ii semestre parte i

MANTENIMIENTO DE SISTEMA HIDRÁULICOS

MECÁNICO DE MAQUINARIA PESADA

CLASIFICACIÓN DE LA MAQUINARIA DE MINERÍA Y CONSTRUCCIÓN:

APLICACIONES

Existen muchos fabricantes de equipo para usarse en y fuera de las carreteras,

algunos compiten entre si, otros fabrican equipo especializado único, y hay aquellos que

solo fabrican partes y componentes, pero que no hacen el armado final del vehículo de motor. Este equipo industrial se proyecta para transportar mercancías o para ejecutar

trabajo mecánico. Los autobuses y los vehículos de recreo se incluyen en este grupo. El equipo diesel se clasifica en dos grandes categorías:

1. Equipo para carretera, proyectado para transportar ya sea objetos o pertenencias o

grupos de gente. En este grupo de equipo se incluye los camiones, tractocamiones

y remolques, semirremolques, camiones de volteo, y autobuses y vehículo para diversión. Este es, sin duda, el grupo mayor. También es el mas sujeto a

innovaciones en su proyecto y tamaño con objeto de mejorar su eficiencia y durabilidad.

2. Equipo para fuera de carretera, que se usa para ejecutar trabajo como movimientos de tierra, excavación, abrir zanjas, empujar o remolcar, explotación de bosques, y

levantar y bajar objetos pesados. En este grupo del equipo se incluyen tractores, cargadores, retroexcavadoras, arrastradoras de troncos, y levantadores de hombres.

Todas estas maquinas tienen algo en común. Todas tienen un bastidor al que se

sujetan la suspensión, los ejes, ruedas, y la carrocería. El equipo para la autopropulsión requiere un motor, transmisión, controles de la dirección, un compartimiento para el conductor u operador. Estos componentes se sujetan también al bastidor. Al proyecto de

vehículo de motor lo influencian factores como las condiciones en las que tendrá que trabajar y el uso que se intenta darle. Por tanto, la potencia variará mucho y el motor

puede ser diesel o de gasolina, el que sea más adecuado. Los fabricantes de motores los producen de capacidad que varían de 70 1400 hp (de 52 a 1044 kw). Los fabricantes habrán de proyectar las transmisiones, tuberías de propulsión, y los transportadores

delanteros y traseros, ejes, ruedas, y neumáticos que puedan satisfacer la misma amplitud de variación de necesidades.

Las siguientes descripciones se refieren a los vehículos para circular en las carreteras:

SEMANA 1

1/6 HTE



Un camión está propulsado por una máquina o motor y lleva el peso de la carga

sobre sus propias ruedas.

Estos vehículos motorizados se encontraran también trabajando fuera de las

carreteras.

Los tractocamiones se proyectan para tirar de un semirremolque, y al mismo tiempo soportan parte de la carga y del peso de semirremolque. El semirremolque tienen uno

o más ejes muertos, y su extremo delantero se conecta al tractocamión por medio de la quinta rueda.

Los remolques completos son vehículos movidos por otros, pero que tienen cuando menos dos ejes que soportan el peso de toda la carga.

Los de volteo pueden ser camiones, semirremolques, o remolques completos, proyectados para vaciar su propia carga (que llevan dentro de la caja).

Los autobuses y vehículos para dar paseos se proyectan en el interior de manera que satisfacen requisitos particulares o únicos.

La longitud total, altura, anchura, y capacidad de carga de los vehículos motorizados para carretera los establece la ley. Los autobuses y vehículos para recreo

deben también satisfacer las leyes de seguridad especiales que se aplican a los vehículos que transportan pasajeros.

El equipo para trabajar fuera de las carreteras incluye aquellos vehículos “proyectados para ejecutar trabajos”. Son los caballos de bata lla de la construcción de

caminos, de la construcción, y de las industrias mineras. No existen limitaciones legales ni teóricas sobre sus dimensiones máximas ni sobre su capacidad de carga en este tipo de equipo, pero en la práctica los neumáticos determinan las limitaciones de carga en estos

vehículos. En esta categoría se incluyen:

retroexcavadoras y excavadoras

motoescrepas

palas

dragas de arrastre

tractores

motoconformadoras

grúas

cargador de troncos

2/6 HTE



elevadoras de trabajadores

Las retroexcavadoras y las excavadoras son

semejantes, excepto porque el mecanismo excavador de la retroexcadora y su bastidor están unidos al tractor o maquina, mientras que el mecanismo de la

excavadora y su bastidor forman parte del tractor o máquina. Tanto la retroexcavadora como la

excavadora se clasifican por la profundidad a que pueden excavar y por la capacidad de su cucharón y no por su tamaño ni por la potencia en caballos de

fuerza.

Las motoescrepas se proyectan para cargarlas, en forma que se hace con un cucharón, de tierra, grava, o lo que sea, transportar el material y descargarlo. Se clasifican por: 1) su capacidad para transportar carga, medidas en yardas cúbicas o en metros

cúbicos o en metros cúbicos; 2) el método que se emplea para cargar y descargar la caja; y 3) por el mecanismo que se emplea como sistema de dirección en la motoescrepa.

Las palas, por lo general, se consideran como excavadoras mecánicas que tienen

una pluma fija y un brazo móvil con un cucharón abierto hacia delante. Sin embargo,

actualmente se incluyen las palas proyectadas para mover hidráulicamente la pluma. Las palas se clasifican por: 1) el método por el que la pala funciona (mecánicamente); 2) la

profundidad de excavación; y 3) la capacidad del cucharón.

Las dragas de arrastre se proyectan para cavar en el terreno con su cucharón de arrastre, y para moverlo y descargarlo usando malacates y cables de alambre. Cuando se

pone un cucharón de quijadas en el extremo del cable, puede manipularse con el malacate de control para excavar y cargar. Las dragas de arrastre pueden moverse con motores de gasolina o diesel, o con motores eléctricos. La potencia de los motores está

comprendida entre 70 y 250 hp (52 y 187 kw). Las palas y las dragas de arrastre se clasifican de acuerdo a: 1) su alcance, 2) capacidad de excavación, 3) suministro de

potencia, y 4) tipo de tren de rodadura al que están unidas, es decir a un camión o a un tren de orugas.

Los tractores; el mayor grupo de equipo para fuerte de las carreteras lo forman los de ruedas y los de orugas. Los del tipo de ruedas llevan neumáticos de hule. los tractores

del tipo de orugas tienen orugas metálicas que soportan el peso y empujan el tractor hacia

3/6 HTE


MECÁNICO DE MAQUINARIA PESADA 4/6

delante o de reversa. Se usan ambos tipos de tractores principalmente como elementos

de tiro y se encuentran, por lo general, en las industrias agrícolas y en las de construcción. Se clasifican por: 1) su fuerza de tiro, 2) por método que emplea su sistema

de dirección, y 3) por el número de sus ejes de propulsión.

Como aditamento al tractor básico de ruedas o de orugas puede llevar un cargador,

un bulldozer, o retroexcavadora. El tractor básico puede también modificarse con aditamentos especiales que se sujetan a su bastidor de manera que pueda servir para

tender tubos, arrastrar troncos, para soportar un garabato para troncos, o para funcionar como aplanadora.

Un cargador es un aditamento de tractor que se usa para cargar, transportar, y descargar material.

Un bulldozer es un aditamento de tractor que se usa para empujar, excavar y nivelar terrenos.

Un tendedor de tuberías es un tractor que tiene un aditamento que puede transportar,

levantar, y bajar grandes tubos difíciles de manejar.

Un arrastrador de troncos es un tractor que tiene un aditamento que le permite

levantar los extremos de los troncos del terreno y luego arrastrarlos del lugar en que se cortaron al lugar en que se cargan.

Los garabatos para troncos sirven para el mismo objeto que el arrastrador de trocos, sin embargo lleva un aditamento en forma de abrazadera de quijada, que sujeta un extremo del tronco levantándolo de la tierra mientras lo arrastra.

Estos últimos cuatro tipos de tractores se clasifican por su capacidad de trabajo

más bien que por su potencia para tirar o empujar. Las motoconformadoras son tractores de ruedas de tipo modificado con

aditamentos que se sujetan a su bastidor. Estos aditamentos se usan para nivelar el terreno, conformar las terracerías de los caminos, cortar cunetas, y afinar y cortar

terraplenes. Las motoconformadoras se clasifican de acuerdo con su rendimiento y sistema de dirección.

Las grúas son aparatos elevadores que pueden mover su carga en dirección horizontal o lateral y pueden instalarse en un camión o medio de transporte.

HTE



Hay dos tipos de grúas: 1) las que tienen pluma que no es telescópica, es decir,

con plumas que consisten en tramos atornillados para darle una longitud determinada a la pluma y 2) grúas con plumas telescópicas que tienen tres secciones principales: dos

tramos que pueden alargarse hidráulicamente o encogerse formando el tramo principal de la pluma, para poder variar la longitud total de la pluma. Se usan malacates y cables de alambre para levantar y bajar la carga. Las grúas se clasifican por la longitud máxima de

su pluma, por el peso máximo que pueden levantar, por su tipo (telescópicas o no telescópicas), y el tipo de vehículo que la trasporta.

Un cargador de troncos se proyecta para un solo objeto: mover troncos de un lugar

a otro. Pueden funcionar con fuerza hidráulica, o por medio de malacates y cables de

alambre.

Elevadoras de trabajadores, cualquiera que sea su clasificación, se proyectan para levantar, bajar y/o mover un trabajador horizontalmente a la posición que el trabajo lo requiera. Se clasifican por: 1) el método por e que colocan al trabajador en su posición, 29

por la altura a la pueden levantar y el alcance, 39 y de acuerdo con el tipo de tractor, camión, o medio de transporte en el que estén montadas.

CLASIFICACIÓN DE LA MAQUINARIA DE MINERÍA Y CONSTRUCCIÓN: APLICACIONES

De Construcción :

Excavadoras Hidráulicas

Cargadores de cadenas

Tractores de cadenas

Cargadores de ruedas

Traíllas Autocargadoras

Motoniveladoras

De Minería :

Scooptram, ST - Diesel

- Eléctrico

Volquetes de bajo perfil

Jumbos hidráulicos

Utilitarios

5/6 HTE



EXCAVADORAS HIDRÁULICAS

Todas las características de una Excavadora hidráulica Caterpillar contribuyen a aumentar la producción... a disminuir las paralizaciones. ¿Cómo? Sistema hidráulico de flujo variable, alta presión que entrega potencia plena en todo el

ciclo, excavación, levantamiento, descarga o viaje. El sistema hidráulico diseñado y fabricado por Caterpillar percibe la demanda de potencia ajusta automáticamente el

flujo y envía la potencia adonde se necesita mas flujo para velocidad alta en trabajo fácil, menos flujo para requisitos de mas fuerza en aplicaciones duras.

Mangueras Caterpillar XT-5 de gran duración, fuerte y flexible.

Tren de rodaje de cadenas, de optimo desempeño, larga vida útil y mínimo servicio. Sistema de control piloto y ubicación de la cabina que dan control preciso y modulado

de la pluma, brazo e implemento, excelente visibilidad.

TRACTORES DE CADENAS

Estos distintivos hacen de los tractores de Cadenas Caterpillar la norma de confianza: Transmisión planetaria Power Shift que permite los cambios de velocidad y sentido de

marcha a plena carga.

Motor diesel Caterpillar con elevada reserva de par y excelentes características de capacidad de sobrecarga que lo sacan a usted de apuros en las operaciones mas difíciles.

Macizo bastidor principal que conserva la alineación de los componentes del tren de potencia y mandos finales.

Todos los principales componentes del tren de potencia son accesibles y se pueden sacar individualmente mas facilidad de servicio.

Cadena sellada y lubricada y lubricación permanente de las ruedas guía y rodillos

superiores e inferiores prolongan significativamente la vida útil del tren. Cabina despejada sin obstáculos de paso libre por ambos lados, excelente visibilidad

en toda dirección. Los modelos de baja presión sobre el Suelo permiten que usted trabaje en superficies pantanosas donde una máquina estándar no podría hacerlo. El bastidor de rodillos es mas

largo y la entrevía mas ancha para disminuir notablemente la presión sobre el suelo, mejor equilibrio de la máquina.

6/6 HTE



OXIGENO (O)

El oxigeno es un gas incoloro, inodoro e insípido. No arde pero es indispensable

para la combustión y para la respiración. El oxigeno se combina con casi todos los elementos. En el oxigeno puro se queman la mayoría de los cuerpos (también metales) con extraordinaria rapidez y energía.

En la técnica el oxigeno sirve para obtener elevadas temperaturas. Según se

empleen los distintos gases combustibles, tales como gas natural, gas hidrógeno o acetileno, así se obtienen en su combustión con oxigeno temperaturas que van desde los 2000º a los 3200 ºC. El oxigeno es especialmente importante para soldar y cortar metales.

El oxigeno se presenta en la naturaleza en grandes cantidades. Aproximadamente

la mitad de la masa terrestre está constituida por oxigeno en forma de compuesto químico. Aproximadamente 1.5 de aire atmosférico es oxigeno puro.

El oxigeno necesario para fines industriales se obtiene del aire liquido. Se deja evaporar el aire liquido A – 196ºC empieza por evaporarse el nitrógeno quedando oxigeno

liquido casi puro, el cual pasa al estado gaseoso a los – 183 ºC. El oxigeno se expende en el comercio en botellas de acero. Las válvulas de las botellas de oxigeno tienen que estar exentas de aceite y grasa

(peligro de explosión). Oxidación, reducción. Si una sustancia se une al oxigeno de proceso recibe el

nombre de oxidación y el compuesto químico obtenido el de óxido. En toda oxidación se libera calor.

Ejemplos: 2 S + 2 O2 2SO2

azufre oxigeno anhídrido sulfuroso (dióxido de azufre) C + O2 CO2

carbono oxigeno anhídrido carbónico (dióxido de carbono) La combustión es también un proceso de oxidación. Cuando este proceso se

desarrolla con gran velocidad se produce un desarrollo de luz (llama).

La combustiones produce bruscamente cuando el cuerpo combustible está muy finalmente distribuido en el aire. Se habla entonces de una explosión.

Si aun compuesto de oxigeno se le quita éste total o parcialmente se está en presencia del proceso llamado reducción. Para este proceso es siempre necesario el

concurso del calor. Ejemplo:

Reducción del mineral de hierro en el alto horno Fe2 O3 + 3 CO 2 Fe + 3CO2

Óxido de hierro óxido de carbono hierro anhídrido carbónico (dióxido de carbono)

1/1 HCA



Chumaceras de oscilación

UBICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE LA MAQUINARIA

1/1 HCA



REGLAS SEGURIDAD PARA ARRANCAR Y MOVER LA MAQUINARIA

Seguridad General.

Antes de realizar mantenimiento en el scooptram, repase las medidas de seguridad siguientes:

- Vacié el cucharón completamente y bájelo a tierra.

- Apague el motor - Aplique el freno de parqueo

- Bloquee las ruedas - Vuélvase el interruptor de puesta en marcha y el interruptor general a la

posición apagado.

- Si el servicio se necesita en la articulación central, instale la barra de fijación de la articulación.

- Nunca trabaje bajo una pluma sin apoyo. - Antes de que usted repare el scooptram. Siempre ponga una etiqueta no

OPERAR en el volante.

Seguridad general - Subir o apearse de un scooptram

- La zona debe estar limpia de derrames o desmonte - Siempre use los estribos, escaleras y pasamanos para subir o apearse de un

scooptram.

- Los estribos para subir escaleras y pasamanos deben estar libres de aceite y grasa.

- Siempre use tres puntos de contacto para subir o apearse de un scooptram

2 pies y una mano o 2 manos y un pie - Nunca suba o se apea de u scooptram usando los cables conductores, las

mangueras, las cañerías, etc.

1/1 HCA



INSPECCIÓN PRE-OPERACIONAL DE LA MAQUINARIA PESADA:

PROCEDIMIENTOS

Pruebas de la operación de equipo Móvil

- Sistema de Frenos - Sistema de supresión de fuegos

- Sistema de luces - Sistema de avisos

- Sistema de control Remoto Entender la importancia de tener un sistema de ordenes de trabajo adecuados.

Entender la importancia de u Programa de Mantenimiento de Equipos PM

(Mantenimiento Preventivo). Realice la inspección Pre-operacional antes de usar el Equipo e identifique si el

scooptram es seguro para operarlo. El Programa de Mantenimiento Preventivo (PM)

Antes del Arranque del motor – Verifique lo siguiente:

El cárter del motor

- Verifique el aceite del motor - Busque las fugas

El filtro del aire del motor - Verifique el indicador - Cambie lo limpie

Las fajas trapezoidales del motor y poleas - Verificar el ajuste

- Verificar para usar

El circuito de refrigeración

- Verificación del nivel de refrigerante - Verificaciones de las fugas

El sistema de combustible

- Verifique el nivel de combustible - Verifique las fugas

- Drene el agua del filtro primario de combustible

El servicio diario

Purificador de gases de escape - Verifique los daños

- Verifique las Fugas

El sistema hidráulico

- Verifique el nivel de aceite - Verifique las fugas

La batería

- Verifique los bornes - Verifique el nivel de electrólito

Los neumáticos - Verifique la condición de los neumáticos

SEMANA 2



- Verifique la presión El Programa de Mantenimiento Preventivo (PM)

Antes del arranque del motor – Verifique lo siguiente:

El cárter del motor - Verifique el aceite del motor - Busque las fugas

El filtro del aire del motor - Verifique el indicador

- Cambie lo limpie

El servicio diario

Purificador de gases de escape - Verifique los daños

- Verifique las Fugas



La batería



- Verifique la presión

Las mangueras - Verifique las fugas

- Verifique los daños

PRE – INSPECCIÓN DE LA MAQUINARIA PESADA: PROCEDIMIENTOS

Antes del arranque del motor – Verifique lo siguiente

El cárter del motor

- Verifique el aceite del motor - Busque las fugas

El filtro de aire del motor - Verifique el indicador - Cambie o limpie

Las fajas trapezoidales del motor y poleas - Verificar el ajuste

- Verificar para usar

El circuito de refrigeración

- Verificación del nivel de refrigeración - Verificación de las fugas

El sistema de combustible

- Verifique el nivel de combustible - Verifique las fugas

- Drene el agua del filtro primario de combustible

Purificador de gas de escape

1/5 HTE




- Verifique las fugas



La batería



- Verifique la presión

Las mangueras - Verifique las fugas


El extinguidor

- Verifique los sellos e indicador - Verifique la condición del extinguidor

Después de arrancar el motor – Verifique lo siguiente:

Motor

- ¿Es normal el sonido?

El sistema de enfriamiento

Busque las fugas Revise el panel del radiador Revise la restricción del pase de aire (enfriador de aire)

Busque cualquier pérdida de aceite

Busque cualquier gotera de combustible

Verifique el nivel de aceite de la trasformación El motor debe estar caliente y en mínimo.

El sistema de admisión de aire Verifique las fugas

Verifique los daños

El sistema de escape Busque las fugas de escape

Busque el humo excesivo

Verifique la operación del claxon

El sistema de luces Limpie los faros

Verifique la operación de las luces

El sistema de frenos de Parqueo / emergencia Pruebe contra la potencia del motor

El sistema de freno de servicio Pruebe contra la potencia del motor

Las palancas de control Pruebe la operación de la palanca de control

2/5 HTE



ANTES DE ARRANCAR EL MOTOR

El programa de Mantenimiento Preventivo (PM)

Antes del Arranque del motor – Verifique lo siguiente:

El cárter del motor Verifique el aceite del motor

Busque las fugas

El filtro de aire del motor Verifique el indicador

Cambie o limpie

Las fajas trapezoidales del motor y poleas

Verificar el ajuste Verificar para usar

El circuito de refrigeración Verificación del nivel de refrigerante Verificación de las fugas

El sistema de combustible Verifique el nivel de combustible

Verifique las fugas Drene el agua del filtro primario de combustible

El servicio diario

Purificador de gases de escape Verifique los daños

Verifique las fugas

El sistema hidráulico Verifique el nivel de aceite

Verifique las fugas

La batería

Verifique los bornes Verifique el nivel de electrólito

Los neumáticos Verifique la condición de los neumáticos Verifique la presión

Las mangueras Verifique las fugas


El extinguidor

Verifique los sellos e indicador Verifique la condición del extinguidor

DESPUÉS DE ARRANCAR EL MOTOR

El Programa de Mantenimiento Preventivo (PM)


3/5 HTE



Motor

¿Es normal el sonido?

El sistema de enfriamiento

Busque las fugas Revise el panel del radiador Revise la restricción del pase de aire (enfriador de aire)

Busque cualquier pérdida de aceite

Busque cualquier gotera de combustible

Verifique el nivel de aceite de la transmisión El motor debe estar caliente y en mínimo

El sistema de admisión de aire Verifique las fugas


El sistema de escape Busque las fugas del escape

Busque el humo excesivo

Verifique la operación del claxon

El servicio diario



El sistema de frenos de Parqueo / emergencia

Pruebe contra la potencia del motor

El Programa de Mantenimiento Preventivo (PM)


Motor

¿Es normal el sonido?

El sistema de enfriamiento Busque las fugas

Revise el panel del radiador Revise la restricción del pase de aire (enfriador de aire)

El servicio diario



El sistema de frenos de Parqueo / emergencia

Pruebe contra la potencia del motor

El sistema del freno de servicio Pruebe contra la potencia del motor

Las palancas de control Pruebe la operación de la palanca de control

4/5 HTE



HIDRÓGENO (H)

El hidrógeno es un gas incoloro, inodoro e insípido. Es el elemento más ligero (1 m3 tienen la masa de unos 90g). El hidrógeno arde con llama incolora muy caliente pasando a agua. Las mezclas de hidrógeno y oxigeno o de hidrógeno y aire, al inflamarse arden de

modo explosivo (gas detonante: 2 volúmenes de H y 1 volumen de O). Este peligroso gas detonante se produce por ejemplo, en la carga de baterías de plomo. El hidrógeno se

presenta combinado en el agua, en los ácidos y en los compuestos orgánicos. Es un agente reductor muy efectivo, puede reducir por ejemplo óxido de cobre a cobre puro.

El hidrógeno se necesita en grandes cantidades en la industria química para la fabricación de fertilizantes (amoniaco), gasolinas (hidrogenación) y materiales. En

algunos, trabajos de soldadura se utiliza también el hidrógeno como gas combustible. El agua es la materia prima para la obtención del hidrógeno. Se fabrica en grandes cantidades utilizando vapor de agua, que se reduce a hidrógeno, insuflándolo a través de

coque incandescente. El hidrógeno puro se obtiene mediante electrólisis del agua. Este llega al comercio en botellas de acero a 150 bar de presión.

AZUFRE (S)

En la naturaleza se presenta el azufre principalmente en las regiones volcánicas.

Es un cuerpo sólido y de color amarrillo. Unido químicamente se encuentra en muchos

minerales, rocas, y materiales albuminoideos vegetales y animales. Si se descomponen los materiales albuminoideos, se produce el venenoso y maloliente sulfuro de hidrógeno

(H2S). La combinación de azufre con un metal recibe el nombre de sulfuro, por ejemplo el sulfuro de hierro (FeS).

Si se quema el azufre se produce un gas de olor picante, el dióxido de azufre (anhídrido sulfuroso) (SO2), que se disuelve en agua y da ácido sulfuroso (H3SO3).

El azufre entra también en los carburantes como componente del petróleo y en la

combustión del motor se forma anhídrido sulfuroso que provoca corrosiones.

El azufre constituye el producto de partida para la fabricación del ácido sulfúrico (HS2O4), de tanta importancia en la industria. Además, se utiliza para la vulcanización de

la goma.

5/5 HTE

ESTRUCTURA

ELECTRÓNICA

ESTRUCTURA

ELECTRÓNICA



UBICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE LA MAQUINARIA (REP. ESQUEMÁTICA)

1/1 HCA



REGLAS DE SEGURIDAD PARA ARRANCAR EL MOTOR

Y MOVER LA MAQUINARIA

1. Antes de hacer mantenimiento o reparación de

cualquier equipo, consultar el manual de instrucciones del fabricante y seguir los

procedimientos indicados. 2. Al realizar servicio técnico o reparación al

equipo, detener el motor a menos que sea

necesario que esté funcionando para propósitos de ajuste, por ejemplo, al sangrar los frenos.

3. Mantener la cabeza, manos, pies y ropa lejos de las partes eléctricas.

4. Revisar el equipo diariamente por posibles fallas

o comienzos de fallas. 5. No soldar al arco en este vehículo sin antes

desconectar el alternador.

6. Realizar todas las revisiones recomendadas. 7. Informar todos los defectos.

8. Usar las herramientas adecuadas para este servicio.

9. Nunca limpiar, aceitar o ajustar la máquina

mientras está en movimiento, no asir el volante al montarse en el vehículo.

10. No tomar el volante al armar la maquina. 11. Asegurarse que todas las partes del neumático

estén en buenas condiciones antes de inflar los

neumáticos. 12. Usar cables de seguridad o cualquier otro

dispositivo de seguridad al inflar los neumáticos. No exceder la presión máxima recomendada por el fabricante.

13. Tenga cuidado al drenar líquidos calientes de la máquina, la salpicadura de fluidos calientes

puede provocar serias quemaduras. 14. La grasa o aceite acumulado en el vehículo es

un peligro de incendio. Saque siempre la

cantidad de aceite que se haya derramado por insignificante que sea.

15. Siga siempre las recomendaciones y practicas de su compañía para servicio seguro de este vehículo.

1/1 HCA



MANTENIMIENTO PARA EL OPERADOR DE EQUIPO MINERO

SCOOPTRAM

Seguridad General

Antes de realizar cualquier mantenimiento en el scooptram, repase las medidas de

seguridad siguientes:

Vacié el cucharón completamente y bájelo a tierra

Apague el motor

Aplique el freno de parqueo

Bloquee las ruedas

Vuélvase el interruptor de puesta en marcha y el interruptor general a la posición

apagado

Si el servicio se necesita en la articulación central, instale la barra de fijación de la

articulación

Nunca trabaje bajo una pluma sin apoyo

Antes de que usted repare el scooptram, siempre ponga una etiqueta no OPERAR en

el volante de la cabina.

1/2 HCA



De acuerdo con las instrucciones del fabricante del equipo de operación Ver la tabla de lubricación

3

6

CUADRO DE VERIFICACIONES

Diariamente o una por vez por turno (10 horas)

1. Control del nivel de aceite en el motor

2. Revisar el nivel de combustible 3. Comprobar el nivel de aceite del sistema

hidráulico 4. Revisar el nivel de aceite del sistema

hidráulico

5. Limpiar el filtro de aire

Nota: Para un vehículo nuevo, después de la primera

semana (50 horas)

Cambiar el aceite y el filtro del motor

Cambiar el filtro hidráulico Cambiar los aceites del eje Cambio de aceite de la reductora

Cambiar el aceite y el filtro del sistema hidráulico de la transmisión

Semanalmente (50 horas)

6. Lubricar todos los puntos de engrase 7. Revisar los niveles de aceite de los cubos

planetarios y diferenciales del eje

8. Comprobar el nivel de aceite de la reductora. 9. Revisar las condiciones y presión de los

neumáticos Mensualmente (125 horas)

10. Cambio de aceite del motor

11. control del sistema de refrigeración en cuanto a ensuciamiento y limpieza del mismo en caso

12. Control del nivel de electrolito en la batería. Cada tres meses (250 horas)

13. Control de la tensión de las correas trapeciales 14. Control del sistema de alarma

15. Revisar los frenos

2/2 HCA



Cada seis meses (500 horas)

16. Sustitución del cartucho del filtro de aceite lubricante.

17. Control del juego de válvulas

18. Cambiar el aceite y el filtro del sistema hidráulico

19. Cambiar el aceite y el filtro del sistema hidráulico de la transmisión.

20. Cambiar el aceite de la reductora

21. Control y limpieza del filtro de aire 22. Limpiar el depurador de gases de escape

Una vez al año (cada 1000 horas)

23. Cambiar el aceite de los ejes 24. Revisar la gravedad específica del electrolito y

limpiar los terminales de la batería 25. Revisar la articulación central 26. Limpieza del tamiz de combustible de la

bomba de alimentación. 27. Sustitución del cartucho del filtro de

combustible.

28. Comprobación de las fijaciones de los tubos de admisión y de escape

29. Comprobación del sistema de control de la temperatura de culata

Cada 1500 horas de servicio

30. Comprobación del arrancador 31. Comprobación del generador de corriente

trifásica


32. Comprobación de los inyectores.

De acuerdo con las instrucciones del fabricante del equipo de perforación

18

1/5 HTE



DE UN MOTOR DIESEL

Diariamente o una vez por turno (10 horas)

1. Control del nivel de aceite en el motor

2. Revisar el nivel de combustible 3. Limpiar el filtro de aire Nota: Para un vehículo nuevo, después de la primera semana (50 horas)

Cambiar el aceite y el filtro del motor

Mensualmente (125 horas)

4. Cambio de aceite del motor

5. Control del sistema de refrigeración en cuanto a ensuciamiento y limpieza del mismo en caso

6. Control del nivel del electrolito en la batería Cada tres meses (250 horas)

7. Control de la tensión de las correas trapeciales 8. Control del sistema de alarma


9. Sustitución del cartucho de filtro de aceite lubricante 10. Control del juego de válvulas

11. Control y limpieza del filtro de aire 12. Limpiar el depurador de gases de escape


13. Revisar la gravedad específica del electrolito y limpiar los terminales de la batería 14. Limpieza del tamiz de combustible de la bomba de alimentación

15. Sustitución del cartucho del filtro de combustible 16. Comprobación de las fijaciones de los tubos de admisión y de escape 17. Comprobación del sistema de control de la temperatura de culata


18. Comprobación del generador de corriente trifásica 19. Comprobación del arrancador


20. Comprobación de los inyectores

2/5 HTE



Figura 3 revisión del nivel

de combustible del motor


ITEM 2

Chequear el nivel de combustible del motor, ver figura 3. limpiar el área de la tapa del tanque antes de

sacarla, llenarlo con el combustible diesel apropiado todos los días después del turno de trabajo para

evitar la condensación en el tanque durante las horas de detención. Mensualmente (125 horas)

ITEM 6

Control del nivel electrolito en la batería.

Quitar los tapones

Si existen elementos de control de electrolito debe llegar hasta su fondo De no ser así, introducir un palito de madera limpio hasta el canto superior de las

placas de batería y sacarlo. 10... 15mm del palito deben estar humedecidos

Si el nivel no alcanza este valor, rellenar con agua destilada

MANTENIMIENTO DE LA TRANSMISIÓN MECÁNICA

Nota:

Asegurarse que los neumáticos y las llantas estén en buenas condiciones y bien montados/ usar cables de seguridad u otros dispositivos de seguridad para inflar los

neumáticos. El hecho de no observar las debidas precauciones de seguridad puede provocar serios daños personales.

Asegúrese que las tapas de protección de la válvula estén reinstaladas en todas las

ruedas cuando se terminen los procedimientos de revisión y de inflado.


