Princípios básicos de funcionamento do equipamento de alinhamento de veios por laser

Existem basicamente dois tipos de equipamento de alinhamento de eixos por laser, um que utiliza um único feixe projetado para um detetor ou para um refletor que devolve o feixe ao detetor laser; o outro tipo de equipamento de alinhamento de eixos por laser utiliza dois lasers, cada um com um detetor incorporado.

O equipamento de alinhamento de eixos com laser único tem uma série de vantagens que foram incorporadas para melhorar a versatilidade e a usabilidade do sistema. Entre elas está a capacidade de medição alargada: os dados do laser único significam que é possível alargar dinamicamente o alcance do detetor do sistema para incorporar desalinhamentos mais grosseiros.

Também a capacidade de dividir o alinhamento: um laser permite a alinhamento de máquinas rotativas que não tenham os espaçadores ou os acoplamentos no mesmo sítio, uma vez que cada máquina pode ser rodada de forma independente. Isto é particularmente útil quando se utilizam grandes espaçadores de acoplamento ou acoplamentos de fluido, quando se alinham grandes máquinas, como turbinas, ou quando uma ou ambas as máquinas não podem ser rodadas facilmente.

Para além disso, existe a tecnologia de cabo único, em que apenas é necessário um ou nenhum cabo. Isto é particularmente útil em veios com grandes espaçadores, tais como unidades de torres de arrefecimento, onde cabos longos podem influenciar as medições de alinhamento ao ficarem emaranhados durante as medições.

Por fim, um laser único que permite o ajuste da instalação em grandes espaçadores de eixos ou máquinas maiores é muito mais simples, com apenas uma posição de dados fixa para ajustar.

Capacidade de medição alargada em equipamento de alinhamento de eixos por laser

Por que razão seria útil poder alargar o alcance do plano detetor num sistema de alinhamento de veios? Certamente, seria melhor ter uma área de detetor maior. Bem, sim, teoricamente seria útil ter um detetor de plano estático de 500 mm. Mas o sistema seria inutilizável simplesmente devido ao seu tamanho e peso. Um meio-termo é estender dinamicamente o detetor de planos quando necessário. Isto mantém o sistema com um tamanho e peso mínimos e, por conseguinte, maximiza a utilização do sistema em áreas de difícil acesso.

O esquema acima ilustra as limitações impostas pelos comprimentos longos dos espaçadores de acoplamento.

Tomando como exemplo simples uma configuração de acoplamento com um desalinhamento angular entre os acoplamentos de 0,5 graus, isto significa um comprimento de acoplamento curto de 100 mm e um deslocamento de 0,87 mm entre as linhas centrais do acoplamento. Um deslocamento que pode ser facilmente medido por qualquer equipamento de alinhamento de eixos a laser.

Se a distância entre as faces de acoplamento for aumentada para 500 mm, o deslocamento das linhas centrais atinge 4,36 mm, o que está fora do alcance da maioria dos sistemas de detectores laser estáticos.

Agora aumente a distância para 1000 mmm de desvio = 8,72 mm.

À medida que o espaçador de acoplamento aumenta, também aumenta o desvio até que, a 3000 mm, ocorre um desvio maciço de 26,18 mm - isto num ângulo de apenas 0,5 graus entre as linhas centrais dos veios!

Esta grande deslocação só pode ser medida com um detetor de extensão de gama, uma vez que um detetor estático necessitaria de uma área de aproximadamente 60 mm para acomodar esta deslocação.

A razão para  O facto de o detetor ser tão grande pode ser explicado da seguinte forma: A área de trabalho do detetor é menor do que a superfície física do detetor. Por exemplo, se a área do detetor for de 20 x 20 mm e o feixe de laser tiver um diâmetro de 4,0 mm, então a gama máxima útil de medição é de 16 mm, como se mostra a seguir.

Para poder medir um desvio, o alcance do detetor do sistema deve ser o dobro do desvio. Tal como acontece com o relógio comparador, o recetor laser mede o dobro do deslocamento físico dos dois eixos, como se mostra abaixo.

Para medir um deslocamento físico de 2,0 mm, precisamos de uma gama de medição de 4,0 mm. Poderá pensar que uma capacidade de medição alargada seria muito útil se estiver a medir uma torre de arrefecimento ou outros espaçadores longos, mas quando a medição máxima do espaçador é inferior a um metro, porque é que a capacidade de alargar o alcance do detetor seria importante?

Um motor/ventilador foi medido conforme indicado abaixo.

O comprimento do espaçador de acoplamento era de 800 mm. As dimensões da deslocação e  A lacuna era:

Para facilitar estas medições é necessário que os detectores sejam capazes de medir um deslocamento de 8,40 mm, para isso o alcance do detetor deve ser de 20,8 mm. Isto é derivado da seguinte fórmula:

Dependendo dos requisitos específicos das tarefas diárias de alinhamento, a capacidade de alargar o alcance do detetor do sistema pode ser o fator mais importante na escolha de um sistema de medição. Independentemente do sistema de alinhamento por laser escolhido, a operação da fábrica colherá benefícios substanciais, conforme ilustrado nos seguintes estudos de caso.

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