Resumen del método Rim and Face

octubre 24, 2024 | in Alineación del eje | by Bertrand Wascat

El método Rim-Face está reconocido como el método más antiguo de alineación de ejes. Se utilizan muchas variaciones diferentes del método de cara de llanta, incluidos los métodos de borde recto y galga de espesores, cara de llanta de una esfera, cara de llanta de dos esferas, cara de llanta de prueba y error, etc. En esta formación, nos centraremos en la alineación con dos cuadrantes y en cómo determinar con precisión las posiciones de los ejes mediante procedimientos de cálculo y gráficos.

Resumen del método Rim and Face

Figura 3.12 Se utilizan dos relojes comparadores para determinar la posición relativa del eje móvil con respecto al eje fijo.

Figura 3.13 El dial de llanta se utiliza para medir Offset en un plano a lo largo de las longitudes de los ejes.

Figura 3.14 La esfera frontal mide la angularidad o inclinación entre los ejes.

Utilizando las mediciones de Offset y la angularidad junto con la configuración de la fijación y las dimensiones de la máquina, se determina la posición relativa del eje móvil realizando cálculos o mediante gráficos/trazados.

Visión general de la fijación

Existe una gran variedad de accesorios de alineación de ejes para realizar la alineación Rim-Face. Se recomienda seleccionar y utilizar un paquete comercial diseñado para adaptarse a una variedad de diámetros de eje. Las fijaciones deben incluir un surtido de varillas para abarcar varias longitudes de acoplamiento. Estos paquetes agilizan el proceso de alineación de precisión. Además, los valores de pandeo pueden predeterminarse para el surtido de varillas estándar.

En máquinas con espacio suficiente entre las mitades del acoplamiento, los dispositivos pueden montarse de forma que los relojes comparadores estén en contacto directo con el acoplamiento o el eje. En este caso, la alineación puede realizarse con los ejes desacoplados.

Figura 3.15 Ejes desacoplados.

Cuando las máquinas están muy acopladas, generalmente NO hay espacio suficiente para montar indicadores que entren en contacto con el cubo de acoplamiento. En estos casos, la alineación de la cara de la llanta puede realizarse con los ejes acoplados. Los indicadores se montan a menudo para entrar en contacto con un soporte, similar a la ilustración siguiente.

Figura 3.16 Ejes acoplados, esfera de llanta.

Figura 3.17 Ejes acoplados, esfera frontal

Montaje

Los procedimientos de montaje del dispositivo dependen obviamente del tipo específico de herraje que se utilice. Para esta formación, realizará la alineación con los ejes desacoplados y los indicadores montados en contacto directo con el borde y la cara del acoplamiento del eje móvil.

Para montar los indicadores siga estos pasos:

1. Con el acoplamiento roto, monte un soporte de fijación en el eje estacionario o en el cubo del acoplamiento como se ilustra a continuación.

Figura 3.18 Fijaciones de montaje

2. Separe el acoplamiento del soporte montado con una varilla de soporte indicadora.

3. Gire el accesorio a las 12:00.

4. Coloque un reloj comparador con el émbolo centrado para obtener el mismo recorrido positivo y negativo.

5. Coloque un reloj comparador de llanta con el émbolo centrado para igual recorrido positivo y negativo.

Precauciones

Independientemente de los herrajes específicos que se utilicen, deben observarse las siguientes precauciones.

No fije nunca la fijación a la parte flexible del acoplamiento.
Maximizar la distancia de barrido del reloj comparador para la geometría de la máquina que se está alineando. Si el indicador de cuadrante frontal entra en contacto directo con la cara del acoplamiento, asegúrese de que el émbolo del indicador entre en contacto con el acoplamiento cerca de su borde exterior.
Asegúrese de que los dispositivos se montan en una posición en la que sea posible la rotación. Es deseable tener 360 grados de rotación.
Antes de obtener mediciones de alineación, determinar el hundimiento de la barra del reloj comparador de llanta y asegurarse de que las lecturas del reloj comparador son válidas y repetibles.

Dimensiones

Procedimiento de alineación de la cara de la llanta

Resumen del proceso de medición

El proceso de medición del cuadrante Rim-Face consta de los siguientes procedimientos:

Medición y documentación de las condiciones de desalineación.
Medición de las condiciones de desalineación vertical.
Medición de las condiciones de desalineación horizontal.

