desarrollo de una metodología para la manufactura de
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INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY CAMPUS ESTADO DE MÉXICO
DMSIÓN DE GRADUADOS E INVESTIGACIÓN DIRECCIÓN DE MAESTRÍAS EN INGENIERÍA
BIBLIOTEGA
DESARROLLO DE UNA l\1ET0DOLOGÍA PARA LA MANUFACTURA DE ÁLABES DE TURBINA DE VAPOR DE
PRIMERA ETAPA POR l\1EDIO DE LA INGENIERÍA INVERSA
Jurado:
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Tesis que para obtener el grado de Maestro en Sistemas de Manufactura presenta
ALEJANDRO HERNANDEZ ROSSETTE
Asesor: Dr. PEDRO LUIS GRASA SOLER Asesor Externo: M.C. ZDZISLAW MAZUR C.
Comité de Tesis: Dr. JAROMIR ZELENY Dr. ALEJANDRO VEGA
Dr. JAROMIR ZELENY, Presidente Dr. ALEJANDRO VEGA, Secretario M.C. ZDZISLAW MAZUR, Vocal Dr. PEDRO GRASA, Vocal
Atizapán de Zaragoza, México, Marzo de 1995.
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RECONOCIMIENTOS
A los directores de tesis:
Dr. PEDRO GRASA SOLER Dr. ZDZISLA W MAZUR C.
AL Dr. OCTAVIO SALAZAR
Por todas las facilidades ofrecidas para la realización de este trabajo
AL ING. LUIS MOSQUEDA
Por su valiosa y desinteresada colaboración.
AL CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Por el apoyo económico brindado.
AL INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY CAMPUS ESTADO DE MÉXICO
Por todas las enseñanzas recibidas durante mi estancia de maestría.
AL INSTITUTO DE INVESTIGACIONES ELÉCTRICAS
Por la [email protected] brindada para la realización de mis estudios de posgrado . •
1 .
Dedico esta tesis
A mi esposa Karina
Con profundo amor y reconocimiento por todo el apoyo que me brindaste
Contenido
Introduccíon ...................................................................................................................... 1 1 Descripción, componentes, funciones y caracteristicas de la turbina de vapor .......... 2 Descripción de la turbina de vapor ...................................................................................... 2 Clasificación de las turbinas de vapor ................................................................................. 4 Componentes, funciones y características de la turbina de vapor ............. : ........................... 6 2 Alabes de Turbinas de Vapor ....................................................................................... 12 Características de los álabes de turbinas de vapor ............................................................... 12 Detenninación de perfiles ............................... .................................................................... 14 Perfiles de impulso con sección constante ........................................................................... 14 Perfiles de impulso formados de arcos tangentes .................................................................. 15 Perfiles aerodinámicos ..................................... · ................................ : ..... :: ........ · ..... : ............. 16. Raices de álabes ................................................................................................................ 18 Raices de entrada axial ....................................................................................................... 19 Raices de entrada radial ................ .... .... .... ................ ......................................................... 19 Raices de entrada tangencial ................................................................................ ... ............ 20 Plataformas de las raices ..................................................................................................... 21 3 Recuperación de la Geometría del Alabe .................................................................... 24 Preparación para la medición .............................................................................................. 24 Medición del álabe ............................................................................................................. 28 4 Tecnología para la manufactura de álabes ................................................................... 35 5 Plan de Control de Calidad del Alabe .......................................................................... 70 6 Materiales para Alabes de Turbinas de Vapor ............................................................. 88 Requerimientos técnicos de los materiales para álabes de turbinas de vapor ........................ 91 Pruebas para el Control del Material ................................................................................... 92 Certificados de Calidad .......................................................... ............................................ 93 Conclusiones ...................................................................................................................... 94 Bibliografia ........................................................................................................................ 95 Apéndice A ........................................................................................................................ 96 Máquinado del perfil de la paleta de la pieza muestra ...... ...... .. ............................................ 96
Introduccíon
En algunas centrales tennoeléctricas del país se encuentran turbinas de vapor en servicio desde hace treinta años o más. Debido al número elevado de horas de servicio al que han estado sometidas las turbinas, algunos componentes de la unidad sobre todo los que se encuentran operando a altas temperaturas y presiones, se ven afectados en sus propiedades mecánicas y de deterioro fisico.
Los componentes del canal de vapor de las turbinas, específicamente los álabes, sufren un desgaste natural o acelerado debido a varias causas: termofluencia, fatiga, erosión, corrosión, erosión por partículas sólidas, inducción del agua, fallas de operación, etc.
Debido a este proceso se requiere adquirir álabes de repuesto, pues la vida útil del álabe original ha disminuido considerablemente. Además, algunos álabes ya no son manufacturados por el fabricante de la turbina original; no existen dibujos m especificaciones, por lo que es necesario obtenerlos por medio de la Ingeniería Inversa.
El proceso de Ingeniería Inversa se entiende como la fabricación de un componente a partir de una pieza muestra. El proceso de Ingeniería Inversa ofrece ciertas ventajas para el propietario de turbinas de vapor. Le permite tener álabes manufacturados por un segundo proveedor para reemplazar álabes gastados o. dañados, lo que le resulta en un tiempo mas corto de puesta en servicio de la unidad, además de que obtiene los álabes a un precio competitivo.
Los álabes son los componentes más complejos de la turbina de vapor, con una geometría complicada, tolerancias precisas de maquinado y requerimentos especiales del material para un proceso de manufactura completo. Esta metodología ha sido desarrollada utilizando un álabe muestra o prototipo para ejemplificar mas claramente los pasos necesarios para la manufactura de álabes a partir de un prototipo.
La metodología ha sido dividida en cinco actividades principales:
a) Recuperación geométrica del álabe muestra
b) Desarrollo del proceso tecnológico
• Secuencia de operaciones • Instructivo detallado de maquinado
c) Plan de control de calidad
d) Selección del material del álabe
e) Maquinado del álabe en Centro de Maquinado de CNC
1
Capítulo 1
Descripción, componentes, funciones y caracteristicas de la turbina de vapor
Descripción de la turbina de vapor
La turbina de vapor es un motor térmico rotativo en donde el calor del vapor se transforma en trabajo mecánico. La turbina de vapor mas simple consta de un disco en cuya periferia se colocan dispuestos radialmente una cantidad de álabes. Junto a los álabes se coloca una tobera, es decir, una pieza de fonna especial (semejante a un embudo), por donde el vapor penetra se expande y disminuye su presión; debido a esta expansión el flujo de vapor alcanza una velocidad muy alta, de cientos de mis, y que al golpear los álabes gira al rotor con un movimiento contínuo y uniforme. El vapor abandona los álabes a presión y velocidad reducida, la flecha de la turbina se acopla con la flecha de alguna otra máquina que utilice la energía mecánica.
En forma breve, el modo de funcionamiento de una turbina de vapor es el siguiente: El vapor proveniente de la caldera es enviado por la tubería o conducto principal de vapor a la turbina, en donde a través de la válvula principal, de paro o es.trangulamiento, llega a la válvula de regulación y de ahí a la tobera en donde tiene lugar }a. tr~nsformaciór. de. la. energía potencial del vapor,· en energía cinética. El flujo de vapor sale de la tobera con una velocidad alta y golpea al álabe móvil fijo al rotor de la turbina al cual hace girar; los álabes· móviles estan fijos al disco y estan dispuestos radialmente en toda la circunferencia, en hileras múltiples dependiendo de la potencia de la turbina. El disco se fija a la flecha de la turbina que se apoya en los cojinetes o chumaceras y la flecha, el disco y los álabes móviles constituyen el rotor de la turbina, es decir, las piezas que giran bajo la acción impulsora transmitido por el flujo de vapor.
De la primera hilera de álabes móviles, el vapor penetra en la primea hilera de álabes fijos, llamados álabes directrices, los cuales se fijan a la carcasa de la turbina en los álabes fijos o directrices, el vapor cambia de sentido, para entrar después en la siguiente hilera de álabes móviles en la misma dirección que lo hizo en la primera hilera de álabes móviles.
Después de recorrer en serie todas las hileras de álabes móviles y fijos efectuando trabajo mecánico, el vapor penetra la condensador en donde se enfría, el condensador es un recipiente grande en cuyo interior hay una gran cantidad de tubos, normalmente de aleación de cobre, por los que circula agua fria. Al entrar en contacto el vapor con estos tubos frios, se condensa.
El agua condensada cae a la parte inferior del condensador, de donde es extraída de la bomba (centrífuga) de extracción de condensado, que la envía al tanque de reserva ( oscilación o deareador), de donde es succionada por la bomba de agua de alimentación para enviarla a la caldera.
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1.,,.1
Fjg. 1. ! Turbina K TZ de 11-18 MW para el accionamiento de las bombas de alimentación de las unidades K-500-240 y K-800-240. 1, camisa del acoplamiento; 2, acoplamiento que une el rotor de la turbina con la bomba auxiliar (mediante el reductor); 3, reductor; 4, acoplamiento dentado; 5, tapa de cuerpo del cojinete delantero; 6, rueda motriz de la bomba de aceite, disco de empuje del cojinete axial; 7, bleque de rcgulación·i 8. palanca del sistema de distribución del vapor; 11, pantalla; 10, collares de la Junta delantera; 11, cuerpo de la turbina; 12, segmento de paletas fijas de primer escalón; 13, pantalla encima de las paletas rotatorias del primer escalón; 14, diafragma: 15, disco; 16, rotor: 17, diafragma de seguridad, válvula; 18, Junta trasera: 19. girador; 20, tapa del cuerpo del cojinete tra,;ero; 2 I, acoplamiento; 22. chaveta vertical trasera;· 23, losa de cimentación trasera; 24, tullulat..lura de derivación (hacia el condensador); 25, tuberla de derivación; 26, chaveta transversal; 27, tubuladura de escape; 28, suministro del vapor vivo a la turbina; 29, tulluladura de toma de vapor de la Junta delantera: 30, losa de cimentación delantera: 31, cuerpo del coJintte delantero; Ji, tornillo de distancia . del cuerpo del cojinete
del_antero,
Debido a la condensación, el vapor pasa de un volumen específico grande a un volumen específico pequeño, formándose por esta razón un vacío en el condensador.
Junto con el vapor penetra aire en el condensador, que se haya disuelto en el agua de alimentación o que entra por diferentes partes. Para conservar el vacío en el condensador, que es un aspecto de lo más importante para el buen funcionamiento y rendimiento de la turbina debe sacarse el aire del condensador en forma contínua, con una bomba llamada eyector.
Para condensar el vapor en el condensador, es necesaria una gran cantidad de agua fría que es bombeada hacia el condensador por una bomba centrífuga llamada bomba de agua de circulación~ al condensar el vapor el agua de circulación absorve calor y se calienta por lo que a la salida del condensador estando caliente no puede ser utilizada de nuevo en estas condiciones para enfriamiento. Bajo estas circunstancias se debe emplear una nueva cantidad de agua fría captada de un rio, lago o mar ( caso de circuito abierto) o bién, enfriar el agua en una instalación especial llamada torre de enfriamiento o estanque de enfriamiento, en el caso de circuito cerrado.
Clasificación de las turbinas de vapor
Las turbinas de vapor se pueden clasificar de acuerdo a diferentes criteríos co~o son:
a) por el principio de funcionamiento, figura 1.2:
• Acción: En las turbinas de acción la expansión del vapor tiene lugar solo en las toberas, el vapor entra a la tobera ,
• Reacción: En las turbinas de reacción el vapor se expande tanto en la tobera como en los álabes móviles
• Acción y Reacción combinadas
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a)
b)
Alabe fijo
Flujo de vapor
Presión
Alabe fijo
PO 1 1 1 / 11
co-V 1 1 1 1 1
Velocidad
P1
Alabe móvil
Flujo de vapor
C2
P2
Figura 1.2 Principio de funcionamiento de las turbinas de acción y reacción
b) Por su aplicación:
• Energéticas o de generación de potencia • Industriales o de accionamiento
c) Por la presión en el escape:
• de condensación (menor a la presión atmosférica) • de contrapresión (mayor a la presión atmosférica)
d) Por las particularidades constructivas:
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• Número de flechas (sencillas, múltiples) • Número de cuerpos o carcasas (sencillos, múltiples, en línea) • Número de etapas • Dirección del flujo de vapor con relación al eje o flecha (axial, radial) • Forma de acoplamiento (directa o con reductor)
Componentes, funciones y características de la turbina de vapor
Carcasa
Las partes de este componente son los siguientes:
a) Parte inferior de la carcasa b) Parte superior de la carcasa c) Tornillos prisioneros de guía d) Tornillos prisioneros de ensamble e) Conexión de escape del vapor f) Conexiones de diferentes conductos (vapor, extracción, aceites; ~renaje, etc) g) Aislamiento térmico de la turbina · · ·
Las principales funciones de la carcasa son:
• Cerrar el espacio por donde fluye el vapor • Fijar la posición relativa de las piezas del estator y rotor • Transmitir a la placa y al bloque de cimentación las vibraciones y esfuerzos que
se producen
La forma del contorno de la carcasa está determinada por las dimensiones y forma del rotor así como por la trayectoria del vapor a la entrada y salida principalmente de la turbina.
Para permitir la introducción y extracción facilmente del rotor de la turbina, la carcasa se construye en dos mitades separadas en un plano horizontal por el que pasa el eje de la turbina, ensambladas con bridas y tornillos.
Estator
Las partes de este componente son:
• Toberas • Diafragmas • Sellos (laberintos)
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Toberas
las toberas son piezas fijas con un canal de forma especial en el interior, en donde el vapor se expande desde la presión a la que entra a la tobera hasta la presión de salida alcanzando una velocidad alta, del orden de cientos de mis. En la tobera se realiza la transformación de la energía potencial del vapor en energía cinética.