ITEM 4 En el caso de ineficiencia de los frenos, efectuar los procedimientos detallados en las

especificaciones de la sección 4 (ajuste de frenos, sangramiento de aire de los frenos) antes de desarmar cualquier componente de los frenos.


ITEM 5

Cambio de aceite de la reductora,

Cambie el aceite mientras esté caliente, y cualquier partícula extraña esté en suspensión en el aceite. Retire el tapón de drenaje y eche el aceite en un recipiente. Rellene la

3/5

4/5

HTE

HTE



reductora a través del agujero de comprobación. El nivel del aceite debe quedar al ras del

agujero de comprobación. Use el aceite recomendado solamente.

Nota:

Revise el respirador y límpielo si es necesario. Anualmente (cada 1000 horas de servicio)

ITEM 6

Cambio de aceite del eje diferencial. Asegurarse que el transportador esté estacionado en un nivel parejo al realizar el cambio

de aceite y que el aceite esté tibio. Limpiar el área que rodea el tapón y sacarlo .

Sacar los tapones de drenaje de los ejes diferenciales trasero y delantero y drenar el aceite en un recipiente. Cuando los diferenciales estén vacíos, volver a poner los tapones. Llenar el diferencial con aceite nuevo hasta que el nivel de caja eje alcance la parte de

debajo de la abertura del tapón. Usar aceite recomendado. Volver a instalar los tapones.

Cambiar el aceite del eje planetario, Asegurarse que el transportador esté estacionado en terreno parejo. Hacer un giro de

manera que el tapón relleno/ revisión quede abajo. (Si no tiene tapón de drenaje, abrir un poco la tapa).

Llenar los planetarios con aceite limpio recomendado. Los ejes quedan bien llenos cuando el aceite queda al nivel de la parte inferior de los agujeros de los tapones. Volver a poner

el tapón cuando se ha terminado el proceso de llenado.

5/5 HTE



Chequear la gravedad

especifica del electrolito

ANÁLISIS DE VIBRACIONES


ITEM 13 Chequear la gravedad específica el electrolito y limpiar los terminales de la batería.

El electrolito de la batería es una mezcla de agua u ácido sulfúrico, cuando la

betería está completamente cargada, gran parte del ácido sulfúrico está en el agua, pero cuando la corriente sale de la batería y se reduce la carga, el ácido sulfúrico del electrolito se combina químicamente con las placas y el resto se vuelve muy liviano. Al determinar el

peso relativo del electrolito, podemos decir cuánto ácido se ha combinado con la placas y por lo tanto estimar cuánta energía eléctrica queda en la batería. Pero, en vez de pesar el

líquido, se usa un hidrómetro para medir la gravedad especifica del electrolito. Gravedades especificas

Temperatura del clima frío

Totalmente cargada 1,280 1,260; 50% cargada 1,180 1,170;

Descargada 1,080 1,070

Estos valores corresponden a una temperatura

de batería de 26,5 ºC. Por cada 5,5 ºC sobre esta temperatura agregar 004 a la medida de gravedad

específica.

Si después de haber cargado totalmente la

batería, la gravedad específica del electrolito no cumple con los valores dados anteriormente, se

puede considerar que la batería está bajo su nivel normal de rendimiento.

MANTENIMIENTO DE LA TRANSMISIÓN MECÁNICA

Semanalmente (50 horas)

1. Revisar los niveles de aceite de los cubos planetarios y diferenciales del eje. 2. Comprobar el nivel de aceite de la reductora. 3. Revisar las condiciones y presión de los neumáticos.

Para un vehículo nuevo, después de la primera semana (50 horas)

Cambiar los aceites del eje Cambio de aceite de la reductora

1/5 HTE



Cada tres meses (250 horas)

4. Revisar los frenos.


5. Cambiar el aceite de la reductora.


6. Cambiar el aceite de los ejes Cada 50 horas se servicio

ITEM 1

Revisar el nivel de aceite de los diferenciales, ejes planetarios, fijura1. asegurarse que cada eje está transversalmente nivelado antes de sacar el tapón. Si es necesario, rellenar con el aceite recomendado. Limpiar los respiradores.

FIGURA 1 REVISIÓN DEL ACEITE EN LOS

DIFERENCIALES DEL EJE TRASERO Y DELANTERO CAMBIO DE ACEITE DEL DIFERENCIAL

CAMBIO DE ACEITE DEL EJE PLANETARIO

ITEM 2

Compruebe el nivel de aceite en la reductora. Revise el aceite cuando el vehículo esté estacionado horizontalmente y unos

minutos después de que se haya estacionado la máquina para que tenga tiempo el aceite de depositarse.

FIGURA 2

COMPROBACIÓN / CAMBIO DE ACEITE DE LA REDUCTORA

2/5 HTE



ITEM 3

Revisar las condiciones y presión de los neumáticos. Una pronta detección de cortes y otros daños puede repararse fácilmente y así prolongar la vida de los neumáticos

o evitar en posible cambio de éstos en un medio ambiente de trabajo difícil.

La presión máxima de los neumáticos es de 7,0 bares. Verificar que los

neumáticos y aros de la llanta estén sin daños y montados correctamente.

MANTENIMIENTO DE HIDRÁULICA

Diariamente o una vez en cada turno (10 horas)

1. Verificar el nivel de aceite hidráulico.

Nota:

Si se trata de un vehículo nuevo, después de la primera semana (50 horas): Cambiar el aceite y el filtro hidráulicos

Cada 6 meses(500 horas)

2. Cambiar el aceite hidráulico

3. Cambiar el filtro hidráulico

Diariamente

ITEM 1

Verificar el nivel de aceite de acuerdo con las instrucciones del fabricante del aguilón.

Cada 500 horas

ITEM 2

Cambiar el aceite cuando aún se encuentra tibio. Sacar el tapón de vaciado de

tanque y vaciar el aceite dentro de un recipiente. Sacar la cubierta del tanque y limpiar el tanque. Cambiar el aceite de acuerdo con las instrucciones del fabricante del aguilón.

Cuando se rellene el tanque hidráulico úsese fluido hidráulico tal como especifica en las recomendaciones sobre aceites.

ITEM 3

Cambiar el filtro de acuerdo con las instrucciones del fabricante del aguilón.

3/5 HTE



MANTENIMIENTO DE LA TRANSMISIÓN HIDROSTÁTICA

Diariamente o una vez por turno (10 horas)

1. Revisar el nivel de aceite del sistema hidráulico de la transmisión. Nota:

Para un vehículo nuevo, después de la primera semana (50 horas)

Cambiar el aceite y el filtro del sistema hidráulico de la transmisión.


2. Cambiar el aceite y el filtro del sistema hidráulico de la transmisión. Diariamente o una vez por turno (10 horas)

ITEM 1 Compruebe el nivel de aceite hidráulico. El

indicador de nivel está marcado con dos líneas: mínima y máxima. Si es necesario rellenar usar únicamente el mismo tipo de aceite que ya contiene

el sistema.

FIGURA 1

MANTENIMIENTO DE LA TRANSMISIÓN HIDROSTÁTICA

Importante:

Observar una estricta limpieza al comprobador y rellenar el aceite. El aceite contaminado es una de las principales causas de averías prematuras de los

componentes. Cada seis meses (500 horas)

ITEM 2

FILTRO ASPIRACIÓN

En condiciones normales de instalación hay que cambiar el cartucho del filtro según los intervalos siguientes:

En instalaciones donde exista mucho polvo, el período de cambio se acorta proporcionalmente.

50 horas después de la primera puesta en servicio después de cada 500 horas de servicio

4/5 HTE



Aparte de estos intervalos hay que cambiar el cartucho tan pronto como el

manómetro del filtro de aspersión indique una presión de más 0,25 atm, en condiciones de calentamiento de servicio del equipo. Utilizar cartuchos de filtro con 10u.

Cambio del aceite hidráulico:

En condiciones normales de instalación, hay que cambiar el aceite según los intervalos siguientes:

50 horas después de la primera puesta en servicio después de cada 500 horas de servicio

Cambie el aceite mientras esté caliente.

Quite el tapón de drenaje del depósito y eche el aceite en un recipiente. Para rellenar el depósito use el aceite que se indica en las recomendaciones del aceite. El aceite debe ser filtrado con un tamiz de 20 micras durante el rellenado.

5/5 HTE



VIBRACIONES

La vibración se produce, cuando un sistema responde a una fuerza de excitación.

Si la masa de la figura 1 se desplaza por la acción de una fuerza, y en un momento determinado, cede ésta, el movimiento se para o continua. Si continua aparece la vibración. Los movimientos pueden ser axiales, radiales o torsión. La vibración exenta de amortiguación en la masa de la figura 5:9 tiene una frecuencia

f = 1/(2.π). (k/m)1/2; en donde: f es la frecuencia en Hz k es la constante del muelle en N/m

m es la masa en kg.

Figura 1: Vibración, masa soportada por un muelle

ANÁLISIS DE VIBRACIONES:

Reducción de la vibración

Las vibraciones pueden reducirse mediante técnicas de aislamiento o

amortiguación. El aislamiento de la vibración, incluye la utilización de un material

elástico (caucho plástico) que temporalmente almacena energía de vibración, la cual devuelve al sistema vibrante, en una relación de tiempo diferente.

Al aislamiento eficaz, reduce la transmisión de energía desde el sistema vibrante a la fundación o estructura soporte, o viceversa.

Un aislamiento acertado depende de:

La frecuencia de resonancia de los soportes aislantes, incorporados al sistema vibrante, luego dicha frecuencia debe estar por debajo de las frecuencias

perturbadoras del sistema vibrante en cuestión (preferiblemente, dos veces por debajo o incluso más baja).

Las características relativas a la amortiguación del material elástico utilizado a la

amortiguación del material elástico utilizado para controlar las vibraciones, sobre todo cuando las frecuencias perturbadoras se aproximan a la frecuencia de resonancia

(máquina a velocidad variable).

x k

m

1/2 HCA



La amortiguación de las vibraciones exige la utilización de un material de construcción

de ciertas características, capaz de absorber la energía que genera el foco vibrante, y transformarla en otro tipo de energía (normalmente, energía calorífica) que puede ser

disipada. La amortiguación reduce la amplitud de la vibración, supuesto que donde choca, se produce un rápido decaimiento de la vibración libre, generada por la carga impulsiva.

MEDICIÓN DE LA VIBRACIÓN

El movimiento de la vibración puede definirse en función de tres parámetros: Desplazamiento = A sen ω · t

Velocidad = A ω cos ω · t Aceleración = A ω 2 · sen ω · t: en donde:

A es la amplitud en mm ω es la frecuencia de rotación en rad/ s, y...

t es el tiempo en s.

Dichas variables están íntimamente relacionadas y la conversión de una a otra es bastante simple. Los valores de desplazamiento se utilizan, cuando el comportamiento de las estructuras

metálicas, bajo carga, exige que los mismos sean considerados. La carga puede ser siempre estática, o variar a bajas frecuencias. Los valores de velocidad se utilizan, en aquellos casos en los que ha de considerarse la

transmisión de energía de la vibración, normalmente en máquinas rotativas. Los valore de aceleración se utilizan, cuando el comportamiento de un sistema,

sometido a cargas de impacto, o bien que varían rápidamente, exige que los mismos se consideren. En tales casos, la adecuación de la vibración es proporcional a la fuerza transmitida.

En efecto, como es sabido, f = m · a

2/2 HCA



UBICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE LA MAQUINARIA PESADA

(REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA)

Grafico De Lubricación

1/1 HCA



REGLAS SEGURIDAD PARA ARRANCAR Y

MOVER LA MAQUINARIA

Seguridad General. Antes de realizar mantenimiento en el scooptram, repase las medidas de seguridad siguientes:

- Vacié el cucharón completamente y bájelo a tierra. - Apague el motor

- Aplique el freno de parqueo - Bloquee las ruedas - Vuélvase el interruptor de puesta en marcha y el interruptor general a la

posición apagado. - Si el servicio se necesita en la articulación central, instale la barra de fijación de

la articulación. - Nunca trabaje bajo una pluma sin apoyo. - Antes de que usted repare el scooptram. Siempre ponga una etiqueta no

OPERAR en el volante. Seguridad general

- Subir o apearse de un scooptram - La zona debe estar limpia de derrames o desmonte - Siempre use los estribos, escaleras y pasamanos para subir o apearse de un

scooptram. - Los estribos para subir escaleras y pasamanos deben estar libres de aceite y

grasa.

- Siempre use tres puntos de contacto para subir o apearse de un scooptram 2 pies y una mano o 2 manos y un pie

Nunca suba o se apea de u scooptram usando los cables conductores, las mangueras, las cañerías, etc.

1/1 HCA



TIPOS DE MANTENIMIENTO

MANTENIMIENTO

La palabra mantenimiento se emplea para designar las técnicas utilizadas para asegurar el correcto y continuo uso de equipos, maquinaria, instalaciones y servicios

siendo este un concepto que se ha incorporado definitivamente a la actual terminología industrial y social.

El mantenimiento es un conjunto de actividades técnicas de aplicación directa

estructurales y de control económico que satisface diversas condiciones. Entre ellas

conseguir que el ciclo vital útil de las instalaciones y máquinas sea lo más prolongada posible lo que permite que el valor de las inversiones permanezca activo durante el

tiempo de amortización e incluso después. Siguiendo las indicaciones de la Asociación Española de Mantenimiento AEM

expondremos algunas definiciones advirtiendo que el principal objetivo de mantenimiento

es el reducir al máximo los costes debidos a las paradas por averías accidentales de la maquinaria que componen pérdidas de producción o de servicios incluyendo en tales

costes los correspondientes al propio Mantenimeitno. Así entenderemos por:

Inspecciones, Revisiones y Pruebas

Constituyen la base de los demás tipos de intervención. E ellas se examina la calidad funcional de la máquina y las condiciones de seguridad

Engrases

Se trata de uno de los más importantes trabajos de mantenimiento de maquinaria e instalaciones en su aspecto preventivo.

Reparaciones elementales

Corresponden a trabajos que se realizan sin desmontar la maquinaria como por ejemplo: nivelación, limpieza general, sustitución de partes desgastadas que tienen una

vida muy corta, etc. Es decir lo que permite la máquina sin desmontar. Reparaciones parciales

Se refieren a los trabajos que exigen el desmontaje parcial de una parte más o

menos importante de la máquina o instalación pero sin retirar ésta completamente de su emplazamiento.

Reparaciones generales

Son las reparaciones en que prácticamente se desmonta la totalidad de la máquina o instalación reparando o reponiendo todas las piezas que presenta algún desgaste y por tanto dejando al conjunto “como nuevo”. Pueden efectuarse bien en el propio

SEMANA 3

1/9 HTE TE



emplazamiento de la máquina o bien trasladándose a un taller propio o ajeno en el que

repara y comprueba antes de devolverla a su implantación.

Reparaciones totales Se trata de la sustitución completa de un equipo, maquina o instalación por otra

nueva que puede aportar, o no, características de producción y rendimiento mas elevadas.

En base a lo dicho, podemos definir algunos de los diversos sistemas o políticas

de mantenimiento aplicables a equipos, máquinas e instalaciones que pueden ser:

- Mantenimiento correctivo - Mantenimiento preventivo

- Mantenimiento predictivo Cada uno de ellos tienen el siguiente significado:

Mantenimiento correctivo

Consiste en reparar la avería cuando ya se a producido, dejando el equipo o máquina en condiciones aceptables de funcionamiento.

Mantenimiento preventivo Es aquél que consiste en realizar ciertas reparaciones o cambios de piezas, al

vencer u periodo de tiempo prefijado, con la finalidad de disminuir la probabilidad de daños y pérdidas de producción.

MANTENIMIENTO INDUSTRIAL CONSIDERACIONES

FUNDAMENTALES

1. IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO

En el contexto de “desarrollo continuo” de las organizaciones se puede afirmar que “¡no tener problema es un problema!”.

Las necesidades de cambio de la competitividad industrial ya no son novedades ni

causan sorpresas., cada vez que se hacen referencias a ello.

Las características de las actividades económicas experimentaron modificaciones

que impusieron diferentes ritmos de desarrollo, desde la pos guerra, hasta el período actual en que, la competitividad industrial dejo de ser definida por los ingresos de escala y de la producción seriada, tipificada por el modelo “fordista”, pasando a ser decidida en los

campos de la calidad y de la productividad. En este escenario, el mantenimiento se destaca como la única función operacional que influye y mejora los tres ejes

determinantes de la performance industrial al mismo tiempo, o sea, costo, plazo y calidad de productos y servicios, definida según Mckinsey & Company como la “Función Pivotante”: Costos, Precios y Calidad.

2/9 HTE TE



En los últimos años, los ejecutivos ponen su atención principalmente en calidad de

productos y servicios, frecuentemente asumiendo que los costos están bajo control; sin embargo la búsqueda de ventajas competitivas llevó a la conclusión de que el costo de

mantenimiento no está bajo control, y es un factor importante en el incremento del desempeño global de los equipos.

En la actualidad se observa que las empresas exitosas han adoptado una visión prospectiva de gestión de mantenimiento, y el mejoramiento continuo de las prácticas de

mantenimiento, así como la reducción de sus costos, son resultados de la utilización del ciclo de la Calidad Total como base en el proceso de gestión.

Las empresas deben plantearse objetivos muy precisos buscando administrar el activo fijo productivo de una manera técnico – economía, estableciendo metas claras y

concretas, meditando sobre el claro mensaje de Wckham Skinner de la Universidad de Harvard.

“Producción es el eslabón perdido de las estrategia empresarial. La gerencia debería prestar una mayor atención a la actividad que concentra y es responsable del

75% de la Inversión de la empresa, del 80% de su personal, y del 85% o más de los costos y cuyo tratamiento debería ser fundamentalmente estratégico, y no meramente operacional.”

Así, nuestra premisa es que, la estrategia óptima de mantenimiento es aquella que

minimízale efecto conjunto de los componentes de costos, es decir, identifica el punto

donde el costo de reparación es menor que el costo de la pérdida de producción . el costo total del mantenimiento está influido por el costo de mantenimiento regular (costo de

reparación y por el costo de la falla (pérdida de producción).

2. EVOLUCIÓN Y TIPOS DE MANTENIMIENTO

Presentamos una breve descripción de la evolución histórica del Mantenimiento, que consideramos fundamental para ubicar el momento histórico de sus desarrollo y nuestra contribución, en el presente trabajo:

En 1975 la Organización de las Naciones Unidas caracterizaba la actividad fin de

cualquier entidad organizada como Producción = Operación + Mantenimiento, correspondiendo al segundo elemento las siguientes responsabilidades:

Reducción de la paralización de los equipos que afectan a Operación; Preparación, en tiempo hábil, de las ocurrencias que reducen el potencial de ejecución

de los servicios: Garantía de funcionamiento de las instalaciones de forma que los productos o

servicios atiendan a criterios establecidos por el control de cualidad y patrones pre-

establecidos.

Al fin del siglo XIX, con la mecanización de las industrias, surgió la necesidad de las primeras reparaciones. Hasta 1914, el mantenimiento tenia importancia secundaria y

3/9 HTE TE



era ejecutado por el mismo personal de operación. La historia del mantenimiento

acompaña el desarrollo técnico-industrial de la humanidad.

Con lo ocurrido en la primera Guerra Mundial y la implantación de la producción en serie, instituida por Ford, las fábricas establecieron programas mínimos de producción y en consecuencia sintieron la necesidad de crear equipos que pudiesen efectuar

reparaciones en el menor tiempo posible. Así surgió un órgano subordinado a la operación, cuyo objetivo básico era de ejecución del mantenimiento, hoy conocida como

Correctiva. En este tiempo la organización del mantenimiento se daba a través de la dirección de la industria y en línea recta jerárquica, luego operaciones y seguidamente mantenimiento.

Hasta la década de 30 esa situación se mantuvo, cuando, en función de la segunda

Guerra Mundial y de la necesidad de aumentar la rapidez de producción, la alta administración industrial pasó a preocuparse, no solo en corregir fallas, sino evitar que ellas ocurriesen, y el personal técnico de mantenimiento pasó a practicar el proceso de

Prevención de averías que, juntamente con la corrección, completaban el cuadro general de mantenimiento, formando una estructura tan importante cuanto la de operación. Es

decir que luego del director industrial, aparecen al mismo nivel, en la jerarquía de la organización, operaciones y mantenimiento.

Por el año 1950, con el desarrollo de la industria para atender a los esfuerzos post guerra, la industria electrónica y de la evolución de la aviación comercial, se selecciona los equipos de especialista para componer un órgano de asesoramiento a la producción

que se llamó “Ingeniería de Mantenimiento” y recibió los cargos de planear y controlar el mantenimiento preventivo y analizar causas y efectos de las averías.

A partir de 1966, con la difusión de las computadoras, el fortalecimiento de las

Asociaciones Nacionales de Mantenimiento, creadas al fin del periodo anterior y la

sofisticación de los instrumentos de protección y medición, la ingeniería de Mantenimiento paso a desarrollar criterios de predicción de fallas, buscando la optimización de la

actuación de los equipos de ejecución de mantenimiento.

A partir de 1980 y hasta la época actual, con el desarrollo de las computadoras

personales, a costos reducidos y lenguajes simples, los órganos de mantenimiento pasaron a desarrollar y procesar sus propios programas, eliminando los inconvenientes

de la dependencia de disponibilidad humana y de equipos para la atención a sus prioridades de procesamiento de las informaciones por el computador central, además de las dificultades de comunicación en la transmisión de sus necesidades para el analista de

sistemas, no siempre familiarizado con el área de mantenimiento. Sin embargo es recomendable que esas computadoras personales hagan parte de la red de

computadoras de la empresa, posibilitando que sus informaciones queden disponibles para los otros órganos de la empresa., así como recibir informaciones de otros sistemas de gestión (material, compras, contabilidad, finazas, control patrimonial, recursos

humanos, control de calidad, nuevos proyectos y seguridad industrial) 3. CARACTERÍSTICAS DEL MANTENIMIENTO DEL PASADO

Altos inventarios: Producto de la Ignorancia y la “Seguridad” para evitar paros.

4/9 HTE TE



Formación Artesanal: Por falta del suficiente nivel técnico y por la orientación a la

reparación y al reemplazo de componentes.

Especialización por área: debido a la creación de “Republicas Independientes”, segmentadas y disgregadas, con falta de coordinación y de integración.

Mantenimiento como función: “Yo daño, tú reparas” pareció el principal vinculo entre Mantenimiento y sus clientes durante mucho tiempo, en donde el mutuo respeto no

hizo primordial el equipo.

Falta de sentido de pertenencia, baja autoestima y posicionamiento:

Ocasionado por la falta de resultados concretos o por lo menos la falta de evidencia

de los mismos.

Excelente atención a emergencias: lo que originó un exceso de confianza en el

cliente y por lo mismo un descuido en la coordinación y programación y un deterioro paulatino de las condiciones de reparación por la falta de atención entorno y las

consecuencias de los retrabajos.

Lenta contratación y adquisición de Recursos: exceso de tramites y falta de

expertos en las áreas encargadas de estos procesos.

Desconocimiento de Gestión: El no manejar cifras debido a la presión de tiempo y

el funcionamiento de los equipos, hizo que las mediciones, valores, costos e índices pasaran a segundo plano.

Ambiente no importante: “Si el equipo es suficiente”, hizo que se descuidara el

medio ambiente y el ruido; las emisiones de partículas y los afluentes pasaron a segundo

plano.

Esfuerzos aislados con motivación personal: sí se ha querido cambiar el Mantenimiento, pero si no es apoyado el proceso por la gerencia y dirección de la empresa el éxito es remoto.

Alta carga de datos para procesar: mantenimiento genera muchos datos que mal

procesados o sin procesar dificultan el análisis y toma de decisiones.

Grandes cuadrillas: El problema en Mantenimiento no es el número de personas,

sino su coordinación que generará productividad y rendimientos superiores

4. ESTADO ACTUAL DEL MANTENIMIENTO

Se debe manejar el Mantenimiento como una unidad de negocio para ser entable, teniendo la opción de compararse con posibles proveedores del mismo servicio y a través

de esta competencia superar los niveles de calidad y oportunidad de los servicios, que se brinde.

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Las técnicas aplicadas al mantenimiento han evolucionado y se han logrado

nuevas herramientas básicas, entre otras, los Sistemas de Información, capaces de facilitar la toma de decisiones a través del suministro de información sobre aspectos

técnicos y económicos, programas de mantenimiento, control de trabajos, diagnostico de condición de equipos y estadísticos de comportamiento y falla.

En la búsqueda de costos menores ha sido necesario replantear la función de Mantenimiento orientándolo a hacerlo más efectivo y así hacer que su influencia en los

costos totales se minimice y estabilice, lo que obliga a mayores exigencias en el desempeño de las actividades del mantenimiento, debiendo tenerse presente que las nuevas tecnologías han ampliado las tareas, responsabilidades y exigencias en cuanto a

tiempos, calificación, exactitud en la ejecución y organización de las tareas de mantenimiento.

El Mantenimiento Moderno debe considerar básicamente :

Participación en la toma de decisiones Mantenimiento como gestión: Responsabilidad comparativa y no como función

Inmediata atención al cliente Participación en la selección de tecnología Definición de políticas de reposición de equipo

Procedimientos estandarizados Sistema de información apropiado Planeación y programación de actividades

Control presupuestal: Iniciativa antes que normas Inspecciones Sistemáticas

Documentación Apropiada Personal Capacitado y convencido Mantenimiento de primera línea por el operario

5. TERMINOLOGÍA DE MANTENIMIENTO

Consideramos importante desarrollar previamente alguna definiciones de términos

que se usan regularmente en la practica diaria del mantenimiento existiendo

innumerables tentativas de establecimiento de una terminología patrón de mantenimiento, las que no han teniendo siempre la acogida esperada.

En el deseo que se use terminología adecuada en el conjunto de industrias de los

diversos ramos y con mayor razón las de un mismo ramo, utilizaremos los conceptos en

uso por la mayoría de las empresas, americanas, europeas, lo que tendremos en cuenta para el efecto de aplicación en los capítulos siguientes.

5.1 Pieza

Todo y cualquier elemento físico no divisible de un mecanismo.

Es la parte del equipo donde, de una manera general, serán desarrollados los cambios y, eventualmente, en casos mas específicos, las reparaciones: Ejemplo: rotor, muela, tornillo.

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5.2 Componente

Elemento esencial ara funcionamiento de una actividad mecánica, eléctrica o de

otra naturaleza física que, conjugado a otro(s), crea(n) el potencial de realizar un trabajo. Ejemplos: Un motor a explosión; una caja de transmisión; el rotor de una bomba de aceite; el

rotor de un compresor de aire, etc. 5.3 Equipo

Conjunto de componentes interligados con que se realiza materialmente una

actividad de una instalación. Ejemplos: Un puente rodante; un disyuntor; un molino, etc

5.4 “Familia de Equipos”

Equipos con las misma características constructivas (mismo fabricante, tipo y modelo).

5.5 Ítem de Mantenimiento (o simplemente “Item”)

Equipo, obra o instalación. 5.6 Defecto

Ocurrencias en los ítem que no impiden su funcionamiento, mientras tanto pueden

a corto o largo plazo, acarrear su indisponibilidad. 5.7 Falla

Termino de la habilidad de un item para desempeñar una función requerida.

5.8 Definiciones de mantenimiento según Normas Técnicas:

1. MIL-STD-721 C:

“Todas las acciones necesarias para conservar un item en un estado

especificado o restablecerlo a él”. 2. ORGANIZACIÓN EUROPEA DE MANTENIMIENTO:

“Función empresarial a la que se encomienda el control constante de las instalaciones así como el conjunto de los trabajos de reparación y revisión

necesarios para garantizar el funcionamiento regular y el buen estado de conservación de las instalaciones productivas, servicios e instrumentación de los establecimiento”.

3. AFNOR NF X 60-010:

“Conjunto de acciones que permiten conservar o restablecer un bien a un estado especificado o a una situación tal que puede asegurar un servicio determinado”.

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4. BS 3811:

“Combinación de todas las acciones técnicas y administrativas asociadas tendientes a conservar un ítem o restablecerlo a un estado tal que pueda

realizar la función requerida” (La función requerida puede ser definida como una condición dada).

5.9 Nuestras definiciones

1. Mantenimiento:

Todas las acciones para que un item sea restaurado o conservado asegurando su permanencia en funcionamiento regular de acuerdo con una condición

especificada y cumplir el servicio requerido. 2. Mantenimiento correctivo:

Conjunto de acciones tendientes a solucionar o corregir un ítem con falla o avería, con el fin de restituir su disponibilidad.

3. Mantenimiento Preventivo:

Todas las actividades sistemáticamente predefinidas y repetitivas de mantenimiento responsable por la continuidad del servicio de un ítem, englobando, inspecciones, ajustes, conservación y eliminación de defectos,

cuyo destino final es evitar o reducir fallas en los equipos, mejorar la confiabilidad de los equipos y la calidad de producción. 4. Mantenimiento Predictivo o Previsivo

Servicios debido al desgaste de una o más piezas o componentes de equipos

prioritarios a través de la medición, el análisis de síntomas y tendencias de parámetros físicos, empleando varias tecnologías que determinan la condición del equipo o de los componentes, o estimación hecha por evaluación

estadística, extrapolando el comportamiento de esas piezas o componentes con el objeto de determinar el punto exacto de cambio o reparación, antes que

se produzca la falla.

5.10 Mantenimiento Sistemático

Servicios de Mantenimiento Preventivo, donde cada equipo para después de

un período de funcionamiento, para que sean hechas mediciones, ajustes y, si es necesario, cambio de piezas, en función de un programa preestablecido a partir de experiencia operativa, recomendaciones de los fabricantes o

referencias externas.

5.11 Lubricación

Servicios de Mantenimiento Preventivo, donde son hechas adiciones, cambios,

complementaciones, exámenes y análisis de los lubricantes.

5.12 Mantenibilidad

Facilidad de un ítem en ser mantenido o restablecido, en un tiempo dado, en condiciones de ejecutar sus funciones normalmente requeridas, cuando las

8/9 HTE TE



operaciones de mantenimiento se realizan con los medios dados, siguiendo un

programa determinado.

5.13 Confiabilidad

Aptitud de un sistema de cumplir una función requerida, en condiciones dadas,

durante un intervalo de tiempo determinado. Expresado en otros términos diremos que es la probabilidad que un equipo funcione el máximo posible sin

fallar operando bajo condiciones estándar de trabajo, o sea es la probabilidad de no falla de un equipo.

5.14 Disponibilidad

Aptitud de un sistema de estar en un estado de cumplir una función requerida, en condiciones dadas, en un instante dado o durante un intervalo de tiempo determinado, suponiendo que éste asegurada la provisión de los medios

externos necesarios.

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REPRESENTACIÓN GRAFICA DE NÚMEROS

Diagramas de superficies rayadas, superficies curvas y de Sankey

Explicación

La palabra “diagrama” viene del vocablo griego y significa diseño, presentación

gráfica. El objeto de los diagramas es la presentación gráfica (en un dibujo) de valores

numéricos magnitudes físicas, dependencias y variaciones numéricas, que son difíciles de dar de otro modo..

