Alinhamento

Para que um equipamento consiga trabalhar com eficiência e tenha uma vida útil prolongada, é necessário que todas as suas partes móveis, sobretudo os eixos, estejam dentro de padrões aceitáveis de alinhamento e balanceamento.
O desalinhamento é uma divergência entre as linhas de centro dos eixos do motor e da máquina acionada.

Existem basicamente três tipos de desalinhamento:

Estudos apontam que mais de 50% das paradas de máquinas nas industrias brasileiras acontecem por causa de problemas relacionados à problemas no alinhamento dos eixos. Acredita-se que 90% das máquinas funcionam fora das tolerâncias de alinhamento recomendadas. O desalinhamento dos eixos pode trazer prejuízos à vários componentes mecânicos, como:

 

- Rolamentos: a parte de uma máquina que mais sofre com o desalinhamento de um eixo são, com certeza, os rolamentos. Quando o eixo está desalinhado, ele aplica no rolamento um esforço que muitas vezes ele não foi projetado para suportar (os rolamentos mais utilizados são os rígidos de esferas, eles não podem suportar cargas axiais.

- Vedações: os elementos vedantes não conseguem o contato ideal com o eixo. Isto causa um desgaste excessivo à uma determinada parte do elemento vedante o que faz com que ele deixe de exercer sua função, originando vazamentos e contaminações. Um eixo desalinhado pode causar uma redução de até 70% da vida útil de um retentor, por exemplo.

- Acoplamentos: os acoplamentos são os responsáveis por proporcionar a ligação entre o motor e a máquina movida. Muitos acoplamentos conseguem absorver, ou melhor, compensar pequenos desalinhamentos (são chamados de flexíveis). Tanto os acoplamentos flexíveis, quanto os acoplamentos rígidos devem trabalhar em eixos que estejam perfeitamente alinhados. O desalinhamento pode causar superaquecimento nos acoplamentos, o que pode causar ressecamento das partes de borracha que são comumente utilizadas nestes elementos afim de amortecer esforços. Veja na foto térmica abaixo com o desalinhamento pode elevar a temperatura de um acoplamento.

- Motores elétricos: o momento em que um motor elétrico consome mais energia é durante a sua partida do estado de inércia, o desalinhamento dificulta a sua colocada em funcionamento, fazendo com que a sua corrente de partida suba muito, o que pode causar problemas no dimensionamento dos dispositivos de proteção. Além disso, quando um motor elétrico é montado desalinhado em relação ao eixo movido, ele consome mais energia para realizar seu trabalho. Como consequência temos um gasto maior na conta de energia elétrica. O correto alinhamento pode reduzir o consumo de energia em até 15%, talvez até mais. Observe um cálculo simples:

Através da fórmula abaixo é possível calcular o consumo de potencia de um equipamento, em quilowatt/hora:

Em uma situação real, foi verificado que um motor consumia cerca de 4A a mais quanto estava desalinhado:

Jogando os valores na fórmula, observamos o consumo de potencia da máquina que foi causado apenas pelo desalinhamento:

Então, de acordo com o caso apresentado, são consumidos 2.8 kw graças ao desalinhamento. Se considerarmos o preço do kw a R$0,05, observe a economia anual que pode ser conseguida graças a correção deste desalinhamento:

Estes são apenas os principais problemas ocasionados pelo desalinhamento. Em um conjunto mecânico acontece o que chamamos de efeito dominó, quando um componente está apresentando falha ele acaba prejudicando os demais elementos da máquina durante seu funcionamento.

Antes de relacionarmos os principais métodos de alinhamento existentes precisamos adotar alguns conceitos. O motor é sempre chamado de máquina móvel, ele que será deslocado se for necessário fazer alguma correção no posicionamento dos eixos. O equipamento que é acionado pelo motor é chamado de máquina estacionária. Geralmente ela é maior do que o motor, por isso seria difícil movimentá-lo para fazer o alinhamento, então, ela fica parada enquanto o motor se alinha a ela.

O desalinhamento deve ser medido, preferencialmente nos eixos das máquinas, mas em algumas ocasiões isto não é possível, nestes casos pode-se fazer as medições nos acoplamentos.

 

Para que seja conseguido o alinhamento desejado, o motor poderá ser deslocado em qualquer direção, para cima, para baixo, para esquerda ou para direita. Entretanto, é impossível atingir um alinhamento de 100%, assim, existem tabelas que trazem valores aceitáveis de desalinhamento, a seguir temos um exemplo:

Observe alguns exemplos de métodos de alinhamento:

- Alinhamento utilizando régua: com a ajuda de um verificador de folgas, a régua é colocada sobre a borda de um dos flanges e é observada a diferença de altura entre as duas parte do acoplamento.

Medindo a distância em dois pontos à 180º é possível determinar a direção e o total de desalinhamento angular.

- Alinhamento com relógio comparador: este é um método muito utilizado e confiável. Todavia, os valores para o alinhamento só são conhecidos mediante à cálculos um tanto complicados.

Existem dois métodos de alinhamento com relógio comparador, o método reverso e o método diâmetro-face.

Método diâmetro-face

Método reverso

São coletados valores de alinhamento em quatro posições do relógio: 12h, 3h, 6h e 9h. Os valores serão utilizados em alguns cálculos para saber os valores de deslocamento do motor.

-Alinhamento a laser: é método mais confiável e rápido existente. O procedimento é bem parecido com o alinhamento com relógio comparador, mas aqui não é necessário fazer cálculos manualmente. Existem duas unidades que são montadas uma na máquina móvel e outra na máquina movida. Cada uma emite e recebe um feixe de laser e um processador faz os cálculos através dos valores captados e fornece os deslocamentos necessários.

Utilizando qualquer um dos métodos descritos, provavelmente será necessário acrescentar calços embaixo dos pés do motor. São utilizados, de maneira errada chapas de aço comum, folhas de papel, pedaços latas de eletrodo, chapas de cobre, etc. como calços, mas estes materiais podem enferrujar, rasgar, embolar ou amassar e prejudicar o alinhamento. Existem calços de aço inox que possuem o formato e a espessura ideais para o serviço.