Diafragmas
Los diafragmas son piezas de forma de una placa circular compuestas de dos mitades; una fija en la mitad inferior de la carcasa y la otra fija en la mitad superior de la carcasa dentro de un canal torneado o dentro de una ranura especial. figura (1.3)
En las turbinas de vapor, entre los discos o pasos rotativos que contienen los álabes, usualmente se encuentran los diafragmas o pasos fijos, en los cuales van montadas las toberas. Las funciones principales de los diafragmas son:
• Dar al flujo de vapor una dirección adecuada para que pase por los pasos de álabes rotatorios o móviles a las velocidades y ángulos previstos en el diseño.
• Tener integridad estructural para resistir esfuerzos térmicos y de presión, además de aquellos causados por expansiones diferenciales.
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Dirección del flujo de vapo~
Carcasa
Diafragma
Alabe móvil
Sellos
fig. 1.3 Diafragma de toberas
Sellos
Para poder acoplar el generador eléctrico, así como accionar los dispositivos auxiliares como regulador, bomba de aceite, etc., la flecha de la turbina debe atravesar la carcasa en dos lugares: en la parte de alta presión por donde el vapor entra a la turbina y en la parte de baja presión por donde el vapor escapa. La función de los sellos es impedir que el vapor escape al medio exterior. En las turbinas de condensación, en la parte de alta presión, la presión en el interior es mayor que la presión atmosférica y en la parte de baja presión es menor, por lo que en la parte de alta presión, la función de los sellos es impedir que el vapor escape hacia el exterior y en la parte de baja presión debe impedir la penetración a la turbina de aire del exterior y de ahí al condensador en donde puede deteriorar el vacío. Debido a que la velocidad periférica en la zona de sellos es de algunas decenas de mis, no se usan los sellos por fricción porque se destruyen rapidamente a causa del mucho calor desarrollado por fricción, de esta forma, en las turbinas de vapor se usa un sistema especial de sellos, llamados:
Sellos de laberintos.- El laberinto realiza la limitación del escape del vapor entre dos espacios con presión diferente por laminación sucesiva en múltiples cámaras o etapas. La cámara de laberinto consta de estrechamientos y alargamientos de sección en donde el vapor es laminado. La velocidad del vapor que se genera en la sección angosta, se destruye
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por torbellino en las partes ensanchadas de las cámaras disminuyendo la presión del vapor. Los laberintos no evitan la pérdida total del vapor, sino solamente lo disminuyen.
figura 1.4 Sellos de laberintos
Rotor
Sellos de laberinto
Rotor
El rotor representa el ensamble formado por las siguientes partes
• Flecha • Discos • ÁJabes
En esta sección omitiremos la sección de los álabes móviles para hacer una descripción más detallada de los álabes en el siguiente capítulo.
Flecha
La flecha tiene la función de sostener los discos, y sobre estos se ejerce el par motor producido por la fuerza del vapor que acciona sobre los álabes. La flecha transmite este par motor a los equipos a los que esté conectado.
Las turbinas de vapor de gran capacidad que se utilizan en la generación de energía eléctrica, normalmante tienen tres rotores acoplados en línea para el flujo de alta presión, presión intermedia y baja presión.
Cada rotor está formado por una flecha y conjunto de discos sobre los cuales se montan los álabes.
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Figura 1.5 Rotor de alta presión marca Mitsubishi de 300 Mw
Discos
Normalmente los álabes del rotor se fijan a la periferia de unos discos. La forma y dimensiones de los discos se establecen en función de las dimensiones de los álabes y del diámetro medio de la etapa.
Las etapas con diámetro menor y con álabes cortos en que la fuerza centrífuga es relativamente reducida, se usan discos con cuerpo de espesor constante . Las etapas con diámetro mayor y con álabes largos, a las que· les corresponde una fuerza centrífuga mayor, los discos tienen un espesor variable . ·
. . Para velocidades periféricas menores (abajo de t so· mis), los discos se hacen, por lo general, de una pieza con la flecha forjados y torneados
Para diámetros mayores a un metro, los discos se hacen separados y se fijan a la flecha a presión.
Los rotores de las turbinas de vapor están basicamente formados por una flecha, sobre la cual se tienen montados o integralmente forjados, según sea el caso, varios discos que cumplen las siguientes funciones:
• Son los elementos sobre los cuales van montados los álabes móviles y soportan las fuerzas centrífugas que estos le transmiten
• Soportan las diferencias de presión que se presentan en pasos consectivos
• Proporcionan integridad estructural al rotor.
Chumaceras
La función primordial de las chumaceras es soportar a los rotores de las turbinas evitando su desplazamiento radial, en el caso de chumaceras de apoyo, y el axial, en el caso de chumaceras de empuje.
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Además de las chumaceras de apoyo, las turbinas de vapor tienen chumaceras que resisten el empuje axial del rotor producido por el efecto de reacción en los diferentes pasos. El empuje axial puede ser asimilado totalmente por la chumacera de empuje.
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Capítulo 2
Alabes de Turbinas de Vapor
Características de los álabes de turbinas de vapor
Los álabes de las turbinas de vapor sirven para convertir la energía cinética del vapor en trabajo mecánico, estos se dividen en dos tipos:
• Álabes de acción, en donde la fuerza en la periferia del rotor que produce el par motor, se debe al golpe del vapor en el álabe, es decir, la expansión del vapor solo tiene lugar en las toberas. Ver figura 1.2a
• Álabes de reacción, en donde la fuerza es debida tanto al golpe (empuje) del vapor en el álabe como a la expasión del vapor en los canales formados entre otros álabes. A diferencia de los perfiles de acción, el vapor se expande tanto en las toberas como en los álabes móviles. Ver figura 1.2b
Los álabes de las turbinas de. vapor trabajan bajo condiciones de operación severas como son:
• Golpeteo periódico del chorro de vapor en la superficie del álabe
• Acción de la fuerza centrífuga, acentuándose con la altura del álabe y la velocidad de la turbina
• Temperaturas elevadas y variables
• Acción corrosiva y erosiva del vapor, etc.
Estos factores junto con consideraciones termodinámicas, determinan la forma, dimensiones, modo de fijación y materiales usados en la construcción de álabes.
En general un álabe está compuesto de tres partes (fig. 2.1 ):
• El cuerpo o perfil de la paleta, es decir, la parte en donde la vena de vapor, incide o golpea para producir la fuerza o par motor (fig 2.1. 1 ).
• El pie o raíz por donde se fija el álabe al disco (fig 2.1.2)
• La corona o tetón (fig. 2.1.3), la que se acostumbra remachar dentro de una banda o cincho (fig 2.1.4) de placa de acero, para rigidizarlo e impedir la vibración (en álabes
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cortos). En álabes largos (más de 250 mm), se rigidizan formando paquetes entre ellos con ayuda de alambres de ligadura fijos al álabe.
Filo de entrada
Filo de salida
4 Figura 2.1 Álabe de turbina de vapor
El perfil del álabe tiene una cara cóncava y una convexa. La orilla o borde de la parte por donde penetra el vapor se le llama borde o filo de entrada y a la opuesta filo de salida.
El perfil de los álabes depende del tipo de turbina, en las turbinas de acción, los álabes tienen un perfil grueso en el centro con ángulo de entrada y de salida aproximadamente iguales y el canal de paso de vapor con sección constante desde la entrada a la salida para permitir el paso de vapor a presión constante.
En los álabes cuya longitud es menor de 1/5 el diámetro de la etapa, el perfil ancho y espesor del álabe es igual desde la base hasta el tetón y se les llama álabes de perfil constante.
Si la longitud del álabe es mayor de 1/5 del diámetro de la etapa, para poder ser golpeado por el vapor en un ángulo favorable en toda la longitud, es decir para obtener un buen rendimiento y para disminuir los esfuerzos en la raíz y el disco, se acostumbra hacer los álabes más anchos en la base, más delgados en la punta y de forma oblícua o torcida y se les llama álabes de perfil variable.
Las dimensiones de los álabes varían dentro de límites extensos y se establecen en función del flujo y volumen específico del vapor.
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El largo de los álabes puede variar desde unos 5 mm en turbinas pequeñas hasta cerca de 800 mm en las etapas de baja presión de la turbina.
Los álabes se hacen generalmente de acero aleado con Cromo, Niquel, Vanadio, Molibdeno, etc., los cuales resisiten altas temperaturas, esfuerzos, erosión, etc. En el capitulo 6 se describen los materiales empleados en álabes de turbinas de vapor.
Los álabes de las últimas etapas de las turbinas de condensación que trabajan a veces con humedad de hasta el 15%, se recubren en la parte más alta del filo de entrada con una placa (injerto) de metal duro, como por ejemplo estelita (aleación de Wolfranio, Cobalto, Cromo y Niquel.) para darle mayor resistencia a la erosión producida por la acción mecánica de las gotas de agua que golpean con alta velocidad la superficie del álabe.
Determinación de perfiles
Existen diferentes métodos para el diseño de los perfiles de los álabes, sin embargo podemos agruparlos en tres grupos principales: perfiles de impulso con sección constante, perfiles de impulso producidos por arcos de círculos y perfiles aerodinámicos.
Perfiles de impulso con sección constante
En álabes de impulso o acción, la construcción del perfil es producido por dos arcos concéntricos desplazados y unidos por línea rectas (fig. 2.2) El diseño de estos perfiles es relativamente simple, sin embargo se debe cuidar de no tener desviaciones en la zona de transición o tangencia entre arcos y rectas ya que pueden causar desprendimiento de la capa límite y consecuentemente inducir pérdidas.
14
i,e---P----i
w· w
Figura 2.2 Dimensiones principales para la determinación de un perfil de álabe de impulso
Perfiles de impulso formados de ar:cos tange~ites
Este tipo de perfiles se produce de una serie de arcos tangentes figura (2.4). Este perfil tiene mayor número de puntos de transición que permite mayores cambios en la superficie del perfil, esto ofrece al perfil mayores caracteristicas aerodinámicas.
Figura 2.3 Perfil de álabe construido de arcos tangentes y líneas rectas
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Perfiles aerodinámicos
El objetivo de los perfiles aerodinámicos es que cumplan con los requenm1entos tennodinámicos, además de proveer una conversión de la energía de alta eficiencia durante la operación. Generalmente este tipo de perfil es el que se emplea en los álabes de reacción. Inicialmente los principios aerodinámicos fueron aplicados a perfiles de álabes usados en las etapas de baja presión, y fueron estos los que requerían perfiles torcidos, debido a que en la últimas etapas de cualquier unidad, se requiere producir arriba del 10% de la salida total de la turbina. Actualmente existen álabes aerodinámicos en etapas intennedias. Es dificil generalizar un método para determinar la geometría del perfil. La mayoría de las compañías desarrollan sus diseños de fonnulaciones resultado de una investigación profunda tanto en laboratorios como en unidades en operación. En la fig.(2.4) se muestra un perfil diseñado por computadora. En este caso el perfil es calculado y definido por una serie de aproximadamente 50 puntos coordenados en x y y. Estos puntos conectados entre, sí definen un perfil aerodinámico con transiciones uniformes de radios de curvatura tanto en el lado de succión como en el de descarga.
Y+ Punto de o en X+
Figura 2.4 Perfil de álabe definido por puntos de coordenadas
Cuando el diseño del perfil del álabe es terminado las compañías manufactureras evalúan y aplican un apropiado rango de tolerancias. Estas tolerancias toman en cuenta factores tales como, límites dimensionales, propiedades fisicas de los materiales, acabados superficiales, etc. Las tolerancias típicas del perfil del álabes se muestran en la figura (2.5).
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D 'D e -e LaJ
0.7 8
Zona e Zona d
º·" 8 b
+ +0.6
ADmax = _ 0.15 hasta -0.3
A B +0. 1 hasta +O.S = -0.3 -0.9
Ad = +0.2 hasta +o.3 -0.1 -0.3
At= ± O.OS hasta ± 0.25 -en zona a y d
At= ± 0.08 hasta ± 0.35 -en zona b y e
At= ± 0.1 hasta +0.45 -en zona e
\olida
::=======z=º="=;==c=====º=·=!=B:Yb
Figura 2.5 Tolerancias Típicas de un perfil de álabe
Existen ciertas características de los perfiles que nps ayudan a ·definir· su· ·calidad en·· los · requerimientos de diseño. Ver figura (2.6) .
a) Filo de Entrada: si el perfil tiene un diseño específico "rl ", este debe estar sin discontinuidades tanto en el lado de succión como de presión. Si se presentan discontinuidades de consideración en la intersección de los lados de succión como de presión pueden causar separación prematura de la capa límite, introduciendo trubulencia y por lo tanto pérdidas.
b) Filo de Salida: el filo de salida tiene un espesor definido "b". Este filo puede estar sujeto a altas magnitudes de esfuerzo, particularmente cerca de la sección de la raíz en los álabes del rotor, por eso es importante el mantenerlo.
c) Ángulo de Rotación: el ángulo de rotación 8 es función del ángulo de entrada y descarga del álabe. Éste representa el ángulo a través del cual el vapor es desviado durante su paso a través de la hilera de álabes.
d) Lados de Succión y Presión : los lados de succión y descarga son diseñados de tal manera ( de formulaciones matemáticas o construidos de arcos y círculos) que deben evitarse discontinuidades repentinas o cambios en el radio de curvatura en el perfil para ayudar a asegurar la máxima eficiencia
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e) Cuerda y Ancho del Perfil: estos dos parámetros influyen en el área transversal del perfil y en sus módulos, y por lo tanto en su capacidad de carga. Cualquier v~riación en estos parámetros puede influir en las caracteristicas vibratorias del elemento.