Notaciones

Existen las siguientes clases de diagramas:

1. Diagrama de superficies rayadas (columnas) 2. Diagramas de superficies 3. Diagrama de curvas

4. Diagramas de Sankey (de flujos)

Los diagramas se suelen representar mediante los ejes ortogonales (coordenadas) del dibujo. Para las medidas se usa preferentemente papel milimetrado.

Cálculo con ejemplo 1. Diagrama de superficies rayadas

a) Reparto de una superficie rayada El reparto de las superficies rayadas de la composición total de un metal.

El metal blanco 10 (aleación PbSn) consta de 74% Pb, 1% Cu. 15% Sb y 10 %Sn. Representar en panel

milimetrado la composición de este metal antifricción (para cojinetes).

Solución:

1. Material cojinete = 100%

2. Determinación de la escala: 50 mm 100% / 0,5 mm 1%

3. Cálculo de las dimensiones del dibujo 4. Diferenciación mediante rayado o colores

EJES DE CORDENADAS

Escala 1% 0,5 mm Pb = 74% · 0,5 Cu = 1% · 0,5 = 0,5 mm Sb = 15% · 0,5 = 7,5 mm Sn = 10% · 0,5 = 5,0 mm

Estato

Antimonio Cobre

Plomo

4

3

2

1

1 2 3 4 5

Eje vertical eje y

Divisiones

numéricas Según la escala

Eje horizontal eje x

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EFECTOS DEL AGUA Y AIRE SOBRE LA MAQUINARIA

El aire es una mezcla, de diversos gases. Está formado por 21 % de oxígeno, 785

de nitrógeno, 09 % de gases nobles. Una pequeña y variable cantidad de anhídrido carbónico y de vapor de agua (datos en % volumétrico). En las ciudades, zonas industriales, etc., entran además, en su composición cantidades variables de óxido de

carbono (CO), anhídrido sulfuroso (SO2), ácido clorhídrico (HCl), gas sulfhídrico (H2S) y polvo (carbón, esporas, bacterias, vidrio, hierro, cemento, etc.) como contaminantes de la

atmósfera-. Un m3 de aire tienen una masa de, aproximadamente 1,29 kg. El hombre necesita, según su ritmo de vida (reposo o carrera continua), entre 8,5 l

y 30 i de aire por minuto.

El procedimiento que se sigue para liquidar el aire. (método de Linde) se somete éste a una presión de aproximadamente 200 bar. Se sustrae el calor de compresión y entonces se expansiona repentinamente el aire comprimido, con lo que se produce un

fuerte enfriamiento. El proceso se repite varias veces hasta que el aire se líquida a – 196 º C.

Los gases nobles que se encuentran en el aire en pequeñas cantidades son argón,

helio, neón, criptón, xenón y radón, y no presentan tendencia a formar combinaciones

químicas. Los gases nobles se utilizan para el llenado de lámparas de incandescencia y de efluvios (lámparas de neón9, así como, a manera de gas protector, en la soldadura al arco eléctrico.

AGUA (H2O)

El agua es una combinación química de hidrógeno y oxigeno, que mediante

electrolisis puede descomponerse en sus elementos componentes.

El agua es un buen disolvente para muchos cuerpos, sobre todo para las sales, y por esta razón no se la encuentra en la naturaleza en estado puro. En el agua de manantial y en la de las condiciones se hallan disueltas determinadas sales, cal, yeso y

también sustancias gaseosas, como, por ejemplo, anhídrido carbónico. Las sales disueltas dan lugar a la dureza de las aguas. La cal se separa con la cocción en forma de

precipitado (incrustaciones, por ejemplo, en el radiador de los automóviles). Las aguas duras no son apropiadas, por esta causa, como aguas de refrigeración y de alimentación de calderas, ni tampoco para lavar. El agua, químicamente pura, se obtiene por

destilación. OXIDACIÓN

2S + 2 O2 → 2 SO2

azufre oxigeno anhídrido sulfuroso (dióxido de azufre) C + O → CO

carbono oxigeno anhídrido carbónico (dióxido de carbono)

1/2 HCA



La combustión es también un proceso de oxidación. Cuando este proceso se

desarrolla con gran velocidad se produce un desarrollo de luz (llama).

La combustión se produce bruscamente cuando el cuerpo combustible está muy finamente distribuido en el aire. Se habla entonces de una explosión.

Si a un compuesto de oxigeno se le quita éste total o parcialmente se ésta en presencia del proceso llamado reducción. Para este proceso es siempre necesario el

concurso del calor. Ejemplo:

Reducción del mineral de hierro en el alto horno Fe2 O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2

óxido de hierro óxido de carbono hierro anhídrido carbónico (dióxido de carbono)

2/2

ESTRUCTURA

ELECTRÓNICA

ESTRUCTURA

ELECTRÓNICA

HCA



PUNTOS DE ENGRASE EN LA MAQUINARIA

(Representación Esquemática)

1/1 HCA



REGLAS DE SEGURIDAD PARA EL MECÁNICO

Tanto los patrones como loe empleados conocen el significado de la palabra

“seguridad”, y ambos tienen algún concepto de la responsabilidad que implica. La regla súper básica de la seguridad puede resumirse en tres palabras: ¡úsese sentido común! Algunas aplicaciones de esta regla elemental son las siguientes:

Nunca se corran riesgos ni se usen procedimientos simplificados.

Apóyese siempre en bloques el vehículo o equipo antes de quitar una rueda o cilindro hidráulico.

Elíjase con cuidado el material de los bloques o herramienta, de manera que esté de

acuerdo con el peso, tamaño y otras especificaciones del vehículo. Compruébense las especificaciones leyéndolas en el manual de mantenimiento, sobre

par, etc. (no adivine). Al terminar una tarea, vuélvase a revisar para asegurarse de que no se ha olvidado

apretar un tornillo, tuerca, ajuste, etc., y que, cuando sea necesario, se hayan

asegurado con una chaveta, un seguro de alambre o lámina de seguridad.

Algunas veces por una urgencia de un trabajo se cree conveniente omitir algunas reglas de seguridad, pero deténganse y piensen , ¿qué provecho se obtiene al ahorrar unos cuantos minutos, cuando se compara con la vida o miembro del operador, o de sus

compañeros de trabajo, o quizá de usted mismo? Y en términos financieros podrá seguirse un litigio en su contra y/ o de su patrón si, por ejemplo, un neumático se hubiera inflado incorrectamente o instalado y como resultado, se le involucrara en un accidente.

Para proteger al trabajador, el gobierno federal ha promulgado reglas de seguridad, pero la responsabilidad corresponde al individuo de practicar buenos hábitos de trabajo, aun

cuando no se apliquen las leyes gubernamentales. Aunque en los talleres modernos y equipos tienen dispositivos de seguridad ínter construidos, su valor es limitado si las herramientas no están limpias, si las sustancias inflamables no se cubren, y así

sucesivamente. Como análisis final, corresponde a cada fabricante en lo individual a cada propietario de taller, mecánico de mantenimiento, operador y trabajador obedece todas las

reglas de seguridad, úsese el sentido común, y practíquense buenos hábitos de trabajo, aunque sea complicado o sencillo y finalmente, mantenga sus herramientas con la eficiencia máxima y de acuerdo con el manual de mantenimiento adecuado con respecto a especificaciones y a otras recomendaciones. NOTA No existe algo que puedan llamarse

herramientas a prueba de fallas, máquinas, vehículos, o equipos en las manos de los

descuidados. Los accidentes no suceden, se provocan, principalmente por ser inseguras las condiciones de trabajo o por descuidar los hábitos de trabajo, incluyendo la negligencia debida a la prisa. Véase la Fig 1-1

Reglas de seguridad para el mecánico

Manténgase la mente en lo que se hace. Si usted sueña despierto o permite que sus problemas personales le resten atención, se convierte en campo fértil para un

accidente. Manténgase apto, y muy continúe trabajando cuando esté muy cansado.

No use un saco o camisa abiertos cuando deba usarse un traje mecánico. Cualquiera de estas prendas puede quedar atorada en un máquina o vehículo y producir heridas al que las viste.

1/3 HCA



No se usen trajes de mecánicos sucios. Deberán estar exentos de aceite, grasa, o

combustible, para evitar irritaciones en la piel o severas quemadas si una chispa los enciende.

Figura 1 – 1 Los accidentes no suceden, se provocan

Úsense zapatos de seguridad y cerciórese de que estén en buenas condiciones.

No usen ningún tipo de joyas (ni siquiera el anillo de boda). Los collares pueden atorarse en la maquinaria y los anillos engancharse en una esquina, borde, perno, etc.

Cuando se trabaja con equipo eléctrico, como baterías, motor de arranque, etc. Úsese una pulsera de cuero, en vez de un metal, pero de preferencia quítese temporalmente el reloj. Por ejemplo, al desconectar un cable, una pulsera metálica o joya puede

producir una conexión a tierra, produciendo una severa quemadura ó la pérdida de una mano o dedo.

Póngase un sombrero de seguridad cuando se recomiende. Si deja de hacerlo correrá

el riesgo de causarse una herida grave en la cabeza y aun la pérdida de la vida.

Seria necesario un sin fin de reglas preventivas de accidentes para abarcar la reparación y operación de minadas de vehículos, máquinas y equipo usado en la industria dentro y fuera de las carreteras. Las precauciones que deberán tomarse, por ejemplo,

para levantar manualmente un neumático de una camioneta serían completamente diferentes de las que se emplearían para levantar uno de un camión de volteo de 300 ton,

tarea en la que sería necesario un dispositivo que pudiera levantar 10 ton. Sin embargo, se da una lista de varias precauciones comunes y reglas de seguridad con las que se evitaran accidentes menores y / o mayores, así como heridas personales . Véase la Fig.

1-2

Figura 1 – 2 Los accidentes no son negocio.

Pregúnteselo a la persona que haya tenido uno.

2/3 HCA



Reglas de seguridad, explosiones e incendios Los materiales inflamables, cuando se

calientan a su temperatura de ignición en la presencia del oxigeno, arderán. Sin embargo, estos materiales no tienen la misma estructura atómicas y, por tanto, sus umbrales de

encendido difieren y los métodos con los que pueden apagarse los incendios difieren correspondientemente. Los incendios pueden clasificarse en tres categorías (A, B y C). Los extintores de incendios pueden clasificarse en seis categorías (Numeradas del 1 al 6).

Los incendios de la clase A son aquellos en los que el material combustible es

madera, fibra, papel, telas, hule etc.; domínense estos incendios mediante enfriamiento y anegado, usando una manguera contra incendios o extintores del Núm. 1 al Núm. 3

Los accidentes no son negocio. Pregúntenselo a la persona que haya tenido uno. Los incendios de la clase B son aquellos en los que el material combustible es un

líquido, como gasolina, combustóleo o pintura; combátanse estos incendios por sofocación, usando extintores del Núm. 2 al Núm. 6.

Los incendios de la clase C son aquellos en los que el material combustible son

componentes eléctricos, como motores, generadores, tableros de interruptores; domínense éstos por sofocación o usando extintores del Núm. 4 al Núm. 6, que tienen un

agente extintor que no es conductor. Puede evitarse que la mayoría de las explosiones y de los incendios se difundan

haciendo funcionar la alarma contra incendios antes de tratar de extinguirlos. Es por tanto

importante hacer lo siguiente: Saber dónde están colocados los diferentes extintores de incendios. Saber donde están colocadas las mangueras contra incendios.

Saber que tipo de extintores usar. Saber cómo funcionan los diferentes tipos de extintores.

Revise con regularidad que todo el equipo contra incendios esté en condiciones de funcionar y en el lugar correcto y compruébese que están llenos.

Guárdense todos los líquidos y materiales inflamables en un recipiente seguro y

siempre que sea posible almacénense en una zona separada. Manténgase limpio el taller dejándolo inmediatamente libre de escombros y

combustibles. Guárdense los trapos mojados en aceite tan pronto como ya no se necesiten, colocándolos en un recipiente de acero cubierto.

Manténgase todos los tanques de solventes con sus tapas puestas y apretadas

cuando no se estén usando. Úsese solvente para limpiar; no se use gasolina ni tetracloruro de carbono.

Cerciórese de que todo el equipo eléctrico esté bien conectado y puesto a tierra. Evítese el usar extensiones con contactos múltiples cuando se empleen herramientas

eléctricas, porque sobrecargan el cable de la extensión.

Cerciórese de que la guarda de la lámpara con cable de extensión está en su lugar cuando se use. La rotura de la lámpara cerca de acumulaciones de aceite pueden

producir un incendio. Cerciórese de que se dispone de extintor al alcance de la mano cuando se use un

soplete de cualquier tipo y manténgase la atención en la llama.

Nunca se dirija la llama hacia usted mismo ni hacia los demás, y nunca se apoye un soplete encendido sobre un objeto. Apáguese el soplete inmediatamente que se deje

de usarlo. No entre en un cuarto con el rótulo de “Prohibido fumar” con una llama abierta ni con

un cigarrillo encendido.

3/3 HCA



SEGURIDAD EN EL TALLER

Asegúrese que cualquier taller que se ha asignado para la reparación de

componentes hidráulicos cumple con las siguientes normas:

No debe tener polvo. No permitir que se realicen actividades tales como soldadura y

afilado en las cercanías, ya que producen polvo perjudicial y partículas abrasivas. Hay que prohibir el uso de vehículos en el taller hidráulico, ya que también producen polvo

y contaminación. Instalar sistemas de limpieza para uso exclusivo en piezas hidráulicas.

Asegurarse que todas las herramientas de trabajo estándar y especiales que se

necesitan para la reparación de componentes hidráulicos se mantienen en el almacén. No permitir que se saquen tales herramientas del taller.

Arregle el sistema de ventilación de tal manera que no aspire polvo al taller.

Lo más importante de todo: asegurarse que su personal de servicio se encuentre bien entrenado. El hombre bien entrenado sabrá por qué necesarias las precauciones según arriba.

El abrir el sistema hidráulico puede ser muy peligroso. Nunca tratar de

realizar algún trabajo en el sistema hasta que esté completamente seguro que no está presionizado. Las distintas presiones de trabajo en el sistema

deben ser ajustadas cuando es sistema está presionizado. Se debe tener mucho cuidado, ya que esta tarea puede ser peligrosa. El ajuste de precisiones se puede realizar sólo por personal que ha sido entrenado para

mantener el sistema. Observar también las reglas generales de seguridad.

1/1 HCA



TIPOS DE MANTENIMIENTO:

PREDICTIVO - TPM

Se trata de mantenimiento preventivo realizado en base a un profundo

conocimiento del estado real de las máquinas y sus componentes: analizando el comportamiento y funcionamiento de las mismas mediante controles sistemáticos

periódicos o continuos, y actuando cuando los parámetros observados se detectan valore anormales.

A continuación pasaremos a detallar diferentes recomendaciones, las más destacadas para el mantenimiento de los distintos componentes de consta una instalación

oleohidráulica, dentro de un programa que haga mención a las sugerencias expuestas anteriormente.

Como preludio se introduce la tabla 14.1 sobre averías más frecuentes de los grupos oleohidráulicos y cómo reparar el defecto o daño, seguido de un mantenimiento

preventivo (tabla 14.2), bien entendido que se facilita a título orientativo dejando a criterio del personal técnico el establecer un calendario de revisiones. MANTENIMIENTO TPM

Mantenimiento productivo total (Total Productive Maint).

Este tipo de mantenimiento es lograr 100% de trabajo efectivo del equipo, es

encontrar 0% fallas en el equipo de producción.

El TMP es lo último en mantenimiento de los equipos de producción y allegados

pues con esto si se puede decir exactamente hasta cuando puede llegar la producción de determinado equipo, que ya en esa información que se acoge de los mantenimientos programado y predictivo, se puede alargar la vida productiva del equipo.

Considerado como un plan que presenta la gerencia y todo el personal está

incluido en el sistema. Lo primordial está considerado que el operador actual debe efectuar todas las

verificaciones de niveles de aceite, refrigerante, transmisión, hidráulico, etc, antes de arrancar el motor.

Además el TPM contempla los aspectos ecológicos en todo mantenimiento.

SEMANA 4

1/16 HTE TE



RESULTADOS DEL

LABORATORIO

Glicolato y Formato

Nivel alto de glicol Nivel alto de plomo

Bajo pli con alto contenido de hierro Alto nivel de cobre

Altos niveles de metales con bajos niveles de glicolato

Precipitación

Nivel inaceptable de

dureza. Aceite en el refrigerante

Nivel alto de cloruros

Nivel bajo de sebocato

Niveles altos de silicatos y/ o de fosfatos

Nivel bajo de glicol

Nivel bajo de Nitrito y/ o

alto nivel de hierro Nivel alto de aluminio

CAUSA

Recalentamiento del

refrigerante (recalentamiento de glicol)

Añadir demasiado concentrado Refrigerante recalentado y/ o

uso de soldadura con mucho plomo

Fuga de gases por los pistones o refrigerante recalentado Corriente de fuga negativa o

lavado inadecuado después de limpiar

Corriente de fuga positiva

Nivel alto de glicol y/o fuente de agua inaceptable

Fuente inaceptable de agua

cavitación por las camisas o fuga en el intercambiador de calor

Contaminación ya sea por medio de agua de fuente de

suministro o la atmósfera Refrigerante estándar o añadir agua al ELC+

Demasiado aditivo suplementario de refrigerante

(SCA)* Añadir demasiada agua*

No añadir suficiente SCA*

Refrigerante recalentado o nivel bajo de SCA*

EFECTO

Corrosión

Trans. Inapropiada de calor ataque contra las soldaduras Ataque contra las soldaduras

Corrosión grave Ataque del amoniaco contra

el cobre del radiador

Ataque grave al metal

Taponamiento del radiador o los tubos del enfriador o fugas por el sello de la

bomba de agua Precipitación de aditivos

Atascamiento del motor

Corrosión de hierro

Ataque al hierro y a las soldaduras

Fugas por el sello de la bomba de agua

Cavitación, corrosión, Reducción del punto de

congelamiento Cavitación y corrosión

Ataque al aluminio

2/16 HTE TE



Combinación de Elementos Clásicos de Desgaste

Parte superior del motor

Elemento primario

Elemento secundario

Desgaste potencial

Probables áreas de problemas /causas

Silicio (tierra) Hierro, cromo, aluminio

Camisas, anillos,

pistones

Sistema de inducción de aire/ contaminación del

filtro

Hierro Cromo, aluminio

Camisas, anillos,

pistones

Temp. anormales de operación, degradación de

aceite y/o contaminación de Refrig. anillos rotos

atascados

Cromo Molibdeno, aluminio

Anillos, pistones

Escape de gases, consumo de aceite

degradación de aceite

Hierro ---------- Camisas,

engranaje, tren de válvulas,

cigüeñal

Temp. anormales de

operación, falta de lubricación,

contaminación,

almacenamiento (oxido)

Parte inferior

del motor

Silicio (tierra) Plomo,

aluminio

Cojinetes Contaminación con tierra

Plomo Aluminio Cojinetes Falta de lubricación, contaminación de

refrigerante, contam. de combust.

Hidráulica Silicio (tierra) Molibdeno, aluminio

Cilindros, rodillos

Contaminación con tierra

Cobre Hierro Bomba

hidráulica

Degradación de aceite,

contaminación

Transmisiones Hierro Aluminio,

cromo

Cojinetes de

rodillos o de agujas

Fatiga/ avería de los

cojinetes

Aluminio Hierro, cobre Convertidor

de par

Desgaste/ avería de los

cojinetes, permitiendo contacto

Mandos finales

Silicio (tierra) Hierro, aluminio

Engranaje Contaminación con tierra, por suelos de arcilla

Hierro Sodio, cromo Engranaje,

cojinetes

Entrada de agua, pérdida

de precarga

Identificación con precisión las causas y efectos del desgaste de los componentes Al comparar los resultados de pruebas infrarrojas (estado de aceite) con la

acumulación de metales de desgaste, podemos identificar con precisión las probables causas del nivel elevado de los mismos. La tabla anterior ilustra algunos de los metales

de desgaste más comunes, sus orígenes y los probables problemas que indican presencia en los sistemas lubricados con aceite.

3/16 HTE TE



La espectrometría detecta contaminación por suciedad, como también los metales

de desgaste. El servicio es el elemento que más comúnmente indica la presencia de tierra, a pesar de que algunos suelos de arenilla también producen altas lecturas de

aluminio.

El monitoreo de sus componentes

Cuando el análisis SOS de aceite reconoce un aumento de concentración de uno o más metales, puede señalar el componente de desgaste que probablemente está causando el aumento, y a menudo, la probable causa del problema. Por ejemplo, el tener

de repente un aumento de cobre y hierro en una muestra de aceite hidráulico probablemente indicarán un problema con la bomba hidráulica, causado por degradación

de aceite o contaminación(vea tabla, arriba) La proporción del silicio/ aluminio en la tierra varía dependiendo del lugar

La tierra está compuesta principalmente por minerales que contienen silicio y

aluminio. La proporción de estos dos elementos varía mucho de lugar a lugar. Los suelos de arcilla contienen casi tanto aluminio como silicio. Esta es una razón por la cual es importante la interpretación local de los resultados de la muestra.

Nosotros estamos familiarizados con los suelos en su zona, lo cual nos permite entender mejor la combinación de elementos de muestra.

MANTENIMIENTO PREDICTIVO

(MPD)

1. CONSIDERACIONES PREVIAS

Cuando hablamos de Mantenimiento Predictivo de evitar averías y por lo tanto paros, hay que considerar primero que averías son prevenibles y de estas cuales es rentable su prevención aplicando Mantenimiento Preventivo o Mantenimiento Predictivo.

Todas las variables que afectan al funcionamiento de un componente, solamente

seria rentable su prevención a través del Predictivo algunas de las clasificadas dentro de la variable operación, el resto aunque puedan ser detectadas mediante Predictivo, su prevención es mas económica por otros medios.

De este tipo de averías a las que es recomendable aplicar Mantenimiento

Predictivo para su detección solamente aquellas que además cumplan ciertas pautas de ocurrencia temporal y sintomatología es aplicable eficazmente este tipo de Mantenimiento.

Estas consideraciones, nos ayudan a valorar el límite de actuación de este tipo de

técnicas respecto de la prevención de averías.

4/16 HTE TE



2. DEFINICIÓN DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO (MPd)

Servicios debido al desgaste de una o más piezas o componentes de equipos

prioritarios a través de la medición, el análisis de síntomas y tendencias de parámetros físicos, empleando varias tecnologías que determinan la condición del equipo o de los componentes, o estimación hecha por evaluación estadística, extrapolando el

comportamiento de esas piezas o componentes con el objeto de determinar el punto exacto de cambio o reparación., antes que se produzca la falla.

El mantenimiento predictivo emplea varias tecnologías para determinar la condición

del equipo o de los componentes mediante la medición y el análisis de la tendencia de

parámetros físicos con el objeto de detectar, analizar y corregir problemas en los equipos antes de que se produzca una falla.

Se trata de una falla de un sistema de advertencia temprana que indica que algo

malo esta sucediendo en el equipo, antes de que se pueda oírlo, verlo o sentirlo.

3. MONITOREO DEL ESTADO DE LOS EQUIPOS

Una cuestión fundamental en el mantenimiento Predictivo (MPd) es la definición de que equipos deben incluirse en el monitoreo de estado, luego esto se realizará de manera

similar a lo tratado en el MP, debiendo considerar básicamente.

A. La importancia crítica: un equipo que sea muy importante para el proceso,

es decir un equipo cuya falla pudiera ocasionar una gran perdida económica, causar lesiones a las personas o importantes daños ambientales.

B. Estado actual; es mucho mas probable que se produzcan averías, cuyas reparaciones sea costosas, en un equipo viejo que se esta deteriorando progresivamente, que en un equipo Nuevo.

C. Rentabilidad de la Inversión: cual es el costo del monitoreo del estado de los equipos (MPd) versus el costo de potencial de averías, perdida de

producción y reparaciones.

4. TÉCNICAS DE MPd, SU APLICACIÓN Y LOS EQUIPOS EMPLEADOS

Existen un conjunto de técnicas que su aplicación depende de las condiciones y

estado del ítem a ser verificado, presentando algunas técnicas que son de uso mas difundido, y que se usan de manera complementaria, para firmar un diagnostico, a saber:

a) Análisis de vibraciones/ monitoreo de vibraciones b) Método de impulso excitador

c) Análisis espectografico de aceite d) Análisis ferrográfico de partículas e) Inspección infrarroja

f) Ensayo ultrasonico g) Termografía

h) Análisis acústico i) Ensayo no destructivo (ndt) j) Análisis de rayos x

5/16 HTE TE



k) Resistencia eléctrica (prueba de megger)

l) Ensayo con tinta penetrante m) Medición de temperaturas

n) Medición de la presión, y otros.

5. COMO ORGANIZARSE PARA EL MPd

5.1 Planificación del MPd

1. Las etapas preparatorias

a. Están en base de las técnicas de análisis

b. Calculo de costos del MPd c. Calculo de los beneficios del MPd (reducción de costos, costos a

eliminar) d. Suma del total de costos y ahorros de MPd e. Realizar los cálculos de rentabilidad de la inversión

f. Efectuar selecciones realistas (donde se vea realmente el crédito que produce el MPd)

2. Inicio de u programa MPd piloto

a. Es poco realista (en la mayoría de los casos hasta imposible)

comenzar con el MPd en todos los equipos de la empresa a la vez. b. Eso significa que debe iniciarlo en pequeña escala, o sea: un

programa piloto.

- Todos los equipos de determinada área - Equipos seleccionados de entre todas las máquinas de

empresa (basándose en la importancia critica, el tiempo muerto y el retorno de la inversión)

c. Algunas empresas comienzan con una sola de las técnicas de

MPd (por ejemplo: Análisis de las vibraciones), y luego agregan otras a medida que transcurre el tiempo (como por ej. Análisis de

aceite, termografía, etc.). pero ese no es en realidad un verdadero programa piloto.

5.2 Programación de MPd

1. La mayor parte de las mediciones de MPd se realizan mientras los equipos están en funcionamiento.

2. Confeccionar una programación diferente de la de MP. Los técnicos de MPd no son los mismos que los que realizan el MP, sus equipos o instrumentos

son distintos y siguen una programación diferente.

3. El desarrollo de las frecuencias plantea el mismo problema que para el MP:

se requieren valores ganados con la experiencia. No obstante, el ciclo es mucho mas largo, como por Ejemplo: verificaciones mensuales o

trimestrales de las vibraciones, o chequeos de aceite cada seis meses.

6/16 HTE TE



4. Los equipos críticos, los equipos costosos o los que requieren altos costos

de reparación o de tiempo muerto se verifican con mayor frecuencia que otras máquinas.

5. La creación de una hoja de ruta es aun importante que el MP. Existen

ciertos dispositivos portátiles de registro (como los utilizados para el Análisis

de vibraciones), en los que se deben seguir puntos de medición predeterminados y fijos en cada equipo.

6. Una programación de MPd es bastante rutinaria y repetitiva, salvo en los

casos e los que los valores se aproximan al limite permitido (o alarma) en

esos casos, se deben incluir chequeos mas frecuentes para observar si la situación es estable o si se requiere el recambio del componente.

7. en los casos en que se deba parar el equipo o reducir los ciclos (varias

r.p.m.), debe coordinarse la programación junto con producción.

6. COMBINACIÓN DE MP Y MPd PARA LOGRAR UN EFECTO GLOBAL Y REDUCIR COSTOS

1. El MP es su primera línea de defensa el MPd retoma la acción donde la deja el MP, descubriendo los defectos y posibles problemas que el MP no puede detectar.

2. El MPd no reemplaza al MP

3. La relación (costo/ horas) del MP versus el MPd es de 2:1 a 5:1.

4. el Mp mantienen el equipo limpio, lubricado, inspeccionado y ajustado diariamente.

5. El MPd se ocupa de los problemas ocultos, pero potencialmente muy costosos.

6. Al desarrollar un programa combinado de MP/ MPd, se traslada la mayor cantidad de actividades como sea posible al MP, particularmente si los

operadores participan en MP.

7. Los operadores también pueden desempeñar un papel en el MPd, en especial

si hay instrumentos con segmentos alambricos o medidores 8de vibraciones, presión, temperatura). Ellos pueden llevar registros o realizar cuadros de las

lecturas para luego sean interpretadas por el personal de MPd.

8. Una buena combinación de MP y MPd tendrá el máximo de impacto sobre la

confiabilidad de los equipos (meta; cero averías, cero paradas por otros motivos) al menor costo global ( y con el mayor retorno de inversión).

7/16 HTE TE



7. RELACIÓN DE MC, MP y MPd

El mantenimiento Preventivo y en particular el Predictivo, serán eficientes cuando

cumplan con evitar las averías dependiendo de su naturaleza. Una prevención eficaz de la averías, debe contar de forma imprescindible con le

análisis de sus causas.

Su rentabilidad viene condicionada por la criticidad de la máquinas donde se aplica 8costo de la hora de paro9, el nivel de detección de anomalías y el costo de la revisión. De todas topologías de Mantenimiento Preventivo expuestas aunque varias de ellas son

incuestionables en cuanto a su necesidad 8conservación, seguridad, etc.) si son optimizables en su frecuencia y método de ejecución y por lo tanto es necesario medir

resultados como un primer paso en el proceso de su mejora. En la práctica real de mantenimiento debe combinar varios tipos de mantenimiento

lo que hemos denominado “Mix productivo de Mantenimiento”.

El mantenimiento preventivo puede tomar formas: inspección, predictivo, programado, mejoramiento integral.

El mantenimiento correctivo o reparación puede ser: programable o de emergencia, dependiendo si la avería se debe corregir inmediatamente, o se puede postergar programando tal reparación.

Las decisiones tienen una repercusión directa en los costos. La gerencia tienen que

buscar un equilibrio, un nivel óptimo, que genere el costo mínimo, un sector resultado de combinar ambas políticas adecuadamente.

El mantenimiento preventivo es el que se realiza para asegurar el adecuado funcionamiento de los activos productivos y minimizar la probabilidad de falla y sus

consecuencias económicas: operacionales, de seguridad, logísticas y tecnológicas. El mantenimiento correctivo o reparación es el que se ejecuta programado o no después de la ocurrencia de la falla, cuyas consecuencias deben ser evaluadas.

a) Consecuencias Operacionales

Perdidas económicas para paradas imprevistas de la producción.

Perdidas económicas por los incumplimientos de los programas de

producción.

b) Consecuencias No-operacionales

Pérdidas económicas por los gastos excesivos de reparaciones. c) Consecuencias de seguridad

Pérdidas económicas por daños consecuenciales en la máquina y

sistema.

