O alinhamento de precisão em máquinas rotativas vai muito além de posicionar dois eixos até obter valores aceitáveis no alinhador. Um motor e uma bomba podem apresentar excelente leitura durante a manutenção e, ainda assim, operar desalinhados devido a pé manco, deformação da base, esforços de tubulação, aperto inadequado ou movimentação térmica.
Por isso, o objetivo não deve ser simplesmente “zerar” o equipamento de medição. O alinhamento precisa posicionar corretamente as linhas de centro dos eixos considerando as condições mecânicas da instalação e, quando necessário, a posição que as máquinas assumirão durante a operação.
O alinhamento começa antes da primeira medição
Antes de instalar relógios comparadores ou sensores a laser, é necessário verificar se existem condições mecânicas para realizar um alinhamento confiável.
A base deve ser inspecionada quanto a corrosão, sujeira, deformações e condições das superfícies de apoio. Os calços precisam estar limpos, planos e corretamente posicionados. Parafusos, acoplamento, eixos e elementos utilizados como referência também devem ser avaliados.
Outro ponto crítico é o pé manco, ou soft foot, condição em que um ou mais pés da máquina não apresentam apoio adequado sobre a base. Ao apertar os parafusos, a carcaça pode sofrer deformação ou deslocamento suficiente para alterar o alinhamento.
Não é recomendável continuar movimentando a máquina indefinidamente. Deve-se investigar pé manco, calçamento, base, sequência de aperto e outras possíveis fontes de instabilidade.
Também é importante verificar o runout, ou batimento, quando aplicável ao método utilizado. Folgas mecânicas e superfícies inadequadas de referência podem comprometer a repetibilidade das medições.
Medir é apenas metade do serviço
O desalinhamento entre dois eixos normalmente é interpretado por meio de duas componentes: offset, relacionado ao deslocamento entre as linhas de centro, e angularidade, relacionada à diferença angular entre elas.
Essas condições devem ser avaliadas nos planos vertical e horizontal.
Relógios comparadores continuam sendo uma solução tecnicamente válida quando empregados com procedimento adequado e controle dos erros de medição. Os sistemas a laser facilitam o trabalho porque calculam as correções necessárias nos pés da máquina e permitem acompanhar a movimentação praticamente em tempo real.
Independentemente da tecnologia, a lógica de execução permanece semelhante: medir, interpretar, corrigir a vertical, corrigir a horizontal, apertar, medir novamente e confimar.
Na correção vertical, adicionam-se ou retiram-se calços conforme os valores calculados. O objetivo não é formar sucessivas camadas desorganizadas de lâminas. Superfícies limpas e calços adequados ajudam a preservar a estabilidade mecânica.
A correção horizontal exige deslocamento lateral controlado. Movimentar equipamentos pesados por impactos pode dificultar ajustes finos e comprometer a previsibilidade. Quando existentes, parafusos de posicionamento facilitam significativamente essa etapa.
Depois da correção e do aperto dos parafusos, uma nova medição é obrigatória como boa prática de execução. O resultado anterior à fixação definitiva não deve ser tratado como resultado final.
O valor “zero” nem sempre é o alinhamento correto
Um dos aspectos mais importantes do alinhamento de precisão é compreender que as máquinas podem mudar de posição quando entram em funcionamento.
Motores, bombas, turbinas, redutores e geradores sofrem alterações dimensionais associadas à temperatura. Dependendo da construção e da distribuição térmica, as linhas de centro dos eixos podem se deslocar entre a condição fria e a condição operacional.
Consequentemente, determinados conjuntos precisam ser posicionados a frio com um offset intencional, de maneira que atinjam a condição desejada após estabilização térmica.
Essa compensação não deve ser estimada arbitrariamente. Devem ser utilizados, preferencialmente, valores fornecidos pelo fabricante, informações de projeto ou dados obtidos pela medição da movimentação real da máquina.
O mesmo raciocínio vale para esforços externos.
Uma bomba pode ser perfeitamente alinhada e alterar sua posição após a conexão ou intervenção na tubulação. Quando os flanges transmitem esforços significativos ao equipamento, corrigir repetidamente a posição do motor não elimina a origem do problema.
Quando não aceitar o resultado apresentado pelo alinhador
O valor exibido em verde por um alinhador a laser é uma informação importante, mas não deve substituir a análise mecânica, vamos lá:
O alinhamento muda depois do reaperto?
Investigue pé manco, base, calçamento e sequência de aperto.
As medições consecutivas não apresentam boa repetibilidade?
Verifique fixação dos sensores, folgas, vibração externa, condições das superfícies de referência e estabilidade do conjunto.
A máquina chegou ao limite de movimentação?
Não force a correção. Avalie posição inicial, furos dos parafusos, base e possibilidade de condições conhecidas como bolt-bound ou base-bound.
O conjunto fica alinhado quando parado e apresenta comportamento diferente durante a operação?
Investigue crescimento térmico, movimentação dinâmica e esforços transmitidos por tubulações ou outros componentes conectados.
A vibração continua elevada mesmo depois da confirmação do alinhamento?
Não continue corrigindo a posição dos eixos sem evidências. Desbalanceamento, folgas mecânicas, ressonância, rolamentos, acoplamentos, fundação e outras condições também podem produzir vibração.
Esse último ponto é particularmente importante. A presença de componente de vibração associada à rotação pode ser compatível com desalinhamento, mas não comprova isoladamente sua existência. O diagnóstico deve considerar espectro, fase, comportamento da máquina e demais evidências disponíveis.
Alinhamento de precisão precisa deixar evidências
Um serviço de qualidade não termina com uma fotografia da tela do alinhador.
O relatório deve registrar, conforme aplicável, valores encontrados inicialmente, condição de pé manco, método utilizado, correções executadas, quantidade e espessura dos calços, valores finais nos planos vertical e horizontal e eventuais compensações térmicas utilizadas.
Também é importante documentar a condição em que a medição foi realizada: máquina fria ou quente, tubulações conectadas, acoplamento montado ou desmontado e configuração utilizada no equipamento de alinhamento.
Após a partida, a análise de vibração pode complementar a validação do serviço. A ISO 20816-1 fornece diretrizes gerais para medição e avaliação da vibração de máquinas, mas seus critérios não devem ser confundidos com tolerâncias universais de alinhamento.
Da mesma forma, limites aceitáveis de offset e angularidade não devem ser generalizados para qualquer equipamento. Velocidade, tipo de acoplamento, configuração da máquina, condição operacional e recomendações do fabricante precisam ser considerados.
O verdadeiro resultado do alinhamento de precisão não é obter uma única leitura próxima de zero. É conseguir uma condição mecanicamente estável, repetível depois do aperto e compatível com a posição que os equipamentos assumirão durante a operação. É essa combinação que reduz esforços desnecessários sobre acoplamentos, mancais e vedações e contribui efetivamente para aumentar a confiabilidade das máquinas rotativas.
Referências técnicas
- SKF. SKF Bearing Maintenance Handbook. Seções Machine Installation and Alignment e Shaft Alignment. SKF Group.
- SKF. Shaft Alignment Tool: Soft Foot Overview and Principle of Operation. SKF Group.
- SKF. Precision Shaft Alignment. Training Solutions, curso WE240. SKF Group.
- FLUKE. Shaft Alignment. Manual técnico de sistemas de alinhamento de eixos. Seção Thermal Growth.
- ISO. ISO 20816-1:2016. Mechanical vibration — Measurement and evaluation of machine vibration — Part 1: General guidelines. International Organization for Standardization, 2016.