cie paralela podem tambĂŠm

mudanças no alinhamento são calcu-

Vertical.

ser utilizados desta forma. Um dos be-

ladas. Os resultados sĂŁo apresentados

nefĂ­cios do laser nos sistemas de medi-

      '  -

Outro fator a considerar ĂŠ o local onde

ção de posição passa pelos dados que

   *   

a mĂĄquina estĂĄ localizada. Se uma mĂĄ-

podem ser calculados, eliminando os

uma pĂĄgina ou todas as 4 podem ser

quina estĂĄ no interior e num ambiente

possĂ­veis erros quando as mĂĄquinas

      

controlado, as caraterĂ­sticas de fun-

de medição estão em funcionamento.

cionamento deverĂŁo ser relativamen-

Quando um raio laser atinge um dete-

A meta do alinhamento a frio serĂĄ

te constantes ao longo do ano. Uma

tor com vibração, os dados irão apare-

oposta à alteração da medição do

mĂĄquina que funciona no exterior e

cer ligeiramente intermitentes. Uma

alinhamento da mĂĄquina se a recolha

estå exposta a grandes variaçþes de

simples função no display irå mostrar

de dados for iniciada quando a mĂĄ-

temperatura pode tambĂŠm apresentar

os dados para o perĂ­odo de tempo de-

quina estĂĄ fria. Se o arrefecimento

extremas alteraçþes no alinhamento

sejado, localizando o valor mĂĄximo e o

for monitorizado, as metas sĂŁo iguais

dos seus veios tal como mudanças de

mĂ­nimo no detetor e os dados segundo

aos valores apresentados no software.

temperatura (como ocorre nas mudan-

a mÊdia. Uma vez que a vibração, por

Embora este sistema possa ser muito

ças de estação).

       

+     *

ser obtidos Ăłtimos resultados.

de alinhamento, tambÊm pode estar a consumir muito tempo e frustação

ALTERAĂ‡ĂƒO DAS MEDIÇÕES DE POSIĂ‡ĂƒO ONLINE

        +  5quer alteração na posição de suporte

Um mĂŠtodo utilizado para medir a al-

SISTEMAS DE MEDIĂ‡ĂƒO A LASER

teração no alinhamento de dois com-

 !"#$          -

zir erros nos resultados. Este sistema

ponentes de maquinaria passa por do-

ponĂ­vel ao conseguir ser montado num

tambĂŠm requer que o utilizador com-

     

rolamento DE de uma mĂĄquina e mo-

pre um computador para a recolha de

no rolamento, tanto no plano vertical

nitorizou as alteraçþes de alinhamento

dados.

como no plano horizontal em relação a

da mĂĄquina, desde o Frio ao Quente



     -

ou desde o Quente ao Frio. Dois trans-

to a unidade estĂĄ desligada. Depois

missores/detetores laser foram mon-

dos dados terem sido documentados,

tados no Rolamento de Acionamento

a mĂĄquina pode ser iniciada e coloca-

do Equipamento EstacionĂĄrio. Um

durante a recolha de dados irĂĄ introdu-

M

Continua na próxima edição.

DOSSIER › Gestão de Energia Aplicada a Motores ElÊtricos

da em funcionamento. Quando a mĂĄ-

alinhamento forem documentados,

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Se os dois conjuntos de leituras de


Porque existem movimentos dinâmicos em máquinas industriais (1.ª parte)