Pérdidas económicas por daños consecuenciales en el proceso

Accidentes en el personal

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d) Consecuencias Logísticas

Pérdidas económicas en el manejo logístico de repuestos especialmente

e) Consecuencias Tecnológicas

Pérdidas económicas por degradación de la maquinaria

Pérdidas económicas energéticas

Para buscar el equilibrio entre MC y MP se presenta el concepto de Criticidad de máquinas que se obtendrá ponderando las consecuencias de la fallas. Esta posibilidad

inclusive podría ser el manejador principal de sistema informático y constituir la base de datos más importante; presentamos el análisis sobre el asunto, que mejor describe esta situación, siendo la siguiente:

Variables

1. Producción

2. Valor-Técnico-Económico

3. Daños consecuenciales a: a. La maquinaria en

b. Al proceso

c. Al personal operador

4. Dependencia Logística

5. Dependencia Mano de

Obra

6. Probabilidad de Fallo

(Confiabilidad9 7. Facilidad de reparación

(Mantenibilidad) 8. Flexibilidad

Concepto

Para Reduce

No para

Alto Medio Bajo

Sí

No

Si

No

Riesgo Sin riesgo

Extranjero Local

Terceros 2

Propia

Alta

Baja

Alta

Baja

Simple

By-pass Dual

Ponderaciones

4 2

0

4 2 1

2

0 3

0

1 0

2 0

0

1

0 1

0 2

1 0

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Asignar los valores de la ponderación calificando a la máquina por el concepto en

cada variable. Este paso requiere un buen conocimiento de la máquina y su sistema, su operación, su valor económico y los daños que podría ocasionar una falla. La ponderación

puede variarse de acuerdo a la empresa y a las consideraciones antes presentadas. Se obtendrá el valor ponderado para cada máquina para agruparlas clasificándolas

de acuerdo a la escala de referencia, procurando observar el acercarse al costo mínimo.

MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL (TPM)

1. CONSIDERACIONES PREVIAS

En el prologo de la edición inglesa del libro TPM Development Program de Kenyi

Nakajima, Norman Bodek y Connie Dyer, comentando el libro del autor, dicen entre otras afirmaciones: “En la fábrica ideal, el equipo debe operar al 100 de su capacidad el 100 por

100 del tiempo. El TPM es un poderoso concepto que no cerca ceca del ideal sin averías, ni defectos, ni problemas de seguridad”

Es secreto de la calidad y productividad fue considerar la producción Justo a Tiempo (JAT) (en ingles: “just-in-time” – JIT) y el TQC, el enfoque japonés del control calidad total. Sin embargo, dicen seiichi Nakajima, “las compañías japonesas excelentes

tienen otro secreto, que ha empujado la productividad y la calidad hasta los límites, haciendo posible las líneas de producción con cero averías y cero defectos. Este secreto

es el TPM, o mantenimiento productivo total”. El mantenimiento productivo total (TPM), definido a menudo como mantenimiento

productivo realizado por todos los empleados, se basa en el principio de que la mejora de equipos debe implicar a toda la organización, desde los operadores de la cadena hasta la

alta dirección. La innovación principal del TPM radica ñeque los operadores se hacen cargo del

mantenimiento básico de su propio equipo. Mantienen sus máquinas en buen estado de funcionamiento y desarrollan la capacidad de detectar problemas potenciales antes de

que ocasionen avenas. El TPM trata de explicar las actividades de mejora del equipo, el mantenimiento

autónomo, la educación en técnicas para los operarios y el personal de mantenimiento, la gestión mejorada del mantenimiento, y actividades de prevención del mantenimiento.

Todo este contexto el mantenimiento productivo total es un enfoque global de las empresas hacia la calidad del equipo.

La implementación de cada fase del TPM supone tener que enfatizar en nuevos modos de pensamiento, comunicación, y trabajo. Por ejemplo desarrollar trabajo en

equipo y que estos equipos de trabajo fluyan los conocimientos y la información se comparta, esto en la gente de mantenimiento les permitirá la mantenibilidad del equipo, aprender y usar técnicas más sofisticadas.

10/16 HTE TE



La comunicación es vital y se refuerza continuamente. Un buen ejemplo son las actividades del equipo interfuncional de prevención del mantenimiento, que representa

una colaboración potencialmente poderosa entre mantenimiento, ingeniería, staff y diseño.

Otra clave importante en el TPM es la combinación de una filosofía del cero defectos con un enfoque de equipos de taller para la resolución de problemas del equipo.

2. ¿CÓMO FUNCIONA EL TPM?

Como ya dijimos, TPM es mantenimiento productivo realizado por todos los empleados a través de actividades en pequeños grupos. Igual que el TQC, que significa

control total de calidad en el conjunto de la compañía, el TPM es mantenimiento de equipos llevado a cabo en el conjunto de la compañía. El termino TPM fue definido en 1971 por el Instituto Japonés de Ingenieros de Plantas (precursor del Instituto Japonés

para el Mantenimiento de Plantas) incluyendo las cinco metas siguientes:

1. Maximizar la eficacia del equipo (mejorar la eficacia global). 2. desarrollar un sistema de mantenimiento productivo para la vida útil del equipo.

3. Implicar a todos los departamentos que planifican, diseñan, utilizan o mantienen

los equipos en la implantación del TPM (ingeniería y diseño, producción y

mantenimiento).

4. Implicar activamente a todos los empleados – desde la alta dirección hasta los trabajos de talleres.

5. promover el TPM a través de la gestión de motivación: actividades autónomas en pequeños grupos.

3. METAS FUNDAMENTALES DEL TPM

El TPM tiene dos metas fundamentales: averías cero y defectos cero. Cuando las

averías y los defectos se eliminan, mejora el índice operativo del equipo, se reducen los costos, se pueden minimizar los inventarios y, como consecuencia, aumenta la productividad de la mano de obra.

La palabra “total” en “mantenimiento productivo total” tiene tres significados

relacionados con tres importantes características del TPM:

Eficacia total: la búsqueda de eficacia económica o rentabilidad. Se acentúa

en el mantenimiento predictivo y productivo.

MP total: la prevención del mantenimiento y mejorar la facilidad del mantenimiento y el mantenimiento preventivo. Significa establecer un plan de

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mantenimiento para toda la vida útil del equipo e incluye la prevención del

mantenimiento.

Participación total: el mantenimiento autónomo por la actividad de operadores o pequeños grupos en cada departamento y a cada nivel.

4. MAXIMIZACIÓN DE LA EFECTIVIDAD DE LOS EQUIPOS

La eficacia del equipo se maximiza y el costo del ciclo de vida útil se minimiza por medio del esfuerzo en el conjunto de la compañía para eliminar las “seis grandes pérdidas” siguientes, que restan eficacia al equipo.

Tiempo muerto

1. Averías debidas a fallos del equipo. 2. Preparación y ajustes (por ejemplo, cambio de matriz en máquinas de

moldeado por inyección, etc).

Pérdidas de velocidad

3. Tiempo en vació y paradas cortas (operación anormal de censores,

bloqueo de trabajos en rampas, etc.). 4. Velocidad reducida (diferencia entre velocidad prevista y actual)

Defectos

5. Defectos en proceso y repetición de trabajos (desperdicios y defectos de calidad que requieren reparación).

6. Menor rendimiento entre la puesta enmarca de las máquinas y la producción estable.

5. INTRODUCCIÓN DEL TPM EN LAS EMPRESAS

En Japón, los tres factores principales para mejoras en los lugares de trabajo son

yaruki (motivación), yaruude (competencia9 y yaruba (entorno de trabajo). El TPM comprende los tres.

De igual manera debe introducirse el TPM en las Empresas, comprendiendo los tres factores que habrán de conducir a mejoras corporativas fundamentales al mejorar el

empleo de trabajadores y equipos. Para eliminar las seis grandes pérdidas debe primero cambiarse la actitud o motivación (yaruki) de las personas y aumentar su habilidad (yaruude). Debe también crearse un entorno de trabajo (yaruba) que sirva como soporte

para la introducción del TPM. Sin embargo, si para atacar el problema, la alta dirección no asume el liderazgo, la transformación necesaria para el cambio en actitudes, equipos y

entorno corporativo, no progresará con suavidad.

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6. DESARROLLO DE UN PLAN MAESTRO TPM

Para implantar el TPM en un tiempo determinado se requiere un plan maestro. Una

vez desarrollado el plan, éste sirve como programa para el TPM, que puede desglosarse en distintas fases. Muchas empresas han desarrollado planes maestros de TPM, teniéndose, que la estructura del desarrollo del TPM en el entorno de las metas

esenciales de mejora se dar: Mantenimiento autónomo mediante la actividad de pequeños grupos en el

departamento mediante la actividad de pequeños grupos en el departamento de producción.

Refinamiento del mantenimiento preventivo por el departamento de mantenimiento y mejora de la mantenibilidad para prevenir el deterioro de los equipos.

Reducción de fallos en la puesta en marcha a través de la aplicación de técnicas

de prevención del mantenimiento en la fse de diseño del equipo.

7. EL PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL (TPM)

Los pasos específicos necesarios para desarrollar u programa TPM deben

determinarse individualmente para cada Empresa, de manera que el programa debe ajustarse a los requerimientos individuales, debido a que los tipos de industrias, métodos de producción, condición de los equipos, necesarios y problemas especiales, técnicas y

niveles de mantenimiento varían de una Empresa otra, sin embargo estos deben tratar básicamente los temas de:

Primero

La elevada contribución al costo del ciclo de vida de las actividades operacionales u de mantenimiento que se reducen a través de programas participativos diseñados

para aumentar la efectividad del equipo. Estos programas incluyen: Actividades de grupo para eliminar las seis o pérdidas mayores relacionadas

con el equipo.

Restablecimiento de las condiciones operativas óptimas del equipo y eliminación del deterioro acelerado.

La implicación de los operados en las actividades de mantenimiento diario autónomo para mantener las condiciones básicas del equipo (inspección

diaria, limpieza, lubricación y apretado de pernos).

Mejora de la mantenibilidad del equipo existente.

Incremento de la eficiencia y efectividad en costes del trabajo de

mantenimiento a través de una mejor gestión y programación.

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Segundo

En los programas de prevención del mantenimiento del mantenimiento TPM se

trata el impacto en el costo del ciclo de vida de las decisiones en las fases tempranas de planificación y diseño.

8. REQUISITOS MÍNIMOS PARA EL DESARROLLO DEL TPM

Encontrada con lo expresado por el Instituto Japonés de Ingenieros de Plantas, en cuanto a las cinco metas interpretadas interdependientes, que representan los requerimientos mínimos para el desarrollo del TPM, a continuación, los resumimos

brevemente:

1. Mejora de la eficacia de los equipos 2. Mantenimiento autónomo por lo operadores

3. Programa planificado de mantenimiento, administrado por el departamento de

mantenimiento.

4. Adiestramiento para mejorar las habilidades operativas y de mantenimiento.

5. un programa de gestión de equipos inicial para prevenir problemas que puedan

surgir durante la puesta en marcha de una nueva planta o un nuevo equipo.

8.1 Mejora de la eficacia de los equipos

Los proyectos modelo ayudan a demostrar el potencial del TPM durante las fases iniciales de su desarrollo. Se forman varios equipos de proyecto, consistentes en

personal de ingeniería y mantenimiento como supervisores de la cadena de producción. Se seleccionan los equipos que sufren pérdidas crónicas,

preferentemente los que pueden mejorarse considerablemente en un período de tres meses de investigación y análisis concienzudos. Cada equipo de proyecto centra su actividad de mejora en una de las seis grandes pérdidas.

Cuando se logran resultados positivos, el proyecto puede extenderse a otros

similares, con miembros de equipos de proyecto buscando nuevas actividades de mejora a realizar.

8.2 Mantenimiento autónomo por operadores

El mantenimiento autónomo por operadores es una de las características más particulares que distingue al TPM. Sin embargo, cuanto más tiempo haya funcionado una compañía de acuerdo con el concepto de división de trabajo, más

convencidos estarán sus empleados de que el trabajo de los operadores y el de los trabajadores de mantenimiento deben estar estrictamente separados.

La pauta establecida y la atmósfera de una compañía no se pueden cambiar de la noche a la mañana. Se tarda de dos a tres años de cambiar la cultura corporativa,

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dependiendo del tamaño de la compañía. Los operadores que estén

acostumbrados a pensar “yo opero-tu arreglas” tendrán dificultades para aprender “yo soy responsable de mi propio equipo”. Todos los empleados deben estar de

acuerdo en que los operadores son responsables del mantenimiento de su propio equipo; además, los mismos operadores deben ser adiestrados según las exigencias del mantenimiento autónomo.

En muchas fabricas, los operadores verifican y lubrican su propio equipo, pero a

menudo lo hacen regañadientes, sin entusiasmo ni consentimiento. Por ejemplo, un trabajador puede rellenar la hoja diaria de inspección con varios días de antelación u olvidar reponer al distribuidor de aceite. Este tipo de descuido pede traducirse en

abrasión, desgaste, vibraciones, suciedad y deterioro, y puede conducir a averías y defectos de calidad en el proceso.

En Japón, los principios básicos de la administración industrial se conocen los las Cinco Eses: seiri (organización), seiton (orden), seiso (pureza), seiketsu (limpieza)

y shitsuke (disciplina).

Mientras en la traducción de estos términos su significado resulta muy general, en la práctica real cada término se refiere a un principio especifico o un juego de reglas de organización y administración establecido. Estos significados específicos

varían bastante de una compañía a otra. Estos principios se implantan a menudo solamente en un nivel superficial, a la vez

que el mantenimiento real de los equipos es inadecuado. Esta superficialidad se evita en el mantenimiento autónomo TPM.

8.3 Mantenimiento Planificado

El mantenimiento planificado o programado debe funcionar como un tándem con el mantenimiento autónomo. La primera responsabilidad del departamento de

mantenimiento es responder con rapidez y eficacia a las peticiones de los operadores. El personal de mantenimiento debe así mismo eliminar el deterioro que resulta de una lubricación y limpieza inadecuadas. A continuación, debe analizar

cada avería para descubrir puntos débiles en el equipo y modificarlo para mejorar su facilidad de mantenimiento alargado su vida útil. Una vez reducidos los costos

de mantenimiento, los controles, inspecciones y los estándares del equipo deben revisarse a conciencia.

Para mantener un bajo costo del mantenimiento planificado deben emplearse técnicas de diagnostico para supervisar el estado de los equipos: así se estimula el

cambio al mantenimiento. 8.4 Adiestramiento para mejorar las habilidades operativas y de

mantenimiento

Algunas personas pueden sostener que con el aumento de la automatización, las habilidades operativas y el “expertise” se vuelven superfluos. Desgraciadamente, mientras la producción sin ayuda humana puede llegar a lograrse, el mantenimiento

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totalmente automático no es factible. Las habilidades de los operadores y el

personal de mantenimiento deben mejorarse si se quiere con éxito con el mantenimiento autónomo, el mantenimiento predictivo y la mantenibilidad – los

métodos básicos del TPM. El adiestramiento en las habilidades operativas y de mantenimiento es vital. Para implantar el TPM, una Empresa debe estar dispuesta a invertir en el adiestramiento de sus empleados en el manejo de los equipos.

8.5 Gestión temprana de equipos

Lo ideal es que un equipo no requiera mantenimiento. Un sistema que nos ayude a aproximamos a este ideal es de extremo valor. El ciclo de vida de una pieza de

equipo comienza en el diseño que tienen como objeto la máxima reducción posible del mantenimiento. A continuación, se fabrica, se instala y se prueba el equipo

antes de disponerlo para la operación normal. Una vez pasado el período inicial de fallos, los datos operativos se devuelven a la fase de diseño libre de mantenimiento. Estos datos pueden utilizarse para diseñar futuros equipos libres de

mantenimiento. La prevención del mantenimiento (PM) es el objetivo del ciclo diseño – instalación, incluyendo el mantenimiento de la puesta en marcha de los

equipos. Durante la fase de operación – mantenimiento y basándose en inspecciones

regulares programadas, se restaura, modifica y sustituye el equipo. Los datos del mantenimiento recogidos en este proceso proporcionan la base para la investigación de prevención del mantenimiento.

La información proporcionada es válida para tres tipos de mejora:

1. Para mejorar la mantenibilidad de equipos actualmente en uso,

2. para mejorar el trabajo y los sistemas de mantenimiento y

3. facilitar el diseño de un nuevo equipo libre de mantenimiento.

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b) Distintas longitudes de más de una superficie rayada

Las longitudes de las superficies rayadas da el número de vehículos; las longitudes de los distintos rayados los números de turismo y camiones.

En un municipio , un día fijado se han contabilizado los siguientes vehículos.

Año Vehículo Turismo Camiones

1968 82 62 20

1969 126 96 28

1970 185 150 35

1971 140 118 22

1972 150 125 25

Hacer en papel milimetrado la gráfica estadística de los vehículos.

Solución:

1. Fijar la escala

5 mm20 automóviles; 0.25 1 automóvil

2. Calcular el tamaño del dibujo

82 · 0.25 = 20.5 mm 65 · 0.25 = 15.5 mm = 20.5 mm

20 · 0.25 = 5.0 mm etc.

3. marcar los valores en los ejes de coordenadas

4. rayarlos 2. Diagrama de superficies

a) El rectángulo como diagrama de superficie

La superficie del rectángulo de gráficamente la magnitud del trabajo mecánico.

Una caja cuyo peso es de 200 N se ha de elevar 1,2 m

a) Calcular el trabajo

b) Representantes gráficamente Solución:

a) W = F · s = 200 · 1,2 = 240 Nm b) 1. Fijar la escala 2. Marcar los 200 N en el eje y la distancia 1,2 m en el eje x.

3. Marcar la superficie de trabajo con rayado

20

40

60

80

100

120

140

160

180 200

1968 1969 1970 1971 1972

y Eje y = Número automóviles

Camiones

Turismos

Eje x

50 100 150 200 250

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2

Eje y = Fuerza en N

Eje x = Espacios s en N

y

Superficie de

trabajo

N = f · s

1/2 HCA



10

15

5

70 65

60 55 50

45 40 35

30

25 20

1000 2000 3000 4000 5000 6000 0

Eje x = Número n

de revoluciones del

motor 1/ min

wk

b) El circulo como diagrama de superficie

El circulo de la reilación de magnitudes del total de un reparto. 1% 3,6º El consumo de cobre de un año ascendió a 700 000 t, de las cuales correspondieron: 58,6·3,6º = 210,96º 24,1·3,6º = 86,76º 13,V·3,6º = 49,32º

3,6 · 3,6º = 12,96º El 58,6% a las industrias eléctricas, el 24.1% a las industrias de exportación,

el13,7% a las industrias del cuero y la piel y el 3,6% a industrias especiales

Representar gráficamente el consumo de cobre Solución:

1. Fijar la escala 100% 360º / 1% 3,6º

2. Dibujar el circulo y dividirlo en sectores según los grados

3. Marcar con rayados

3. Diagrama de curvas

La curva da la potencia del motor en función del número de revoluciones.

Las medidas de potencia de las pruebas de un motor dieron los siguientes valores: 1000 1/ min = 9 kW 4000 1/ min = 48 kW

1500 1/ min = 16 kW 4500 1/ min = 52 kW 2000 1/ min = 24 kW 5000 1/ min = 56 kW

2500 1/ min = 31 kW 5500 1/ min = 58 kW 3000 1/ min = 38 kW 5700 1/ min = 59 kW 3500 1/ min = 43 kW 6000 1/ min = 58 kW Solución:

1. Fijar la escala Eje x : 1 mm 100 1/ min Eje y : 1 mm 1 kW

2. Entrar los distintos valore y marcarlos con un punto (ver la represtación para x = 3 000 1/ min e y = 38 kW)

3. Unir los puntos por una curva continua mediante plantilla para curvas.

Industrias de exportación

Industrias eléctricas

Industrias especiales

Industrias del cuero y la piel

2/2 HCA



ÁCIDOS Y CORROSIÓN

Si se disuelve en agua un óxido no metálico se obtiene un ácido; por ejemplo, de la

disolución en agua del dióxido de azufre obtenido cuando se quema azufre, obtenemos el ácido sulfuroso.

SO2 + H2O → H2SO3 SO3 = radical ácido

Los ácidos son combinaciones de los no metales u óxidos no metálicos con hidrogeno (por ejemplo, ácido sulfúrico H2SO4, ácido clorhídrico HCI). Tienen sabor agrio,

acción corrosiva, mordiente, atacan a la mayoría de los metales y destruyen muchos

materiales orgánicos.

Los ácidos viran a rojo el papel de tornasol azul. Los ácidos deben conservarse únicamente en recipientes claramente señalados

(véase la figura).

No deben utilizarse para guardar ácidos, botellas empleadas ordinariamente para

bebidas. Enjuagar inmediatamente, y con abundante agua, las salpicaduras del ácido.

El ácido sulfúrico (H2SO4) es uno de los ácidos más fuertes. Disuelve a la mayoría

de los metales con desprendimiento de hidrógeno. El ácido sulfúrico concentrado es un líquido sulfúrico concentrado es un líquido incoloro, aceitoso, denso. Atrae con avidez el agua. Cuando se diluye con agua se calienta mucho. Si se vierte agua en el ácido, en

virtud de la repentina evaporación del agua sale ácido despedido del recipiente. Por esta razón, cuando se diluya el ácido habrá siempre que verterlo sobre el agua, nunca al

revez. Para diluir ácido sulfúrico concentrado, viértase siempre el ácido sobre el agua.

El ácido sulfúrico se emplea mucho en la industria química, por ejemplo como

desecante de gases en la fabricación de ácido nítrico. Diluido sirve como electrolito en las baterías de plomo.

El ácido clorhídrico (HCI) tienen un olor picante y humea expuesto al aire. Ataca fuertemente a la mayor parte de los metales y puede utilizarse para limpiar y decapar

(morder). El ácido nítrico (HNO3) disuelve todos los metales excepto el oro y el platino. Puede

utilizarse como mordiente de metales y para la fabricación de explosivos y materiales sintéticos. La mezcla de una parte de ácido nítrico y tres de ácido clorhídrico concentrado

se denomina agua regia, capaz de disolver el oro (“Rey de los metales”) y el platino.

1/2 HCA



El ácido fosfórico (H3PO4) forma sobre el acero una delgada capa de fosfato que

constituye una protección de corta duración contra la oxidación y una buena base para que se adhiera bien luego la pintura o el barniz.

El anhídrido carbónico (CO2) que se producen en la combustión del motor, forman

con el agua igualmente producida, ácido carbónico (H2CO3) Y ácido sulfuroso (H2SO3),

respectivamente. El ácido sulfuroso ataca las paredes del cilindro y los conductos de escape, especialmente en el caso del motor frío (condensación).

2/2 HCA



CHUMACERAS DE OSCILACIÓN

PUNTOS DE ENGRASE EN LA MAQUINA (CHASIS)

1/1 HCA



REGLAS DE SEGURIDAD PARA EL MECÁNICO

Tanto los patrones como loe empleados conocen el significado de la palabra “seguridad”,

y ambos tienen algún concepto de la responsabilidad que implica. La regla súper básica de la seguridad puede resumirse en tres palabras: ¡úsese sentido común! Algunas aplicaciones de esta regla elemental son las siguientes:

Nunca se corran riesgos ni se usen procedimientos simplificados.

Apóyese siempre en bloques el vehículo o equipo antes de quitar una rueda o cilindro hidráulico.

Elíjase con cuidado el material de los bloques o herramienta, de manera que esté de

acuerdo con el peso, tamaño y otras especificaciones del vehículo. Compruébense las especificaciones leyéndolas en el manual de mantenimiento, sobre

par, etc. (no adivine). Al terminar una tarea, vuélvase a revisar para asegurarse de que no se ha olvidado

apretar un tornillo, tuerca, ajuste, etc., y que, cuando sea necesario, se hayan

asegurado con una chaveta, un seguro de alambre o lámina de seguridad.

Algunas veces por una urgencia de un trabajo se cree conveniente omitir algunas reglas de seguridad, pero deténganse y piensen , ¿qué provecho se obtiene al ahorrar unos cuantos minutos, cuando se compara con la vida o miembro del operador, o de sus

compañeros de trabajo, o quizá de usted mismo? Y en términos financieros podrá seguirse un litigio en su contra y/ o de su patrón si, por ejemplo, un neumático se hubiera inflado incorrectamente o instalado y como resultado, se le involucrara en un accidente.

Para proteger al trabajador, el gobierno federal ha promulgado reglas de seguridad, pero la responsabilidad corresponde al individuo de practicar buenos hábitos de trabajo, aun

cuando no se apliquen las leyes gubernamentales. Aunque en los talleres modernos y equipos tienen dispositivos de seguridad ínter construidos, su valor es limitado si las herramientas no están limpias, si las sustancias inflamables no se cubren, y así

sucesivamente. Como análisis final, corresponde a cada fabricante en lo individual a cada propietario de taller, mecánico de mantenimiento, operador y trabajador obedece todas las

reglas de seguridad, úsese el sentido común, y practíquense buenos hábitos de trabajo, aunque sea complicado o sencillo y finalmente, mantenga sus herramientas con la eficiencia máxima y de acuerdo con el manual de mantenimiento adecuado con respecto a especificaciones y a otras recomendaciones. NOTA No existe algo que puedan llamarse

herramientas a prueba de fallas, máquinas, vehículos, o equipos en las manos de los

descuidados. Los accidentes no suceden, se provocan, principalmente por ser inseguras las condiciones de trabajo o por descuidar los hábitos de trabajo, incluyendo la negligencia debida a la prisa.

Reglas de seguridad para el mecánico

Manténgase la mente en lo que se hace. Si usted sueña despierto o permite que sus problemas personales le resten atención, se convierte en campo fértil para un accidente.

Manténgase apto, y muy continúe trabajando cuando esté muy cansado. No use un saco o camisa abiertos cuando deba usarse un traje mecánico. Cualquiera

de estas prendas puede quedar atorada en un máquina o vehículo y producir heridas al que las viste.

1/3 HCA



No se usen trajes de mecánicos sucios. Deberán estar exentos de aceite, grasa, o

combustible, para evitar irritaciones en la piel o severas quemadas si una chispa los enciende.

Úsense zapatos de seguridad y cerciórese de que estén en buenas condiciones. No usen ningún tipo de joyas (ni siquiera el anillo de boda). Los collares pueden

atorarse en la maquinaria y los anillos engancharse en una esquina, borde, perno, etc.

Figura 1 – 1 Los accidentes no suceden, se provocan

Cuando se trabaja con equipo eléctrico, como baterías, motor de arranque, etc. Úsese

una pulsera de cuero, en vez de un metal, pero de preferencia quítese temporalmente

el reloj. Por ejemplo, al desconectar un cable, una pulsera metálica o joya puede producir una conexión a tierra, produciendo una severa quemadura ó la pérdida de una mano o dedo.

Póngase un sombrero de seguridad cuando se recomiende. Si deja de hacerlo correrá el riesgo de causarse una herida grave en la cabeza y aun la pérdida de la vida.

Seria necesario un sin fin de reglas preventivas de accidentes para abarcar la reparación y operación de minadas de vehículos, máquinas y equipo usado en la industria

dentro y fuera de las carreteras. Las precauciones que deberán tomarse, por ejemplo, para levantar manualmente un neumático de una camioneta serían completamente

diferentes de las que se emplearían para levantar uno de un camión de volteo de 300 ton, tarea en la que sería necesario un dispositivo que pudiera levantar 10 ton. Sin embargo, se da una lista de varias precauciones comunes y reglas de seguridad con las que se

evitaran accidentes menores y / o mayores, así como heridas personales. Véase la Figura 1-2.

Figura 1 – 2 Los accidentes no son negocio.

Pregúnteselo a la persona que haya tenido uno.

2/3 HCA



Reglas de seguridad, explosiones e incendios Los materiales inflamables, cuando se

calientan a su temperatura de ignición en la presencia del oxigeno, arderán. Sin embargo, estos materiales no tienen la misma estructura atómicas y, por tanto, sus umbrales de

encendido difieren y los métodos con los que pueden apagarse los incendios difieren correspondientemente. Los incendios pueden clasificarse en tres categorías (A, B y C). Los extintores de incendios pueden clasificarse en seis categorías (Numeradas del 1 al 6).

Los incendios de la clase A son aquellos en los que el material combustible es

madera, fibra, papel, telas, hule etc.; domínense estos incendios mediante enfriamiento y anegado, usando una manguera contra incendios o extintores del Núm. 1 al Núm. 3

Los accidentes no son negocio. Pregúntenselo a la persona que haya tenido uno. Los incendios de la clase B son aquellos en los que el material combustible es un

líquido, como gasolina, combustóleo o pintura; combátanse estos incendios por sofocación, usando extintores del Núm. 2 al Núm. 6.

Los incendios de la clase C son aquellos en los que el material combustible son

componentes eléctricos, como motores, generadores, tableros de interruptores; domínense éstos por sofocación o usando extintores del Núm. 4 al Núm. 6, que tienen un

agente extintor que no es conductor. Puede evitarse que la mayoría de las explosiones y de los incendios se difundan

haciendo funcionar la alarma contra incendios antes de tratar de extinguirlos. Es por tanto

importante hacer lo siguiente: Saber dónde están colocados los diferentes extintores de incendios. Saber donde están colocadas las mangueras contra incendios.

Saber que tipo de extintores usar. Saber cómo funcionan los diferentes tipos de extintores.

Revise con regularidad que todo el equipo contra incendios esté en condiciones de funcionar y en el lugar correcto y compruébese que están llenos.

Guárdense todos los líquidos y materiales inflamables en un recipiente seguro y

siempre que sea posible almacénense en una zona separada. Manténgase limpio el taller dejándolo inmediatamente libre de escombros y

combustibles. Guárdense los trapos mojados en aceite tan pronto como ya no se necesiten, colocándolos en un recipiente de acero cubierto.

Manténgase todos los tanques de solventes con sus tapas puestas y apretadas

cuando no se estén usando. Úsese solvente para limpiar; no se use gasolina ni tetracloruro de carbono.

Cerciórese de que todo el equipo eléctrico esté bien conectado y puesto a tierra. Evítese el usar extensiones con contactos múltiples cuando se empleen herramientas

eléctricas, porque sobrecargan el cable de la extensión.

Cerciórese de que la guarda de la lámpara con cable de extensión está en su lugar cuando se use. La rotura de la lámpara cerca de acumulaciones de aceite pueden

producir un incendio. Cerciórese de que se dispone de extintor al alcance de la mano cuando se use un

soplete de cualquier tipo y manténgase la atención en la llama.

Nunca se dirija la llama hacia usted mismo ni hacia los demás, y nunca se apoye un soplete encendido sobre un objeto. Apáguese el soplete inmediatamente que se deje

de usarlo. No entre en un cuarto con el rótulo de “Prohibido fumar” con una llama abierta ni con

un cigarrillo encendido.

3/3 HCA



SEGURIDAD EN EL TALLER

Asegúrese que cualquier taller que se ha asignado para la reparación de

componentes hidráulicos cumple con las siguientes normas:

No debe tener polvo. No permitir que se realicen actividades tales como soldadura y

afilado en las cercanías, ya que producen polvo perjudicial y partículas abrasivas. Hay que prohibir el uso de vehículos en el taller hidráulico, ya que también producen polvo

y contaminación. Instalar sistemas de limpieza para uso exclusivo en piezas hidráulicas.

Asegurarse que todas las herramientas de trabajo estándar y especiales que se

necesitan para la reparación de componentes hidráulicos se mantienen en el almacén. No permitir que se saquen tales herramientas del taller.

Arregle el sistema de ventilación de tal manera que no aspire polvo al taller.

Lo más importante de todo: asegurarse que su personal de servicio se encuentre bien entrenado. El hombre bien entrenado sabrá por qué necesarias las precauciones según arriba.