Raíces de álabes
Lado de descarga
Lado de succion
Figura 2.6 Caracteristicas principales del perfil de álabe
La raíz del álabe soporta y adhiere la paleta del álabe a los discos del rotor, a su vez coloca al álabe en una posición que asegure que el paso del vapor se efectúe con la mayor eficiencia durante la operación del rotor.
Las funciones principales de la raíz pueden ser agrupadas para los siguientes requerimientos:
• Para adherir la paleta del álabe a los discos del rotor y ser capaz de resistir las cargas centrífugas y otras cargas directas de la paleta.
• Para transmitir la carga del vapor y el empuje desarrollado por la paleta hacia los discos del rotor y resistir fuerzas vibratorias producidas por el empuje del vapor
• Mantener a la paleta del álabe en su ángulo correcto, en su posición axial, radial y tangencial respecto a los álabes adyacentes
• Afianzarse a los discos del rotor de tal manera que minimize los efectos de vibración inducidos en la paleta del álabe y con esto prevenir fallas
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• Ser capaces de ser removidos o reeemplazados en su sitio, para minimizar los tiempos de mantenimiento
• Las raices de los álabes deben ser capaces de mantener un correcto alineamiento del álabe durante la operación cuando la paleta experimiente algún cambio en las condiciones de operación, como pueden ser temperatura, presión o velocidad.
Forma raices de los álabes
Existen tres formas básicas de raices. Esta clasificaión es debida a la dirección de entrada o ensamble hacia el disco del rotor; estas son: axial, radial y tangencial.
Raices de entrada axial
Esta raíz entra al disco en la dirección axial principal del rotor. Estas raices tienen buena capacidad de carga y excelentes características de ensamble y desensamble. Algunas raices de este tipo tienen la plataforma de la raiz curva ver figura ( 2. 7).
Figura 2. 7 Raíz tipo pino con arco
Raíz del Alabe
Esta forma de raíz es relativamente común en muchas unidades de grandes capacidades y sobre todo usadas en las etapas de baja presión, para las cuales fueron originalmente diseñadas.
Raices de entrada radial
Este tipo de raíz es ensamblada al disco del rotor en dirección radial. Estas raices son ensambladas al rotor individualmente por medio de alfileres de sujección colocados en dirección axial ver figura (2.8). Esta tipo de raíz tiene buena capacidad de carga y es relativamente fácil de ensamblar y desessamblar.
19
/ Alfileres d Sujeción
Disco del Rotor
Figura 2.8 Raíz de entrada radial
Raices de entrada tangencial
Raices de este tipo son ensamblados al rotor en dirección tangencial, entrando al disco del rotor. por medio de una ventana de acceso. Lo¡ álabes de entrada tangencial son q1:1izá .los más comunes hoy en día, existen dos· formas básicas de estas rafees:
a) Raíz tipo interno. La raíz de este tipo se monta sobre unas ranuras en el disco. Esta fonna de raiz suele llamarse "T" invertida figura (2.9 a)
Q) b)
Figura 2.9 Raices de tipo tangencial, a) tipo interno, b) tipo externo
b) Raíz tipo externo. Este tipo de raíz cuando se ensambla cubre la porción de la raíz. (fig 2.9 b)
BIBLIOTB•4
20
1#3?!3
Plataformas de las raices
Las plataformas de las raices se definen como la parte del elemento entre la paleta y la raíz y que tienen la función de hacer la conexión mecánica entre ellos, además de transferir la carga de la paleta del álabe a la raíz sin distorsiones. existen diferentes tipos de plataformas diseñados de acuerdo a varios criterios, como puede ser el ángulo de torcimiento del perfil, el número de álabes, etc. En las siguientes figuras se presentan los diferentes tipos de plataformas para raíces de álabes. fig (2.10)
Figura 2.1 O Diferentes tipos de plataformas para raice& de alabes . . .
2.3.3 Dimensiones principales de la raíz
En la figura (2.11) se muestran las principales dimensiones de posición del perfil del álabe con respecto a la raíz, así como las dimensiones que se deben considerar en la raíz del álabe para asegurar un adecuado ensamble.
21
Pr
1 1 1
1
a 1 b - 1
Dr
1 Hx
1
1
D 1 e
1- Pb -1 Db
Figura 2. 11 Dimensiones principales de posición del perfil del álabe y de la raíz
Las tolerancias de maquinado para la raíz del álabe son de mucha importancia para un adecuado ensamble con las ranuras del disco del rotor. En la figura(2.12) se presentan las tolerancias para los diferentes tipos de raices.
22
B ci +
l!I d +
1 -0.04
• -o 01
3 d 1
fll!I cid 1 1
+O.DII +0.02
+D.I +D.1
+0.2 +D.1
-o.e ~R -.......;a.;.a;....-cici ++
+O.DI
Figura 2.12 Tolerancias de maquinado de diferentes tipos de raíces de álabes
23
Capítulo 3
Recuperación de la geometría del álabe
Preparación para la medición
Para definir las dimensiones y requerimientos de maquinado de los álabes es necesario medirlos y registrar sus dimensiones. Debido a que el álabe presenta geometrías complejas, resulta muy útil el uso de Máquinas de Medición por Coordenadas (MMC), ya que éstas nos permiten almacenar la información geométrica del álabe resultado de las mediciones y manipularlas en algún sistema de Asistencia Computarizada como puede ser el AutoCad.
Antes de medir es necesario preparar los dibujos del álabe indicando todas las dimensiones necesarias para definir el diseño completo del álabe, así como las superficies, ejes de referencia, etc .
. En el capítulo 2 hemos mostrado las dimensiones de forma y posición principales del álabe, que nos servirán para la elaboración de los dibujos de medición. En las siguientes figuras se muestran los dibujos de medición del álabe muestra.
P·ara nuestro caso específico las medicion~~ del álabe se realizaron en una MMC de Control Numérico Computarizado marca (F. RotoncM de fabricación Italiana, de configuración de columna , la mesa de trabajo se desplaza en el eje X, el eje Z está montado sobre un brazo vertical y se desplaza a traves de una columna en el eje Y. El modo de funcionamiento es motorizado asistido por computadora donde se efectúan los movimientos de palpado accionando una palanca de control, y en el modo de funcionamiento por control numérico directo, la ejecución de una secuencia de mediciones se realiza de manera automática.
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ITESM DIMENSIONES PRINCIPALES DEL ALABE MUESTRA
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA
IME511MEN R SIS1DIAS DE IIIANUF' AC1\JRA 1
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ITESM DIMENSIONES PRINCIPALES DEL ALABE MUESTRA
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA IIAES'Tlllo\ EJI SIS1EMAS DE lilANUF'AC'T\JRA R 1
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NOMBRE DEL ALABE
ALABE MOVIL
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DTA - 001
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FECHA NOIIIIIE Y F1IM
26
ITESM
DIVISION GRADUADOS Na.DE ETAPA
~: MANUF'AClURA R 1
DIMENSIONES PRINCIPALES DEL ALABE
Na.DIBWO DEL NOMBRE DEL Al.ABE Al.ABE
ALABE MOVIL
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FIRMA
F'EDiA NCIIEIIE Y FIIMA
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DTA - 001
PAGINA PAGINAS
3 / 3
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Medición del álabe
Las mediciones de este tipo de piezas las podemos dividir en dos partes:
l. Medición de la raíz. Para posicionar el álabe en la mesa de la MMC, es recomendable el uso de una mesa magnética para una mayor flexibilidad en la sujección. Para medir la raíz utilizaremos las funciones de geometrías definidas del programa de la MMC, como son la determinación de líneas, círculos, intersecciones, etc. El primer paso es definir un plano de referencia en donde nuestro Sistema de Coordenadas (SC) esté orientado, este plano de referencia deberá estar indicado en los dibujos de medición. El siguiente paso será alinear un eje del SC a otro plano definido en el dibujo. En este punto ya tenemos definido nuestro SC, el paso siguiente es definir nuestro punto de origen de acuerdo a los dibujos. Una vez generado nuestro SC de la pieza se puede iniciar la medición de la raíz. Para medir la raíz consideremos el álabe de frente tal como se muestra en la figura (3.2) y pensemos que vamos a medir sólo el contorno del perfil de la raíz. Entonces las superficies que van definiendo el contorno las podemos considerar como líneas rectas que se intersectan, así pues cada superficie deberá ser medida como una línea recta y proyectada al plano de referencia del SC de la pieza. La intersección de dos rectas nos definen un punto, por lo tanto en las intersecciones de las rectas vamos a generar los puntos coorde_nados que nos van a ir definiendo la geometría de la raíz. Estos puntos resultado de la medición los podemos transportar al ambiente gráfico computacional° por medio del Autocad y generar el dibujo de la raíz. Una vez obtenido el dibujo en el Autocad resulta muy fácil la acotación dimensional de la pieza. Para la medición de los planos inclinados que presenta este tipo de plataforma del álabe, necesitaremos medir los planos para determinar su inclinación y sus líneas de intersección con los planos vecinos que nos permitan elaborar los dibujos resultado de la medición.
28
Plano ole referencia.
Puntos ole lntersecclon
Llneo.s ole contorno
Figura 3.2 Vista del corito.rno del perfil de la raíz del álabe
2. Medición del perfil de la paleta del álabe. Para medir el perfil del álabe utilizaremos el programa de medición de superficies complejas de la MMC. Este programa realiza una compensación del barrido del palpador sobre la superficie de medición, en el cuál computa los puntos coordenados que nos van a definir la geometría de la superficie medida, y utilizando el modo de medición automática o de Control Numérico Computarizado podremos medir rapidamente el perfil de nuestro álabe indicándole únicamente los límites de nuestra superficie cuidando que la trayectoria del palpador no presente colisiones con ningún objeto o con el mismo álabe. Es muy importante seleccionar la posición de medición del álabe para evitar tanto como sea posible el mover el álabe para medir el lad<;> cóncavo y el convexo del perfil, ya que ésto pudiera generar errores de repetibilidad en nuestro SC de la pieza, además de asegurarnos una mayor continuidad en los puntos de transición en el perfil (lado cóncavo y convexo). Una vez graficados los puntos de coordenadas del perfil en el AutoCad y haberlos unido por medio de Polylíneas -líneas sofisticadas- probablemente podamos notar pequeñas discontinuidades en el perfil generado, ésto es debido a que los puntos han sido unidos por medio de líneas rectas. En estos casos es recomendable ajustar el perfil por formas curvas definidas. Estas líneas se pueden ajustar a curvas "Splines". Estas curvas son un tipo especial de las curvas de Bezier que pueden ser ajustadas en forma cuadrática o cúbica dando continuidad al perfil. Se debe tener cuidado con el método de ajuste f)ara no sobrepasar los límites de tolerancia de aproximación de perfiles los
29
cuales nos aseguren el cumplimiento de las dimensiones del álabe, objetivo de la Ingeniería Inversa. Para el caso de nuestro álabe no fue necesario el ajuste debido a que el diseño del perfil está definido por dos arcos unidos por rectas tangentes.
Finalmente se presentan los dibujos del álabe con sus dimensiones, tolerancias de forma y posición, así como las condiciones especiales de acabado superficial, que nos servirán para la elaboración de los dibujos de maquinado, necesarios para la fabricación del álabe que contendrán las mismas características a las del diseño original.
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No. ITESM AL.ABE MUESTRA CON DIMENSIONES
DTA -002
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA
IWSl1IA EN R SISTEMAS DE IIANUFAC'IURA 1
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Plllno de Ref'erenclll
24,70
-a.1 37. 00
46°40'
PARA MAN U FACTURA
No.DIBUJO DEl. NOMBRE DEL ALABE ALABE
PAGINAS
DTA -002 ALABE MOVIL
PAGINA
1 / 3
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REVISO: APROBO·
FECHA NOIIBRE Y FIRMA
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ITESM ALABE MUESTRA CON DIMENSIONES PARA MANUFACTURA
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA == ':: IWIJF'AC1UIIA R 1
12.10
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No.DIBWO DEL NOMBRE DEL Al.ABE Al.ABE
DTA - 002 ALABE MOVIL
5.00
2.50 2.DD
J.50
No.
DTA - 002
PAGINA PAGINAS
2 / 3
Data 11• •111•
J,00
t-- 5.70
31.00
18.50 Pla.no d• ReFerenclll 7.90
o -R R7.90 10 -
R12.95
20.00
F'ECH,\ NOIIBRE Y FIRMA
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ITESM
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA
:=:: IIANUFAClUIIA R 1
D 13.14 *1•19
•
DIMENSIONES PRINCIPALES DEL ALABE
No.DIBUJO Da NOMBRE DD. ALABE Al.ABE
DTA - 002 Al.ABE MOVIL
R0.38
Fmlo\ NIIIIIIAE Y FIIIM
No.
DTA - 002
PAGINA PAGINAS
3 / 3
APROBO:
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Álabe muestra dibujado en AutoCad
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CAPITULO 4
Tecnología para la manufactura de álabes
El desarrollo de este capítulo ha sido dividido en dos documentos:
• SECUENCIA DE OPERACIONES PARA LA MANUFACTURA DE LOS ÁLABES, documento (TTC-005)
• INSTRUCTIVO DE LAS OPERACIONES DE MAQUINADO, documento (TTD-000 A TTD-135)
El primer documento (TTC-005), nos muestra la secuencia de operaciones tanto para la manufactura de los álabes como las inspecciones de calidad, estas últimas se encuentran detalladas en el capítulo 5. El segundo documento (TTD-000 AL 13 5), nos presenta una serie de instructivos detallados para el maquinado del álabe.