La obtención de un conjunto de lecturas en el lugar de los hechos se considera opcional en algunas instalaciones, pero es muy recomendable en este caso. Para la mayoría de las tareas de alineación, es deseable obtener y documentar un conjunto completo de lecturas en el punto de partida junto con las cotas A, B y C.

Las lecturas de referencia se utilizan para diversos fines:

Documentar las condiciones de alineación antes de retirar el equipo del servicio para su reparación.
Determinar si una supuesta desalineación es realista o no.
Apoyar y justificar las acciones tomadas ante los proveedores de equipos, vendedores y fabricantes.
Mantenimiento de los archivos históricos de los equipos.
Mejor comunicación entre los distintos miembros del personal implicados en la tarea de alineación.

Obtención de lecturas conforme a los resultados

Para obtener un conjunto completo de lecturas «as-found», siga los pasos que se indican a continuación:

Gire los relojes comparadores a la posición 12:00.
Ponga el reloj comparador de llanta en el valor de hundimiento positivo.
Ponga el reloj comparador en cero.
Registre la posición de ambos relojes a las 12:00.
Gire los relojes comparadores hasta las 3:00.
Determine y registre la lectura de ambos relojes.
Gire los relojes comparadores hasta las 6:00.
Determine y registre la lectura en ambos relojes.
Gire los relojes comparadores hasta las 9:00.
Determine y registre la lectura en ambos relojes.
Gire los indicadores hasta las 12:00 y asegúrese de que ambos indicadores vuelven a su posición original.

Para documentar los resultados obtenidos, utilice un formato similar al que se muestra a continuación. Tenga en cuenta que «DIF» significa DialIndicatoron the Facey «DIR» significa Dial Indicatoron the Rim.

Figura 3.20 Documentación de lecturas encontradas.

Medición de la desalineación vertical

Para medir la desalineación vertical, realice los siguientes pasos:

Gire los relojes comparadores hasta la posición 6:00.

Figura 3.21 Medición de la desalineación vertical, a las 6 en punto.

2. Ponga el indicador de la esfera en cero.
3. Ponga el reloj comparador de llanta en el valor de hundimiento.

NOTA: Por ejemplo, si se determina que la cantidad de hundimiento para el accesorio de cuadrante de la llanta es de -9 mils, el cuadrante se ajustará para que indique -9 en la posición de las 6:00.

Figura 3.22 Ajuste del valor de la flecha

4. Gire ambos ejes (si es posible) a las 12:00.

Figura 3.23 Medición de la desalineación vertical, a las 12 en punto.

5. Registre los valores DIR y TIR del indicador de cuadrante DIF.

Interpretación de los datos de desalineación vertical

Para determinar Offset y la angularidad a partir de los TIR de las 12:00, utilice las siguientes reglas:

Acoplamiento Offset = Rim Dial (DIR) TIR
2

Angularidad del eje = Cara Dial (DIF) TIR
Dimensión A

Considere las siguientes lecturas del indicador total (TIR) de la cara de la llanta 12:00.

Figura 3.24 Ejemplo, lecturas TIR.

El TIR del dial de la llanta es de -34 mils (-0,864 mm). El acoplamiento Offset es – 17 mils (-0.432 mm), o 17 mils bajo.
La TIR de la esfera frontal es de 24 mils (0,610 mm). Dada una dimensión A de 4 pulgadas (101,6 mm), la angularidad vertical sería de 24 mils/4″ (0,006 mm/mm) = 6,0 mils por pulgada (0,6 mm / 100 mm).

Medición de la desalineación horizontal

Una precaución importante para la medición e interpretación de los datos de desalineación horizontal es el establecimiento de la dirección de la vista. Para esta formación, todas las posiciones del reloj se referencian desde el punto de vista que se muestra a continuación… de pie detrás de la máquina móvil mirando hacia la máquina estacionaria.

Figura 3.25 Medición de la desalineación horizontal

Para medir la desalineación horizontal, realice los siguientes pasos:

1. Gire los relojes comparadores hasta 9:00.

Figura 3.26 Medición de la desalineación horizontal, 9 en punto

2. Ponga a cero ambos relojes comparadores.
3. Gire ambos ejes a las 3:00.

Figura 3.27 Medición de la desalineación horizontal, a las 3 en punto.

