Pata coja en máquinas rotativas

Carlos Collantes Rivero

Technical Researcher

event5 Mayo, 2021

ShareTweetLike

Aunque muchas veces el gran olvidado del mantenimiento, la pata coja en máquinas rotativas es un problema que es importante detectar para corregirlo antes de que cause daños graves sobre dichas máquinas.

¿Qué es la pata coja?

La pata coja, también llamada pie cojo, es un problema de las máquinas rotativas que puede compararse con el problema de una silla con una pata más larga o más corta que las otras. En el caso de la pata coja en máquinas rotativas, también se puede observar una pata en un ángulo diferente al esperado, doblada, combada, torsionada o con bancada desajustada.

Como en el caso de la silla, este problema genera inestabilidad. Y esta inestabilidad deriva en operación con altos niveles de vibraciones que pueden ser muy dañinos.

Existen 4 tipos de pata coja. Estos son:

1. Pata coja en paralelo: en este caso existe al menos una pata que no se encuentra en contacto con el mismo plano que las demás. Esto genera un espacio visible entre la pata y la base.
2. Pata coja angular: se presenta cuando la pata está doblada y solo hace contacto con la base en un punto, ya sea del lado interno o externo. Se observa un ángulo entre la base y la superficie inferior de la pata, por eso su nombre.
3. Pata coja blanda: se refiere a la pata coja producto del uso excesivo de cuñas (también conocidas por calas) o con corrosión extrema o residuos bajo la misma. Suele ocurrir luego de que se aflojen los tornillos para realizar una alineación, lo que permite la acumulación de sedimentos y residuos.
4. Pata coja inducida: como su nombre sugiere, este tipo de pata coja se genera por fuerzas externas. Comúnmente se ve en máquinas conectadas a tuberías que generan tensiones altas.

Causas de la pata coja

Existen diferentes causas de la pata coja en máquinas, las cuales se pueden agrupar dependiendo del tipo de pata coja que generan.

Causas de la pata coja en paralelo:

Este tipo de pie cojo en máquinas se debe generalmente a lo siguiente:

• Una o dos patas de la máquina son demasiado cortas.
• La placa base o los silentblocks no están sobre el mismo plano.
• Acuñado insuficiente bajo una pata o dos que se encuentran diagonalmente opuestas.
• Perno flojo.

Causas de la pata coja angular

En este caso, las posibles causas son:

• Caídas o algún tipo de golpe fuerte sufrido por la máquina.
• Mala manipulación durante el transporte, instalación o alguna tarea de mantenimiento.
• Placas base con fallos de maquinado o dobladas.
• Desalineación severa que genera tensión sobre las patas.
• Pata soldada.
• Bancada deteriorada.
• Cimentación resquebrajada por cambios de temperatura y otros aspectos del medio ambiente.

Causas de la pata coja blanda

Este tipo de pata coja o pie cojo en máquinas se produce debido a las siguientes causas:

• Intemperie o procesos químicos que deterioran (generan oxidación) las patas.
• Exceso de cuñas o calas colocadas bajo la misma pata (efecto acordeón).
• Cuñas o calas deformadas o dobladas.
• Suciedad o escombros acumulados bajo la pata.
• Cuñas con rebaba o marcas de rosca.

Causas de la pata coja inducida

Para este caso podemos mencionar las siguientes causas posibles:

• Tensiones en el caso de bombas conectadas a tuberías que tienden a levantar el equipo.
• Fuerzas externas que actúan sobre el marco de la máquina, como estrés generado por acople.
• Tensiones en máquinas instaladas en voladizo.
• Cargas generadas por correas o cadenas sobre poleas o engranajes.
• Pernos de elevación que se dejan al máximo torque por error.

Efectos de la pata coja

Aunque pareciera que un pie cojo no es un problema mayor, los efectos derivados son bastante importantes. Dicho esto, tenemos que los efectos más relevantes de una pata coja en máquinas son:

• Problemas mecánicos y de calidad.
• Desalineación.
• Altos niveles de vibraciones que pueden generar otros fallos.
• Desgaste acelerado de los componentes internos y de la estructura.
• Fatiga y distorsión del metal.

Problemas de no detectar pata coja alineando ejes

Detectar pata coja o pie cojo alineando ejes es de vital importancia, ya que permite evitar problemas como los siguientes:

• Incremento del consumo de energía.
• Fallo prematuro de rodamientos y sellos.
• Paradas no planificadas de la maquinaria que pueden afectar la eficiencia y la productividad.
• Pérdidas de tiempo y de dinero.
• Problemas de salud y seguridad laboral.

Cómo detectar pata coja

Detectar pata coja alineando ejes es posible siguiendo estos pasos:

• Con el alineador, se colocan láser y sensor sobre el eje y se selecciona una función que permite medir lo que sube el equipo al aflojar un tornillo de la base o soporte.
• Se repite este proceso con las 4 o 6 patas que tenga la máquina.
• El equipo calcula la distancia que se mueve el motor y determina si existe pata coja. Si el resultado se encuentra entre 0.0508 milímetros (0.002 pulgadas) y 0.0762 milímetros (0.003 pulgadas) entonces existe pata coja.

Otra manera de determinar que existe pata coja es observar si existe deflexión del eje o mediante el análisis de vibraciones, ya que el pie cojo en máquinas genera altos niveles de vibraciones. También, se puede usar análisis de fase al estudiar el movimiento relativo entre dos partes de la máquina, como la carcasa y la bancada.

Cuando se estudia la corriente de la máquina, un pico en 2x en la frecuencia de la línea de corriente alterna puede indicar pata coja.

Corrección de pata coja

Llegados a este punto, es importante destacar que, para corregir los problemas ya mencionados, primero se debe tratar la corrección de la pata coja y luego trabajar la alineación de ejes.

Existe una fórmula para el cálculo del ajuste que se debe realizar para la corrección, la cual viene integrada en la mayoría de los sistemas de alineación. También es posible utilizar galgas de espesor para determinar el nivel de separación entre la pata y la base, especialmente en el caso de pata coja en paralelo.

Una vez que se determina el tipo de pata coja y el ajuste necesario se recomienda lo siguiente:

• Acuñar la(s) patas de acuerdo al ajuste necesario. En el caso de que parte de la cuña quede sobresaliente, se recomienda cortar y eliminar dicho exceso.
• Realizar maquinado de la pata, la placa base o ambas según sea necesario.
• Limpiar el área de ajuste para eliminar cualquier tipo de suciedad o sedimentos que puedan perjudicar las patas de la máquina.
• Reemplazar cuñas dañadas y dobladas.
• Realizar modificaciones para eliminar las posibles fuerzas externas.