Estratégias para garantir o tempo de funcionamento das máquinas rotativas

Uma parte importante de manter o equipamento a funcionar corretamente envolve a manutenção regular e a garantia de que a maquinaria é mantida devidamente lubrificada e alinhada. A este respeito, hoje vamos discutir estratégias para garantir o tempo de atividade das máquinas rotativas.

Quando os veios ou correias do equipamento rotativo estão desalinhados, o risco de paragens dispendiosas e não planeadas da máquina aumenta drasticamente. O desalinhamento dos eixos também danifica os vedantes e os acoplamentos. Os problemas de lubrificação podem muitas vezes ser atribuídos a vedantes que foram comprometidos pelo desalinhamento do eixo ou da correia. A simples substituição de um vedante não impedirá uma futura falha do vedante e a perda de lubrificante associada; só a correção do desalinhamento resolverá o problema.

Se o alinhamento do eixo ou correias corretamente, aumentará a quantidade de tensão sobre as unidades, resultando numa série de potenciais problemas que podem, em última análise, afetar seriamente os resultados de uma empresa:

• Aumento da fricção, resultando em desgaste excessivo, consumo excessivo de energia e possibilidade de falha prematura do equipamento.
• Desgaste excessivo dos rolamentos e vedantes, levando a uma falha prematura
• Falha prematura do veio e do acoplamento
• Vedação excessiva de fugas de lubrificante
• Falha de parafusos de acoplamento e de fundação.
• Aumento da vibração e do ruído.

O desalinhamento dos veios é responsável por até 50% de todos os custos relacionados com avarias de máquinas rotativas. O alinhamento exato dos veios pode evitar um grande número de avarias de máquinas e reduzir muito do tempo de inatividade não planeado que resulta em perda de produção. No atual ambiente desafiante de redução de custos e otimização de activos, a necessidade de um alinhamento preciso dos veios nunca foi tão grande.

As máquinas devem estar alinhadas nos planos horizontal e vertical. O desalinhamento pode ser devido a um desalinhamento paralelo ou angular, ou a uma combinação de ambos. Basicamente, existem dois tipos de desalinhamento: o desalinhamento paralelo (ou desalinhado) e o desalinhamento angular. Com o desalinhamento paralelo, as linhas centrais de ambos os eixos são paralelas entre si, mas estão deslocadas. Com o desalinhamento angular, os eixos correm num ângulo entre si.

Tipos de desalinhamento de eixos em máquinas rotativas

O desalinhamento paralelo pode ser subcategorizado como desalinhamento horizontal ou vertical. O desalinhamento horizontal refere-se ao desalinhamento dos veios no plano horizontal, enquanto o desalinhamento vertical refere-se ao desalinhamento dos veios no plano vertical. O desalinhamento horizontal paralelo ocorre quando o eixo do motor se afasta horizontalmente do eixo da bomba, mas ambos os eixos continuam a funcionar no mesmo plano horizontal e paralelo. O desalinhamento vertical paralelo ocorre quando o eixo do motor se afasta verticalmente do eixo da bomba, mas ambos os eixos continuam a funcionar no mesmo plano vertical e paralelo.

Da mesma forma, o desalinhamento angular pode ser ainda subcategorizado como desalinhamento horizontal ou vertical. O desalinhamento angular horizontal ocorre quando o eixo do motor está em ângulo com o eixo da bomba, mas ambos os eixos continuam a funcionar no mesmo plano horizontal. O desalinhamento angular vertical ocorre quando o eixo do motor faz um ângulo com o eixo da bomba, mas ambos os eixos continuam a funcionar no mesmo plano vertical. Casos graves de desalinhamento podem ocorrer como resultado de desalinhamento paralelo, desalinhamento angular ou uma combinação de ambos.

• Correção do alinhamento de veios em máquinas rotativas

Os métodos tradicionais de alinhamento, ainda hoje vulgarmente utilizados, incluem a inspeção visual combinada com uma régua ou uma borda reta. A régua é colocada em dois rolamentos que suportam um ou mais veios, enquanto o inspetor de manutenção avalia visualmente se os componentes estão corretamente alinhados. Embora estes métodos de alinhamento grosseiro tenham a vantagem de serem rápidos e relativamente fáceis, também são muito imprecisos e não produzem o grau exato de precisão exigido pelas máquinas de precisão actuais.

Os relógios comparadores representam outro método tradicional de medição do desalinhamento. No entanto, embora os relógios comparadores ofereçam um maior grau de precisão, também apresentam alguns problemas. Não só requerem um elevado nível de competência técnica para serem utilizados corretamente, como também o esforço é muitas vezes bastante demorado.