4. Registre los valores DIF y TIR del indicador de cuadrante DIR.

Interpretación de los datos de desalineación horizontal

Para determinar Offset y la angularidad a partir de las 3:00 TIR, utilice las siguientes reglas:

Acoplamiento Offset = Rim Dial (DIR) TIR
2

Angularidad del eje = Cara Dial (DIF) TIR x 100 = mm/100 mm
Dimensión A

Considere las siguientes lecturas totales del indicador (TIR) Rim-Face 3:00.

Figura 3.28 Ejemplo, lecturas TIR horizontales.

El TIR del dial de la llanta es de 16 mils ( 0,406 mm). El acoplamiento Offset es 8 mils ( 0.203 mm), o 8 mils a la derecha.
La TIR de la esfera frontal es de -16 mils (-0,406 mm). Dada una dimensión A de 4 pulgadas (101,6 mm), la angularidad horizontal sería -16 mils/4″ (-0,004 mm/mm) = -4,0 mils por pulgada (-0,4 mm/ 100mm).

Cálculos de la cara del borde

Se pueden utilizar muchas ecuaciones diferentes para varios cálculos Rim-Face. La información presentada aquí se aplica a una configuración de cuadrante Rim-Face presentada anteriormente en la Unidad. Las ecuaciones presentadas se utilizan para calcular la posición de los pies delanteros y traseros de la máquina móvil a partir del valor DIR Offset y la angularidad del eje determinada por el reloj comparador (DIF).

Los cálculos se aplican tanto a los planos verticales como horizontales de desalineación. Sin embargo, suelen aplicarse principalmente al plano vertical. Como se presenta en la Sección 3.2.7.3, la corrección de la desalineación en el plano horizontal puede lograrse sin calcular o graficar las posiciones exactas de las patas delanteras y traseras.

Cálculo de las posiciones de los pies delanteros y traseros

Como se muestra en secciones anteriores y se ilustra a continuación, se aplican las siguientes designaciones de configuración, dimensiones y Offset.

Figura 3.29 Configuración y dimensiones

La posición de las patas delanteras de la máquina móvil se determina mediante la siguiente ecuación:

Figura 3.30 Ecuación, cálculo de los pies delanteros

La posición de los pies traseros de la máquina móvil se determina mediante la siguiente ecuación:

Figura 3.31 Ecuación, cálculo de pies traseros

Dónde:

TIR facial = Lectura total del indicador de la esfera facial
Rim TIR = Lectura total del indicador de la esfera Rim
A = el diámetro del recorrido del comparador frontal
B = la distancia desde el émbolo del reloj comparador hasta el centro del perno de las patas delanteras de la máquina móvil
C= distancia entre los centros de los pernos de las patas delanteras y traseras de la máquina móvil
Los resultados positivos significan que el pie está alto (vertical) o a la derecha (horizontal)
Resultados negativos significan que el pie está bajo (vertical) o a la izquierda (horizontal)

Ejemplos de cálculo de la cara del borde

Datos de muestra

Dados los siguientes datos de desalineación vertical:

La esfera del borde (DIR) 12:00 TIR es 24 mils ( 0.610 mm).
La esfera frontal (DIF) 12:00 TIR es 12 mils ( 0.305 mm).
A = 6 pulgadas (152,4 mm)
B = 7 pulgadas (177,8 mm)
C = 24 pulgadas (609,6 mm)

Cálculo de la posición del pie delantero

Figura 3.32 Cálculo de las patas delanteras. Los pies delanteros son 26 mils (0,66 mm) demasiado altos; es necesario retirar los calzos.

Cálculo de la posición del pie trasero

Figura 3.33 Cálculo de las patas traseras. Los pies traseros son 74,0 mils (1,88 mm) demasiado altos; es necesario retirar los calzos.

Precauciones para el cálculo llanta-cara

Antes de realizar los cálculos, asegúrese de que las TIR de los indicadores de llanta y cara están correctamente determinadas a partir de los diales.
Tenga cuidado de NO cometer errores matemáticos al restar números con signo.
Observe los paréntesis en las ecuaciones. Realice primero las operaciones dentro de los paréntesis.
NO cometa errores humanos al sustituir valores reales en las ecuaciones.
Asegúrese de que las dimensiones A, B y C son exactas y se introducen correctamente en las ecuaciones.