El abrir el sistema hidráulico puede ser muy peligroso. Nunca tratar de realizar algún trabajo en el sistema hasta que esté completamente seguro

que no está presionizado. Las distintas presiones de trabajo en el sistema deben ser ajustadas cuando es sistema está presionizado. Se debe tener

mucho cuidado, ya que esta tarea puede ser peligrosa. El ajuste de precisiones se puede realizar sólo por personal que ha sido entrenado para mantener el sistema.

Observar también las reglas generales de seguridad.

1/1 HCA



PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO

La responsabilidad en la ADMINISTRACIÓN DE EQUIPOS está plenamente definida, antes de iniciar la operación del mismo.

El usuario es responsable de la planificación, ejecución y control del mantenimiento; sin embargo también comparte esta responsabilidad el distribuidor, quien

debe facilitar servicio especializado cuando se requiera: repuestos originales de calidad, entrenamiento al personal; manejar adecuadamente políticas de garantía y ofrecer estabilidad de la empresa a través del tiempo.

Un tercer componente en este aspecto es el PRODUCTO (MARCA) el cual debe

ser de conocida reputación, calidad y tener un número representativo de unidades operando en el país.

El mantenimiento debe ser orientado a lograr la máxima disponibilidad y productividad del equipo al costo más bajo posible.

ORGANIZACIÓN DEL MANTENIMIENTO

A continuación se darán las pautas necesarias para el desarrollo del sistema de Mantenimiento de Equipos. En general, se deben considerar: El ciclo de mantenimiento (acciones), la organización personal (funciones) y el Sistema de Planificación /Control

(flujo de información y documentación). Se discutirá cada uno de estos tres componentes de la organización.

- Ciclo de Mantenimiento

Son las tareas que debe efectuar el Departamento de Mantenimiento para

conservar las maquinarias efectivamente como por ejemplo la tarea de lubricación y manteniendo rutinario tales como cambios de aceite y filtros, ajustes mecánicos.

Estos primeros pasos básicos se deben efectuar tan profesional y perfectamente

como sea posible en forma rutinaria.

La información de que hacer, cuando hacerlo se encuentra en guía de

mantenimiento y lubricación de cada máquina es muy importante que se efectúe en forma programada para minimizar los tiempos de parada y para la utilización eficiente del personal de mantenimiento, así como contar con un sistema de retroalimentación que

informe a la administración el trabajo que hizo, y quien lo hizo se recomienda usar listados de chequeo.

El siguiente punto del ciclo son las inspecciones de la máquina. que

desafortunadamente muchas veces se les olvida en los programas de mantenimiento. Las

inspecciones de la máquina tienen un efecto significativo sobre la disponibilidad y costos de operación y, determinación si el mantenimiento se está realizando en forma controlada

y dirigida o si está perdiendo el tiempo debido a una organización inadecuada que va de crisis en crisis.

SEMANA 5

1/7 HTE

TE



Para que las inspecciones sean rápidas y eficientes deben ser en forma

programada. No olvidar la retroalimentación que debe recibir la administración del mantenimiento para la toma de decisiones a partir de los resultados de la inspección. Usar

listados de chequeo.

Justamente el análisis de los resultados de las inspecciones es otro punto del ciclo

de mantenimiento, el cual ayudará a determinar si se debe acortar el ciclo mediante una reparación de emergencia no programada o si se ha de continuar con el ciclo completo en

forma controlada y planificada lo cual es más efectivo y reduce los costos de operación. Además permitirá efectuar los ajustes necesarios a la programación.

El siguiente punto del ciclo es el proceso de comunicación con los demás

departamentos para asegurarse que las acciones ha tomar hayan sido correctamente coordinadas y entendidas. Por lo general esto significa que el Departamento de Producción debe ser consultado y llegar aun acuerdo no programado o para modificar el

programa según las circunstancias. Quizás éste sea el punto más difícil de llevar a cabo.

El siguiente punto es establecer objetivos para la reparación, para identificar las alternativas que se presentan como ¿ cómo quién lo hará?, ¿quién controlará?, ¿cómo y donde se. hará? , y para la coordinación de los elementos involucrados como personal,

repuestos. espacio, suministros diversos, herramientas y literatura. Para lograr !o anterior es necesario elaborar un programa patrón.

Como siguiente paso se efectúa la reparación planificada siempre con una orden de trabajo para que la defina y se pueda controlar. Tanto las reparaciones de emergencia

como las planificadas se puede organizar de antemano con listados patrones que incluyen los pasos a seguir como los repuestos y tiempos standard de la reparación. En este punto se debe incidir en el concepto de la reparación" antes de la falla y reemplazo planificado

de componentes.

La “reparación antes de la falla" implica el reemplazo oportuno de partes y piezas del equipo que se desgastan normalmente para evitar fallas o desgastes prematuro de otros componentes de mayor costo.

Ejemplo:

En la reparación antes de la talla de un motor Diesel se deben cambiar

necesariamente: anillos, metales de biela. de bancada, válvulas, guías de válvulas.

Componentes como pistones, camisas, bielas, se evalúan bajo patrones

específicos y se decide si se utilizan o no. Normalmente el cambio oportuno de componentes de desgaste normal permite lograr una mayor vida de componentes como cigüeñal, camisas, pistones, culatas etc.

En los componentes del tren de fuerza como convertidor. trasmisiones, la

reparación antes de la falla implica el cambio oportuno de cojinetes y sellos y/o discos.

2/7 HTE TE



El momento oportuno lo indica el fabricante, la experiencia en una aplicación típica

del equipo y sin lugar a dudas los indicadores críticos o síntomas. Los indicadores críticos son por ejemplos: horas de uso, combustible consumido, humo en el escape, alta presión

en cárter, mala combustión. Posteriormente se debe efectuar el control de calidad de la reparación mediante

inspecciones y evaluaciones que se deben reportar a la administración.

La organización del personal

Esto es necesario para el control de ciclo de mantenimiento la organizaci6n que se verá en base a las funciones y no a la estructura misma de los puestos (organigrama) ya

que una sola persona podría realizar varias funciones. El capataz o supervisor asigna el trabajo y para que sea eficiente debe dedicar

por lo menos el 80% de su tiempo a tareas de supervisión encargándose de la disponibilidad de literatura herramientas y programación de las reparaciones de

emergencia. El personal de servicio (mecánicos) son los que ejecutan el trabajo debiendo

inspeccionar, evaluar y reparar la máquina registrando los tiempos empleados y haciendo el pedido de repuestos en las reparaciones de emergencia.

Otra función administrativa de mantenimiento es el control de calidad cuya labor

debe ser efectuada por personal ajeno a la reparación hecha mediante inspecciones y

evaluaciones cuyos resultados deben ser informados al supervisor y a entrenamiento.

Luego con la máquina operativa deben efectuar inspecciones y evaluaciones

periódicas analizando los resultados para determinar si es necesaria una reparación de emergencia o planificar.

El planeamiento de mantenimiento debe ser coordinado con el departamento de

producción y para que tenga el éxito debido requiere del respaldo pleno de la gerencia.

Establece los periodos para efectuar el mantenimiento mediante programas maestro y lo coordina con los supervisores y administración de equipos, abre las órdenes de trabajo y

lleva los historiales de las máquinas. Esta labor es realizada eficientemente con programas en computadoras.

La gerencia de equipos decide el uso más efectivo del equipo disponible, encargándose del funcionamiento correcto de la organización y debe tener cualidades

para dirigir. La labor de entrenamiento es cada vez más importante y se encarga de mantener

al día al personal.

También tiene a su cargo la literatura de instrucción.

3/7 HTE TE



Datos y registros proporciona los reportes del rendimiento de la organización

completa de ayuda con el control de inventarios está función se puede unificar con la labor de planeamiento:

- Recopila datos - Prepara informes

- Controla inventarios.

Finalmente se debe comunicar la información de trabajo efectuado en la máquina, al departamento de producción, al Coordinador de mantenimiento y se debe agregar la orden de trabajo al historial de la máquina.

Efectuar el ciclo completo de mantenimiento requiere de mayor labor

administrativa, pero sus ventajas son numerosas:

- Ahorro de mano de obra (se reduce las reparaciones imprevistas).

- Reparaciones eficientes y económicas 8se reduce tiempos) - Aumentó de la disponibilidad de la máquina.

- Mejores registros. - Control de costos Flujo de documentos y registros sistemas de control

Debe contener toda la información que será usada por todos los niveles de la

gerencia de operaciones. La información debe ser precisa, disponible en forma inmediata y presentada en forma entendible. Además se le deberá distribuir en forma apropiada.

Antes que la información sea archivada, se debe definir y entender su uso y

distribución.

El sistema de documentos y registros consiste de:

La información de partida, actualización d ela información y salida que ayudara a

la administración de Mantenimiento.

La información de partida usualmente son los reportes de la inspección de

entrega de la máquina, lo cual además debe incluir los números de serie o identificación precisa del equipo, se debe incluir el tiempo proyectado de uso diario del equipo y la severidad del ciclo de trabajo para que ayude a la programación de lubricación y

mantenimiento. Recuerda que si varia la aplicación de la máquina y la severidad de su uso, se debe cambiar el período de mantenimiento.

Luego es necesario la actualización y verificación del cumplimiento de los planes

de conservación programados, como inspecciones horas de operación, lubricación y la

orden de trabajo.

La información de salida ayudara a la gerencia a planificar la utilización del equipo, programar reparaciones y tomar acciones correctivas para disminuir el tiempo de parada.

4/7 HTE TE



Esta información puede ser de actividades (indican el cumplimiento del

mantenimiento), condición de la máquina (debe estar trabajando el mayor tiempo posible), duración de los componentes, reemplazo de componentes, planificación de repuestos,

costos involucrados, disponibilidad de la máquina y /o rendimiento de taller.

CICLO DE MANTENIMIENTO

LUBRICACIÓN Y

MANTENIMIENTO

INFORME FINAL

CONTROL DE CALIDAD

EMERGENCIA O

REPARACIÓN NO

PLANIFICADA

EFECTUAR

REPARACIÓN

PLANIFICADA

ESTABLECER OBJETIVOS DE LA

REPARACIÓN

RESULTADOS

DE INSPEC.

INSPECCIONES

INTERFASE

5/7 HTE TE



6/7 HTE

TE



7/7 HTE TE



SISTEMAS DE PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO

ORGANIZACIÓN DEL MANTENIMIENTO

En general, se deben considerar, el ciclo de mantenimiento (acciones), la

organización personal (funciones) y el sistema de planificación /control (flujo de información y documentación). Se discutirá cada uno de estos tres componentes de la

organización.

Ciclo de mantenimiento

Son las tareas que debe efectuar el departamento de mantenimiento para conservar las maquinarias efectivamente como por ejemplo la tarea de lubricación y mantenimiento rutinario tales como cambios de aceites y filtros, ajustes mecánicos.

Estos primeros pasos básicos se deben efectuar tan profesional y perfectamente

como sea posible en forma rutinaria.

1/6 HTE TE



2/6 HTE TE



3/6 HTE TE



4/6 HTE TE



5/6 HTE TE



6/6 HTE TE




DIAGRAMA DE SANKEY (de flujos)

El flujo de corriente represente la energía (calor) aplicada; las derivaciones, la

división en pérdidas y trabajo útil.

Energía calorífica: Útil y pérdidas

Las máquinas alternativos de combustión interna transforman la energía de combustible en calor, del cual sólo se aprovecha como trabajo útil el 30% aproximadamente. El trabajo útil del motor Diesel es el 34%, por ejemplo. El resto se

pierde un 35% en forma gaseosa, un 215 en el agua de refrigeración, un 10% en razonamientos, radiación, etc. Representa el balance térmico del motor Diesel.

Solución:

1. Fijar la escala 1 mm ٨ 2% / 50 mm ٨ 100%

2. Marcara los valores en la banda de corriente 3. Dibujar los recodos Ejercicios

1. En un intervalo de tiempo determinado se comprobó que del total de petróleo bruto

importado el 76.3% fue por oleoducto, el 15% por petroleros fluviales y el 8% por vagones cisterna. Representan en papel milimetrado mediante superficies rayadas los valores numéricos del reparto. (Escala: 40 mm ٨ 100%; ancho de banda

rayada 10 mm) 2. Un estudio puso de manifiesto que el 65% de los labradores, el 51% de los

mecánicos de automóvil, el 585 de los sastres, el 62% de los panaderos, el 36% de los barberos y el 20% de los yeseros han dejado el oficio aprendido. Representar en papel milimetrado en distintas bandas (1 mm ٨ 2%; ancho de banda rayada = 5

mm). 3. Una estibadora elevada 2.5m un motor y realiza con ello un trabajo de 1900 Nm

a) ¿Cuál es la fuerza que ejerce el motor? b) ¿Cuál es la masa (peso) del motor? c) Representar gráficamente el trabajo.

1/2 HCA



(1mm ٨ 10N; 0.5m ٨ 10mm)

4. las verificaciones de 50000 vehículos dieron que el 44% tenían bien los faros, el 27% los tenian demasiado bajos, el 18% proyectaban la luz demasiado alta y el

11% los tenían mal del todo o en parte. a) Calcular el numero de automóviles que corresponde a cada porcentaje b) Representar los valores numéricos en un diagrama circular

5. El consumo de combustible de un vehículo depende de su velocidad v y se da en

litros por cada 100 km. El consumo de combustible de los motores se expresa en g/kWh. Representar las curvas de los consumos de combustible de los siguientes valores

a) 50 km/ h: consumo 5,5 l/100 km 110 ” “ 7.9 “ 60 “ “ 5.6 “ 120 “ “ 9.0 “

70 “ “ 5.8 “ 130 “ “ 10.4 “ 80 “ “ 6.1 “ 140 “ “ 11.8 “ 90 “ “ 6.4 “ 150 “ “ 13.2 “

100 “ “ 7.0 “ ( 1 cm٨10 km/ h ; 1 cm٨1 l/ 100 km)

2/2 HCA



SALES Y CORROSIÓN

De la reacción de un ácido con una base, el hidrógeno que se desprende del ácido

forma agua con el grupo OH de la base o lejía, mientras que el radical ácido se combina con el metal de la base para formar una sal. Si la sal es soluble en agua, permanece en disolución; por ejemplo, si se mezcla ácido clorhídrico con una cantidad proporcionada de

hidróxido sódico obtendremos sal común y agua.

HCl + Na OH → NaCl + H2O NaCl = sal común (cloruro sódico) Si la sal no es soluble en agua se separara en forma de precipitado.

Si se mezcla entre sí ácidos y sales en las proporciones correctas, se contrarrestan sus efectos; a esto proceso se le llama neutralización .

Las sales se forman además, cuando actúan los ácidos sobre los metales o los

óxidos metálicos por ejemplo el cloruro de zinc ( ZnCl2) se obtienen cuando se vierte

ácido clorhídrico sobre el zinc. Como generalmente se emplea ácido clorhídrico diluido, la sal se disuelve en el agua de disolución del ácido clorhídrico. Está disolución salina

pueden emplearse como fundente al ejecutar soldaduras blandas, recibiendo entonces el nombre de agua para soldar. Las sales del ácido clorhídrico se llaman cloruros [por ejemplo, el cloruro sódico (NaCl) = sal común], las de ácido sulfúrico, sulfatos [por

ejemplo, el sulfato de cal (CaSO4) = yeso], las del ácido nítrico, nitratos [por ejemplo, nitrato de plata ( AgNO3) = piedra infernal] y las ácido carbónico, carbonatos [por ejemplo, carbonato cálcico (CaCO3) = calcita ].

1/1 HCA



PUNTOS DE ENGRASE EN LA MAQUINARIA

(ESQUEMA DEL CHASIS)

1/1 HCA



TÉCNICAS DE MANTENIMIENTO MODERNO

EL A ● P ● A – UN IMPORTANTE AUXILIAR DE

ADMINISTRACIÓN

No hay ninguna duda respecto a que el mantenimiento preventivo es su defensa número uno

contra las paralizaciones y los costos de reparación excesivos.

Aunque se tengan las mejores intenciones, el mantenimiento de rutina a veces no se implementa

por cualquier razón. A veces, debido a condiciones de trabajo poco usuales o a factores externos más allá de nuestro control, se producen problemas de

desgaste crítico que no se detectan a simple vista.

El Análisis Programado de Aceite Caterpillar puede detectar las deficiencias en su programa de mantenimiento preventivo e impedir que los

problemas menores se vuelvan averías mayores. Pero tan sólo participando en el programa del A●P●A

no asegura la calidad de los resultados que usted

necesita y merece. Para aprovechar bien todo el programa del A●P●A, debe haber buenas

comunicaciones entre usted y el intérprete de los análisis de su distribuidora Caterpillar. Entender el .informe del A●P●A y el papel que éste juega en el

proceso es el punto inicial. A esto se refiere la presente publicación.

TRES VARIABLES QUE AFECTAN EL DESGASTE

Hay tres factores que afectan el contenido de una muestra de aceite:

1) El aceite lubricante... tipo y estado 2) La contaminación.....de fuentes

externas 3) Las partículas de desgaste ....que

resultan de la operación de las piezas.

Estos mismos factores son a su vez afectados por los procedimientos de mantenimiento (intervalos

de cambio de aceite/ filtros, mantenimiento del sistema de enfriamiento, afinamientos programados, ajustes, inspecciones, etc), la aplicación a que se

SEMANA 6

1/23 HTE TE



destinen las máquinas y lo procedimientos de

operación. El uso del aceite afecta la muestra de manera

obvia. Una mala calidad, la viscosidad una apropiada, una clasificación afectan, en conjunto, los resultados del análisis.

La contaminación exterior en la forma de

tierra, combustible, agua o glicol (anticongelante) se traduce en problemas en cualquier muestra de aceite.

El desgaste causado por los procedimientos

de operación diaria produce una cantidad inesperada

de partículas de desgaste “normal”. Sin embargo, las piezas inapropiadamente instaladas o ajustadas, pueden causar desgaste prematuro o acelerado.

Un buen ejemplo de esto es la pérdida de

precarga en los mandos finales. Las muestras de aceite, por supuestos, reflejan esta condición de precarga y otras deficiencias de mantenimiento o de

la operación. (Nótese que el uso de piezas no genuinas Cat puede causar lecturas elevadas de desgaste).

INFORME DEL A●P●A

El informe del Análisis Programado de Aceite

es, desde muchos puntos de vista, como una tabla médica que llenara el doctor para un paciente. Igual

que el informe del médico, una vez que usted entiende el razonamiento y la lógica en que se basan los resultados de las pruebas, usted estará mejor

preparado para tomar la acción preventiva o correctiva recomendada en el informe del A●P●A.

ANATOMÍA DEL INFORME DE A●P●A

En los laboratorios del A●P●A del distribuidor Cat se hacen los análisis el mismo

día en que se reciben las muestras, y el informe está listo en 24 horas. Si se indica un problema urgente, su distribuidor Cat lo llamará inmediatamente con los resultados y las recomendaciones. Si los resultados no son críticos, usted recibirá un informe escrito por

correo. ¡ No deje de leer este informe cuidadosamente! Puede que requiera tomar acción inmediata, tal como el ajuste de las prácticas o intervalos de mantenimiento. Este tipo de

información contiene lo siguiente:

1. La información suministrada por usted con la muestra de aceite.

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2. El análisis del desgaste de metales determinado por el análisis espectrográfico,

que mide la concentración de las partículas de metal, expresadas en las partes por millón (PPM).

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Para el producto Caterpillar los elementos necesarios son:

Cobre (Cu)

Hierro (Fe) Cromo (Cr)

Aluminio (Al)

Plomo (Pb) Sílice (Si)

Molibdeno (Mo)

Sodio(Na)

3. Pruebas químicas y físicas para la contaminación de agua, glicol (anticongelante) y combustible diluido.

4. Análisis del estado del acite determinado por el análisis infrarrojo (IR) que compara

muestras tanto de aceite usado como de aceite nuevo. El análisis determina cómo

el aceite se comporta ante la aplicación.

5. Evaluación del interprete, con las recomendaciones y los comentarios basados en el análisis del aceite y en todas las variables conocidas.

QUE ES LO QUE BUSCA EL INTERPRETE DEL A●P●A

El. Intérprete considera los siguientes elementos al evaluar lass concentraciones de desgaste de metales expresadas en PPM (partes por

millón):

1. Número de HORAS DEL ACEITE desde el

último cambio. Esto es absolutamente esencial para una interpretación exacta de los

resultados. Las lecturas deben ser “normalizadas" al intervalo de cambio estándar antes de hacer las comparaciones de las

tendencias. Por esta razón, ¡asegúrese de proveer INFORMACIÓN EXACTA DE LAS

HORAS DEL ACEITE EN LA ETIQUETA DE LA MUESTRA DE ACEITE!

2. Las horas totales de operación en el motor o en la máquina, la edad de los componentes, reacondicionamientos y reparaciones, todos afectan los resultados

de los elementos de desgaste. I ASEGÚRESE DE PROVEER INFORMACIÓN EXACTA DEL TOTAL DE HORAS DE OPERACIÓN EN EL COMPONENTE MENCIONADO EN LA ETIQUETA DE LA MUESTRA DE ACEITE!

3. Prueba de contaminación. La presencia de combustible, agua, glicol o tierra afecta

directa y adversamente el aceite elevando las lecturas de los elementos de desgaste.

4. El Análisis Infrarrojo (IR) para identificar el estado del aceite, mayor oxidación, hollín, nitración o productos sulfurosos. Esto revela si el aceite se está

descomponiendo y perdiendo sus propiedades de lubricación. La descomposición del aceite puede aumentar las lecturas de los metales de desgaste.

4/23 HTE TE



5. El historial del producto para determinar si se ha desarrollado una tendencia de

problemas del producto en ese modelo y compartimiento específicos.

6. Revisión de las prácticas del dueño en cuanto a la operación, la aplicación, el mantenimiento, etc

Además, la interpretación incluye el análisis de las tendencias de todos los elementos para ver cómo se relacionan unos con otros. Si el técnico ve una lectura

positiva de glicol, por ejemplo, el técnico también debe observar el cobre y el sodio para ver si son altos. Si hay fuga del refrigerante, el cobre se elevará normalmente debido a una reacción química entre el agua y de los tubos de cobre en el enfriador de aceite. El

sodio también será normalmente alto. El sodio es sal que se deja como residuo después que el agua ha entrado y se ha consumido en el sistema. El sodio se utiliza también en los

acondicionadores del refrigerante. Si los niveles de cobre y de sodio son normales y se indica la presencia de glicol, el

técnico normalmente pedirá una muestra del aceite nuevo para verificar que hay un derivado de glicol presente en el aceite.

Muchas de las nuevas formulaciones de aceites tienen una composición química

que produce una presencia positiva de glicol. Estos tipos de glicol no dañan los

componentes pero causan preocupación porque, con los métodos de las pruebas tradicionales, no se puede diferenciar si es un derivado de glicol de la misma fórmula del aceite o si es glicol etilénico. La manera más fácil de determinar si su aceite contiene un

derivado de glicol es enviar una muestra de aceite nuevo para su análisis.

El cobre es un elemento que puede causar problemas para el intérprete. Además de los conjuntos de aditivos que pueden contener niveles de cobre de hasta 120 PPM, ha aparecido otro fenómeno en los últimos años. Este fenómeno es que el cobre se puede

elevar sin ninguna razón aparente.

Las investigaciones sugieren que se produce una reacción química en las piezas de cobre de un componente (usualmente los núcleos de enfriadores) por la combinación de algunos grupos de aditivos del aceite y alta temperatura (aunque no necesariamente

excesiva). Estas piezas de cobre no se están desgastando, pero en realidad se oxidan (la oxidación de cobre es un proceso normal que ocurre con el tiempo). En algún punto

arbitrario durante la acumulación de herrumbre, una parte pasa por lixiviación hacia el aceite. Por lo tanto, las pruebas indican óxidos de cobre y no partículas de cobre puro o en estado natural.

La naturaleza esporádica u ocasional de este fenómeno es producto de la "mezcla"

del conjunto de aditivos del aceite, de la temperatura y tiempo (que permite que la herrumbre se acumule). Estas son tres variables que actúan recíprocamente entre sí, en forma tal que permiten altas lecturas de contenido de cobre.

COMO SE INTERPRETAN LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS

El intérprete de muestras en su distribuidora Cat tiene tablas de los límites de desgaste desarrolladas en base a una copiosa base de datos de Información de análisis

5/23 HTE TE



de aceites, suministrada por Caterpillar. Para asegurar su precisión, las normas se actualizan periódicamente, basadas en pruebas recientes de campo. Antes de establecer una línea de tendencia, el intérprete compara los resultados de las muestras

con las tablas de los límites de desgaste, para dar una idea general de cuánto se desgasta un componente.

Para justificar las muchas variables que afectan los índices de desgaste (i.e. mantenimiento, aplicación, operación, tipo/ calidad del aceite, etc.) el intérprete establece

las tendencias del resultado de la prueba para evaluarlas con precisión. El grado de desviación de una línea de tendencia establecida determina la severidad o la urgencia del resultado de una muestra de aceite.

Marcar las tendencias es el método más preciso y confiable de interpretar los

resultados de la prueba. Es un hecho que si dos máquinas idénticas trabajan en condiciones idénticas, generarán partículas a índices diferentes. Por eso es necesario establecer una tendencia para determinar lo que es normal para un compar1imiento en

particular, de una máquina en particular. Se establece la tendencia mediante pruebas repetidas de muestras de un compartimiento en particular. Se necesitan tres o cuatro

muestras para establecer la tendencia de un compartimiento. Las desviaciones exageradas de una línea de tendencia indican problema serio.

Las desviaciones menos severas indican que los cambios operacionales o la falta de mantenimiento puedan estar contribuyendo a un desgaste prematuro.

Los siguientes son resultados de las muestra del A.P.A de un motor y un buen

ejemplo de tendencias:

Nótese que todas las muestras tienen fecha de enero, marzo y abril y todas

muestran niveles de elementos de desgaste que son bastante constantes. Esta es la

tendencia para este motor.

En junio, se elevó el contenido de tierra (Si), de aluminio (Al), de plomo (Pb) y de hierro (Fe). La tierra (Si) estaba entrando al sistema causando desgaste. Se cambiaron el aceite y el filtro cuando se tomó la muestra. Pero al comprobar la máquina otra vez, no se

encontró ni se corrigió la fuente de entrada de tierra.

Fecha

Hours

Horas

Cu

Fe

Cr

Al

Si

Pb

Mo

Na

Jul 18 249 1 28 0 26 15 79 1 5

Jun 05 262 1 25 1 12 14 37 1 6

Abr 28 239 1 11 1 7 8 16 1 5

Mar 02 256 2 13 1 5 8 18 0 5

Ene 15 247 1 12 2 6 6 16 1 6

Note que la última muestra es la primera en el informe. Además, no se muestran los resultados de la prueba física ni del Análisis Infrarrojo (IR).

En julio, otra muestra todavía arrojaba tierra presente en el sistema. Habían aumentado el aluminio, el plomo y el hierro.

6/23 HTE TE



Otra investigación posterior determinó que un cojinete de biela estaba a punto de

averiarse. El cigüeñal estaba rayado, pero podría usarse como pieza de intercambio. Finalmente, se llegó a descubrir que la fuente de la entrada de tierra era un tanque de

lubricante contaminado de un camión. Este análisis pone también de manifiesto un punto importante: ¡El análisis de

aceite no impide que los componentes se desgasten! Este sólo indica un índice de

desgaste o apunta hacia un desgaste anormal, indicando la necesidad de algún tipo de

acción tal como la necesidad de cambiar las prácticas de mantenimiento o posiblemente la necesidad de una reparación. Puede indicar un problema con suficiente anticipación para reducir la severidad de dicho problema. En el ejemplo de arriba, el problema fue

descubierto y corregido antes de que el cojinete se atascara, lo cual habría resultado en una reparación mucho más costosa.

El intérprete también puede obtener "otras piezas del rompecabezas" tales como

información de mantenimiento y reparación del historial de la máquina del distribuidor, o

puede ponerse en contacto con usted para adquirir información de sus propios registros. En los análisis especialmente difíciles, podría ser necesario llamar al departamento de

ingeniería de Caterpillar. ANÁLISIS INFRARROJO (IR)

El análisis infrarrojo mide la cantidad de hollín, la oxidación, la nitración y los productos sulfurosos presentes en el aceite.

Los aditivos del aceite del motor se descomponen como resultado de la operación

normal de un motor. Los subproductos de la combustión que entran en el aceite debido al escape normal de gases de los pistones al cárter reducen la capacidad del aceite de proteger y lubricar los componentes del motor.

Comparando la diferencia entre una muestra de aceite nuevo y otra de aceite

usado, podemos determinar si el aceite se está descomponiendo, si se acidula por la presencia de ácidos, o si se espesa demasiado debido al hollín o a la oxidación.

Pasando un rayo infrarrojo por una película de aceite usado, se detectan diferentes bandas químicas y se comparan con las del aceite nuevo. Se anotan las diferencias entre

el aceite nuevo y el usado para determinar el estado de este último.

Hollín.- es el residuo insoluble de combustible parcialmente quemado que puede espesar

el aceite, despojarlo de los aditivos y, eventualmente, taponar los filtros, El hollín se encuentra solamente en muestras del motor. Las condiciones que pueden contribuir ala

acumulación de hollín son:

Elementos de filtro de aire taponados

Marcha en vacío excesiva Temperaturas frías del motor

Paso de gases de los pistones al cárter Aceleración excesiva/ rápida Sincronización/ ajuste de la cremallera incorrectos.

7/23 HTE TE



Operación deficiente del inyector de combustible

Operación del turboalimentador

Azufre. -está presente en todos los combustibles. Las cantidades varían de día en día y

de abastecedor a abastecedor. Cuando se quema el combustible, el azufre del combustible se combina con el agua proveniente de la humedad del sistema formando

ácidos. Las condiciones ácidas causan desgaste corrosivo de todas las piezas del motor, especialmente de las guías de válvulas, de los aros y de las camisas. El combustible con

alto contenido de azufre, la humedad, las temperaturas ambientes, las temperaturas de combustión, la capacidad del sumidero de aceite, cantidades máximas de aceite o ningún aceite y los niveles de NBT (número de base total) son algunas de}as variables que

afectan el control de los ácidos en el cigüeñal del motor .

Para neutralizar el efecto de estos ácidos, los fabricantes de aceite añaden aditivos alcalinos al aceite. E$to se conoce como NBT o NUMERO DE BASE TOTAL.

Oxidación -es una reacción química entre el aceite y el oxígeno, que causa espesor del aceite y la pérdida de sus propiedades lubricantes. La oxidación es oxígeno que se

absorbe en el aceite. Esto no debe confundirse con la aeración, que es aire mezclado con aceite y que produce espuma. La oxidación contribuye a la formación de depósitos en el pistón, por lo que se pegan los aros. También puede ocurrir en transmisiones y sistemas

hidráulicos. Se debe principalmente a la operación a alta temperatura ya intervalos prolongados de cambio de aceite. Además, la presencia de cobre y de glicol etilénico actúa como un catalítico para acelerar el proceso de la oxidación.