Além disso, os indicadores de mostrador não fornecem valores em tempo real que permitam aos técnicos medir e obter o alinhamento correto simultaneamente. Em vez disso, os indicadores de mostrador têm de ser removidos e depois reinstalados após a conclusão de cada ajuste de alinhamento. Como resultado, o processo de obtenção de medições críticas, como valores de pé e valores de acoplamento, pode ser demorado. Os valores dos pés indicam se o pedestal ou base em que a máquina assenta está solto ou comprometido. Os valores de acoplamento atestam a integridade de um acoplamento que liga dois veios.

Em geral, o equipamento de alinhamento de eixos por laser são rápidos, exactos, fáceis de utilizar e requerem apenas uma única instalação. Além disso, oferecem uma precisão consistentemente melhor do que os indicadores de marcação e não requerem competências especiais para obter resultados exactos praticamente em todas as ocasiões. As ferramentas de alinhamento de eixos guiadas por laser são geralmente compostas por duas unidades, cada uma capaz de emitir um feixe laser preciso e de detetar um feixe laser do seu parceiro, mais um dispositivo de controlo portátil.

<div class="alert alert-info "As unidades são montadas de forma segura nos eixos por meio de suportes magnéticos e/ou de uma corrente magnética. Para as fazer funcionar, o operador ativa o instrumento através do dispositivo de controlo portátil e cada unidade emite uma linha laser precisa projectada no detetor da outra unidade. Um ecrã no dispositivo portátil fornece valores e pés de acoplamento em tempo real durante o processo de alinhamento, evitando a necessidade de remover e reinstalar as unidades de medição após cada ajuste de alinhamento. Além disso, a ferramenta do sistema laser documenta os valores, que podem ser descarregados para um computador e utilizados como ponto de referência para futuras inspecções de alinhamento.

O sistemas de alinhamento por laser de última geração vêm com um processo de alinhamento passo a passo incorporado, desde a preparação, inspeção e avaliação até à correção, relatório e análise. Alguns modelos também oferecem uma base de dados única para armazenar dados sobre inspecções visuais de fugas de óleo, nível de óleo, estado dos parafusos da fundação e indicações de desgaste.

Os métodos de alinhamento a laser representam uma melhoria significativa em relação aos métodos tradicionais. Um dispositivo de alinhamento de eixos acionado por laser permite ajustar o alinhamento com muito maior velocidade e precisão do que a régua ou o método de marcação. Existem muitos dispositivos disponíveis no mercado, com diferentes graus de sofisticação e gamas de preços.

• E o alinhamento da correia ou da polia?

O alinhamento da correia ou das polias é também uma tarefa de manutenção importante e, quando realizado corretamente, pode evitar períodos de inatividade não planeados e permitir poupanças de custos consideráveis. Uma vez que o alinhamento da correia depende do alinhamento correto das polias nas quais a correia funciona, o alinhamento da correia e da polia é geralmente considerado um processo. O alinhamento da correia envolve o alinhamento das correias de forma a resultar no menor desgaste das correias e na menor perda de potência para a máquina ou unidade do motor. Na prática, isto significa que as ranhuras da polia estão alinhadas umas com as outras.

• Consequências do desalinhamento da correia

Tal como o desalinhamento do veio, o desalinhamento da correia pode resultar numa vasta gama de consequências prejudiciais e por vezes perigosas, incluindo

• Redução da eficiência da máquina.

• Aumento do desgaste das polias e correias.

• Aumento da fricção

• Consumo excessivo de energia.

• Aumento do ruído e da vibração, e

• Falha prematura do rolamento e da correia.

A menos que o desalinhamento seja corrigido, uma nova correia de substituição irá provavelmente desgastar-se rapidamente. O funcionamento contínuo num estado desalinhado também aumentará o desgaste das polias, bem como dos seus veios, eixos e rolamentos.

As ferramentas de alinhamento de correias guiadas por laser são constituídas por dois componentes, uma unidade emissora de laser e um recetor 3-D. A ferramenta utiliza guias em V juntamente com ímanes potentes que se fixam rapidamente na ranhura da polia para facilitar o alinhamento das polias, mesmo que tenham larguras desiguais ou faces diferentes.

Saiba mais sobre as estratégias para garantir o tempo de atividade das máquinas rotativas, subscrever a nossa newsletterO boletim informativo fornecer-lhe-á as melhores práticas para obter resultados positivos na sua fábrica.