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No. ITESM SECUENCIA DE OPERACIONES
TIC-005 CA11P111 llrAIII 111 11111:11
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.DIBUJO DEl. NOMBRE DEl. ALABE PAGINA !PAGINAS ALABE IMEl'l1M EN R1 DTA - 002 ALABE MOVIL IIS10IAI DE MANUf'AC'IUIIA 1 / 6
No. 000 TEXTO DE OP, FASE Op,
MATERIAL. BARRA AISI 422. VER REQUERIMIENTOS l[CNICQS DE ACUERDO AL DOCUMENTO TTQ-001 SUBFASE
FIRMA DE CONTROL OPERACION l[CNICO
No, 005 TEXTO DE OP. FASE Op,
MATERIAL. BARRA AISI 422. VER REQUERIMIENTOS l[CNICQS DE ACUERDO AL DOCUMENTO TTQ-001 SUBFASE
FIRMA DE CONmOI.. OPERACION l[CNICO
No. 010 TEXTO DE OP. FASE 10 Op,
CORTAR BARRA LONGIT\JD L. DE ACUERDO AL SUBFASE A INSTRUCTlVO TTD-005
FIRMA DE CONTROL l[CNICO OPERACION a
ND, 015 TEXTO DE OP. FASE 10 Op,
DESBASTAR SUPERFICIE DE REFERENCIA DE ACUERBO CON EL INSTRUCTlVO TTD-010 SUBFASE · e
..
FIRMA DE CONmOI.. · l[CNICO OPERACION a
No. 020 mero DE OP. FASE 10 Op.
FRESADO DE ACABADO DE LA SUPERFICIE DE SUBFASE e REFERENCIA ·~ DE ACUERDO CON TTD-015
FIRMA DE CONTROL OPERACION b l[CNICO
No, 025 TEXTO DE OP. FASE 10 Op.
DESBASTAR LA SUPERFICIE DE REFERENCIA SEGUN TTD-020 SUBFASE e
FIRMA DE CONmOI.. OPERACION a l[CNICO
1 .,_ r,r DICV 1~ n~ ANO:lnM ~f"l,lj. C'I ADl'IDl'I FlAUA C'C'f"l.l.t. AUTOR~ ~RU.l RnASO: APAnRQ:
IIIZ IIISIIl1[ AlI.WIIII
FE:H NDIIR: 'Y FIIIIIA FE:H NCIIR: 'Y Fllalo\
36
No, ITESM SECUENCIA DE OPERACIONES
TTC-005 CAJIPIII maG m D11CD
Dl"1SION GRADUADOS No.DE ETAPA No.~ DEl. NOMBRE DEL ALABE PAGINA !PAGINAS IWSIIIADI R1 DTA - 002 ALABE MOVIL 2 / 6 U1EMAI DE WANUFAC'IUIIA
No. 030 TEXTO DE OP. FASE 10 Op.
FRESADO DE ACABADO DE LA SUPERFICIE • e• SEGUN m>-025 SUBFASE e
FIRMA DE CONmOL OPERACION b TECNICO
No. 035 TEXTO DE OP, FASE 10 Op.
FRESADO DEL LADO DE LA BARRA • b• DE ACUERDO A m>-OJO SUBFASE e
FIRMA DE CONmOL OPERACION a TECNICO
No. 040 TEXTO DE OP. FASE 10 Op.
FRESADO DEL LADO DE LA BARRA • ,f DE ACUERDO A m>-035 SUBFASE D
FIRMA DE CONmOL OPERACION a TtCNICO
No. 045 TEXTO DE OP. FASE 10 Op.
FRESAR El. FRENTE QE LA- BARRA DE .. SUBFASE E ; · ACUERDO A TTD-040
FIRMA DE CONmOL OPERACION a TECNICO
No. 050 TEXTO DE OP. FASE 10 Op.
FRESAR El. PIE DE LA BARRA DE SUBFASE F ACUERDO A m>-042
FIRMA DE CONmOL OPERACION a TECNICO
Na. 055 TEXTO DE OP. FASE 10 Op.
FRESADO DE LA SUPERFICIE DE CONVERGENCIA DE LA RAIZ SEGUN m>-045
SUBFASE G
INSTHUCTM> DE CONraC>L TTQ-002 FIRMA DE CONmOL OPERACION a TtCNICO
¡..,_,.,.. .. ~ I TTIITl'.I l'.I[ g~,:;1nM .,.,.1-1.& .,, &ftftftft FlAUA
FECHA AUTORES FIRMA REVISO: A.PROBO: lllEZ lmiETIE llWOII
FmiA N011- y F'RIIA F'EDIANOIBIEY F'RIIA
37
No. ITESM SECUENCIA DE OPERACIONES
lTC-005 C&IIPm IIIDIID Da IIIIDI
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No,m¿, DEL NOMBRE DEL ALABE PAGINA !PAGINAS lWSIIM EN R1 DTA - 002 AL.ABE MOVIL 3 IIS'TDIAI DE IWIJFACTURA / 6
No. 060 mero DE DP. íASE 10 Op.
FRESADO DE LA RANURA DE LA RAIZ INSTRUCTlVD TTD-050 suerASE H
FIRMA DE CONTROL OPERACION TECNICO O
No. 065 mero DE OP. íASE 10 Op,
FRESADO DE LA RANURA DE LA RAIZ DEL ~ SUBrASE H DOCUMENTO TTD-055
FIRMA DE CONTROL OPERACION b TECNICO
No. 070 TEXTO DE OP. rASE 10 Op.
FRESADO DE RANURA DE RAIZ DE Al.ABE DOCUMENTO TTD-0150 SUBrASE H
FIRMA DE CONTROL OPERACION e 1tCNICO
No. 075 mero DE OP. rASE 10 Op.
FRESADO DE RANURA DE LA RAIZ DEL Al.ABE DOCUMENTO TTD-0155 SUBFASE H
FIRMA DE CONTROL OPERACION d TECNICO
No. 080 mero DE 0P. rASE 10 Op,
FRESADO DE ANCULOS DE LA RAIZ DEL Al.ABE DOCUMENTO TTD-070 SUBrASE H
FIRMA DE CONTROL OPERACION • 1tCNICO
No. 085 mero DE OP. rASE 10 Op,
FRESADO DE LOS ANGULOS DE LA RAIZ DEL ALABE DOCUMENTO TTD-D75 SUBrASE H
FIRMA DE CONTROL OPERACION f TECNICO
..,_l'\C" DCU ffYTl"I ni:- l:'C"ru .. F'1 a,angn .,, ...... FECHA AUTORES FIRMA RE.VISO: APROBO·
IIIEZ ll&TIE M..E.WIRI
~ N011111E Y FIRMA ~ NDIIIIE Y FIIIA
38
No. ITESM SECUENCIA DE OPERACIONES
TTC-005 C&IIPIII llr.&DO DI 11111m
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.~f DEL NOMBRE DEL ALABE PAGINA !PAGINAS IWBT1M EN R1 DTA - 002 ALABE MOVIL 4 / 6 SS'IDIAS DE MANll"AClURA
No. 090 TEXTO DE OP. FASE 10 Op.
FRESADO DE LOS CHAFl..ANES DEL PIE DE LA RAIZ SUBFASE H DOCUMENTO TTD-080
FIRMA DE CONTROL OPERACION g TECNICO
No. 095 1EXTD DE OP. FASE 10 Op,
FRESADO DEL ANGULO DEL PERFlL DE LA RAIZ LADO DE ENmADA SUBFASE 1 DOCUMEN'TO TTD-085
FIRMA DE CONTROL OPERACION a TECNICO
No. 100 TEXTO DE OP. FASE 10 Op.
FRESADO DEL FILO DEL PERFlL DEL ALABE LADO DE ENmADA SUBFASE 1 DOCUMENTO TTlJ-090
F!RMA DE CONTROL OPERACION b TECNICO
No, 105 TEXTO DE OP. FASE 10 Op.
FRESADO DE LA RANURA DEL FILO DEL PERFIL LADO DE ENTIWlA . ·, SUBFASE 1 DOCUMEN'TO TTD-095
FIRMA DE CONTROL OPERACION e TECNICO
No. 11 O TEXTO DE OP. FASE 10 Op.
FRESADO DEL FILO DE SALIDA DEL PERFIL DOCUMENTO TTD-100 SUBFASE 1
FIRMA DE CONTROL OPERACION • TECNICO
No. 115 TEXTO DE OP. FASE 10 Op. FRESADO DE LOS ANGULOS DE LA PLATN'"ORMA DE LA RAIZ LADO CONCAVO DOCUMEN'TO TTD-105
SUBFASE J
FIRMA DE CONTROL OPERACION a TECNICO
1.,_ .. .,. .. .,..., 1 Tnn'n n~ l:ICVIC!ll'\l.l c-rru.& '"1 •""""' FIRMA F'ECHA AUTORES FIRMA RE.VISO: APROBO:
lmllmETIE~
Fmt\ NOIBE T FRIA FECHA N0IIIE T FRM
39
ITESM Na.
SECUENCIA DE OPERACIONES TIC-005
CUll'UI mADO m DIDI
DIVISION GRADUADOS Na.DE ETAPA Na.~O DEl. NOMBRE DEl. Al.ABE PAGINA !PAGINAS IWSTIM EN R1 DTA - 002 ALABE MOVIL lll'IDIAI 11! MNIJf'ACTURA 5 / 6
Na. 120 mero DE OP. f'ASE 10 Op.
f'RESADO DEL TETON DEl. Al.ABE DOCUMENTO TTD-120 SUBF'ASE 1(
INSTRUCT1V0 DE CONTROi.. TTQ-004 FIRMA DE CONTROL
OPERACION TECNICO a
No. 125 mero DE OP. f'ASE 10 Op.
f'RESADO DEl. PERFIL DEl. Al.ABE DE ACUERDO AL PROGRAMA DE CAM SUBF'ASE 1(
INSTHUCT1V0 TTtl-125
FIRMA DE CONTROL INS1RUCT1V0 DE CONTROL TTQ-OOJ TECNICO OPERACION b
No. 130 TEXTO DE OP. f'ASE 10 Op.
f'RESADO DE LOS ANGULOS DE LA PLATAF'ORMA DE LA RAIZ DEL ALABE LADO CONVEXO SUBFASE L INSTRUCT1V0 TTD-127
Fl~MA DE CONTROL OPERACION TECNICO a
No. 135 mero DE OP. f'ASE 10 Op.
f'RESADO DE LOS ANGULOS DE LA PLATAF'ORMA . l.A RAIZ DEL Al.ABE LADO CONVEXO . SUBF'ASE M . DOCUMENTO TTtl-128
FIRMA DE CONTROL OPERACION TECNICO a
Na. 140 TEXTO DE OP. f'ASE 10 Op.
PULIDO DEL PERFlL DEL Al.ABE INSTHUCTlVO TTtl-1 JO SUBFASE N
FlRMA DE CONTROL OPERACION a TECNICO
No. 145 TEXTO DE OP. f'ASE 10 Op.
ACABNXJ DEl. Al.ABE DE ACUERDO AL INSTRUCTM> TTD-135 SUBF'ASE o
FIRMA DE CONTROL OPERACION a TECNICO
.,_ f'II:' DCY 'TF"Yffl ni:' ,.,. ·- F'E'CHA r, .. cinan ~Du.t.
FECHA AUTORES FIRMA REVISO: APROBO: 1m lmElEME.WOII
rn:HANOIBIE:YFllllA rn:HA Nll&IE y FRM
40
ITESM No,
SECUENCIA DE OPERACIONES lTC-005
W1P1111 :IIDDO III IIIIICD
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.DIBUJO DEL NOMBRE DEL ALABE PAGINA !PAGINAS ALABE IMEl1IM DI R1 DTA - 002 ALABE MOVIL IISTDIAI DE MAN\FAC'TURA 6 / 6
No. 150 TEXTO DE OP. Op.
INSPECCION DIMENSIONAL Y VISUAL DEL ALABE TERMINADO INSTRUCTM> TIQ-005
FIRMA DE CONmOL TECNICO.
No. 155 TEXTO DE OP. Op.
INSPECCION POR PAR'TlCULAS MAGNETlc:AS DE ACUERDO AL ISNTRUCTM> TTQ-007
FIRMA DE CONmDL TECNICO
No. 160 TEXTO DE OP. 0p.
RE.VISION DE CERTIFICADOS DE CALIDAD, REGlffiOS DE MEDICIONES Y PRUEBAS DE ACUERDO AL PLAN DE CONmOL DE CALIDAD
FIRMA DE CONmOL. RECI~ LOS RESULTADOS EN EL DOCUMENTO
TECNICO TTQ-001
No. TEXTO DE OP. 0p.
.,
FIRMA DE CONmOL TECNICO
No. TEXTO DE OP. Op.
FIRMA DE CONmOL l[CNICO
No. TEXTO DE OP. Op.
FIRMA DE CONmOL TECNICO
i LO- .. .,. D.,., ITF'Yffl neo ~CHA i:, &.Angn F1INA F'ECHA AUTORES FIRMA REVISO: APROB0:
IIIZ!ml(ITTAlf.WIRI
flJ:tM N0IIIIE ., F'RIIA fll:tM NDIIIIE Y fRM
41
ITESM CORTAR LA BARRA DE ACUERDO A LA LONGITUD INDICA
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.DIBUJO DEl. NOMBRE DEl. Al.ABE Al.ABE :=:: 1o1NUAC1URA R 1 DTA - 002 ALABE MOVIL
L•88.5
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0 Loc~--lJ:11 tol1ronclo1 no 11-lflcoda1 olu1tarla1 a JS11 v 1111
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F'ECHA .&UTORE! FIRMA
FE:CHA NOIIIIIE Y F'RIIA ~ N0IIIIE Y FIIIM
42
ITESM No.