Gráfico llanta-cara

Como se ha comentado anteriormente, una forma de determinar la posición de los pies delanteros y traseros de la máquina móvil a partir de los valores DIR y DIF TIR es realizar cálculos Rim-Face. Otra forma es construir un gráfico a escala. Una ventaja principal de los métodos gráficos es que las líneas centrales de los ejes y las condiciones de desalineación se representan visualmente.

La información presentada aquí se aplica a una configuración de cuadrante Rim-Face donde ambos relojes comparadores están fijados en el mismo lugar alrededor de la circunferencia.

Los procedimientos gráficos pueden aplicarse tanto a los planos verticales como horizontales de desalineación. Sin embargo, normalmente se aplican principalmente al plano vertical. Como se presentó anteriormente, la desalineación en el plano horizontal puede lograrse sin calcular o graficar las posiciones exactas de los pies delanteros y traseros.

Configuración del gráfico

Para construir un gráfico Rim-Face a escala, realice los siguientes pasos:

Consigue papel cuadriculado con 10 divisiones entre líneas en negrita.
Gira el papel cuadriculado de modo que el lado largo quede horizontal.
Dibuja una línea horizontal en el centro de la página.
1. Esta línea representa el centro del eje estacionario y se dibuja a través de la página a la mitad del gráfico que divide la página. Es útil si esta línea está encima de una de las líneas en negrita.
Determine la escala de trazado horizontal.
1. Utilice siempre la escala más grande posible. Mida la distancia desde el émbolo indicador estacionario hasta la línea central de las patas traseras de la máquina móvil. El papel cuadriculado estándar tiene unos 260 mm de ancho. La escala horizontal más grande será la distancia de la máquina dividida por el ancho de la página. Anote su escala horizontal.
Haz una línea vertical en el extremo izquierdo de la línea horizontal.
1. Esta marca representa el punto en el que el reloj comparador de llanta entra en contacto con el eje o el cubo de acoplamiento y se rotula: DIR.
Haga una segunda línea vertical que represente el punto a lo largo de la longitud del eje de las patas delanteras de la máquina móvil (FF).
Haga una tercera línea vertical que represente el punto a lo largo de la longitud del eje de las patas traseras de la máquina móvil (RF).

Una vez completados los pasos anteriores, el gráfico tendrá un aspecto similar al que se muestra a continuación. Para este ejemplo, las dimensiones B y C son ambas iguales a 10 pulgadas.

Figura 3.34 Configuración del gráfico.

Trazado de desplazamientos

Después de configurar el gráfico, el siguiente paso es trazar dos puntos Offset. Uno es el Offset medido en el plano del reloj comparador de llanta (DIR). El otro punto Offset se obtiene a partir de la lectura del reloj comparador (DIF) y la cota «A». Para trazar los desplazamientos, siga estos pasos:

1. Determine la escala vertical.

La escala vertical suele ser de 1 centésima de mm (0,01) por división. En casos de desalineación grave en los que los desplazamientos no caben en la página, a veces se requiere una escala mayor, como 2-3 centésimas por división.

2. Trace el Offset del reloj comparador en la línea DIR.

Utilice como referencia la línea horizontal que representa la línea central del eje estacionario. Todos los puntos por encima de esta línea horizontal son positivos ( ) y todos los puntos por debajo de la línea son negativos (-).

Asegúrese de dividir el TIR del dial de la llanta por 2 para obtener un valor Offset.

3. Trace el segundo punto Offset utilizando la pendiente del eje (Face TIR / dimensión «A»).

Trace este punto a partir del punto DIR Offset

En el ejemplo siguiente, el DIR Offset es -0,15 mm y la inclinación del eje es 0,11 mm sobre una dimensión A de 120 mm.

Figura 3.35 Trazado

Determinación de la posición del eje móvil

Después de trazar los dos puntos, para determinar la posición del eje móvil realice los siguientes pasos:

Utilizando una regla o regla, trace una línea a través de los dos puntos Offset que se extienda hasta los pies traseros de la máquina móvil.
Cuente el número de cuadrados en el plano de los pies delanteros y traseros para determinar la posición y las correcciones necesarias.