Nltración -se produce en todos los motores pero sólo llega a ser un problema en los

motores de gas natural. Los compuestos de nitrógeno, provenientes del proceso de la combustión, producen un aceite espeso, pérdida de su propiedad lubricante y conduce a la obstrucción de filtros, acumulación de depósitos y laca.

PRUEBAS FÍSICAS

Estas pruebas físicas se ejecutan para confirmar la presencia de agua, de

combustible o de glicol en el aceite, según se indique por el Análisis Infrarrojo (IR).

Agua. -se puede condensar o penetrar en el sistema, reduciendo las propiedades de

lubricación y formar cieno, que lapona los filtros. El agua pasa por las superficies que se corresponden y crea .'puntos calientes", que cuando están muy calientes, causan mínimas "explosiones" de vapor. Estas explosiones causan fracturas en los metales. El

agua se detecta por el Análisis Infrarrojo (IR} y con la prueba del "chisporroteo". Se coloca una gota de aceite en un plato caliente. La cantidad de chisporroteo indica la cantidad de

agua presente.

Aun si estas pruebas no muestran que hay agua presente en el aceite, no es una

señal segura de que nunca haya habido agua en el sistema. El agua se consume en el sistema si llega a estar muy caliente, pero deja un residuo de Sodio (Na o sal) que se

puede detectar en el análisis de los metales de desgaste

8/23 HTE TE



Combustible.- su presencia se detecta usando la prueba Infrarroja Transformada de

Fourier (FTIR) y otro instrumento llamado Setaflash. Con el Setaflash, una cantidad medida de aceite se inyecta en un compartimiento de;"taza cerrada en el probador y se

"cocina" a una temperatura específica durante cierto período de tiempo. Cualquier presencia de combustible se conviene en vapores gaseosos, que cuando se exponen a la prueba de llama abierta, "se encienden". El aceite con contenido de combustible de

menos del 4% de nivel de detección calibrada no se encenderá. Son comunes algunas cantidades pequeñas de combustible en el aceite como resultado del proceso de

combustión. En los motores Caterpillar se aceptan cantidades de hasta el 4%. Glicol. -Si él glicol (anticongelante que contiene glicol etilénico) penetra en el sistema de

lubricación, el aceite se espesa rápidamente, causando daño al motor.

"La descomposición del aceite y/o la contaminación del refrigerante en otros componentes, tales como transmisiones y sistemas hidráulicos, por lo general se muestra como un aumento de oxidación. Un aumento correspondiente en las tendencias de los

metales de desgaste indica un sistema en peligro debido a la descomposición del aceite.

Se puede detectar el glicol con la prueba FTIR y añadiendo un reactivo químico a la muestra de aceite. Si hay presencia de glicol, se producirá un cambio de color

TECNOLOGÍA DEL CONTEO DE PARTÍCULAS

Los distribuidores de todo el mundo están adquiriendo para sus laboratorios instrumentos de Conteo de Panículas a fin de aumentar los métodos de pruebas

tradicionales. El conteo de panículas se usa principalmente para el aceite de otros compartimientos que no incluyen el motor; i.e. transmisiones hidráulicas, mandos finales, diferenciales, etc. Este tipo de tecnología permite a los técnicos de laboratorio del

distribuidor lo siguiente: Cuantificar y categorizar, según el tamaño, la cantidad de panículas en el

aceite con tamaño de más de 200 micrones. Los instrumentos tradicionales de metales de desgaste (AA, ICP, DCP) sólo cuantifican panículas de hasta 7 a 10 micrones en tamaño.

Cuantificar tanto las panículas metálicas como las no- metálicas. El análisis de desgaste tradicional no puede determinar la presencia de materiales no

metálicos hechos por el hombre, tales como los que se encuentran en los materiales de discos de fricción; i.e. grafitos, elastómeros fluorados y fibras de celulosa, etc.

Los instrumentos para el Conteo de Partículas cuantifican las partículas de

cualquier tipo de material entre 1 y más de 200: micrones. Los instrumentos tradicionales para detectar los metales de desgaste identifican y cuantifican sólo partículas "elementales" (metálicas); i.e., cobre, cromo, aluminio, hierro, etc.

Por lo tanto, el Conteo de Partículas complementa los métodos de pruebas

tradicionales cuantificando las partículas ya de tamaño más grande o compuestas de materiales que el análisis tradicional de desgaste no puede detectar. Asimismo, los instrumentos tradicionales de análisis de desgaste completan el Conteo de Partículas

9/23 HTE TE



tanto identificando como cuantificando las partículas elementales por debajo de 10

micrones.

Esperamos que esta breve explicación provea una idea de cómo las tecnologías del Conteo de Partículas y del análisis tradicional de desgaste se complementan entre sí. Si desea más detalles, diríjase al laboratorio del A.P.A del distribuidor Caterpillar. COMUNICANDO LOS RESULTADOS DEL INFORME DEL A.P.A

TABLA “A”

Fecha

Horas Del aceite

Cu

Fe

Cr

Al

Si

Pb

Mo

Na

Oct 20 13 58 7 12 32 16 5 5

Sep 30 13 63 9 13 34 14 6 5

Ag 21 262 16 70 10 15 27 14 4 5

Jun 13 247 11 59 6 10 13 13 2 6

May 01 259 12 55 7 11 15 15 2 5

Todas las interpretaciones se basan en los intervalos de cambio de aceite. La tabla siguiente lo demuestra, ademas de ser un buen ejemplo de por qué es importante

suministrar toda la información solicitada en la etiqueta de la muestra. Las muestras de mayo y junio sólo desgaste normal y la tendencia de este motor.

La muestra de agosto indica que está entrando tierra (Si) en el sistema. El hierro

(Fe), el cromo (Cr), el aluminio (Al) y el molibdeno (Mo) se presentan todavía aceptables, pero aparecen en cantidades más altas que la tendencia marcada.

Las muestras de septiembre y octubre parecen indicar que aunque la tierra (Si) es todavía un problema , no hay resultados de desgaste extraordinario. Pero note que las

horas en el aceite (que se toman de la etiqueta de la muestra) no se conocen. Si no se tiene esta información, uno tendría que asumir que las muestras fueron tomadas a un intervalo de cambio normal de 250 horas.

Sin embargo, una investigación posterior, como se ve en la tabla B, reveló que

estás muestras se tomaron cuando el aceite sólo tenía 125, lo que significa que los resultados deben ser ajustados para determinar lo que se esperaría a u intervalo de cambios de 250 horas.

Después de ajustar las muestras de septiembre y octubre, vemos que el hierro, el

cromo, el aluminio y el plomo son considerablemente más altos, indicando la necesidad de algún tipo de acción.

10/23 HTE TE



TABLA “B”

Fecha

Horas Del aceite

Cu

Fe

Cr

Al

Si

Pb

Mo

Na

Oct 20 125 13 83 11 20 32 27 5 5

Sep 30 125 13 90 13 22 34 23 6 5

Ag 21 262 16 70 10 15 27 14 4 5

Jun 13 247 11 59 6 10 13 13 2 6

May 01 259 12 55 7 11 15 15 2 5

NOTA: Los datos se ajustaron al intervalo de cambio de 250 horas. La última

muestra aparece en primer lugar en el informe.

Las investigaciones reveló que estaba entrando tierra en el motor a través de una

empaquetadura rota en la caja del filtro de aire.

Después de reemplazar la empaquetadura a inspeccionar el filtro, las pruebas de comprensión y del escape de gases de los pistones al cárter indicaron que el motor no tenía daño excesivo.

Se devolvió el motor al servicio sin hacer otras reparaciones.

Los resultados del análisis volvieron a su tendencia normal en las pruebas

subsiguientes.

Los siguientes resultados del Análisis Programado de Aceite representa las

lecturas reales de unidades registradas en los programas de A●P●A. MOTOR 3116 PARA CAMIÓN

Información de la máquina

Resultados de la Prueba de Elementos de Desgaste – Espectrofotómetro

Lectura del

motor

Horas/ Millas en el Aceite

CU cobre ppm

FE hierro ppm

CR cromo ppm

AL aluminio ppm

SI sílice ppm

PB plomo ppm

MO molib. ppm

NA sodio ppm

96.265 90.931 86.714 80.714 76.725 70.735 67.216 61.232

* 5.334 **10.217 *5.370 **9.979 *5.990 **9.503 *5.984 **9.774

6 9 7 8 6 12 10 10

25 37 25 58 24 34 26 35

1 0 1 2 1 1 1 1

2 2 2 3 2 2 2 2

6 6 6 10 6 6 5 5

8 7 5 10 6 7 6 7

4 4 4 5 4 4 4 4

33 22 24 26 23 26 28 26

* Muestra tomada a la mitad del intervalo **Muestra tomada en el momento del drenaje(intervalo de cambio de aceite a las 10.000 millas)

11/23 HTE TE



Explicación de la tendencia : Noten que al intervalo de cambio de 80.714 millas – se

elevan las cantidades de hierro (Fe), aluminio (AL), tierra (Si) y plomo (Pb). Definitivamente, la tierra estaba entrando, causando deformaciones ligera de cojinetes, de

aros y camisas. La reparación del sistema de admisión de aire corrigió el problema de la entrada de tierra.

Al intervalo de cambio de aceite de 96.265 millas, el sodio (Na) aumentó considerablemente, lo que indica posibles fugas en el sistema de enfriamiento que

permitían la entrada del anticongelante (glicol etilénico). Las pruebas físicas para el agua y el glicol (que no se muestran) lo confirman.

Este ejemplo demuestra la importancia de marcar las tendencias, de llevar registros exactos de las horas/ millas del aceite, y de saber cuándo se cambió el aceite.

Información

de la máquina Resultados de la Prueba de Elementos de Desgaste

Espectrofotómetro Pruebas físicas Pruebas

Infrarrojas Lectura

del medidor

de Servicio

Horas /

Millas en el Aceite

CU cobre

FE hierro

CR cromo

AL aluminio

SI sílice

PB plomo

MO molid

Na sodio

Anticongelante

Combustible

diluido

% de

agua

% de

hollin

% de

oxidación

% de

azufre

3.195 250 10 58 3 14 8 20 3 22 N N N 108 111 26

2.894 250 6 41 1 7 9 15 3 16 N N N 86 88 24

2.624 250 5 40 1 7 7 13 3 21 N N N 74 81 27

2.368 250 5 37 1 7 8 16 2 20 N N N 56 70 25

Explicación de las tendencias: Las horas del aceite fueron anotadas incorrectamente -

los dos últimos cambios de aceite fueron realmente a las 301 (3.195-2.894) y 270 (2.894-

2.624) horas respectivamente. El aumento de los metales de desgaste 'cobre, hierro, cromo, aluminio y plomo) es en realidad Producido porque el aceite se está

descomponiendo. La descomposición..del aceite es evidente debido a las altas lecturas de oxidación y contenido de hollín. En este punto, nada es demasiado grave. Pero las causas de la oxidación y del hol1ín necesitan ser investigadas. No extienda el intervalo de

cambio del aceite más allá de las 250 horas usando este aceite.

Este informe señala la importancia de seguir las recomendaciones de la Guía de Mantenimiento y Lubricación A pesar de.i hecho de que todas las muestras fueron anotadas a Ias 250 horas del intervalo de cambio del aceite del motor, los últimos dos

cambios excedieron el intervalo recomendado en 8% y 20%, respectivamente.

Esto es evidente por .la lectura del Análisis Infrarrojo (IR) de que el aceite que se usa no se conserva muy bien más allá de un intervalo de cambio de 250 horas. El estado del aceite se está degradando. Todas las posibles causas de aumentos de hollín y de

oxidación deben ser investigadas y corregidas según sea necesario.

Si no se descubren problemas obvios, este propietario tiene que hacer una decisión. Ya mantener el intervalo de cambio de aceite recomendado alas 250 horas o ya cambiar la marca de aceite o tipo a uno que permita extender los intervalos sin

degradarse ni que permita un desgaste prematuro del motor.

12/23 HTE TE



Mando Final Derecho del Tractor D6H Información de

la máquina Resultados de la Prueba de Elementos de Desgaste -

Espectofotómetrp Pruebas físicas

Lectura

de Medidor

de

Servicio

Horas/ Millas en el Aceite

Cu cobre ppm

FE hierro ppm

CR cromo ppm

AL aluminio

ppm

SI sílice ppm

PB plomo ppm

MO molib. ppm

NA sodio ppm

Glicol Combustible

Agua

5.453 *522 2 236 1 2 20 1 2 8 Neg Neg Neg 4.931 1.127 3 247 2 3 19 1 3 7 N N N

3.804 1.014 3 210 1 2 22 2 2 8 N N N 2.790 989 2 163 1 2 18 3 1 8 N N N

* Muestra de pocas horas... tomada a la mitad del intervalo establecido para sacar la muestra

Explicación de la tendencia: Debido a lecturas en que el hierro aumenta uniformemente,

el intérprete del A●P●A pidió una muestra del aceite a la mitad del intervalo establecido

para esta máquina. Realmente, Caterpillar recomienda el muestreo de lodos los mandos finales a 500 UMS como práctica normal.

La muestra "de pocas horas" de 5.453 mostró un aumento notable en el contenido

de hierro y otro aumento en el contenido de Si y de Al, en relación con las horas del aceite (522).

Es posible que no se esté produciendo desgaste acelerado de engranajes ni deformación de los portasatélites. El dueño debe observar que no haya fugas de aceite,

que es posible entrada de tierra ..Si (sílice) y Al (aluminio), comprobar el nivel del aceite en el compartimier1to, note si hay metales visibles, notar cualquier cambio an la operación, ruido y acumulación de calor y programar las reparaciones según sea

necesario. Si la investigación revela que no hay discrepancias obvias, el propietario debe cambiar el aceite y obtener muestras cada 1000 horas para monitorear los niveles de los

elementos de desgaste. Este es un ejemplo de tres cosas:

1. Por qué los intérpretes del A.P.A a veces piden muestras a la mitad de los

intervalos o de pocas horas 2. La importancia de registrar con precisión en la muestra de aceite las horas 'del

aceite y cuándo se cambió el aceite.

3. La importancia de sacar muestras al intervalo recomendado. ¡Pueden suceder muchas cosas en un mando final que tenga intervalos de 1.000 horas!. Es mejor

investigar (sacar muestras) 9 por lo menos a la mitad del tiempo. POR QUÉ A VECES SE REQUIERE UNA SEGUNDA MUESTRA

Ocasionalmente el laboratorio del A·P·A puede pedirle otra muestra de un

componente específico por diferentes razones:

Es posible que el intérprete necesite una muestra tomada a un plazo más

corto (i.e. a la mitad del intervalo de cambio del aceite) para verificar alguna

tendencia.

13/23 HTE TE



El intérprete puede pedir muestras repetidas de dos compartimientos para

comprobar si hay posible transferencia del aceite. Se le puede pedir a usted que cambie el aceite y el filtro, que haga funcionar

la máquina durante una hora o dos y después tomar otra muestra. Esto obtiene dos cosas: determina si hay basura acarreada y establecer una rápida línea de base. Esto es usualmente necesario debido a intervalos

esporádicos de cambio del aceite y/o al muestreo, o información incorrecta de las UMS/ horas del aceite.

Es posible que haya sospechas en cuanto a la muestra original-puede que no haya sido una muestra representativa; puede haberse tomado "en frío" o puede haber sido contaminada accidentalmente mientras se tomaba. (Ver:

"Cómo Tomar una Buena Muestra de Acceite", publicación PSHP6001-03). El volumen de la muestra original puede que haya sido demasiado pequeño

para realizar pruebas estándar del A·P·A.

El intérprete puede decidir que se requiere una extensión de las pruebas, y su muestra será remitida a Caterpillar para someterla a pruebas adicionales.

Después de recibir el informe del A·P·A, siga las recomendaciones del intérprete y

tome la acción prescrita. Esto puede incluir reparaciones necesarias o monitoreo continuado de la situación, más un informe a su técnico del A·P·A de los resultados de

sus acciones. SEGUIMIENTO DEL A.P.A

Si se detecta desgaste anormal, el técnico de laboratorio del A.P.A puede pedirle más información, además de la que haya provisto en la etiqueta de la muestra del aceite.

Estas son algunas de las preguntas que él le puede hacer: Cambió a una marca de aceite diferente o de una diferente viscosidad? Ha cambiado los operadores o el personal de mantenimiento?

Tuvo la máquina una reparación reciente en la obra? Ha cambiado los procedimientos de mantenimiento?

Ha habido cambios en el trabajo en general o en la aplicación de la máquina?

CIERRE EL LAZO

Su respuesta a preguntas como éstas muchas veces proveen las piezas claves del rompecabezas que contribuyen a determinar por qué algunos resultados de las pruebas puedan estar desviándose de la tendencia establecida. Su Informe del A·P·A es sólo el

punto inicial hacia las buenas comunicaciones entre el cliente y el distribuidor- que están orientadas a bajar los costos y optimizar la eficiencia del equipo.

CÓMO PUEDE ASEGURAR ÓPTIMOS RESULTADOS DEL A·P·A?

Mantenga registros de mantenimiento exactos en cada máquina, asegurándose que las lecturas reales del medidor de servicio se anotan con

cada acción tomada. Comparta esta información con su laboratorio del A·P·A.

14/23 HTE TE



Tome muestras del aceite usado que coincidan más o menos con los intervalos prescritos. Para recibir el valor completo del programa del A·P·A,

debe establecer una tendencia sobre, la base de los datos. La clave para

establecer un historial valioso con el cual comparar los resultados de la prueba actual es obtener muestras constantes, espaciadas uniformemente en el tiempo. Tomando cada muestra lo más cerca posible a los intervalos

calendarios u horas en el aceite se proporciona una base común de

comparación. La siguiente es una pauta general para tomar intervalos de las

muestras.

INTERVALOS SUGERIDOS DE CAMBIO DEL ACEITE

Compartimientos

Cambio de aceite

Intervalo

Ejemplo

Intervalo

Horas Calendario Horas Calendario

Motor 250 Mensual 250 Mensual

Mando final 1000 6 Meses 250 Mensual

Transm./ Sist. Hidr

2000

Anual

250

(Trimestral )

mensual

(Trimestral)

El método práctico es tomar muestras a intervalos de 250 horas / de cambio de aceite del motor y de 250 horas para los compartimientos de otros sistemas aparte del

motor. Note que algunos propietarios vigilan los intervalos de cambio por las horas, mientras que otros lo hacen por el calendario. Anteriormente, se sugirió tomar una muestra de todos los demás compartimientos a intervalos de 500 horas (trimestralmente).

La administración del ciclo de vida útil de un componente se mejora notablemente si se toman muestras de los otros compartimientos a intervalos de 250 horas.

Consulte siempre la sección de Lubricación y Mantenimiento del manual de

servicio para el intervalo de cambio correcto para un modelo y compartimiento

determinado.

QUÉ PUEDO HACER ADEMÁS?

El análisis de aceite no puede ser el único indicador de la necesidad de reparación.

Así como un médico somete aun paciente a diversos análisis, tal como verificar la tensión sanguínea, mirarle la garganta, escuchar los sonidos del pecho, o sólo preguntarle los

síntomas antes de darle un diagnóstico y prescribirle un plan de acción, usted debe buscar otros indicadores que le permitan evaluar el problema y determinar lo que necesita hacer. Algunos aspectos que usted debe buscar son los siguientes:

Un cambio en el desempeño

Está el motor dejando escapar más cantidad de humo que la normal? Ha cambiado el consumo de aceite? Ha habido pérdida de potencia?

Está la transmisión patinando? Ha notado algo diferente en el desempeño de la máquina?

15/23 HTE TE



Un cambio de condiciones

Ha habido un cambio de marca o de grado del aceite?

Ha habido un cambio en la manera en que el equipo se usa? Por ejemplo, un cambio entre la operación del desgarramiento y el empuje de una traílla, puede acarrear serios resultados en los índices de desgaste.

¿Hay un nuevo operador que no pueda estar familiarizado con todos los aspectos de la operación de sus equipos?

Inspeccione los filtros – Un filtro está diseñado para atrapar materias extrañas tales

como tierra y partículas grandes de metal, para impedir que circulen en el sistema.

Al abrir un filtro, usando una herramienta cortante, se puede examinar el

papel del filtro para ver lo que se ha atrapado. Si hay presente partículas de metal, se puede usar un imán para determinar

si son de hierro, aluminio o plomo. Inspeccione los tapones imantados -Los cortes grandes o excesivos en un tapón

imantado podrían dar lugar a problemas. Haga pruebas – Se pueden hacer pruebas para ayudar a localizar los problemas:

pruebas de presión pruebas de fugas en la admisión de aire

pruebas de compresión o del paso de gases del cilindro al cárter índices de corrimiento

tiempos de ciclo Busque las fugas – Si el aceite se puede escapar a través de un sello, la tierra también

puede penetrar a través del mismo sello. Hable con los operadores – Un buen operador puede advertirle a menudo un problema

en ciernes mucho antes de que pueda ver.

Un informe de la muestra de aceite se debe ver como una advertencia temprana sobre un problema. Otros indicadores pueden confirmar los resultados de las pruebas y

ayudar a determinar qué es necesario hacer. A menudo, se pueden evitar muchos gastos de desmontajes y paralizaciones. PARA OBTENER UNA BUENA MUESTRA DE ACEITE

Obtenga las muestras mediante los métodos recomendados. Use un juego para muestras del A·P·A con una pistola de succión, una sonda de válvula

para muestras de aceite y un frasco. Si no tiene disponible una pistola de

succión o una sonda de válvula, obtenga muestras mientras drena el aceite durante el cambio de aceite. Siga siempre los procedimientos correctos para

el muestreo y asegúrese de obtener muestras a la temperatura de operación.

16/23 HTE TE



El método más común utiliza una bomba de vacío que succiona el aceite mediante

una varilla indicadora o tubo de llenado:

Para este método, siga las instrucciones siguientes:

1. Inserte el tubo – Con el motor parado, instale una pieza limpia de tubo plástico a

través del cabezal de la bomba, dejando que el tubo sobresalga alrededor de 25mm (1“) de la base de la bomba.

2. Instale el frasco - Instale un frasco limpio en la bomba, y apriételo firmemente.

3. Corte el tubo a una longitud determinada – Corte el tubo para que la muestra se

pueda tomar desde el medio del sumidero de aceite (no desde la parte superior ni

la de inferior). Si se saca a muestra de un compartimiento con una varilla indicadora, corte el tubo a la misma longitud que la de la varilla.

4. Tome muestras – Solo se deben tomar muestras de compartimientos que estén a

la temperatura de operación. Llene el frasco entre los límites de la (gama de llenado). No lo llene demasiado.

5. Saque el frasco - Saque el frasco de la bomba, cuidando de no contaminarlo con

tierra. Instálele una tapa limpia. Descarte apropiadamente el tubo usado. ¿nunca más vuelva a usar el tubo?.

El segundo método para tomar una muestra de aceite utiliza una válvula de

muestreo y permite un cuadro más uniforme y representativo del rendimiento del sistema. El aceite toma directamente del compartimiento mientras que la máquina está funcionando y el aceite está presurizado y circulando. Este método reduce al mínimo la

17/23 HTE TE



posibilidad de contaminación de fuentes externas. Para obtener una muestra de una

válvula de muestreo:

1. Saque la tapa que protege contra el polvo – con el motor a baja en vació, saca

la tapa de protección contra polvo. Inserte una sonda especial con un tubo de drenaje en la válvula. Purgue todas las partículas de basura de la válvula drenado una pequeña cantidad de aceite e un envase de descarte. No utilice el frasco de muestra o el tubo para purgar.

2. Saque una muestra – inserte la sonda suministrada con el frasco en la válvula de

muestreo y llene la botella a la “gama de llenado”. Saque la sonda, reemplace la tapa de protección contra polvo en la válvula y descarte la sonda la sonda y el tubo.

Nunca vuelva a usar las sondas ni los tubos

Para información adicional sobre este tema, vea “Como Tomar una buena Muestra

de Aceite – Publicación PSHP6001-03.

3. Anote toda la información solicitada en la etiqueta del frasco de muestra. La

mayoría de los renglones son obvios, pero algunos son más críticos que otros.

Lectura del medidor de servicio – use horas en el componente si es

diferente de las UMS de la máquina.

18/23 HTE TE



Horas/ kilómetros en el aceite desde el último cambio de aceite. Esto es

crítico para lograr una interpretación exacta.

Cantidad de aceite de compensación añadida, si ha habido alguna, desde el

último cambio. Indicar la marca, el tipo y el peso del aceite (e.g. "Cat DEO 10W-30").

¿Se cambió el aceite en este muestreo? Sí/ No – para diferenciarlo entre

una muestra de cambio de aceite y una muestra a corto intervalo (medio intervalo de cambio de aceite, etc.)

Aplicación de la máquina en términos de severidad- operación ligera,

media o pesada.

4. Envíe inmediatamente la muestra por correo en el tubo que se suministra con la dirección predirigida, o entréguela personalmente si es que va por piezas de/

repuesto. Los laboratorios del distribuidor por lo general realizan el trabajo en 24 horas, desde el momento de recibo de la muestra.

MÓDULO DE ANÁLISIS DE TENDENCIAS

Ahora usted y el distribuidor Cat pueden unir sus esfuerzos para hacer el mejor uso de la información del análisis de aceite. con el Módulo del Análisis de las Tendencias de Cat (TAM) usted puede revisar la información del análisis de aceite e interpretación del programa en el mismo formato usado por la Gerencia del A.P.A de la distribuidora. Al

trabajar juntos en la aplicación de esta valiosa información de mantenimiento, usted verá más disponibilidad del equipo y costos más bajos de reparación. Los datos que se entran

para usar el TAM vienen de su distribuidora Cat, pero el módulo es un sistema independiente para el proceso de la información, el almacenamiento de datos y los

informes. TAM actualiza automáticamente el historial de la muestra por compartimientos.

Estos antecedentes incluyen previos resultados de la prueba de la muestra para los elementos de desgaste (PPM) y de las condiciones, las evaluaciones y las

recomendaciones para aceites provistos por su laboratorio de análisis de aceite. Los resultados de la muestra actual y hasta cuatro anteriores (numéricos) están

disponibles cuando se revisan las interpretaciones. Los resultados del análisis se muestran gráficamente. Se pueden ver hasta tres elementos de desgaste y la prueba

física/ estado del aceite hasta con registros de 56 muestras.

19/23 HTE TE



PROGRAMA DE VERIFICACIÓN A NIVEL MUNDIAL

Caterpillar administra un programa de verificación en dos partes, diseñado para

mantener la integridad de los resultados de las pruebas de las rf1uestras a través de la red de laboratorios del distribuidor. TÉCNICO

La primera parte incluye la certificación trimestral del equipo del laboratorio del distribuidor y de los métodos del proceso de las muestras. Un laboratorio con normas independientes prepara la verificación de muestras de aceite que Cat distribuye

trimestralmente a todo el personal de los laboratorios de los distribuidores. Los distribuidores no tienen idea del contenido de las muestras en este punto. Cada

laboratorio analiza la muestras y devuelve los análisis a Caterpillar. Los resultados de la verificación de las pruebas de las muestras del distribuidor se comparan con valores ya conocidos certificados por el laboratorio de normas. Se anota cualquier desviación en los

resultados que estén fuera de los límites aceptables y se corrigen las causas. Esto garantiza la precisión de los laboratorios del A.P.A y del proceso de preparación de las

muestras

(Favor de notar que hay diferencias aceptadas en la industria en cuanto a los

resultados de las pruebas en un laboratorio y entre un laboratorio y otro. Esto significa que usted no debe esperar a obtener las mismas lecturas en PPM si envía una muestra del mismo aceite a dos o más laboratorios. Sin embargo, nuestra meta es asegurar que la

gama de tolerancias para los laboratorios de los distribuidores Cat sea menor que la generalmente aceptada por la industria.)

INTERPRETACIÓN

La segunda parte es una verificación anual de la capacidad de los intérpretes del A.P.A del distribuidor Cat, conducida por Caterpillar. Cada distribuidor recibe los

antecedentes de los casos que van a ser interpretados por los intérpretes del A.P.A. Los

historiales de casos completos se devuelven a Caterpillar para su evaluación. Los intérpretes que muestran deficiencias se matriculan en las escuelas del A.P.A de la

fábrica, donde pueden perfeccionar sus capacidad de interpretación a los niveles de eficiencia prescritos por Caterpillar.

La verificación de tanto el procedimiento de prueba de las muestras y de la

calificación de su interpretación se orientan a vigilar la precisión del programa a través del

tiempo. Además, los laboratorios del distribuidor están suscritos a un proceso de verificación de inspecciones de la calidad del A.P.A, que es administrado conjuntamente

por Caterpillar y por la gerencia del distribuidor .

EL OBJETIVO DEL A.P.A ES QUE USTED TENGA ÉXITO

El A.P.A es parte integrante de los muchos servicios de respaldo a los productos

que le ofrece su Distribuidor Caterpillar para asegurarle que usted obtiene el valor total de los productos Cat. El lo conoce a usted y a sus máquinas Cat. El tiene acceso directo a la información de ingeniería de la fábrica, a las tablas de desgaste actualizada compiladas

20/23 HTE TE



por Caterpillar, y a un registro completo del historial de sus máquinas. El también conoce

sus aplicaciones y prácticas de mantenimiento de la máquina. Los intérpretes del A.P.A. tienen todos estos recursos a su disposición para

ayudarle. Ellos no sólo le proveen a usted las evaluaciones de los resultados de las pruebas de aceite, sino además le dan recomendaciones valiosas para mantener su

equipo funcionando eficientemente. La eficaz comunicación entre los tres miembros del equipo – el cliente, el distribuidor, la fábrica – es la clave por la que estos recursos le

rindan lo mejor. Deje que este folleto sea el punto partida hacia las comunicaciones y el trabajo en equipo para respaldar al mejor auxiliar administrativo disponible en cuanto a pronósticos de reparación y necesidad de mantenimiento - ¡el Análisis Programado de Aceite! ¡Diríjase a su Distribuidor Cat hoy y pregúntele cómo puede poner el A.P.A a

trabajar exitosamente para usted en su operación!

OTRAS PUBLICACIONES

Otras publicaciones relacionadas disponibles de Caterpillar: "Listen to Your Oil!" -

Publicación PEDP1129 (en inglés). Este folleto provee más información respecto al programa del A.P.A.

Instalación de Válvulas para el Análisis Periódico de Aceite de Motores,

Transmisiones y Sistemas Hidráulicos - Publicación SSHS9043

Una Instrucción Especial que provee números de repuestos y ubicaciones

sugeridas para instalar válvulas del A.P.A en muchas máquinas.

El Aceite Lubricante y su Motor -Publicación SSBD0640

Este folleto relata la historia del aceite, de qué está compuesto y qué función desempeña en el motor. Provee algunas medidas de prevención para ayudar a los

usuarios a proteger sus motores contra las fallas relacionadas con el aceite. El Refrigerante y Su Motor -Publicación SSBD0970

Describe los fundamentos de los sistemas de enfriamiento e incluye una información general respecto a las propiedades del refrigerante, efectos funcionales, fallas

del motor relacionadas con el refrigerante, el mantenimiento y los productos para el mantenimiento. Se concentra en la obtención de la máxima vida útil del motor y evitar las

fallas relacionadas con el refrigerante. Los Combustibles Diesel y Su Motor – Publicación SSBD0717

Este folleto provee un panorama general de los fundamentos del combustible. Contiene explicaciones básicas, fáciles de comprender de las funciones y propiedades del

combustible y cómo afectan su motor RESUMEN

El A.P.A es un proceso que requiere el intercambio de información y muchos

conocimientos por parte del intérprete y del usuario.