DESBASTAR LA SUPERFICIE DE REFERENCIA • a• TID - 010
CAKPm IIIWIII la 11111m
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.DIBUJO DEI.. NOMBRE DEI.. Al.ABE PAGINA !PAGINAS Al.ABE IWSTIMDI R1 DTA -002 ALABE MOVIL 1 llli!EMAI DE IWU"AClUIIA / 1
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FECHA AUTORES FIRMA REVISO: APROBO: lllf1 llmETIE MI.WIRI
FECHA NOIIIIIE Y FIRMA FECHA 1101111[ Y FRIA
43
ITESM Na.
FRESADO DE ACABADO DE LA SUPERFICIE • a" no - 01s
CAIIPm lniDO • Dlll:ID
DIVISION GRADUADOS Na.DE ETAPA Na,malJf DEl. NOMBRE DEl. ALABE PACINA rAGINAS IIWSIIIAEJt R1 DTA -002 ALABE MOVIL 11S1EMA1 DE lilANUF'ACTUIIA 1 / 1
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F'F'r.M& .llRnlal"C; FlRLll REVIC:n· .lPDnAn-IIE IIIS!iETE ALI.WIJII
Fmio\ NIIIIH T FllllM Fmio\ N0IIR: ' fllM
44
No. ITESM DESBASTAR LA SUPERFICIE DE
REFERENCIA DE ACUERO CON EL DIBUJO TTD - 020 CAIIPIII m.am m: IIID:ID
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.DIBWO DEL NOMBRE DEL Al.ABE PAGINA tAGINAS Al.ABE IWSYIIADI R1 DTA -002 ALABE MOVIL 1 m1DIAI DE MANUF'AC'TURA / 1
1 1
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FECHA AUTORES FIRMA REVISO: -DnRln•
1112 ll&TT[ U.wolJ
FEDiA N0IIIIE Y RIIIIA FECHA NOIIIRE Y FRIM
45
ITESM Na,
FRESADO DE ACABADO DE LA SUPERFICIE • e" TTD - 025
CAlll'ml lftmll DI 111111:0
DIVISION GRADUADOS Na.DE ETAPA Na.DIBWO DEL NOMBRE DEL Al.ABE PAGINA !PAGINAS Al.ABE MAE!1'IM DI R1 DTA -002 ALABE MOVIL 1 SIS1DIAI DE MANUF'AC'TUIIA / 1
OID.D2r--i ~ e
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F'ECHA AI/TORES FlRMA REVISO: APROBO: IIIZ IIISSETIE l.EJNOII
FECHA NOIIIIIE Y FllllM FECHA NIIIIIIE Y FRM
46
ITESM FRESAR EL LADO DE LA BARRA • bª DE ACUERDO CON EL DIBUJO
Na,
TTD - 030
DIVISION GRADUADOS Na.DE ETAPA Na.DIBUJO DEl. NOMBRE DEl. Al.ASE Al.ABE
PAGINA jPAGINAS
/ 1 ~ ':: MANUF'AC'TURA R 1 DTA -002 ALABE MOVIL
1 e
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riDlo.02
b --lr I I0.051 A,C
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1 1
La, tol1rancla1 na ND1clflcada1 arustarta, a Js11 v r,11
FECHA AUTORES FlRMA REVISO: APROBO:
47
ITESM No.
FRESAR EL LADO DE LA BARRA ªá DE ACUERDO CON EL DIBUJO TID - 035
CAIIPDI mADO 111 11111:D
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.DIBUJO DEL NOMBRE DEL Al.ABE PAGINA 'PAGINAS Al.ABE IMEJfflM EN R1 DTA -002 ALABE MOVIL 1 SIS'IDIAI DE MANUF'AC'lURA / 1
~ 1· A=24.5 ·1 1 fl e
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LJ:11 tol1ranclaa no 11.,...,lflcada1 aluatarta1 a JS11 y 1111
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FECHA AITTOAE:S FIRMA REVISO: AP~An-HE ll&iETIE ,tf.WOII
~ NOIIIIIE Y FRIIA FEJ:Ho\ NOIIIIIE Y FRM
48
ITESM Na.
FRESAR EL FRENTE DE LA BARRA A UNA LONGITUD L=65.5 no - 040
C&IIPIII IIUDO m 111111:111
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA Na,~O DEl. NOMBRE DEl. ALABE PAGINA IPAGI~ IN511MDI R1 DTA -002 ALABE MOVIL IIISlDIAI IIE IWU'AC'MIA
, / ,
f----1110.051 B,D 1 VISTA •A•
L•65.5 38.5
A ~ 11
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L.a1 tolaranclaa no a1HClflcada1 a)u.tar1a1 a JS11 V 1111
... _ ftr' '""" ,WYffl I\C' l"l"r.MA .,, . ..,.. ..... C'IDU&
FECHA AUTORES ARMA REVISO: APROBO: 1112 IIBElE ,u.waa
FECHA N0IIBIIE Y FlllM FECHA N111111E Y FRM
49
No. ITESM FRESAR EL LADO OPUESTO DE LA BARRA
A UNA LONGITUD L=65.5 TTD - 042 CMIPIII ~ m IIIIIICO
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.~EO DEL NOMBRE DEL ALABE PAGINA IPACINAS IMESTIIAEN R1 DTA ALABE SSTEYAI DE MANUFACTURA -002 MOVIL 1 / 1
~---fllo.051 B,D 1 VISTA •r
L•65.5 JB.S
[!] A
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1 1
La1 tol1rancla1 no 91-.elflcado1 olu1tarfo1 a JS11 v 1,11
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FECHA .llrmRi:,:: FIRMA REVISO: .APRQr::it\: 1112 IIIS5ETl[ l.E.WOII
FmiA N0IIIIE Y FIAIIA FECHA NCIIIIIE Y FIIIM
50
ITESM C&IIPIII lll'ADII m 11111CD
FRESAR LA SUPERFICIE DE CONVERGENCIA DE LA RAIZ LADO CONCAVO
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.~EO DEL
DTA -002 IME5IIM EN SIS'IDIAS DE lilANJf'ACTUIIA R1
VISTA A
~ in -
mj VISTA W
1·1 37.5
1 l +--
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clflcada1 a u.torta, a
FIRMA
NOMBRE DEI. ALABE
ALABE MOVIL
F'EDiA NDIIIIRE 'f FIRMA
No.
TID - 045
PAGINA
1
VISTA B
PAGINAS
/ 1
51
ITESM FRESADO DE LA RANURA DE LA RAIZ DEL ALABE
DIVISION GRADUADOS Na.DE ETAPA IMESIIM EN 1U1EMA1 m: UANUF'AC'l\JRA R 1
29.5..u VISTA W
1 1
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T
No.=¡ DEL NOMBRE DEL. ALABE
DTA -002 ALABE MOVIL
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Na.
TID - 050
PAGINA PAGINAS
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v'
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TAT
APROBO:
Fmio\ NDMIIIE Y FIRMA
52
ITESM FRESADO DE LA RANURA DE LA RAIZ DEL ALABE
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA IWSTIIAEM 11S1EMA1 DE IWIUFAC1UIIA R 1
No.DIBWO DEL NOMBRE DEL Al.ABE Al.ABE
DTA -002 ALABE MOVIL
ii U1 ai -
T
FECHA AUTORES
VISTA W
1
T w
lflcada• a u.tarta• a
FIRMA
F'EDlA NOIIIIIE Y FRM
No.
TID - 055
PAGINA
1
e
APROBO:
PAGINAS
/ 1
w
53
ITESM CAIIPIII auDO m llllllD
FRESADO DE LA RANURA DE LA RAIZ DEL ALABE
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.~ DEL NOMBRE DEL ALABE
ALABE MOVIL =:':: IIAIIFAC1111A R1 DTA -002
"1STA W
1 +---3
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No. ,
TTD - 060
PAGINA PAGINAS
1 / 1
w
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A-A
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54
ITESM CAlll'III IIUIIO m IIIIIDD
FRESADO DE LA RANURA DE LA RAIZ DEL Au\BE
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.~Uf DEL
DTA -002
NOMBRE DEL Al.ABE
ALABE MOVIL = ':: IWU'ACIUIIA R 1
VISTA W
1
f A .___,___ ........ ___.,....,__. 111
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lflcodaa o u.tarta• o
FIRMA
No.
no - oss
PAGINA PAGINAS
1 / 1
w
APROBO:
55
No.
ITESM ,
FRESADO DE LOS ANGULOS DE LA RANURA DE LA RAIZ DEL ALABE no - 010
CA11Pm mAIII m 111111111
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.~ DEL NOMBRE DEL ALABE PAGINA rACINAS IMEIIIII\ DI R1 DTA -002 ALABE MOVIL 1 lll1EMAI DE IIANUF'AC'IIIIA / 1
VISTA W
~ 1 -
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FRESA
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w.- Dnl TDrTD n~ F'E'l'.:HA ~ "ª"ª" "'ª"" ~ AlJTORES FIRMA REVISO: AP~
1117 ll&iEl1E llWIRI
F'ECH4 NIIIIR: Y FIIM FEIH. NIIIR Y FIIM
56
ND. ,
ITESM FRESADO DE LOS ANGULOS DE LA DE LA RANURA DE LA RAIZ DEL ALABE no - 075
1:AMPmm.1111m11111m
DIVISION GRADUADOS Na.DE ETAPA Na.DIBWO DEL NOMBRE DEL ALABE PAGINA !PAGINAS AlABE IMBTIMIN R1 DTA -002 ALABE MOVIL 1 / 1 atDIAI IE IWIIF'ACIUIIA
VISTA W v1 1 - 1cp
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FECHA &1nniw,;;: FIRMA REVISO: .t.PRnRn• tmtm5ETIEMEMIIII
FECHA NOIIIIIE Y ~ FECHA N0IIIIE y fllM
57
ITESM FRESADO DE LOS CHAFl.ANES DEL PIE DE LA RAIZ
DIYISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.DIBWO DEL NOMBRE DEL ALABE ALABE
No.
no - oso
PAGINA PAGINAS
::: :: MNIFAC'1\IIA R 1 DTA -002 ALABE MOVIL 1 / 1
•,1 VISTA W
1
w
T T
FRESA Detalle •o•
* A-A
11111111• lflcada1 a ulltarla1 a
APROBO:
FmlA NIIIIIIIE T FIIIIM
58
ITESM
- - • 11111111
FRESAR EL ANGULO DEL LADO DE ENTRADA DE LA RAIZ
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.DIBUJO DEL NOMBRE DEL Al.ABE ALABE
Na. ,
no - aes
PAGINA PAGINAS == ': IIANUF'AC'I\IIA R 1 DTA -002 ALABE MOVIL 1 / 1
VISTA W
5.20
w
T T
D1tall1 •,1
FRESA
lflcada1 a u.tarta, a
FIRMA APROBO:
FECHA NDWIIIIE Y FIIIIM
59
ITESM FRESAR EL FILO DE ENTRADA DEL ALABE
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.mellf DEL NOMBRE DEL Al.ASE = ':: IWU'MmN R1 DTA -002 ALABE MOVIL
·1 [3 ~
' w
~
lflcada1 a ultarla1 a
FIRMA
FECHl IDIIIIIE T FIIIIM
No. ,.
TTD - 090
PAGINA PAGINAS
1 / 1
VISTA W f/ // O.OS A
d b~
APROBO:
60
Na. ,· ITESM FRESADO DE RANURA LADO
DE ENTRADA TID - 095 c....-•111111:D
DIVISION GRADUADOS Na.DE ETAPA Na.~ DEL NOMBRE DEL ALABE PAGINA !PAGINAS IMESIIII\IN R1 DTA -002 ALABE MOVIL 1 1 al1EMAI IIE IWU'ACnllA /
VISTA W ~ 1· 34 ·ir: 3.5 [5 ~ ¡-i"lo.osl A 1
~ I!! •
~~ t ~-----
w
----- ·- - - --~ d b~
~~ri .~T~T
Lae talarancla1 na am111clflcada1 alulltarla1 a JS11 v 1111
IM. n~ • .,., WYTr! ni' DCUIO,I""' ~,.... .. r:, ......... F'11Hü
FECHA &lJTCRES FIRMA REVISO: ....... __
IIIZ lll&TIE UWOII
~ NCIIIIIE Y FRIM ~IGIR:YFRIA
61
No.
ITESM FRESADO DEL FILO DE SALIDA DEL ALABE TTD 100
C&IIPIII .... llllrat
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.~ DEL NOMBRE DEL IUi!E. PAGINA PAGINAS
IMBnlAEN R1 DTA -002 ALABE MOVIL 1 1 a1EIIAI DE IWU'AC'I\IIA /
VISTA W
11 o.os e
a
1.3
~ d
w •
lflcada1 a ulltarla1 a
FlRMA APROBO:
F'EDIA NIIIIIE y FRlo\
62
ITESM
--·111111» FRESADO DE LOS ANGULOS DE LA
PALTAFORMA DE LA RAIZ (CONCAVO)
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA Na.~¡ DEL NOMBRE DEL Al.ABE
~ ':: IINU'ACIIIIA R 1 DTA -002 ALABE MOVIL
12.1*11J11 11 '.:H
VISTA W
_
1
• _33_.a __ ~I) ----------------- 2"J2·r _____ _ w
lflcadaa a ulltarta1 a
fEIH IIIIIIE Y FIIIIIA
Na. ,,
TTD - 105
PAGINA PAGINAS
, / 1
63
ITESM FRESADO DEL TETON DEL ALABE
Dl~SION GRADUADOS No.DE ETAPA = ':: IWU'AC1\IIA R 1
1
T T 13.s-u
11.5 .
