El proceso de instalación de maquinaria es un proceso fundamental (básico) del mantenimiento. El objetivo es crear un ambiente sin estrés en el cual puedan operar las unidades de maquinaria. Una vez alcanzado, usted obtendrá la vida óptima de las máquinas.

El proceso de instalación incluye varios rubros, tales como la corrección de pata suave, medición de la corrida de acoplamientos, compensación por crecimiento térmico, tensión en tuberías, longitud del cuñero, etc. además incluye, o debiera incluir, mediciones basales. El proceso de instalación implica mucho más que solamente alineamiento de eje a eje, y sin embargo es aquí donde se enfocan muchas organizaciones.

La instalación de maquinaria es crítica para todos los departamentos de mantenimiento. Antes de que usted pueda comenzar a darle mantenimiento a su máquina, primero debe instalarla correctamente. Y sin embargo, muchas plantas priorizan aquellas tecnologías que detectan las fallas después del hecho, tales como vibraciones, análisis de aceites, temperatura, inspección ultrasónica, etc.

Por supuesto, usted puede esperar que su equipo tenga mayores vibraciones, genere más calor y que trabaje con niveles de ruido más altos cuando no ha sido instalado correctamente. Yo no tengo nada en contra de estas tecnologías; de hecho, me gustan y las utilizo con frecuencia. Pero el punto aquí es que cuando las utilicemos, el enfoque debe estar sobre la instalación. Y la instalación tiene que hacerse bien a la primera vez – garantizado.

Nuevamente, el objetivo es crear un ambiente libre de estrés para que trabajen sus máquinas. Para mí, esto lo dice todo. El estrés (o la fatiga, esfuerzo) es una fuerza aplicada y la causa puede ser un desalineamiento de ejes, tensión de tuberías, bases distorsionadas, patas de máquinas distorsionadas (pata suave), etc. Su trabajo es encontrar el estrés de la maquinaria y corregirlo. En teoría, usted debe tener la confianza suficiente en la instalación de sus equipos (cuando no están operando) como para aflojar todos los pernos de sujeción en una unidad de maquinaria sin que se mueva la máquina

Ahora, ¿usted haría eso – o más bien espera que su maquinaria se mueva?

Echemos una mirada a una de las principales causas del estrés en la maquinaria: la base. Todos sabemos que la base tiene que ser lo suficientemente fuerte para soportar el peso de la máquina. Además debe ser capaz de soportar la enorme cantidad de torque que produce la máquina.

¿Pero qué otros requerimientos necesita una base? Por ejemplo, ¿tiene que estar nivelada? ¿Tiene que estar plana?

Figura 1: Las plataformas de montaje de la base de una máquina deben estar planas (coplanarias) a menos de 0.001 pulgada.

La base de una máquina tiene que ser plana, como se muestra en la Figura 1. Es deseable – mas no necesario – que esté nivelada, pero necesariamente tiene que estar plana. Si la base está distorsionada o torcida y usted le fija una máquina, distorsionará la carcasa de la máquina y desviara el eje. En cierto sentido, está usted creando un desalineamiento interno al desfasar los rodamientos.

El problema es que las patas y la base de la máquina no están en el mismo plano. Dicho de otra manera, las patas de la máquina están asentadas de manera no uniforme sobre la base. Cuando se aprietan las patas, se distorsiona la carcasa de la máquina, consecuentemente causando estrés.

En muchos casos, esto es más perjudicial para la vida de su máquina que el alineamiento de eje-a-eje. Con el alineamiento de eje-a-eje, usted tiene dos ejes y un acoplamiento que permite una cierta flexibilidad – no mucha, pero algo. En la carcasa de una máquina, tiene usted un rodamiento a cada extremo y un eje macizo sólido, que no es para nada flexible.

Pero no son solamente las grandes máquinas las que tienen problemas de la base; se presenta también en máquinas pequeñas. En la mayoría de las plantas industriales, existen más motores pequeños que grandes.

Figura 2: Este motor se encuentra montado en un tramo de barra plana, la cual está en flexión.

Si observa usted la base en la Figura 2, puede usted apreciar que es algo que se fabricó en el taller de soldadura o incluso en el lugar de trabajo utilizando un ángulo y barra plana. ¿Quién cree que la barra plana está realmente plana?

Figura 3: Una base grande está nivelada y atornillada al piso.