Cuando se usa adecuadamente, el A.P.A puede reducir enormemente los costos y

paralizaciones del usuario y extender considerablemente la vida útil del equipo.

21/23 HTE TE



Esperamos que este boletín haya logrado despejar algunos de los misterios sobre el

A.P.A. La información contenida en este boletín es un esfuerzo combinado entre los distribuidores Caterpillar y Caterpillar Inc., que ha sido compilada durante más de 20 años de compromiso con el A.P.A y con los programas de mantenimiento preventivo.

QUÉ SIGNIFICAN LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS INDIVIDUALES?

Las muestras de aceites de motores, transmisiones, sistemas hidráulicos, mandos

finales y diferenciales que muestren lecturas anormales de los elementos básicos de desgaste pueden indicar problemas de componentes, tal como se indica en la tabla siguiente:

Combinaciones Clásicas de los Elementos de Desgaste

Elemento primario Elemento secundario Desgaste potencial Posible problema-Area/ Causa

MOTORES – EXTREMO SUPERIOR Sílice (tierra) Hierro, cromo,

aluminio

Camisas, aros, pistones Sistema de admisión de aire/ filtros

Contaminación de tierra

Hierro Cromo, aluminio Camisas, aros, pistones Temperatura anormales de operación, descomposición del aceite,

Contaminación del combustible y/ o refrigerante, aros pegados/ rotos

Cromo Molibdeno, aluminio Aros, pistones Paso de gases al cárter, consumo de aceite, descomposición del aceite

Hierro Camisas, engranajes,

tren de válvulas, cigüeñal

Temperaturas anormales de

operación, falta de lubricación, contaminación, almacenamiento (corrosión)

MOTORES – EXTREMO INFERIOR

Sílice Plomo, aluminio Cojinetes Contaminación con tierra

Plomo Aluminio Cojinetes Falta de lubricación, contaminación del refrigerante del combustible

SISTEMA HIDRÁULICO

Sílice (tierra) Hierro, cromo Cilindros, varillas Contaminación de tierra

Cobre Hierro Bomba hidráulica Descomposición, contaminación del aceite

TRANSMISIÓN

Aluminio Hierro, cobre Convertidor de par Descomposición, contaminación del aceite

Cobre Hierro Conjunto de embragues (bronce sinterizado)

Descomposición, contaminación del aceite

MANDOS FINALES

Sílice (tierra) Hierro, aluminio Engranajes Contaminación de tierra, Contaminación (suelos arcillosos)

Hierro Sodio, cromo Engranajes, cojinetes Entrada de agua, pérdida de precarga

NOTAS:

La descomposición del aceite puede deberse a cualquiera de las siguientes causas: intervalos de cambio prolongados, temperaturas anormales de operación, contaminación de

combustible/ refrigerante. El estado (descomposición) del aceite se monitorea con instrumentos de rayos infrarrojos.

La comparación de los resultados de las pruebas infrarrojas y

de desgaste de metales ayudan a determinar la causa más probable de elevadas combinaciones de metales de desgaste.

La contaminación de la tierra en el

aceite se detecta fácilmente cuando se hace la prueba de metales de desgaste. La sílice es el elemento más

común que indica la entrada de tierra en el sistema. Algunos suelos arcillosos pueden también dar lecturas

aumentadas de aluminio con un aumento de sílice.

22/23 HTE TE



FUENTES DE LOS ELEMENTOS DE DESGASTE

Cobre

(CU)

Motor

Aditivos del aceite(*) Lix iviación en los núcleos de enfriadores (*)

Bujes/ cojinetes

Turbo alimentador

Regulador -Bomba de aceite

-Pasador de biela

-Balancín -Eje de rodillo de leva

-Compresor de aire

-Bomba de inyección de combustible

-Engranajes de sincronización/ engranaje intermedio

-Bomba de agua

-Mando de bomba de aceite -Engranaje impulsor del medidor de servicio

-Cojinete de empuje

Tr ansmisión

Aditivos del aceite (*) Lix iviación en el núcleo del

enfriador (*) Buje del

convertidor de par

Discos de embrague de dirección/ velocidad

Disco de embrague de

traba (sólo el bronce sinterizado)

Discos de frenos/ dirección

(el sistema común utiliza

discos de bronce sinterizado)

Sistema Hidr áulico

Aditivos del aceite (*) Lix ivIación hacia el núcleo

del enfriador (*)

Bujes de la bomba

Placa de presión (Bomba de engranajes)

caras deslizantes y placa

de lumbrera (bombas de pistones)

placas acodadas de

bronce (bomba de paletas)

Mando Final

Aditivos del aceite (*) Arandelas de empuje

(Máquinas de ruedas)

cojinetes de manguito de

bronce (Algunas máquinas de rueda)

Difer enciales

Aditivos del aceite (*) Arandelas de empuje

Cojinetes de manguito de

bronce

(Algunas máquinas de ruedas)

Hierro (Fe) Camisa de cilindro

Engranajes

Manivela o árbol de levas Pasadores de biela

Bomba de aceite

Tren de válvulas Compresor de aire

Seguidor de levas

Engranajes

Platos de embrague

Cojinetes Caja de bomba

Eje estriado

Ejes Caja de transmisión

Dirección/ frenos

(sistema común)

Cilindros

Bombas

Engranajes

Cojinetes

Eje estriado Ejes

Conductores

Cajas Botones de empuje

Engranajes

Cojinetes

Eje estriado Ejes

Cajas

Cromo

(CR)

Cojinetes de rodillos/ bolas (un poco)

Compresor de aire

Anillos de pistón Válvulas de escape

Cigüeñal (salvatajes de campo)

Cojinetes de rodillo/ botas

(un poco)

Cojinetes de rodillos/ bolas

(un poco)

Varilla de cilindro acodada Desgaste de los aros de la

bomba

Cojinetes de rodillo y de

bolas (un poco)

Cojinetes de rodillos y de

bolas (un poco)

Aluminio (Al)

Cojinete de bancada

Cojinete de biela

Cojinete de árbol de levas Cojinete de balancín

Cojinete de empuje del cigüeñal

Soporte de balancín Cojinete de bomba de aceite

Cojinete de engranaje de sincronización

Pistones de compresor de aire

Levantador de válvula de inyecto de bomba de combustible

Entrada de polvo (suelo arcilloso)

Impelente del convertidor

de par Bujes de bomba


Buje de la varilla del

cilindro

Cuerpo de la bomba

Entrada de tierra (suelo arcilloso)

Retén de sello Duo Cone

Cojinetes de manguito de

aleación de bronce/ aluminio (algunas

máquinas de ruedas)


Arandelas de empuje de

aleación de bronce/

aluminio (Algunas máquinas de ruedas)


Plomo (Pb) Revestimiento de cojinetes de bancada y de

biela

Revestimiento de cojinetes de árbol de levas Cojinetes del turboalimentador

Aglomerante en los discos

del embrague

Molibdeno (Mo)

Aros superiores (algunos motores)

Grasa con contenido de molibdeno

Grasa con contenido

molibdeno

Grasa con contenido de

molibdeno


molibdeno


molibdeno

Sílice (Si) Entr ada de tier r a

Grasa con contenido de sílice

Aditivo antiespumante

Entrada de tierra


sílice Aditivo antiespumante

Entrada de tierra



Entrada de tierra



Entrada de tierra



Sodio (Na) Escape del enfriador Entrada de agua

Condensación

Aditivo de aceite (*)

Escape del enfriador Entrada de agua

Condensación



Condensación



Condensación



Condensación


Notas (*)No es falla

MOTORES

-Algunos de los componentes mencionados no están presentes en todos los motores -Los cojinetes de empuje del cigüeñal, los cojienetes de la bomba de aceite y los cojinetes

del compresor pueden estar fabricados de aluminio o de bronce

TRANSMISIONES -Algunas transmisiones utilizan discos de bronce (cobre) sinterizado en varios embragues.

Algunos son de elastómero fluorado, grafiticos y fibras de celulosa, los cuales no se pueden

identificar en los instrumentos espectrofotométricos del AA, ICP o DCP.

-En algunas máquinas el aceite del embrague de traba y del convertidor de par se obtiene de diferentes sumideros.

SISTEMA HIDRÁULICO

Todas las bombas tienen componentes de bronce/latón/cobre que producen partículas de desgaste de cobre. Trazando la tendencia del cobre y de otros elementos se pueden

identificar problemas de la bomba.

MANDOS FINALES/ DIFERENCIALES

-Las placas/ arandelas de empuje de bronce se usan en los diferenciales de algunas

máquinas -Algunas máquinas de ruedas utilizan cojinetes de manguito de bronce con alto contenido de

aluminio en los mandos finales y diferenciales.

GENERAL -El cobre y el aluminio pueden resultar de los compuestos antigarrotantes usados durante la

reparación o los “ tratamientos” de aceite.

-El plomo se atribuye algunas veces a algunos tipos de “ tratamiento” de aceite. También

pueden ser causados por una formula de aceite de engranajes de presión ex trema (E.P.) -Tenga presente que algunos compartimientos pueden tener un sumidero común en algunas

máquinas (e.g. transmisión/ convertidor de par/ frenos)

-La transferencia de aceite entre los compartimientos puede ocurrir en ciertas máquinas debido a daño o falla de los sellos (e.g de los frenos al mando final, del motor a la

transmisión, etc).

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MANGUERAS Y CONEXIONES HIDRÁULICAS:

TIPOS Y APLICACIONES

Los tubos flexibles son los mejores para unir los distintos componentes del sistema hidráulico. Además de poderse doblar, absorben las vibraciones

y las “puntas” de presión y son fáciles de instalar.

El tubo flexible consta de las siguientes capas básicas (Fig. 1):

Un tubo interior

Varias capas de refuerzo Una cubierta ex1erior

El TUBO INTERIOR es de caucho sintético resistente

al aceite. Tiene que ser de superficie lisa, flexible y capaz de resistir el calentamiento y la corrosión.

Las CAPAS DE REFUERZO varían con el tipo de

tubo flexible. Estas capas (o lonas) se fabrican de fibras sintéticas ó naturales, de malla metálica o de una combinación de ambas. Las resistencia de estas

capas de refuerzo. depende de la presión a que trabaje el sistema hidráulico en el que se emplea el tubo flexible.

la CUBIERTA EXTERIOR tiene por objeto proteger

las capas de refuerzo. Suele ser de una goma especial resistente a los abrasivos, al aceite. a la suciedad y a la acción de la intemperie.

Los tubos flexibles suelen llevar racores

metálicos por ambos extremos. De éstos nos vamos a ocupar en este mismo Capitulo, en el apartado titulado "Racores para manguera".

FORMA DE SELECCIONAR LOS TUBOS

FLEXIBLES

Para seleccionar un tubo flexible hay que

saber lo siguiente:

1. El caudal del sistema hidráulico en trabajo, para conocer el calibre del tubo que se necesita.

2. La presión y la temperatura a que trabaja el sistema hidráulico, para determinar el tipo de

tubo flexible que se necesita.

1. Cubierta exterior

2. Capas de refuerzo 3. Tubo interior

Figura 1 - estructura de un tubo interior

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Figura 2

Recuérdese Que la sección del tubo debe ser

suficiente para el caudal de aceite.

Un tubo de sección insuficiente estrangula el paso del aceite. lo recalienta y causa perdidas de presión.

Un tubo de sección excesiva puede resultar demasiado débil para la presión a que trabaja el

sistema. Los tubos de mas sección tiene que estar mas reforzados para trabajar a la misma presión que los tubos de menos sección. Además son mas

caros que éstos últimos.

Otro factor a considerar: el tubo flexible debe ser compatible con líquido del sistema.

Forma de seleccionar el tipo de tubo

Los tubos flexibles se clasifican de acuerdo con la presión que son capaces de resistir. Existen los cuatro tipos siguientes:

Tubos de baja presión Tubos de presión media Tubos de alta presión

Tubos de muy alta presión Los tubos flexibles para altas presiones llevan

más capas de refuerzo más gruesas (figura 2). Sin embargo. la máxima presión que un tubo

flexible es capaz de soportar varía con su sección. El

tubo de mayor sección soporta menos presión que el de menor sección de la misma estructura.

La presión nominal que debe soportar el tubo

flexible, depende de la presión de trabajo del sistema

hidráulico. Aquella tiene que ser tal que soporte las elevaciones bruscas de presión que se producen

durante el funcionamiento normal del sistema hidráulico.

La temperatura del aceite también tiene gran importancia para la selección del tubo flexible. Los

cuatro tipos que se han descrito con capaces de soportar las temperaturas de trabajos normales. pero para trabajar a temperaturas muy elevadas se

fabrican tubos flexibles especiales.

En el cuadro que figura a continuación se describen la estructura y las aplicaciones de los cuatro tipos de tubos flexibles Que se han citado.

1.Cubierta de goma 2.Espiral de alambre múltiple de refuerzo 3.Tejido de algodón 4.Tubo interior de goma sintética

TUBO DE BAJA PRESIÓN 1. Cubierta de goma o algodón 2. Malla metálica de refuerzo

3. Tubo interior de goma sintética

TUBO DE ALTA DE PRESIÓN 1. Cubierta de goma 2. Tejido de algodón 3. Mallas metálicas de refuerzo

4. Tubo interior de goma sintética

TUBO DE PRESIÓN MEDIA 1.Cubierta de goma o algodón 2.Malla metálica simple de refuerzo 3.Tejido de algodón interior 4.Tubo interior de goma sintética

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TUBO DE BAJA PRESIÓN

Estructura Tubo interior: goma sintética negra. Refuerzo: tejido de fibra reforzada con una

espiral de alambre para que no se colapse. Cubierta: goma sintética resistente al aceite

y los abrasivos. Tubo interior: goma sintética negra,

resistente al aceite. Refuerzo: malla de fibra, una capa.

Cubierta: goma sintética negra, resistente

al aceite y los abrasivos.

Tubo interior: goma sintética negra

resistente al aceite. Refuerzo: dos capas de malla de fibra.

Cubierta: goma sintética negra resistente al aceite y los abrasivos.

Aplicación Tubos para aceites minerales, gasolina o

gas – oil En la aspiración o en el retorno.

Margen de temperatura – 40ºC a 120 ºC. Vacio: 102 kPa Hg Solamente para el retorno del aceite

hidráulico o para usos generales en la conducción de gas – oil, gasolina, agua ,

mezclas anticongelantes, aire y otras sustancias químicas. Temperaturas que resiste:

- 40ºC a 10ºC Solamente para el retorno del aceite

hidráulico o para usos generales en la conducción de gas – oil , gasolina, agua, mezclas anticongelantes, aire y otras

sustancias químicas Temperatura que resiste:

- 40ªC a 120ºC NOTA IMPORTANTE: Los tubos de BAJA presión NO SE RECOMIENDAN para el circuito de aceite a presión de los sistemas hidráulicos. Esta es la razón de que no se incluyan en el cuadro de tubos flexibles recomendados para diversas presiones de trabajo.

TUBO DE PRESIÓN MEDIA

Estructura Tubo interior: gomas sintética

Refuerzo: dos mallas de fibra Cubierta: goma sintética resistente al aceite

y a los abrasivos. Tubo interior: goma sintética negra resistente al aceite.

Refuerzo: una malla de alambre de acero tensil.

Cubierta: goma sintética negra resistente al aceite y los abrasivos.

Aplicación Conducciones de aceite, gas – oil solución

anticongelante o agua. Temperaturas que resiste:

- 40ºC a 120ºC. Conducciones de acite gas –oil, o agua. Temperaturas que resiste:

- 40ºC a 120ºC

TUBOS DE ALTA PRESIÓN

Estructura

Tubo interior. goma sintética negra resistente al aceite. Refuerzo: dos o más mallas de alambre de

acero tensil. Cubierta: goma sintética negra resistente al

aceite y a los abrasivos. Tubo interior: goma sintética negra. Refuerzo: dos o más mallas de alambre de

acero tensil. Cubierta: goma sintética verde resistente al

aceite y a los abrasivos.

Aplicación

Conducciones de aceite, gas – oil, gasolina o agua. Temperaturas que resiste:

- 40ºC a 95ºC

conducciones hidráulicas para soluciones a base de fósto – esteres (no deben

empleares para aceite minerales). Temperaturas que resiste:

- 40ºC a 95ºC

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NOTA : Los tubos flexibles para alta presión del primer tipo se emplean mucho en los sistemas hidráulicos de las maquinas agrícolas e industriales.

TUBOS DE MUY ALTA PRESIÓN

Estructura Tubo interior: goma sintética negra resistente al aceite.

Refuerzo: espirales múltiples de alambre de acero tensil y una malla de una malla de

fibra. Cubierta: goma sintética negra resistente al aceite y los abrasivos.

Aplicación Conducciones hidráulicas o de gas – oil. Temperaturas que resiste:

- 40ºC a 95ºC

NOTA IMPORTANTE: Los tubos flexibles para muy altas presiones se emplean en

circuitos donde se producen puntas de presión muy altas. Estas puntas de presión originan débiles en las mallas de alambre de los tubos flexibles menos reforzados. El

refuerzo a base de espirales de alambre que llevan os tubos para muy altas presiones. no se debilita por las puntas de presión. Resumen: Modo de seleccionar el tubo

En el cuadro que figura a continuación se indica la clase de tubo flexible que se

requiere para trabajar a distintas presiones. Conocida la sección del tubo Que se necesita. se busca en una de las tres columnas la presión más próxima. Si esta se encuentra en la primera columna, se deberá emplear un tubo de presión media. Si en la segunda

columna. un tubo de alta presión y si en la tercera columna, un tubo de muy alta presión.

CUADRO DE TUBOS PARA DIFERENTES

PRESIONES DE TRABAJO

Sección del tubo en mm

1.emplear tubo para presión MEDIA, una malla de alambre, con presiones de trabajo de: kPA

2.emplear tubo para ALTA presión, múltiples mallas de alambre, con presiones de trabajo de: kPA

3.emplear tubo para MUY ALTA presión con espirales de alambre con presiones de: kPA

6.4

10 13

16 19 25

32 38

50

20 685

15 511 13 790

12 066 10 342

5516

4134 3448

2413

34 475

27 580 24 132

18 961 15 507 12 926

11 204 8618

7756

------

34 475 27 580

----- 20 685 20 685

20 685 20 685

1207

Nótese nuevamente como los tubos flexibles más largos se recomiendan para presiones

más bajas que los mas cortos de la misma construcción.

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AVERÍAS DE LOS TUBOS FLEXIBLES

Siempre que un tubo flexible se averié prematuramente si se tiene que examinar

detenidamente en busca de grietas. pinchazos, rozaduras. Calentamiento, torsión longitud inadecuada o tipo inadecuado para el trabajo que realiza.

Es relativamente frecuente que los tubos flexibles presenten GRIETAS, que no siempre indican que el tubo ha quedado inservible. Lo que importa es la profundidad de la

grieta. Estas deben revisarse periódicamente en los circuitos de alta presión.

Los PINCHAZOS son a veces muy difíciles de encontrar. Aunque se pierda muy

poco aceite por ellos. este se puede acumular con el tiempo aumentando el riesgo de incendio.

La LONGITUD INCORRECTA de un tubo flexible hace que éste se estire en

exceso por efecto de la presión, cuando es demasiado corto, o que quede , muy suelto y

expuesto a ser averiado por piezas móviles, cuando es muy largo.

El ROZAMIENTO desgasta la cubierta del tubo, debilita las capas de refuerzo y es causa de averías prematuras. Los tubos flexibles deben fijarse con abrazaderas para que no se rocen, o aislarse con protectores.

Figura 3 - Abrazadera para tubo

El CALOR del escape del motor y del radiador puede averiar los tubos flexibles. Por esta razón es preciso disponerlos de forma que pasen a distancia de las partes más calientes o se apoyen sobre defensas que impidan el contacto directo con el hierro caliente.

La TORSIÓN del tubo puede estrangular el paso de aceite y averiar el tubo. Los tubos se

fabrican de forma que se puedan doblar o flexionar, pero no está previsto que se puedan torsionar. La causa mas frecuente de que un tubo quede torsionado es que se acople incorrectamente a una' pieza en movimiento.

Para corregir, en parte, esta situación se fija el tubo por medio de una abrazadera

en el punto en que empieza la torsión. De esta forma se hace que el tubo se mueva en dos planos. Siempre que sea inevitable que se produzca cierto grado de torsión del tubo, convendrá dejar éste lo más largo posible.

Las averías por no ser el tubo de las CARACTERÍSTICAS CORRECTAS, se deben

a que no se ha tenido en cuenta la sección adecuada o la presión a que tiene que trabajar el tubo. En este aspecto resulta siempre contraproducente economizar. Un tubo de características insuficientes está expuesto a todas las averías mencionadas antes.

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El empleo de RACORES INADECUADOS, por su sección o por su tipo, también es

causa de avería.

El COLAPSO del tubo de aspiración se puede producir solamente en la capa más interna, cuando empieza a envejecer el tubo, obstruyendo el paso del aceite, sin que se aprecie ninguna anomalía exterior del tubo. El colapso de un tubo de aspiraci6n se re-

conoce porque la bomba se vuelve ruidosa, falta presión de aceite o el sistema parece trabajar como si fuera de goma o no responde en absoluto.

La MALA INSTALACIÓN de los tubos flexibles es la causa principal de sus averías.

Incluimos aquí la torsión, las rozaduras, los codos muy agudos, el exceso o la falta de

longitud del tubo. el exceso de empalmes. el montaje invertido, etc, Siendo tantas las posibles causas de avería se hace indispensable evitarlas con un montaje correcto,

siguiendo las instrucciones que se dan en este mismo Capítulo bajo el epígrafe instalación de los tubos flexibles". INSTALACIÓN DE LOS TUBOS FLEXIBLES

En la instalación de tubos flexibles hay que atenerse a las seis normas básicas siguientes:

1. No dejar los tubos tirantes. Instálense siempre con un poco de holgura. Los tubos

tensados se debilitan por efecto de la prisión.

Figura 4 – Instalación de tubos

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INSTALACIÓN DE TUBOS

1.Bien 2.Mal Figura 5 – Modo de disponer

los tubos

1.Conectar macho 2.Conectar hembra

Figura 6Conectores macho y

hembra

2. Evítense los bucles. Mediante el empleo de

conecto res de empalme en ángulo se puede reducir la longitud de los tubos, se evitan los

bucles y se consigue una instalación mas limpia.

3. Evítese toda torsión. Los tubos se debilitan y

los racores se aflojan durante el funcionamiento. Déjese suficiente longitud del

tubo libre donde haga falta.

Apriétese el racor sobre el tubo y no el tubo

sobre el racor .

4. Evítense las rozaduras. Fíjese el tubo

mediante abrazaderas para que no pueda rozar por el movimiento de las piezas. Si no

basta con esto, protéjase el tubo por medio de una coraza metálica.

5. Evítese el calor. Manténganse los tubos

alejados del colector de escape y otras superficies calientes. Si el tubo no se puede

alejar de estas zonas, protéjase con una pantalla.

6. Evítense las angulaciones agudas. El ángulo

mínimo que puede formar el tubo depende de su fabricación, sección y presión a que trabaja.

El fabricante suele indicar el ángulo mínimo admisible. Cuanto más reducida la presión, más se puede doblar un tubo. Siempre que

sea posible se debe disponer el tubo en forma tal que se eviten angulaciones excesivas.

Recuérdese que solamente el tubo es flexible. El racor no es flexible

En la Figura 5 puede apreciarse de un solo golpe de

vista como deben instalarse los tubos nexibles. Resumiendo podemos decir que instalando los tubos

con buen aspecto, quedaran también instalados del modo más funcional posible.

CONECTORES PARA TUBOS

Los conectores para tubos o mangueras son de dos tipos:

Los racores, que forman parte del tubo.

Adaptadores, que son una piez4 separada que se

utiliza para conectar el tubo flexible a otras bocas.

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Los racores y adaptadores pueden ser machos o hembras y se acoplan

mutuamente (Figura – 6).

Los conectores se fabrican de acero. bronce, acero inoxidable y. para algunas aplicaciones especiales. de plástico. El acero es el más corrientemente empleado por ser el que mejor soporta las altas presiones y el color.

Examinemos los distintos tipos de conectores.

RACORES PARA MANGUERA

Los racores para mangueras o tubo flexible logran hacer un cierre hermético por alguno de los cinco sistemas ilustrados en la Figura – 7.

Se emplean tanto racores rectos como en ángulo. Los racores en ángulo deben

emplearse únicamente para llegar a puntos que tengan difícil acceso o para modificar la

instalación del tubo flexible.

Los racores para tubo flexible pueden ser permanentes o recambiables (Figura –8).

Los RACORES PERMANENTES se desechan juntamente con el tubo flexible. al

que van fijos por un pliegue o remachados. Algunos distribuidores tienen máquinas estrechadoras de tubos con las que pueden fabricar conjuntos de tubos flexibles usando racores permanentes y mangueras de su stock cortadas al largo necesario.

1. Cierre roscado metal

contra metal 2. Cierre seco contra asiento

cónico de 30º

3. Cierre abocardado contra

cono 4. Cierre por junta tórica 5. Cierre por junta tórica

sobre brida hendida

a. Cierre abocardado S.A.E.

sobre cono de 45º b. Cierre abocardado J.I.C.

sobre cono de 37º

Figura – 7 Cinco sistemas para conseguir un cierre

hermético en los racores Los RACORES RECAMBIABLES se atornillan o se fijan mediante abrazadera al

extremo del tubo flexible. Se puede quitar y poner en el .tubo nuevo, después de cortarlo a la medida. Cambiando la boquilla del casquillo, se puede cambiar el paso de rosca del

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racor. Como es natural, los racores recambiables son algo más caros que los

permanentes.

Los racores para media y para alta presión no se diferencian en nada exteriormente, salvo por unas marcas especiales que llevan solamente los de alta presión. Estas marcas consisten en unas muescas como las que pueden verse en la Figura – 8

inferior.

Si no se tiene en cuenta esta indicación se producirán perdidas de presión, calentamientos, roturas de los tubos flexibles y otras averías.

1.Casquillo

2.Tuerca hexagonal 3.Boquilla

4.Muesca

5.Racor para presión media 6.Racor para alta presión

Figura – 8 Racores para manguera

MANGUERAS

Las mangueras se pueden clasificar por: - Construcción

- Característica -Presión -Temperatura -Radio de curvatura

-Compatibilidad con el fluido CONSTRUCCIÓN

Las mangueras de presión, usadas para transmitir fuerzas hidráulicas o

neumáticas, están construidas en capas.

- TUBO INTERIOR; Es el encargado de retener y conducir el fluido, este tubo, debe ser químicamente resistente al fluido usado.

- Buna-N: Excelente , para aceites, bueno para aromáticos.

- Neopreno ; Bueno para aceites. - Etileno Propileno: Buena resistencia al envejecimiento, abrasión, y temperatura,

bueno para los fluidos con esteres fosfatados.

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- Butyl: Baja permeabilidad.

- Teflón ; Buena resistencia a químicos y temperatura. - Nylon; Buena resistencia química.

- REFUERZOS: Entregan la resistencia necesaria para soportar la presión del

sistema.

- Fibra Textil; Algodón - Fibra Sintética; Rayón,' Nylon, Dacron, Kevlar etc.

- Metálico; Acero, Acero Inoxidable, Bronce, Aluminio Estos refuerzos, pueden ser tejidos, entrelazados o en espiral.

- SEPARADORES ; Evitan la abrasión entre los refuerzos

- CUBIERTA: Protege contra el daño del tubo interior y refuerzos. El material de

la cubierta se selecciona por su habilidad de resistir la abrasión, luz del sol,

temperatura, aceites, solventes, ácidos y otras substancias que se encuentran en el ambiente de servicio.

- Fibra textil: Algodón impregnado en neopreno - Goma sintética: Neopreno. - Material Termoplástico : Nylon, Poliuretano

- Metálico: Aero, Latón.

Las combinaciones entre tubo interior, refuerzos y cubierta, son cientos. En la

practica son trece las combinaciones mas comunes.

Estas combinaciones están listadas por su numero SAE ( Society of Automotive Engíneers), quien establece los estándares de las mangueras hidráulicas en la industria.

CARACTERÍSTICAS

- PRESIÓN ( Clasificación por Presión )

Baja Presión : 200 – 350 PSI

Media Presión : 250 - 3.000 PSI

Alta Presión : 1125 -5.000 PSI

Muy Alta Presión : 2000- 4.000 PSI

Extrema Alta Presión : 3000- 10.000 PSI

Súper Alta Presión : 3000- 12.500 PSI .

- Presión de Ruptura: Se obtiene de un test estático, que indica la menor presión a la que la manguera revienta, luego de un gran numero de ensayos.

- Presión de Prueba: La manguera se prueba, durante un lapso de tiempo, al 50% de la presión de ruptura.

- Presión de Trabajo: Es la presión máxima a la cual la manguera deberá ser

usada. Esta determinada por la división de la presión de ruptura por un factor de

seguridad. En el caso de PARKER, este factor es 4 ( 4:1 )

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- TEMPERATURA

Temperatura de Operación: Se refiere al mínimo y máximo de temperatura del fluido que será conducido. La mayoría de las mangueras operan entre -40° C y + 93°C.

El TEFLÓN es el material que resiste la mayor diferencia de temperatura ( -73°C -

+232°C )

Para mayores temperaturas se debe usar tubo metálico

- RADIO DE CURVATURA Es el radio mínimo que puede soportar la manguera, sin experimentar tensiones o

"resquebrajamientos. Este esta directamente relacionado a la construcción de la manguera, diámetro y espesor de pared.

El radio de curvatura, esta medido en el interior de la curva.

- COMPATIBILIDAD DEL FLUIDO Existe una tabla que. lista la compatibilidad de la manguera ( tubo interior yo

cubierta) con un determinado tipo de fluido, asignando una letra de compatibilidad. - A= de preferencia - F = razonable

- X = inapropiado - -- = Sin recomendación

MANGUERAS

Las mangueras PARKER, se describen de la siguiente manera. Ejemplo: 301 – 12

Tipo de manguera Parker : 301

Diámetro interior : -12 (12/16 = 3/4") El diámetro interior esta expresado en 1/16 de pulgada, excepto en las mangueras

SAE 100 R5 donde esta expresado el diámetro nominal.

Mangueras en General

- 2 = 2/16 = 1/8” de dia interior - 4 = 4/16 = 1/4"

- 5 = 5/16 - 6 = 6/16 = 3/8” - 8 = 8/16 = 1/2"

- 10= 10/16 = 5/8” - 12= 12/16 = 3/4"

- 16= 16/16 = 1” - 20 = 1 1/4" - 24 = 1 1/2"

- 32 = 2” - 40 = 2 ½"

Conectores reusable

Mangueras SAE 100 R5 - 4 = 3/16” diámetro interior

- 5 = 1/4" - 6 = 5/16” - 8 = 13/32”

- 10= 1/2" - 12= 5/8”

- 16= 7/8” - 20= 1 1/8” - 24= 1 3/8”

- 32= 1 13/16” - 40= 2 3/8”

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El ultimo número del tipo de manguera, identifica el material del tubo interior.