NOMBRE DEL ALABE
ALABE MOVIL
7.5
No. ,
no - 120
PAGINA ,
APROBO:
PAGINAS
/ ,
,10.11
FEDM NIIIIIRE Y FIRMA
64
ITESM FRESADO DEL PERFIL DEL ALABE DE ACUERDO CON EL PROGRAMA DE CAM
No.
no - 12s
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.~ DEL NOMBRE DEl. ALABE PAGINA PAGINAS
~ ':: MAIU'ACl\llA R1
VISTA ªAª
l
DTA-002-02 ALABE MOVlt 1 / 1
lficadaa a u.tarta• a
RMA
Dmax :t: 0.15
A
NOTA:
LAS DIMENSIONES DEL PERFIL SEGUN DOCUMENTOS DTA-002-02 Y DTA-002-03
FEDIA N0IIIE Y FIRMA
65
ITESM FRESADO DE LOS ANGULOS DE LA PLATAFORMA DE LA RAIZ LADO CONVEXO
EN DOS PASOS
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.DIBWO DEL NOMBRE DEL ALABE Al.ABE
~:: IWIFAC'I\IIA R, DTA -002 ALABE MOVIL
Na.
TID - 127
PAGINA PAGI~ , / ,
VISTA •yt VISTA •yt
+G.15 -0.1 12.e+o.m 111-u
w p
clflcada1 a u.tarta, a
FIRMA APRDBD:
66
ITESM FRESADO DE LOS ANGULOS DE LA PLATAFORMA DE LA RAIZ (CONVEXO)
EN DOS PASOS DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA INSIIMDI lll'IDIAI DE IIANlFAC'I\RA R 1
No.~EO DEL NOMBRE DEL ALABE
DTA -002 ALABE MOVIL
1
48'45'
lflcada1 a ulta r1a1 a
FlRMA
No.
TTD
PAGINA
1
128
PAGINAS
/ 1
;I
67
No. ITESM PULIDO DEL PERFIL DEL ALABE
TfD - 130
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA
~ ':: IWIFAC1UIA R1
VISTA •A•
1
No.~ DEL NOMBRE DEL ALABE PAGINA PAGINAS
DTA-002-02 ALABE MOVIL 1 / 1
Dmax :t: 0.15
NOTA:
LAS DIMENSIONES DEL PERFIL SEGUN DOCUMENTOS DTA-002-02 Y DTA-002-03
A
FE:HA NDIIR Y FIIIIA
68
No. r
ITESM ACABADO DEL ALABE DE ACUERDO AL DIBUJO TTD - 135
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA
IMESIIMIN R n1EMAI DE IWU'ACllllA 1
No,ilti'f DEI.
DTA -002
NOMBRE DEI. Al.ABE
ALABE MOVIL
NOTAS
PAGINA
1
PAGINAS
/ 1
REDONDE:AR LOS FU.OS DE LA RAIZ CON r-1.5
REBABEAR 10005 LOS FILOS
69
CAPÍTULOS
Plan de Control de Calidad del Alabe
En este capítulo se presentan una serie de instructivos para realizar el control y el registro de las dimensiones principales que deben asegurar los limites de tolerancia especificados.
Estos instructivos están clasificados como documentos (TTQ-001 al TTQ-012)
70
ITESM No.,
PLAN DE CONTROL DE CALIDAD TTQ-001 CAIIPIII mADD m 1111D DEL ALABE MOVIL R 1 (1)
DIVISION GRADUADOS PAGINA !PAGINAS IMESTIIADI al'IDIAI IIE IWAFAC'I\IRA 1 / 2 No.
DESCRIPCION DE LAS PRUEBAS 1~ CONraOLADO POR
DE ,,._ 1 m •• L NOTAS! INSPEC. DE CONTROL REQISTlffl INlt.NNO u; •-~•
1 2 J 4 5 1
VERIFlCACION DE LOS CERTlFl-CADOS DEL MATERIAL NORMA
1 SEGUN REQUERIMIENTOS TECNICOS DEL
~ MATERIAl..
INSPECCION DEL ACABADO TTQ-002 DEL PIE DEL ALABE
2 - CONVERGENCIA (01 +a4,) ~ 1DOS Al.ABES
TTQ-009
INSPECCION DE DIMENSIONES TT0-004 3 DE LA RAIZ Y DEL TETON
~ 100I ALABES
TTQ-012 ...
INSPECCION DE DIMENSIONES TTQ-003 4 DEL PERFlL
~1
SU POSICION Y RUGOSIDAD DESPUES DE RECllFlCARLO, ELEGIR Al..EATORIAMENT[ 10:1 DE LOS ALABES
INSPECCION DIMENSIONAL Y TTQ-005 5
VISUAL DEL ALABE TERMINADO
~ 1001 Al.ABES
TTQ-006
CONTROL POR PARTICULAS TTQ-007 MAGNETICAS
6 PARA DETECTAR RAYAS Y GRIETAS
~ 1001 DE LOS Al.ABES
NOMBRE TURBINA
Na.DE REY TEXTO DE REVISION FECHA ELABORO FIRMA FE:CHA AUTnlal'"!I:: FIRMA REVISO: APAnAn• No.PROYECTO MF\n .,,.., ... ___
FEC* NCIMIIIE Y FRIA FECHA NIIIIRE Y FRIA
71
No.,
ITESM PLAN DE CONTROL DE CALIDAD ·TTQ-001
CAMPIII amDD m 111111111 DEL ALABE MOVIL R1 (1) DIVISION GRADUADOS PAGINA !PAGINAS IMElnM EN arEMAI DE IWIIFACUIA 2/2 No.
DESCAIPCION DE lAS PRUEIWi 1~ CDNmOLADO POR
DE I ~~ ~Nllinl NOTAS! INSPEC. DE CONTROL REGISTRO 1 2 J 4 5 1
VERIFlCACION DE TODOS LOS REGISTROS DE CALIDAD TTQ-008
7 V DOCUMENTARLOS
~
~
~ .. . .
~
~
~ - NOMBRE 1\JRBINA
No.DE IIEV mero DE REVISION FECHA EI.AB0R0 FIRMA FECHA AllfflRES i::IDU.& 1 Dl:\ACl'\o 4.DDl'\DI'\• No.PROYECTO
IM~ ... p ···---
FECHANIIBIE:YFIIIIA FEDIA NOIIIIIE Y FIRIIA
72
No.,
ITESM INSTRUCTIVO PARA LA INSPECCION DEL TIQ-002 ACABADO DEL PIE DE CONVERGENCIA
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA IMESIIMIN llllDIAI m: MANlFAC1URA R 1 (1)
No.DIBUJO DEL. NOMBRE DEL. ALABE ALABE
DTA-002 ALABE MOVIL
1. MEDICION DE PLANICIDAD UTILIZAR UNA MESA MAGNETICA CON REGLA DE SENOS APafNJA SOBRE UNA MESA DE GRANITO. AJUSTAR LA MESA REGLA DE SENOS CON EL. ANGULO • POR MEDIO DE BLOQUES PAmoN ªW' A UNA PRECISION DE 0.005 mm.
INDICADOR DE CARAT\JLA
PAGINA PAGINAS
1 / 2
BASE P~ ,INDICADOR
MESA DE GRANITO J BLOQUES PA'mON
MESA MAGNETICA
------------------------NOMBRE TURBINA
No.DE REY mm> DE REVISION FECHA ELABORO FlRMA FECHA AUTORES FlRMA REVISO: APROBO: No.PROYECTO
HEANANDEZ A.
73
ITESM INSTRUCTIVO PARA LA INSPECCION DEL ACABADO DEL PIE DE CONVERGENCIA
No.
TTQ-002 CAlll"III IIIIUDD m 1111111
DIVISIOllil GRADUADOS No.DE ETAPA No.~ DEL
DTA-002
NOMBRE DEL Al.ABE PAGINA PAGINAS
R1 (1) ALABE MOVIL 2/2
2. MEDICION DE DIMENSIONES a 1 / a4
Al.ABE
LAS MEDICIONES SE UEVAN A CABO CON CUATRO INDICADORES DE CARATULA. PARA COLOCAR UN NUEVO Al.ABE A SER MEDIDO, SE Lf.VANTA LA PLACA CIRA TDRIA CON LDS INDICADORES DE CARATULA. LOS INDICADORES SE CALIBRAN CON BLOQUES PATRON RECTANGULARES CONFOR ME A LAS DIMENSIONES o1, o2, oJ, Y o4. El. Al.ABE SE COLOCA EN El. DIS POSmY0 ESPECIAL QUE INDICA LA FIGURA LAS DIMENSIONES DE LAS POSICIONES DE LOS INDICADORES DE CARATULA. VERLOS EN El. DOCUMENTO DTA-D02
INDICADORES DE CARATULA VISTA W
w---
INDICADORES DE CARATULA
1----1------------+---+---+----1NOMBRE TURBINA
FECHA FIRMA
ELLIOT 2-NC-15 CHIHUAHUA
.....,........,. ....... "'"=~~:""!"----+--:Fl..:.R=MA:.:....+'R...=E.Vl:.:..SO==-: ---+''""-'-".....,..'----1 No.PROYECTO
2828
74
No.,
ITESM REGISTRO TTQ-009
CAIIPIII IIIDDO m 11111:D INSPECCION DEL ACABADO DEL PIE DIVISION GRADUADOS DEL ALABE CONVERGENCIA a1/a4 PAGINA !PAGINAS INSTIIAEN mTDIAI DE IINU'AC1UIIA 1 / 1
DESYIACIDN DE LAS DIMENSIONES TEDRICAS CON RESPECTO A LAS MEDICIONES CON PRECISIDN (0.001 mm)
NO.Al.ABE , a1 ,a2 ,a3 ,a4 NO.Al.ABE , a1 ,a2 ,a3 ,a4
. '
NOMBRE TURBINA
Na.DE REY TEXTO DE REVISION FECHA ELABORO FIRMA F[CHA AUTORES FIRMA REVISO: APROBO: No.PROYECTO
MnF'7 .. u.,.,.··--
fEDIA N0MH Y FRIA FECHA NCIIR: Y flRIIA
75
ITESM INSTRUCTNO PARA LA INSPECCION DEL PERFIL DEL ALABE
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA IMEl'IIMl!N mmMAI DE UAMFAC'IURA R 1 (1)
w -
No.DIBUJO DEl. NOMBRE DEl. Al.ABE ALABE
DTA-002 ALABE MOVIL
ESCANTIU.ON
No.
TTQ-OOJ
PAGINA PAGINAS
1 / 2
B VISTA W
----1-------------------NOMBRE TURBINA
No.DE AEV mcTD DE REVISION FECHA ELABORO FIRMA Ft:CHA AUTORES FIRMA REVISO: APROBO: No.PROYECTO
HERNANDEZ A.
FEDiA NIMR: Y FIRIIA FECHo\ NDIIH Y FIRMA
76
No.
ITESM INSTRUCTIVO PARA LA INSPECCION DEL PERFIL DEL ALABE trQ-003
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA
R1 (1)
No.DIBUJO DEL ALAEIE
DTA-002
NOMBRE DEl. ALAEIE
ALABE MOVIL
1. LA MEDICIDN DE LAS DIMENSIONES Dmos, 1111 Y Re u.tVARLAS A CABO CON UN MICROMETRO.
PAGINA
2. LAS DESVIACIONES DEl. PERFIL CON REI.ACION AL ESCANTIUDN MEDIRLAS CON CALIBRADORES DE ESPESOR
J. VERIFICAR LA FORMA DEL PERFIL Y SUS DIMENSIONES DESPUES DEl. FRESADO. SELECCIONAR ALEATORIAMENTE 5 ALAEIES Y CADA PRIMER ALAEIE DESPUES DE CADA CAMBIO DE FRESA. DESPUES DEl. PULIDO DEl. PERFIL DE LA PALETA, VERI~ El PERFIL, DI
. MENSIONES Y RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE EN EL 1 OS DE LOS Al.ABES.
]PAGINAS
2/2
1----+------------...,_----1-__ ...,_ _ __. NOt.4BRE lURBINA
Na.DE AEV TEXTO DE REVISION F[CHA ELABORO FIRMA
11
77
No.
ITESM ,
REGISTRO TTQ-011 GIIPIII mADD m 11111:0 INSPECCION DEL PERFIL DE LA PALETA
DIVISION GRADUADOS DEL ALABE PAGINA !PAGINAS IMESIIMEN IIS'IEMAI IE IIANUF'ACTIJRA , /,
NO. PU~ DE CLAROS CON REFERENCIA AL ESCANTIUDN IJ.JBE. DIMENSION TOL MEDICION MEDICION DEL PERFIL
T[ORICA DMAX MEDlllA 1
TEDRICA R1 MEDIDA 2
T[ORICA
:z. MEDIDA J T[ORICA
Zn MEDIDA 4
T[ORICA a. MmlDA 5
TEORICA s MEDIDA 11
NO, PU~ DE CLAROS CON REFERENCIA AL ESCANTlllON Al.ABE DIMENSION TOL MEDICION MEDICION DEL PERFIL
T[ORICA DMAX .......... 1
TEORICA R1 .......... .,
TEORICA 7a ,.P_,_ "
T[ORICA .,_ .......... ¿
T[ORICA B1 ,.P_,_ §
T[ORICA s UP_O_& 8
NOMBRE lURBINA
No.DE RE.V TDCTO DE REVISION FECHA El.ABORO FIRMA FECHA AUTORES FIRMA REVISO: APROBO: No.PROYECTO
HnF'7 Al l=',WJQ11n
Fmlo\ NOIIIIRE Y FIIIIIA Fmlo\ NOIIIIRE Y FRIA
78
ITESM CAMPm IIWIII DI IIIIIIXI
INSTRUCTIVO PARA LA INSPECCION DE LA RAIZ Y DEL TETON DEL ALABE
DIVISION GRADUADOS Na.DE ETAPA IWIT1IA EN ~ DE IWU'AC'l\JRA R 1 (1)
Na,~~ DEL
DTA-002
NOMBRE DEL ALABE
ALABE MOVIL
A
He Hb
Na.