En el ejemplo siguiente, los pies delanteros de la máquina están 0,06 mm bajos; es necesario añadir calzos. Las patas traseras están colocadas 0,03 mm demasiado altas; es necesario quitar calzos de ambas patas traseras.

Figura 3.36 Gráfico, posiciones de los pies.

Precauciones para el trazado de gráficos Rim-Face

Asegúrese de que se utilizan las técnicas de escala horizontal y vertical adecuadas.
Compruebe siempre dos veces la posición de las líneas verticales trazadas para representar el DIR, FF y RF.
Asegúrese de que los dos puntos de trazado se determinan correctamente a partir de los TIR.
Asegúrese de que los desplazamientos positivos se trazan por encima de la línea de referencia horizontal y los negativos por debajo de la línea.
Al interpretar el gráfico para determinar las posiciones de los pies delantero y trasero del eje móvil en el plano vertical, observe las siguientes reglas:
1. Si el eje móvil está por encima de la línea de referencia horizontal del eje estacionario, el eje está demasiado alto.
2. Si el eje móvil está por debajo de la línea de referencia horizontal del eje fijo, el eje está demasiado bajo.
Cuando interprete el gráfico para determinar las posiciones de los pies delantero y trasero del eje móvil en el plano horizontal, vea el gráfico de la misma forma que ve la máquina, es decir, de pie detrás de la máquina móvil frente a la máquina fija. Además, observe las siguientes reglas:

Si el eje móvil está por encima de la línea de referencia horizontal del eje estacionario, el eje está posicionado a la derecha.
Si el eje móvil está por debajo de la línea de referencia horizontal del eje fijo, el eje se coloca a la izquierda.

Resumen del proceso de corrección

La corrección de la desalineación implica una serie de procedimientos diferentes. La secuencia de pasos en un proceso de corrección varía ligeramente según las condiciones específicas de alineación de la máquina.

Antes de corregir la desalineación

Antes de corregir la desalineación, deben realizarse los siguientes procedimientos:

Realizar comprobaciones y correcciones previas a la alineación.
Ajustar los accesorios Rim-Face.
Corregir el pie blando.
Medir la desalineación.
Determinar las tolerancias de alineación.
Comparar las condiciones de alineación con las tolerancias especificadas.

Después de corregir la desalineación

Después de corregir la desalineación, deben realizarse los siguientes procedimientos.

Vuelva a medir las condiciones de alineación.
Comparar las condiciones de alineación con las tolerancias especificadas.
Documentar el resultado final.

Preguntas frecuentes sobre correcciones

A la hora de mover realmente la máquina, es decir, de SOLUCIONAR el PROBLEMA, suelen plantearse varias preguntas:

¿Empiezo por la vertical o por la horizontal?
¿Qué pasa con el uso de calzos precortados?
¿Debo tomar una nueva serie de lecturas después de mover la máquina vertical u horizontalmente?
¿Es necesario utilizar relojes comparadores para controlar los movimientos horizontales?
¿Es necesario utilizar procedimientos de apriete?
¿Muevo primero las patas delanteras o las traseras?

Cada una de estas preguntas es válida y será respondida en esta lección.

Determinación de la secuencia de correcciones

La corrección de la desalineación implica correcciones iniciales y finales. Las correcciones iniciales se realizan para minimizar las cantidades de desalineación y mejorar la precisión de las mediciones de alineación.

Antes de realizar cualquier movimiento, observe las posiciones horizontal y vertical de la máquina móvil. En general, comenzará el proceso de corrección realizando correcciones iniciales en el plano donde la desalineación es peor y, a continuación, realizará las correcciones finales.

Realización de correcciones	Si	Entonces
Pies delanteros y traseros tanto verticales como horizontales	La desalineación es de 0,5 mm o menos	Realice las correcciones verticales finales. Realice las correcciones horizontales finales.
Pies delanteros y traseros tanto verticales como horizontales	Desalineación superior a 0,5 mm	Realice las correcciones verticales y horizontales iniciales. Realice las correcciones verticales finales. Realice las correcciones horizontales finales.
Pies delanteros y traseros verticales u horizontales	Desalineación superior a 0,5 mm	Realice las correcciones verticales u horizontales iniciales. Realice las correcciones verticales finales. Realice las correcciones horizontales finales.