Vea ahora como ejemplo la base más grande en la Figura 3. Es un marco fabricado de acero que fue nivelado y atornillado al piso. También se colocó con un vaciado al que se le permitió fraguar bien. El marco tiene dos rieles sólidos de acero soldados a cada lado sobre los cuales se asentará el motor nuevo. Esto rieles tienen seis pulgadas (150 mm) de ancho y cuatro pulgadas (100 mm) de profundidad. ¡Parece ser un buen trabajo!

Sin embargo, se ve ahí una calza de 0.012 pulgadas deslizándose debajo de la pata

De entre todas las patas, sólo debajo de esta pata hay un claro. Así que si usted aprieta todos los pernos de sujeción, estaría jalando esta pata hacia abajo en 0.012 pulgadas. A su vez, haciendo esto, se bajaría el centro del motor en 0.006 pulgadas, lo cual sucedería no obstante la distancia entre las patas. Esto significa que usted ha creado 0.006 (seis milésimas) pulgadas de desfasamiento entre los dos rodamientos en el motor. En otras palabras, usted ha creado desalineamiento interno.

Para el caso de un motor eléctrico, la distorsión podría alterar el claro de aire y crear una vibración que, con el tiempo, causaría una falla prematura en el motor. Si la distorsión es severa, incluso puede llegar a desviar el eje provocando una mayor vibración todavía.

Por favor no cometa el error de creer que esto es pata suave. La pata suave es una expresión utilizada para describir la pata de montaje distorsionada (torcida) de una máquina. Esto se trata de una base torcida. Para corregir el problema, necesitamos medir la base para asegurarnos de saber en dónde se encuentra el error.

La pregunta entonces que debemos hacernos es: ¿Dónde ocurrió el error? ¿Fue acaso en la fabricación del marco? ¿Fue en el maquinado del marco? ¿En la instalación de la máquina? ¿Acaso en todas las anteriores opciones? En este caso, el problema ocurrió en la instalación. Sin embargo, otro punto a considerar es que muchos marcos de la base son fabricados y maquinados de manera incorrecta. Muchos más se instalan de manera incorrecta y todavía más cantidad de éstos se han distorsionado con el tiempo después de que se fabrican los marcos de la base, a los cuales nunca se les libera del estrés.

Cuando durante la fabricación se sueldan y maquinan los marcos de las bases, se acumula el estrés residual y debe ser liberado (generalmente usando calor). Si no se hace, la base puede distorsionarse o arrastrarse lentamente al cabo de los años.

Desafortunadamente, y debido a que muchas empresas no tienen una idea clara sobre este problema, o en muchos casos, porque no tienen manera de medir la planicidad de una base, éste pasa inadvertido. Tenemos también la tendencia de observar aquellas bases que lucen bien y suponer que por ello están planas. Reconozco que yo también he sido culpable aquí.

En la segunda parte de este artículo, le mostraré a usted un caso de estudio sobre la medición de una base y explicar cómo puede usted utilizar un sistema de alineamiento de ejes con láser para medir la torcedura en la base.

Mientras tanto, le dejo este pequeño consejo: siempre puede usted utilizar instrumentos de vibración para encontrar este tipo de problemas. No, no estoy hablando de análisis de vibraciones; hablo de monitoreo de la vibración. Lo único que necesita es un simple medidor de vibración, y luego localizar la lectura más elevada (obviamente con la máquina trabajando) en el plano vertical u horizontal, y observar la lectura a medida que afloja y aprieta cada uno de los pernos de montaje de la pata. Usted podría sorprenderse con lo que va a ver. A veces, la lectura de vibración se reduce. Esto es porque usted ha quitado la tensión al motor. En otras palabras, el motor está distorsionado y usted le está aliviando la tensión. Algunos le llaman a esta prueba una revisión de la resonancia de las patas. Yo le llamo una prueba de estrés. Llámele lo que usted quiera, pero le recomiendo que la haga: le puede ahorrar algún trabajo después.

Biografía:

John Lambert realizó su aprendizaje en mantenimiento mecánico en Liverpool, Inglaterra. Después de emigrar a Canadá en 1973, trabajó en la industria aérea y manufactura de fibra de vidrio. En 1994, inició su propia empresa, Benchmark Maintenance Services Inc., que se especializa en instalación de maquinaria rotatoria, capacitación, servicio y venta de equipos. Ha impartido cursos de capacitación en plataformas petroleras marítimas, molinos de papel, plantas químicas, plantas cementeras y minas de oro. www.benchmarkpdm.com