TIQ-004
PAGINA PAGINAS
1 / 2
-=- U-o
M L ---------
G1
GJ G4
1-------,1------------+--+---+------i NOMBRE TURBINA
Na.DE IIEV TDCTO DE REVISION FECHA ELABORO FIRMA FECHA AUTORES FIRMA REVISO: APROBO: No.PRO'r'ECTO
HERNANDEZ A.
111
79
ITESM INSTRUCTIVO PARA LA INSPECION DE LA RAIZ Y DEL TETON DEL ALABE
Na.
TTQ-004
Ol\1SION GRADUADOS Na.DE ETAPA Na.m¿°to DEL
DTA-002
NOMBRE DEL ALABE PAGINA
IMESTIIA EN al'IEMAI DE IIANUFAC'IUIIA R1 (1) ALABE MOVIL
NOTAS:
REAUZAR LAS MEDICIONES EN UNA MESA DE GRANITO O DE ACERO CON UNA PI.ANIT\JD DE 0.01 mm
1. LAS DIMENSIONES •r:, •rr, Y ªLª, REAUZARLAS CON UN MEDIDOR DE AL.1\JRAS CON PRECISION DE 0.01 mm
2. LAS DIMENSIONES ªXd', •xc•, ªXe .. ªXf, ªF", •,- Y ªlit' REAUZARLAS CON UN CALIBRADOR CON PRECISION DE 0.01 mm
J. LA DIMENSION • Aª MEDIRLA CON UN CALIBRADOR DE PROF\JNDIDAD CON PRECIS10N DE 0.01 mm
4. LAS DIMENSIONES ·e,·, ªGt', ·c:r, •e4•, ªE1ª, ªEt', •r;r, ªE4 .. ªES' Y ªElr MEDIRLAS CON UN ESCANTILLON Y CON UN CALIBRADOR DE ESPESORES (PRECISION DE 0.01 mm)
S. El RADIO rt DEl. TETON MEDIRLO CON PLANTI~ DE RADIOS .
1----+---------------------1NOMBRE TURBINA
Na.DE RE.V mm> DE REVISION FECHA ElRIORO FlRMA FECHA AIJTDRES ARMA REVISO: AP!anRn• No.PROYECTO
HERNANDEZ A.
,. 80
No.
ITESM '
REGISTRO TTQ-010 CAIIPIII mADD m 11111m INSPECCION DE LAS DIMENSIONES DE
DIVISION GRADUADOS LA RAIZ PAGINA !PAGINAS IMD'llMEN lll'IWAI DE IWU'AC'I\IIIA 1 / 1
NO. IUIJE. Xa Xc )Cf X. A F G Hb He AE1 4E2 4EJ AE4 AE5 AEII AG1 AG2 AG:l AG4
,,
NOMBRE lURBINA
No.DE REY TEXTO DE REVISION FECHA El..ABORO FIRMA FECHA AUTORES FIRMA REVISO: APROBO: No.PROYECTO
1 MnF'7 .t.l C'. , • .,,...,.
F'ECHi\ NOIIH Y f1RIIA FECHA NOIIH Y FIRMA
81
No.
ITESM REGISTRO 11'0-012
c:&IIPIII mADII m IIIIICO INSPECCION DE DIMENSIONES DEL TETON DIVISION GRADUADOS DEL ALABE PAGINA rAGINAS IWIIIII\ DI IIS1EMAS DE MANUF'ACl\lRA 1 / 1
NO. NO. NO. Al.ABE L .. Q T rt Al.ABE L .. Q T rt ALABE L .. Q T rt
. .
NOMBRE TURBINA
Na.DE REY TEXTO DE REVISION FECHA ELABORO FIRMA FECHA NJTORES FIRMA REVISO: APROBO: No.PROYECTO
HDEZ. ALEJANDRO
FECHo\ IIIIIIIE Y FRIA FECHo\ NOYH Y FRMA
82
ITESM INSTRUCTIVO PARA LA INSPECCION DIMENSIONAL Y VISUAL DEL ALABE
TERMINADO
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA INSTIIADI lll1EMM m: IWU'AC'NIIA R 1 (1)
Q
H
No.DIBWO DEL Al.ABE
DTA-002
J!
NOMBRE DEL ALABE
ALABE MOVIL
No.
TT0-005
PAGINA PAGINAS
1 / 2
VISTA ªYI'
1 1 1
1-----i,------------+--+---+----iNOMBRE TURBINA
~ NOIIIIAE Y FIRMA ~ NCIIIIIAE Y FIRMA
83
ITESM INSTRUCTIVO PARA LA INSPECCION DIMENSIONAL Y VISUAL DEL ALABE
TERMINADO
No.
TTQ-005
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA IWSIIM EN
No.DIBUJO DEL ALABE
NOMBRE DEL Al.ABE PAGINA !PAGINAS
11S1EMAS DE MANUFACTURA R1 (1) DTA-002 ALABE MOVIL 2/2
NOTAS
- LAS LETRAS DESIGNAN LAS DIMENSIONES A MEDIR - LOS NUMEROS ENCERRADOS EN CIRCULO INDICAN
LA INSPECCION VISUAL
DESCRIPCION DE LA INSPECCION
e - LLEVAR A CABO EL CONTROL DE LAS DIMENSIONES QUE SE MUESTRAN EN EL INSTRUCTIVO CON EL 107. DE LOS ALABES ELEGIDOS ALEATORIAMENTE Y DOCUMENTARLOS EN SU REGISTRO
b - LLEVAR A CABO LA INSPECCION VISUAL DE LOS ALABES AL , oo,.;·:
(D CONDICION DE LA SUPERFICIE
@ RUGOSIDAD Y FORMA DE LOS ALABES EN EL PERFIL TANTO DEL LADO DE ENTRADA COMO DE SALIDA
@ VERIFICAR SI LOS ALABES TIENEN LAS MARCAS ADECUADAS
© VERIFICAR EL ESTADO GENERAL DEL REBABEADO DE LOS ALABES
1-----+----------+----+---+-----1NOMBRE lURBINA
No.DE REV TDTO DE REVISION f'ECHA ELABORO FIRMA l--,!Jf'E~CHAi:!Q.....~=~"'lITO~RES~~____uFl!l!RMA!Q.._µR.r.lEVl:2SO!:!.:.: --...µ:l[~:.wtli!AnRllt&.n,,_-----1 No.PROYECTO
HERNANDEZ A.
FED1A NOMBRE T flRIIA FED1A NOMBRE Y FIRMA
111
84
No.
ITESM REGISTRO PARA LA INSPECCION DIMENSIONAL Y VISUAL DEL ALABE ITQ-006
CAIIPUI aw» 111 llllmD TERMINADO
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.DIBUJO DEL NOMBRE DEL ALABE PAGINA !PAGINAS ALABE IMElnMEN IISTBIAS DE IIANUF'ACIURA R1 (1) DTA-002 ALABE MOVIL 1 / 1
wm1DA Xa Xc Xg Xh H T Q La B M
VALOR DE DIBWO
101.ERANCIA
l&I MEDIDA ~ REAL
d z
o a MEDIDA He Hf He A 1 lo rt 1 2 J 4
VALOR DE DIBWO
101.ERANCIA
MEDIDA ! REAL
j
INSPECCION VISUAL DE LOS ALABES 10DX
~o. INSPECCION EVALUACION DE LDS RESULTADOS EN El. INSTRUC' NOTAS l)E CONTROL DESCRIPCION
ACEPTADOS MEJORAR RECHAZADOS
1;2 PERFIL
1 PIE
4:1 OTROS
NOMBRE lURBINA
No.DE REV 1000 DE REVISION FECHA ELABORO FIRMA FECHA AUTORES FIRMA REVISO: APROBO: No.PROYECTO
HERNANDEZ A.
FEDto\ NDIIIIE Y FIRIIA ~ NOIIIIIE Y FIRM4
85
ITESM INSPECCION DE LOS ALABES CON PARTICUL.AS MAGNETICAS
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA
R1 (1)
1. 0BJET1V0 DE LA INSPECCION
No.DIBWO DEL ALABE
DTA-002
NOMBRE DEl. Al.ABE
ALABE MOVIL
No.
no-001
PAGINA
LA INSPECCION CON PARTlCULAS MAGNETICAS. SIRVE PARA INDICAR Y LOCAUZAR LAS FALLAS EN LA SUPERFICIE DE LOS AlABES DE TURBINAS FABRlr.ADOS CON MATERIAL FtRROMAGNETICO.
2. RECLAMENTOS
LOS REQUERIMIENTOS TECNICOS GENERALES QUE SE REFIEREN A LA INSPECCION POR PARTlCULAS MAGNETICAS, ESTAN CONT[NIDOS EN LA SIGUIENTE NORMA:
- ASTIi E709 INSPECCION POR PARTlCULAS MAGNETICAS
J. CAUFICACION DEl. PERSONAL
EL PERSONAL QUE u.EVE A CABO LA INSPECCION CON PARTICULAS MAGNETICAS DEBE HABER TOMADO CURSOS ESPECIALES EN ESTE CAMPO Y DEBE TENER MUY BUENA AGUDEZA VISUAL QUE ADEMAS DEBE SER COMPROBADA
..
t-J.FECHA--=-=+-:-::=:-:Alll~O='R~ES._--4......:.Fl.:.:.:R:MA::....._.µR::==EVl.:.::S~O::....: __ ....... AP:;:.,::.R~OBO=:..: ---1 Na.PROYECTO HERNANDEZ A.
,. 86
ITESM No.,
ESPECIFICACION DE REGISTROS DE CALIDAD TTQ-008
c:&IIPUI .... JIIDII
DIVISION GRADUADOS No.DE ETAPA No.DIBUJO DEL NOMBRE DE1. ALABE PAGINA jPAGINAS Al.ABE IMElnM EN lll'TDIAI IIE MANI.FAC'IUIIA R1 (1) DTA-002 ALABE MOVIL 1 / 1
MATERIAL CANTIDAD DE Al.ABES PLAN DE CONTROL DE CALIDAD
TTQ-001
RESULTADO DEl. CONTROL TTT\JLD DE LDS No. DE REGIS'raO No, REGISTROS NOTAS
ACEPTADO RECHAZADO
1 CONVERGENCIA DEL PIE TTQ-002
DIMENSIONES DE LA TTQ-004 2 RAIZ
DIMENSIONES DEL 3 ACABADO DEL TTQ-003
PERFIL DE LA PALETA
INSPECCION DEL TER-..
4 . MINADO DEL Al.ABE
TTQ-005
5 CONTROL DE LDS TTQ-007 ALABES POR PAR'Tl-
CULAS MAGNETICAS
FECHA AUTORES FIRMA REVISO: APROBO: No.PROYECTO HEANANDEZ A.
FEDIA N01111E Y FIRMA f'ECHo\ NOIIIIRE Y FIRMA
87
Capítulo 6
Materiales para Álabes de Turbinas de Vapor
Existen varios diseños de álabes de turbinas de vapor que operan en diversos rangos de condiciones de vapor. Al final de la etapa de alta presión el vapor se encuentra a alta temperatura, pero de relativamente pequeño volumen específico. En las etapas finales, este mismo vapor tiene gran volumen específico pero relativamente frio. por esta razón los álabes de cualquier etapa experimentan una gran variedad de condiciones tanto de temperatura como de caída de presión durante la operación.
En las etapas de alta presión, los alabes son, debido al flujo volumétrico del vapor, relativamante pequeños. Estos elementos se ensamblan al rotor con un diámetro de la raíz más pequeño, es por esto que desarrollan pequeñas fuerzas centrífugas. pero mientras más altas las temperaturas en estas etapas, las propiedades mecánicas del álabes disminuyen.
En la parte de baja presión, la temperatura del vapor también es baja y las propiedades mecánicas del material no se ven afectadas, pero los álabes son mucho más largos y desarrollan cargas centrífugas altas.
En el escape de la turbina en la zona de baja presión, el vapor contiene humedad que ataca a los álabes provocándoles erosión y corrosión, además de que los álabes son objeto de vibraciones. · · · · ·
Por las razones anteriores los materiales seleccionados para los álabes tienen que ser capaces de operar en condiciones de altas cargas directas y vibratorias, asi como de altas temperaturas durante muchos años (arriba de las 200000 Hrs de servicio) para asegurarlo, los materiales de los álabes deben tener un límite alto de ruptura y fatiga a elevadas temperaturas.
Las propiedades adicionales que necesitan los materiales de los álabes son:
• Buena Emisividad
• Resistencia a la Oxidación
• Resistencia a la Corrosión
• Resistencia a la Erosión
En general la mayoría de los álabes de turbinas de vapor modernas son producidas por un tipo de aleación de acero con un contenido nominal de 12% Cromo.
88
El contenido de Cromo produce propiedades similares que el Carbon en el ~cero como es el de aumentar la dureza, pero es esencialmente sustituido por este, debido a que ofrece ventajas adicionales. ·
El Cromo incrementa el esfuerzo a la ruptura y a la fatiga del material conservando su ductilidad, lo que no sucede con el carbono. Además la presencia de Cromo hace al acen;> resistente a la oxidación particularmente a altas temperaturas y provee buenas caracteristicas al desgaste.
El Molibdeno puede ser usado para incrementar la resistencia a la termofluencia a elevadas temperaturas.
El Manganeso actua como agente desoxidante además de incrementar la dureza del acero.
El Nickel tiene caracteristicas similares al Manganeso, aunque en altas cantidades baja la temperatura de austenitización haciendo al acero inadecuado para aplicaciones a altas temperaturas.