Considere los siguientes conjuntos de datos

Posición vertical de los pies delanteros: 0.2 mm

Posición vertical de los pies traseros: 0.5 mm

Posición horizontal de los pies delanteros: -0,4 mm

Posición horizontal de los pies traseros: -0,9 mm

En este ejemplo, la desalineación horizontal es más del doble de la desalineación vertical. Por lo tanto, se hará un ajuste horizontal inicial; luego, se harán las correcciones verticales y horizontales finales.

Correcciones verticales

Determinar la posición vertical de la máquina móvil utilizando técnicas de cálculo y/o graficación.

Figura 3.37 Realización de correcciones verticales

Los valores positivos en los pies significan que la máquina móvil está alta, por lo que quitará calzos.
Los valores negativos significan que la máquina móvil está baja, por lo que añadirá calzos.

Consejos para la corrección vertical

Realice cambios de calzos en ambos pies delanteros y ambos pies traseros según sea necesario.
Compruebe siempre el grosor de las calas con un micrómetro exterior. Las calas precortadas no siempre son lo que están marcadas; muchos fabricantes de calas designan las calas con el grosor «nominal».
Utilice procedimientos de apriete correctos y coherentes.
Cuando se realicen cambios en las calas, compruebe y tome precauciones para evitar crear condiciones de pie blando.

Proceso de correcciones horizontales

Cuando se utiliza el método Rim-Face, se suelen emplear dos procedimientos diferentes para las correcciones horizontales:

Determinar las correcciones utilizando técnicas de cálculo o gráficos y supervisar el movimiento utilizando indicadores de cuadrante colocados en los pies de la máquina.
Supervisión del movimiento mediante relojes comparadores colocados en el acoplamiento.

Para corregir la desalineación horizontal mediante la supervisión del movimiento en los pies móviles de la máquina, realice los siguientes pasos:

Mida la desalineación horizontal utilizando los procedimientos indicados en 3.2.4.
Determine la posición horizontal de la máquina móvil utilizando los procedimientos de cálculo o gráficos indicados en 3.2.5 y 3.2.6.
1. Asegúrese de que está de pie con la máquina móvil a su derecha y la máquina fija a su izquierda.
2. Los valores positivos en los pies significan que la máquina móvil está alejada de usted; por lo tanto, debe desplazarse hacia usted.
Los valores negativos en los pies significan que la máquina móvil está hacia usted; por lo tanto, debe alejarse de usted.
Coloque los relojes comparadores en las patas delanteras y traseras.

Figura 3.38 Correcciones horizontales. Reloj comparador en los pies.

Mueva los pies delanteros y traseros las cantidades necesarias mientras observa los indicadores del dial.

Para corregir la desalineación horizontal mediante la supervisión con indicadores de cuadrante montados en el acoplamiento, realice los siguientes pasos:

Gire los relojes comparadores hasta las 9:00 y póngalos a cero.
Gire los ejes hasta las 3:00.
Ajuste los relojes comparadores a la mitad de sus valores.
Mueva las patas delanteras de la máquina móvil mientras observa cómo el indicador de cuadrante de llanta se desplaza a cero.
Mueva los pies traseros de la máquina móvil mientras observa que el indicador de carátula se mueve a cero.
Repita los pasos 4 y 5 hasta que ambos indicadores marquen cero.

Figura 3.39 Correcciones horizontales. Indicadores de cuadrante de control montados en el acoplamiento.

Consejos para la corrección horizontal

Comience a realizar los movimientos en los pies donde la desalineación es mayor.
Si no están ya presentes, instale jackbolts siempre que sea posible.
Alinee juntos los pies delanteros y traseros; son un equipo.
Cuando los pies estén a 0,05 mm más o menos, comience a apretar y observe los indicadores de cuadrante. Utilice la secuencia de apriete entrecruzada adecuada.

Después de realizar correcciones verticales y horizontales

Después de hacer las correcciones verticales y horizontales finales, debe:

Obtener nuevas mediciones.
Comparar los resultados con las tolerancias especificadas.
Repetir las correcciones hasta que los resultados estén dentro de las tolerancias.
Obtener y documentar un conjunto final de mediciones.
Restaure el equipo de acuerdo con los procedimientos de su centro.