El Vanadio también aumenta la dureza y atambién puede actuar como agente desoxidante suave, pero su principal aplicación es de minimizar granos gruesos durante su operación a altas temperaturas.
El Tusgteno combinado con el Carbón en aceros fotma carburos oe Tugstetno. · Estos ·· · compuestos refinan el tamaño de grano y producen una menor tendencia a carburi~ar. el tusgteno provee cierta resistencia a la corrosión y su uso en aceros martensíticos incrementa la dureza.
El Azufre y el Fósforo son impurezas en el material que debilitan las propiedades mecánicas haciendolo quebradizo, por eso deben ser mantenidos en niveles muy bajos.
Existen tres géneros de "Aceros Martensíticos al Cromo" que se utilizan comunmente en álabes de turbinas de vapor, estos son: AISI 403, AISI 41 O y AISI 422. La composición química de estos aceros se muestra en la tabla 6.1. Estos materiales pueden ser fabricados en barras o en forjas.
89
Tabla No. 6
Composición química de los aceros inoxidables martensíticos para turbinas de vapor. La primera columna indica la composición química media y la segunda el rango ± %.
Clase 410 AISI 403 422
% ±% % ±% % ±% Carbón 0.15 0.005 O. 15 0.005 0.22 0.020 Manganeso 1.00 0.030 1.00 0.030 0.69 0.030 Fósforo 0.04 0.005 0.04 0.005 0.02 0.005 Azufre 0.03 0.005 0.03 0.005 0.03 0.005 Silicio 0.50 0.050 1.00 0.050 0.50 0.050 Cromo 11.5-13.0 0.150 11.5-13.0 0.150 11.0-12.5 O. 150 Molibdeno 0.93 0.050 Niquel 0.60 0.03 0.76 0.030 Túsgteno 0.97 0.050 Vanadio 0.21 0.050
Estos materiales tienen propiedades mecan_1cas que hacen . al acero ~SI 422 para . aplicaciones en rangos de temperaturas elevadas, es decir, · en las primeras etapas de la turbina como es el caso del álabe muestra de este trabajo. Los aceros 403 y 41 O adecuados para las otras etapas. Las propiedades mecánicas de estos tres aceros se muestran en la tabla 6.2.
Tabla No. 6.2
Propiedades mecánicas típicas de los aceros inoxidables para los álabes de turbinas de vapor.
Propiedades Clase de Material Mecánicas
403 410 422 Límite de Tensión 760 760 970 [Mpa] Límite Elástico 570 575 795 0.2% [Mpa] Elongación [%] 23 23 13 Reducción de área 60 60 25 [%] Dureza [Bh] 225 225 293 - 341
90
...
Impacto Muesca V 41 41 23 [J] . Estos valores representan las propiedades mecánicas despues de templados. Estos aceros han sido endurecido previamente calentando los entre un rango de 926 ºC - 1 O 1 O ºC y templados en aceite o en aire.
Requerimientos técnicos de los materiales para álabes de turbinas de vapor En esta sección se describen los requisitos que determinan las condiciones de entrega de las forjas o barras destinadas a los álabes de turbinas de vapor. Para esto se recomiendan una serie de Normas Internacionales que reglamentan las metodologías adecuadas para que el fabricante del Acero Inoxidable cumpla con las especificaciones del material.
REQUISITOS DEL MATERIAL
a) Condiciones de la superficie del material: para determinar si existen discontinuidades tales como fisuras, cascarillas, etc.
b) Dimensiones: que deben ser similares a las que especifican las normas pertinentes
c) Tipo del material: que es la especificación de la composición química y de las propiedades mecánicas del material
. Estos.requisitos vienen descritos en las siguientes normas:
ASTM A276 89a
ASTM A484 A484a
ASTM A565 89
ASTM E30 89
ASTM A370 90
..
Especificaciones para barras de Aceros Inoxidables de altas temperaturas
Especificaciones para los requerimientos generales para Aceros Inoxidables y barras de altas temperaturas
Especificaciones para barras de Aceros Inoxidables martensíticos para serv1c10 a altas temperaturas
Método estándar para el análisis químico de Aceros
Método estándar y definiciones de pruebas mecánicas para Aceros
91
Pruebas para el Control del Material
El programa de pruebas deberá contener los siguientes puntos:
a) Inspección de la superficie
b) Inspección dimensional
c) Inspección de la composición química
d) Prueba de propiedades mecánicas
e) Prueba de dureza
f) Inspección ultrasónica
La inspección de la superficie se realizará en forma visual de acuerdo a las normas actuales obligatorias para el fabricante.
La inspección Dimensional se llevará a e.abo con equipo universal de medición o con escantillones qu_e aseguren las especificaciones dimen_si_onales con la p~eci~ión necesari~.
La inspección de la Composición Química puede llevarse a cabo-con las normas actuales del. fabricante o con las normas antes mencionadas.
La prueba de Dureza se puede realizar de acuerdo a la norma ISO R 79 68.
La prueba de Tensión se puede realizar conforme a la norma ISO R 82.
La prueba de Impacto se puede realizar con la norma ISO R 148 1960.
La inspección ultrasónica que se utiliza para determinar si existes discontinuidades internas del material se puede realizar utilizando la tecnología disponible por el fabricante. Las normas relacionadas son:
ASTM A435 ASTM A577 ASTM A578 ASTM Ell3 ASTM Ell4 ASTM E214 ASTM E317 ASTM E428
92
Certificados de Calidad
Con cada lote de productos, el fabricante estará obligado a entregar un certificado que contenga:
a) Nombre del cliente
b) Nombre o marca del fabricante
c) Número de fundición
d) Composición química de la fundición
e) Resultados de todas las pruebas que contiene este capítulo
Derechos del Cliente
Para el caso del descubrimiento de uno o varios productos que sean incompatibles con los requisitos anteriormente descritos, el o los productos deberán ser rechazados y el fabricante estará obligado a sumistrar el producto que sea compatible con los requerimientos.
. . . .
93
Conclusiones
El proceso de Ingeniería Inversa en álabes requiere de varios aspectos para su adecuado y competitivo desarrollo:
• Es indispensable tener conocimentos en el diseño de álabes para poder realizar la~ mediciones y los ajustes necesarios en las geometrías.
• Se debe conocer e identificar de una manera adecuada, las características del material del álabe.
• Es indispensable elaborar un programa de Control de Calidad del proceso de fabricación de los álabes.
Sin embargo, para un exitoso desarrollo de Ingeniería Inversa, se requiere del uso de Software y equipo especializado, como son las Máquinas de Medición por Coordenadas de Control Numérico con software para mediciones de geometrías libres o complejas, el uso de algún paquete de CAD/CAM, que nos permita generar los resultados de ·las mediciones; así como el programa de Control Numérico de las trayectorias de maquinado de la pieza y por último un centro de maquinado de Control Numérico para que interprete los programas generados previamente.
Actualmente, de las empresas mexicanas que se. dedican a la manufa:ctura de cQmponentes de Turbomaquinaria, la mayoría realizan sus trabajos en máquinas copiadoras; por lo que no desarrollan tecnologías complicadas. Solo algunas compiten en el área de la Ingeniería Inversa, pero no elaboran la documentación del proceso tecnológico ni desarrollan un plan de control de calidad, entregando al cliente unicamente la pieza maquinada. Es en este punto donde resalta la importancia de este trabajo, debido a que se presenta una metodología para la manufactura y el control de calidad del álabe, certificando cada paso del proceso por medio de documentos. Todos estos documentos muestran al cliente sobre la calidad del producto terminado, ya que nos indican los resultados de todos las inspecciones realizadas a la pieza, como son; la certificación de la materia prima, la inspección visual, la inspección dimensional, las pruebas no destructivas, etc.
Por último y en lo que respecta al maquinado del perfil del álabe muestra que indica el Apéndice A, se realizó una inspección dimensional al perfil maquinado en la Máquina de Medición por Coordenadas, donde los resultados fueron comparados con los datos de los documentos DTA - 002 -01 - DTA - 002 -03, coincidiendo con los límites dimensionales indicados.
94
Bibliografia
[l] A. Chevalier, J. Bohen, Guide du technicien enfabrications mechaniques, Hachelte technique, 1984.
[2] Benedykt Wieczorek, Technologia Turbin Parowych, Panstwowe Wydawnictwa Technicien, Wraszawa 1961.
[3] Erick oberg, et al, Machinery handbook, Industrial Press Inc. 1989
[4] Funciones G y Funciones M del Centro de Maquinado Maho
[5] Manual del usuario, MasterCam, 1992
[6] Manual de operacion de la Máquina de Medición por Coordenadas F. Rotondi, 1994
[7] Manual de Fabricación de Alabes, Turbogenerador Geotérmico 5MW, TGMEXO 1 1985
[8] Martiniano Aguilar Rodriguez, Curso de turbinas de Vapor, Cursos abiertos de la UNAM , 26-28 de Agosto de 1991, Ciudad Universitaria México.
[9] Pedro Grasa Soler, Dise11o de Dispositivos para la Manufactura,· Curso de Maestría ITESM, Ene-May 1994, Atizapan Edo. Mex.
[10] Sergio A. Villanueva Pruneda, Jorge Ramos Watanabe, Manual de Métodos de Fabricación Meta/mecánica, AGT Editor 1989.
[11] William P. Sanders, Turbine Steam Path Engineeringfor Operations and Maintenance Staff, Turbo Technics Services lncorporated 1988.
[12] William P. Sanders, Turbine Steam Path: Manufacturing errors and their potential to injluence Blade System Performance, Turbomachinery International Publications 1987.
[13] Zdzislaw Mazur C., et al, Manual de Manufactura para los álabes Móviles Etapa No. 14 de la Turbina Elliot 2NC-15 Chihuahua, Reporte Interno IIE/43/2828/1/008/P IIE Cuernavaca, Morelos 1992.
[14] Zdzislaw Mazur C., et al, Ingeniería Inversa para Alabes de Turbinas de Vapor, II Conferencia Latinoamericana de Turbinas de Vapor, Cuernavaca Morelos, Marzo 1992
95
Apéndice 1
Máquinado del perfil de la paleta de la pirza muestra
El maquinado de la pieza se realizó en el centro de maquinado MAHO del ITESM Campus Estado de México. El perfil del álabe del cual se tenía un archivo en AutoCad, fue convertido en un archivo del tipo IGES, para posteriormente ser importado al software de CAD/CAM "l\fASTERCAM", en el cual se generaron los códigos del control numérico de la trayectoria de la herramienta para el maquinado del perfil y el tetón del álabe. Estos códigos fueron introducidos al centro de maquinado para por último realizar el maquinado de la pieza.
El material que se ocupó para el maquinado fue Aluminio y no el AISI 422, debido a que simplemente era para fines demostrativos.
Por último se presenta el código de control numérico para el perfil de álabe en funciones G, para el Centro de Maquinado Maho.
Este programa fue realizado manualmente debido a que no ha sido instalado el Postprocesador de MasterCam para el centro de maquinado Maho, sin embargo se realizó una corrida del programa de control numérico· del MasterCam que se enlista al final de este programa
N9933 NI GIS SIOOO TI2 M6 N2G52 N3 G9S X-50 Y-10 Z-30 N4 GO XO Z-30 N5 GI Y2 F500 Ml3 N6 GI YO N7 G9I Y-1.083 Fl 00 NS G90 N9 G43 Z-5.45 FIOO NIO G4I NI I G2 XO 25.45 IO KO NI2 G40 N13 GI Z-30 F500 NI4GI415 Nl=7 N2=13 NI 5 GO X-40 Z-30 Nl6 G91 Y-2.125 F500 NI7 G90 NIS G43 Z-16.53 FIOO Nl9 041
,. 96
N20 Gl X-11.92 FIOO N2I Gl X-11.45 Z-15 .05 N22 G3 XI 1.27 Z-11.6 R12.95 N23 Gl Xl 1.68 Z-12.02 N24 G2 Xl2.3 Z-11.77 R0.38 N25 G2 X12.28 Z-11.32 N26 G2 Xl 1.79 Z-9.56 Rl 1.58 N27 Gl X8.05 21.49 N28 G2 X-6.99 21.32 R7.91 N29 Gl X-12.56 Z-16.53 N30 G40 N31 G 1 X-40 Z-30 F200 N32 G14 J7 N1=16 N2=31 N33 Gl YSO FSOOO M5 N34 GO XO Z 100 M30
Programa del Perfil realizado en MasterCam con la Función Pocket
(PROGRAMNAME- PERFIL) (DATE, Day-Month-Year - 24-02-95 TIME, Hr:Min - 12:34) ( TOOL - 01 DIA. OFF. - 01 LENGTH - 01 DIA: - .5000 POCKET .... )
% NIOO GOO G40 G49 G80 G90 /N102G91 G28ZO. / NI04 G28 XO. YO. /NI06 G92 X-22.0616 Y-9.2501 Z-57. NI08 GOO G90 X15 .8884 Y-.0001 S4584 1\13 NI 10 G43 Hl Z-57. Nl 12 GI 20. F22 .92 NI 14 G2X-16.01161-15 .95 JO. F45 .84 NI 16 X-14.5327 Y6.7073 115.95 JO. NI 18 Gl X-11.4811 Y-3.3408 N120 G3 X12.1104Y-3.8489111.878913 .6076 Nl22 Gl XIS .1492 Y4.7993 Nl24 G2 X15 .8884 Y-.00011-15 .2108 J-4.7994 Nl26 Gl Xl6.9884 Nl28 G2X-17.11161-17.05 JO. Nl30 X-14.2276 Y9.4881117.05 JO. NI32 GI X-10.4286 Y-3 .0212 NI34 G3 XI 1.0726 Y-3.4842 II0.8264 13 .288 N136 Gl XIS .0627 Y7 .8712
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