1 = Buena – N p Neopremo

4 = Etileno 5 = Nylon 9 = teflón

CUADRO DASH/ PRESIÓN POR TIPO DE MANGUERA

SAE 100 R5 100 R1 100 R2 AT +100 R2 100 R12 AIRE / AGUA

PARKER 201 421 381 451 AR 77C 801 DASH #

-4 3000 2750 5800

-6 2250 2750 5000 200

-8 2000 2000 4250 200

-10 2000 2000 4250 200

-12 1500 1250 3000 4000 200

-16 800 1000 3000 4000

-20 625 3000 3000

-24 500 1750 2500

-32 350 1250 2500

F. Permanente SERIE 43 SERIE 43 SERIE 43 SERIE 71 F. Reusable SERIE 20 SERIE 42 SERIE 30 SERIE 82

TUBERÍAS

Son tubos que se usan para producir fluidos en los sistemas temas de combustible

y lubricación, o en algunos accesorios del motor. CLASIFICACIÓN

Se clasifican en dos grupos:

- rígidas, y - flexibles

Las tuberías rígidas son de cobre, acero, aluminio o latón.

Las tuberías flexibles como las mangueras que, generalmente, son de caucho sintético.

Las más usadas en motores Diesel son las de cobre, acero y las flexibles.

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CARACTERÍSTICAS Y APLICACIÓN

En algunos casos, las tuberías de acero se fabrican con una capa de cobre y

estaño en su interior., para evitar la oxidación. Se usan principalmente en el sistema de inyección, por estar sometidas a presiones muy elevadas.

Las tuberías de cobre tienen la ventaja, sobre las cañerías de acero, que no se oxidan. Son más dúctiles y maleables. No son recomendables en los circuitos hidráulicos

sometidos a presiones muy elevadas. Se utilizan frecuentemente en los sistemas de alimentación de combustible,

lubricación y en la conexión; de algunos accesorios en que las presiones son relativamente bajas.

Las mangueras flexibles se fabrican con láminas de material sintético,

especialmente tratadas (Figura 9 ), en cuyos extremos llevan níples de acero con una

capa de cobre y estaño, a fin de evitar la oxidación

Figura 9

Se usan en los sistemas de lubricación y alimentación, con la finalidad de absorber

la vibraciones, cuando el motor está funcionando.

MANTENIMIENTO

Las tuberías requieren de inspecciones periódicas para detectar posibles averías, ya que pueden estar dobladas, tapadas o con filtraciones, lo que produce disminución de la presión y mal funcionamiento del sistema del sistema donde se encuentran instaladas.

Las tuberías dañadas deben ser cambiadas por otras del mismo diámetro, forma y

longitud. Si es necesario cambiar una tubería debe tenerse el cuidado de limpiarla

interiormente antes de ser montada (figura 10). Las mangueras flexible se deben ser inspeccionadas periódicamente, para ver si están dañadas por golpes, roce u otras

causas, y deben cambiarse si tienen señales de reblandecimiento, grietas u otros daños.

NIPLE FIJO

NIPLE DESMONTABLE

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La estanqueidad se consigue en la parte interior del tubo abocardado

Figura 10

Las filtraciones por los niples son las más generalizadas y se debe a que están

flojos o sus roscas se hallan en mal estado (figura 11).

Figura 11

NIPLES Y UNIONES DE TUBERÍAS

Los niples y uniones de tuberías (conectores) son de múltiples aplicación en los

sistemas de lubricación y combustible de los motores Diesel, utilizándose en la conexión de tuberías y mangueras.

CLASIFICACIÓN

Cada uno de los diferentes conectores tiene un uso determinado y se designa según su aplicación. Se llama “hembra” a los que tienen la rosca interna, y “macho” a los

que tienen externa. En la figura 12 aparecen los tipos más

comúnmente empleados, tal como se los identifica.

a. Tuerca abocinada corta

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b. Tuerca abocinada larga

c. Tapa d. Unión o niple

e. Unión reductora f. Conectar hembra g. Tapón

h. Casquete i. Anillo de cobre

j. Codo k. Unión en T

Las tuercas abocinadas A y B sirven para conectar el extremo abocinado del tubo de cobre al

conector biselado, tal como una unión, codo, etc. La tapa C se usa para cerrar la abertura de

cualquier conector

La unión D se utiliza para conectar los extremos abocinados de cualquier tubería.

El conector F, llamado hembra , se utiliza para unir dos conectores machos.

El tapón G sirve para cerrar una conexión hembra o para obturar un tubo, con la ayuda de una

tuerca abocinada. El casquete H se utiliza, con una tuerca

abocinada del tamaño adecuado, para sellar un conector macho.

El anillo de cobre I, abocinado, se usa para sellar conexiones abocinadas

El codo J se emplea para unir en ángulo recto dos tramos de tuberías.

La unión k une en ángulo recto los extremos de dos tubos y el de un tercero.

CONSTITUCIÓN

Comúnmente se fabrica de bronce; sin embargo, algunos tipos se construyen de acero resistente a la corrosión.

TIPOS

De acuerdo a las necesidades, constituyen distintos tipos, siendo lo más utilizado:

Figura 12

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Figura 13

Figura 14

Figura 15

a) el tipo cónico que une tubos de extremo

abocinado (Figura 13)

b) el tipo de compresión con un anillo, colocado próximo a un extremo del tubo, que se fija por la presión de las uniones conductoras (figura 14)

c) un conector constituido por tornillo hueco que se

introduce en una pieza anular, separados por arandelas de cobre u otro material, para evitar escapes.(figura 15)

MANGUERAS

Las mangueras son uniones elásticas y flexibles que se emplean para conducir

fluido.

Por su flexibilidad son aislantes de las tensiones y vibraciones que puedan dañar a las piezas y componentes interconectados.

CONSTRUCCIÓN:

Se construyen con diversas características

según su aplicación; ya sea moldeadas o conformadas o de tipo acordeón o fuelle:

a) De caucho vulcanizado con esfuerzo de cordones

de nylon o de algodón. Pueden tener uno o dos

refuerzos en forma de arroyamiento sesgado (figura 16)

b) De pliegues de lona con caucho vulcanizado

(figura 17)

c) Reforzados interiormente con un resorte helicoidal

(ver figura 18) para evitar las de presiones que se originan en el sistema de refrigeración cuando el motor deja de funcionar y se enfría (figura 19)

d) De caucho vulcanizado, con recubrimiento de

asbesto y otros materiales especiales, para aplicaciones en altas temperaturas y presiones variables. Con el uso el jebe se hincha, endurece

o raja. Si las mangueras están dañadas hay que cambiarlas. Si la manguera está hinchada en un

120% de su diámetro original, debe cambiarse. La variación puede calcularse observando la figura20

Figura 16

Figura 17

Figura 18 RESORTE Tipo acordeón

Figura 19

16/18 HTE TE



Figura 20

Figura 22

Figura 23

OBSERVACIÓN

1. La medida de la manguera está dada poro su

diámetro interior. 2. el diámetro interno de la manguera es

ligeramente menor que el tubo con el que va a conectar. Para colocarla requiere un pequeño

esfuerzo y de un movimiento giratorio de uno a otro lado.

3. para facilitar la conexión de las mangueras a los tubos se recomienda el uso de jabón o

grasa tipo glicol.

4. Cuando se requiera de mangueras especiales

por su forma, tamaño y condición de trabajo es recomendable instalar una similar .

ABRAZADERAS

Las abrazaderas son elementos de sujeción

que aumentan la presión de ajuste sobre las

mangueras, tuberías o conductos, completándose el cierre entre ellos sin que produzcan fugas.

CONSTRUCCIÓN

Se construyen en diversos tamaños según diámetros y, por lo general, de tiras de láminas de

acero, obedeciendo cada una a un proceso de fijación diferente. Así hay:

a. Abrazadera estampada en tira de lámina de hierro con tornillo y tuerca (figura 21)

b. Abrazadera estampada en tira de lámina de

acero con tornillo sinfín ( figura 22)

c. Abrazadera de presión de lámina de acero

con pasador giratorio (figura 23) d. Abrazadera de presión de lámina elástica de

acero. Sólo se usa para diámetros pequeños ( figura 24)

Figura 21

Figura 24

17/18 HTE TE



OBSERVACIÓN

Ajuste los tornillos de las abrazaderas para asegurar un buen cierre de la

manguera con el tubo.

18/18 HTE TE



MANIPULACIÓN DE EQUIPOS PARA ENSAMBLAJE

DE MANGUERAS

Controle periódicamente el estado de los latiguillos y de las mangueras, y compruebe que se desplazan adecuadamente

sobre sus guías. Recuerde que una rotura de una manguera puede producir lesiones al personal.

Para controlar si existen fugas en el circuito hidráulico, observe y escuche pero no trate de palpar con las manos, pues el aceite

pulverizado a presiones elevadas puede penetrar en la piel y producir lesiones graves.

Vigile las piezas con movimientos de giro.

Durante los trabajos de reparación, ciertas operaciones requieren la utilización el cilindro de avance. Asegúrese de que

sus movimientos : No producen ninguna situación de peligro. Si fuese necesario el equipo de perforación se puede

detener inmediatamente, y que Antes de volver a reanudar el trabajo de reparación,

el grupo de accionamiento está de nuevo parado.

PRECAUCIÓN

PRECAUCIÓN

1/1 HCA



CONEXIONES Y ADAPTADORES HIDRÁULICOS

1. Cierre roscado metal contra metal

2. Cierre seco contra asiento

cónico de 30º

3. Cierre abocardado contra cono

4. Cierre por junta tórica

5. Cierre por junta tórica sobre brida hendida

a. Cierre abocardado S.A.E. sobre cono de 45º

b. Cierre abocardado J.I.C.

sobre cono de 37º

1.Casquillo 2.Tuerca hexagonal

3.Boquilla

4.Muesca 5.Racor para presión media

6.Racor para alta presión

1/1 HCA



SEMANA 7

CIRCUITOS HIDRÁULICOS APLICADOS A

MAQUINARIA PESADA

El esquema refleja la composición de un sistema hidráulico. El esquema indica mediante símbolos como están conectados cada uno de los elementos entre si. En el

esquema no se toma en cuenta la distribución físicas de los elementos, puesto que de lo contrario sería demasiado complicado.

El plano de situación que se ofrece adicionalmente indica donde están ubicados los

diversos elementos.

Los elementos del sistema deben incluirse en el esquema según la dirección de la

propagación de la energía, tal como se indica a continuación. Parte inferior: Unidad de abastecimiento de energía (todos los elementos de

soladamente el símbolo de la fuente de energía). Parte intermedia: Unidad de control de la energía.

Parte superior: Unidad de trabajo

La parte encargada del trabajo de un sistema hidráulico puede clasificarse en una

unidad abastecedora de energía, una unidad de control de energía y en una unidad de trabajo (técnica de los actuadores).

La unidad de abastecimiento de energía se subdivide por su parte en las funciones de transformación de la energía y de preparación del medio de presión. En esta parte del

sistema hidráulico se produce la energía y se prepara el fluido sometido a presión. Para transformar la energía (energía eléctrica en energía mecánica y

posteriormente, en energía hidráulica) se utilizan los siguientes elementos.

Motor eléctrico Motor de combustión Acoplamientos

Bomba Manómetro

Sistema de seguridad La preparación del fluido de presión esta a cargo de los siguientes elementos:

Filtro

Sistema de refrigeración Calefacción Termómetro

Manómetro Fluido sometido a presión

Depósito Indicador de nivel

1/3 HTE TE



Entrada de señales

Elaboración de señales

Abastecimiento de energía para la unidad de control

Unidad de

trabajo

Unidad de

control de energía

energía Unidad de

abastecimiento de energía

Transformación de energía Preparación del

medio de presión

La energía avanzada a través de la unidad de control de energía según la función

de control respectiva y llega hasta la unidad de trabajo. Esta función está a cargo de los siguientes elementos:

Válvula de vías Válvulas reguladoras de caudal

Válvulas reguladoras de presión Válvulas de cierre

La unidad de trabajo del sistema hidráulico es aquella que ejecuta diversos

movimientos operativos de una máquina o equipo fabril. La energía contenida en el fluido

sometido a presión es aprovechada para la ejecución de los movimientos o para la generación de fuerzas (de sujeción, por ejemplo). Para ello se utiliza los siguientes

elementos: Cilindros

Motores

Estos elementos también se describen detalladamente en la parte B de este manual.

Unidad de control de señales Unidad de trabajo hidráulico

2/3 HTE TE



1. Recipiente 2. Motor eléctrico 3. Bomba (engranajes o pistón)

4. Salida de aceite con presión (P) 5. Válvula de seguridad. A un presión

determinada, la presión P (líquido), es enviada al recipiente.

6. Retorno de aceite (R)

7. Filtro de aceite, llegada 8. Filtro de aceite, salida

Pequeña presión nominal: de 0 a 50 bar

Media presión: de 50 a 150 bar Alta presión : de 150 a 250 bar

Características principales de una central hidroeléctrica:

- Volumen del depósito. V = 3 · Qc en litros Qc – caudal de la bomba por minuto

- Presión nominal a suministrar en bar

- Potencia del motor P · Qc P – presión en bar

P = en CV Qc – caudal en litros /mm. 450 · n n–rendimiento (motor-bomba)0,8

- Filtro de salida (aspiración) – 160 μ (micras) - Filtro de llegada (retorno) – 1.500 a 2.000 μ

- Válvula de seguridad

Se reglará a Pa = p · 1,1 p – presión de servicio

- Otros elementos anexos al grupo hidráulico

Manómetro indicador de presión Sonda de temperatura

La temperatura del aceite en el depósito o en la tubería, no debe

sobrepasar 65º a 70º C. Al fabricante se le darán todas las indicaciones posibles a fin de que el

suministro se ajuste a las necesidades reales de la instalación.

3/3 HTE TE



V

Q =

t

V = Q . t

CÁLCULO DEL CAUDAL

En la hidráulica se emplea el símbolo Q para determinar el caudal volumétrico se emplea la siguiente formula:

Q = Caudal volumétrico (m3/s) V = Volumen (m3)

T = Tiempo (s)

De la formula para el caudal volumétrico pueden deducirse las ecuaciones para el volumen (V) o el tiempo (t)

Ejemplo:

Magnitudes conocidas Q = 4.2 l/ mm 4.2 l/s

60 t = 10 s

V = 4.2 10 1 s 4 2 l

V = 0.7

Resultado Un caudal volumétrico de 4.2 litros por minuto permite obtener 0.7 litros en lo

segundos.

Ejemplo:

Magnitudes conocidas V = 105 l

Volumen (V)

Tiempo (t)

Q

1/4 HCA



V

I =

Q

Q = A . V

Q = 4.2 l/mm

I = 105 I mm l

l = 25 mm

Resultado

Al transportar un volumen de 105 litros con un caudal volumétrico de 4.2 litros en

25 minutos Ecuación de continuidad

Si en la formula del caudal volumétrico se sustituye el cociente 54 por y (V-54), entonces se obtiene lo siguiente

Q = Caudal volumétrico (m3/s) V = Velocidad de flujo (m/s)

A = Sección del tubo (m2) En base a la formula del caudal volumétrico pueden deducirse las ecuaciones

correspondientes a la sección del tubo y a la velocidad del flujo ecuación para A y V

Ejemplo: Magnitudes conocidas

4.2 dm3 m3 Q = 4,2 l/min = = 0,07 103

60 s s V = 4 m /s A = 0.07 · 103 = m3 · s 4 s · m

A = 0.00002 · 103 = 0,2 cm2

Resultado Para obtener una velocidad de flujo de 4 m/s con un caudal volumétrico de 4.2 l/min

el tubo deberá tener una sección de 0.2 cm2 Ejemplo:

Q = 4.2 l/min = 0.07 · 103m3/s

A = 0.28 cm2 - 0.28 · 104 m2

2/4 HCA



V

I =

Q

s

V = 0.07 · 103 m3/s 0.28 · 104 s · m2

V = 0.07 104 m 0.28 s

V = 2.5 m/s Resultado

Si la sección del tubo es de 0.28 cm2 y el caudal volumétrico es de 4,2 l/min la velocidad del flujo será de 2.5 m/s

A través del tubo con distintas secciones transversales fluyen en igual tiempo volúmenes iguales. Esto significa que la velocidad de flujo debe aumentar en el punto de

angostamiento (figura 1)

Figura 1

El caudal Q es el cociente de volumen de fluido V y del tiempo t

Q = V . t El volumen del fluido V también es igual al producto de la superficie A por la

longitud s (figura 2a)

V = A . s Si se introduce A · s en lugar de V (figura 2b) entonces se obtiene para Q

Q = A·s

El cociente del trayecto s y del tiempo t es la velocidad v

v =s ·t por lo tanto, el caudal Q corresponde también al producto entre la superficie de la

sección transversal del tubo A y la velocidad del líquido v (figura 2c)

Q = A · v

Figura 2a

3/4 HCA



v

s

Figura 2b

v = s t

Figura 2c

El caudal Q en L/min es igual en todo el tubo. Si el tubo tuviera las secciones transversales A1 y A2, en dichas secciones transversales se deberá instalar una

velocidad propia (figura 3). Q1 = Q2

Q1 = A1 · V1

Q2 = A2 · V2 De allí surge la ecuación de continuidad

A1 · V1 = A2 · V2

Figura 3 Velocidad de flujo

V1

4/4 HCA



CALCULO DEL CAUDAL

DATOS PRINCIPALES PARA EL CALCULO

dp – diámetro primitivo en cm

de – diámetro exterior en cm d – distancia entre ejes de piñones

l – longitud del diente z – número de dientes del piñón Q – caudal en l/h

Q1 – caudal en cm3 por vuelta n – núm. De r.p.m.

Ph – potencia hidráulica en KW Pm – potencia del motor p – diferencia en presión en bar

CAUDAL EN cm3 POR VUELTA (Q1)

Q1 = π . l[ de2 – d2 – dp2 (dp2 π )] 2 3 . z

Fórmula aproximada que resulta válida para el calculo Q1 = 2 . l( π . de2 – π . d2 ) = π . l (de2 - d2)

4 4 2

CAUDAL EN LITROS HORA (Q)

Q = Q1 . N . 60

1000

POTENCIA HIDRÁULICA (Ph) Q1 . n Ph = 1000 · p (Q1 . n =l/ mm)

600

POTENCIA DEL MOTOR Pm = Ph + P pérdidas

1/1 HCA



F

P =

A

UNIDADES DE MEDIDAS DE PRESIÓN

Unidades De Medida De Presión De acuerdo con lo que vimos sobre presión:

Unidad de presión = unidad de medida de fuerza ( F )

unidad de medida de superficie

El Newton por metro cuadrado (N/m2) es la unidad de medida de presión, de

acuerdo al Sistema Internacional de Unidades de Medida.

El kilogramo fuerza por centímetro cuadrado (kgf/ cm2) es una unidad usada con mucha frecuencia, en la práctica.

DIFERENCIA ENTRE FUERZA Y PRESIÓN

Fuerza y presión son conceptos diferentes, pero que a veces se pueden confundir. Veamos dos maneras de hacer distinción entre Fuerza y presión.

Fuerzas de la mismas intensidad pueden producir presiones diferentes observar la figura a:

A = 15 cm A = 7.5 cm2

F = 30N F = 30N Sabiendo que :

Entonces

p = 30 N p = 30 N 15 cm2 7.5 cm2

p = 2 N / cm2 p = 4 N / cm2

Por lo tanto la misma fuerza (30 N), distribuida en superficies diferentes produce presiones diferentes (N/ cm2 y 4 N / cm2).

La fuerza transmitida por un sólido puede producir presiones diferentes.

Disminuyendo la superficie de apoyo, aumenta la presión.

Aumentando la superficie de apoyo, disminuye la presión.

1/4 HCA



800 N

40 cm2

Problemas:

1. ¿Qué presión ejerce un cuerpo, cuyo peso es de 800n, si se asienta sobre una

base de 40 Cm2?

P = F P = 800 N = 20 N / cm2

S 40 cm2

Resp. : 20 N/ cm2

2. Calcular la presión ejercida por un clavo cuya punta tienen una superficie de 0.03

mm2 , cuando sobre su cabeza se golpea con una fuerza de 24 N.

P = F

S P = 24 N = 24 N = 80000 n /cm2

0,03 mm2 0,0003 cm2

Resp. : 80000 N/ cm2

3. Una caja de seguridad se asienta sobre una superficie de 400 cm2. Calcular su

peso, si ejerce una presión de 15 N/ cm2

P = F S F = P S = 15N/ cm2 x 400 cm2 = 6000N

Resp. : 6000 n

2/4 HCA



F

P =

A

Fuerza de intensidad diferente puede producir presiones iguales

Observamos la figura

A = 3 cm2 A = 6 cm2

F = 30 N F = 30 N

Sabiendo que :

Entonces

P = 15N P = 30N

3 cm2 6 cm2 P = 5 N / cm2 P = 5 N / cm2

Fuerza de intensidad diferentes (15 N y 30 N) producen presiones iguales (5N/cm2). STG g ; kg ; g ; kg S. ingles lb = PSI

cm2 cm2 m2 m2 pulg2

Sl N = Pascal (Pa) .·. 1 Bar = 1 dina

m2 cm2

RELACIONES ENTRE FUERZA Y ÁREA DE LA SUPERFICIE DE APOYO Cuando se desea aumentar la presión basta con disminuir la superficie de apoyo.

Cuando se desea disminuir la presión basta con aumentar la superficie de apoyo.

Por ejemplo:

Cuando usted prende con chinches una hoja de papel en un tablero, ejerce una

pequeña fuerza y una gran presión.

Suponiendo que usted ejerce una fuerza de 1N sobre una superficie de apoyo de 0,001 cm2 de área, producirá entonces la siguiente presión.

P = 1 N P = 1000 N /cm2

0.001 cm2

Conclusiones Finales Presión es una fuerza-peso distribuida en una superficie de apoyo.

La unidad de medida de presión en el Sistema Internacional es el N/m2 = Pascal (Pa).

La unidad de medida de presión más usual es el N/ cm2.

En sólido transmite la fuerza ejercida sobre él.

3/4 HCA



UNIDADES DE MEDIDAS DE PRESIÓN

atmósfera

bar kg/ mm2

kg/ cm2

libras/ pulg2 libras/ pie2

Pascal Mm – agua (20º C) mm – Hg (0º C)

Newton / mm2 pulg – agua (20º C)

pulg – Hg (º C)

CAUDAL: UNIDADES DE MEDIDA

cm3/ seg

galones / min galones/ hora litros/ seg

litros hora metros 3/ seg metros3/ hora

pies3/ seg pies3/ min

4/4 HCA



REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE UNA

BOMBA HIDRÁULICA

1/1 HCA



BOMBAS HIDRÁULICAS: TIPOS Y APLICACIONES

1. INTRODUCCIÓN

Las exigencias impuestas a una bomba hidráulica se pueden resumir en una sola

frase :

Las bomba hidráulicas deben convertir energía mecánica (par de giro, velocidad de rotación) en energía hidráulica (caudal, presión).

Naturalmente en la práctica las exigencias son mucho más diferenciadas.

Al seleccionar bombas hidráulicas deberán tenerse en cuenta los siguientes puntos:

- el medio de servicio, - el rango de presión exigido,

- el rango de velocidad de rotación esperado, - la temperatura máxima y mínima de servicio, - la viscosidad más alta y la mas baja,

- la situación montaje /entubado, etc.), - el tipo de accionamiento (acoplamiento, etc.) - la vida útil esperada,

- el máximo nivel de ruido, - facilidad de servicio y

- precio máximo eventualmente ya indicado. Esta lista todavía podría continuarse. Sin embargo, las numerosas exigencias

también demuestran que no cualquier bomba puede cumplir en forma óptima con todos los criterios. Por lo tanto, existe una variada serie de principios constructivos. Todos los

tipos constructivos tienen una cosa en común: se trata de bombas según el principio de desplazamiento. Aquí, en la bomba se forman cámaras mecánicamente estancadas. En dichas cámaras se transporta fluido desde el lado de entrada de la bomba (conexión de

aspiración) hacia el lado de salida (conexión de presión). Dado que no existe una unión directa entre ambas conexiones de la bomba, las bombas según el principio de

desplazamiento son muy adecuadas para elevadas presiones de sistemas. Por lo tanto, son ideales para la hidráulica.

2. PRINCIPIOS CONSTRUCTIVOS

A continuación se representarán los tipos constructivos más importantes de bombas hidráulicas según el principio de desplazamiento.

Bomba de engranajes a dentado exterior

El volumen se forma entre los flancos de los dientes y las paredes de la carcasa.

SEMANA 8

1/8 HTE TE



V = m . z . b . π

m = módulo

z = cantidad de dientes b = ancho de dientes h = altura de dientes

Bomba de engranajes a dentado interior

El volumen se forma entre los flancos de los dientes, las paredes de la carcasa y la pieza de llenado.

V = m . z . b . π

m = módulo z = cantidad de dientes de la rueda dentada interior

b = ancho de dientes h = altura de dientes

Bomba de rueda planetaria

El rotor tienen un diente menos que el estator de dentado interior. Movimiento planetario del rotor.

V = z . (Amáx – Amín) .b

z = cantidad de dientes del rotor b = ancho de dientes Bombas de husillos helicoidales

La cámara de desplazamiento se forma entre los tornillos sin fin y la carcasa.

V = π (D2 – d2) · s – D2 ( α – sin 2 α ) s 4 2 2

mit cos α = D + d

2 D

z = cantidad de dientes b = ancho de dientes

Bomba de paletas,

Paletas comprimidas desde el interior

El volumen se forma entre el estator circular, el rotor y las paletas.

2/8 HTE TE



V = 2 . π. b . e . D

b = ancho de las paletas

Bomba de paletas (dos carreras)

Por la curva interior de doble excentricidad del

estator se producen dos procesos de desplazamiento por vuelta.

V = π · (D2 - d2) . k . b 4

b = ancho de paletas k = carreras de las paletas por vuelta

Bomba de pistones radiales,

Con apoyo externo de los pistones

Los pistones rotan en el anillo externo fijo. La

excentricidad “e” determina la carrera del pistón.

V = dk2 · π . 2 e . z

4 z = número de pistones

Bomba de pistones radiales,

Con apoyo interno de los pistones

El eje excéntrico rotante produce movimientos

radiales oscilatorios del pistón. V = dk2 · π . 2 e . z

4

z = número de pistones

3/8 HTE TE



Bomba de pistones axiales

En construcción de eje inclinado

Los pistones en el cilindro, cuando rota el eje,

realizan una carrera que es función del ángulo de

basculamiento. V = dk2 · π . 2 rh . z . sin α

4

z = número de pistones

Bomba de pistones axiales

En construcción de o placa inclinada

Los pistones rotatorios de desplazamiento se

apoyan en una placa deslizante (placa inclinada). El ángulo de inclinación de la placa inclinada determina la carrera del pistón.

V = dk2 · π . Dk . tan α 4

Las bombas de paletas y de pistones se

ofrecen siempre con cilindrada constante o variable,

las bombas de engranajes sólo con cilindrada constante.

3. ESTRUCTURA DE LA BOMBA

Los movimientos de los pistones de la bomba hacen que el aceite hidráulico se

desplace desde el lado de entrada (aspiración) hacia el de presión (descarga). La bomba es una bomba de pistones axiales en la cual los pistones se desplazan en la dirección del eje de accionamiento.

La bomba de caudal variable utilizada por Tamrock es del tipo de plato inclinada en

la que los extremos de fricción del pistón deslizan contra el plato de deslizamiento. La bomba aspira el aceite a través de la lumbrera s, y la descarga presurizada a la

presión requerida a través de la lumbrera B.

4/8 HTE TE



ESTRUCTURA DE LA BOMBA

5/8 HTE TE



Cilindrada

Constante

Constante

Constante

Constante

Constante/ variable

Constante

Constante/ variable

Constante/ variable

Constante/ variable

Constante/ variable

Cilindrada

Engran. a dentado exterior

Engran. a dentado exterior

Bomba a rueda planetaria

B. a huesillos helicoidales

Una carrera

Dos carreras

Apoyo externo del pistón

Apoyo interno del pistón

Bomba de eje inclinado

Bomba de placa inclinada

Tipo constructivo

Tipo constructivo

Tipo constructivo

Tipo constructivo

Tipo constructivo

Tipo constructivo

Princ. de desplaz.

DENTADO

PALETA.

PISTÓN

4. FUNCIÓN DE LA BOMBA

El caudal de una bomba de desplazamiento variable tiene una regulación

infinitamente variable a una velocidad de giro constante. La regulación afecta a la carrera de los pistones. La carrera se varía con la ayuda del plato inclinado.

Carrera Carrera Carrera = 0

Ángulo máximo = Ángulo reduciéndose = Ángulo cero = Caudal máximo menor caudal caudal cero

5. UNIDAD DE REGULACIÓN

La unidad de regulación montada sobre la bomba controla el ángulo (= el caudal).

La bomba tienen separados los reguladores de presión y de caudal. La presión del sistema entra en la unidad de regulación a través del conducto B1.

dirigiéndose dicha presión hacia el extremo izquierdo de los husillos de regulación a través de los orificios, practicados en dichos husillos de regulación.

6/8 HTE TE



El conducto A lleva la presión hasta los pistones de regulación que controlan la

inclinación de la placa.

El conducto T conduce a la carcasa de la bomba, que esta conectada con el depósito de aceite a través del conducto de drenaje.

REGULADOR DE PRESIÓN

Cuando se incrementa la presión dentro del conducto B1, el husillo P de la unidad de regulación se desplaza hacia la derecha, contra el muelle. Cuando se alcanza la máxima presión de tarado, se abre la conexión entre B1 y A, fluyendo aceite hacia el

pistón de regulación de inclinación, que reduce la inclinación del plato (reduce el caudal).

El tornillo de regulación C se utiliza para regular la presión máxima del sistema. Esta presión debe tener un valor de alrededor de 20 bar menos que la presión apertura de la válvula principal de alivio de presión (=válvula de seguridad).

REGULADOR DE CAUDAL

Los caudales varían de acuerdo con la demanda de los dispositivos de accionamiento. La presión del sistema afecta a través de B1 al extremo izquierdo del

husillo F. La presión del conducto sensor de carga X afecta al extremo de la derecha, donde se encuentra situado el muelle.

La diferencia de presión sobre la válvula direccional y del sistema, fuerza al husillo F del regulador contra el muelle. Si la diferencia de presión aumenta, se abre la conexión

entre los conductos B1 y a, y la bomba se regula para caudal menor. S la diferencia de presión se reduce, se abre la conexión entre los conductos A y T, y aumenta el caudal de la bomba.

5.2.1 CONDUCTOS SENSORES DE CARGA

Mediante la regulación de las presiones en los diferentes conductos censores (X1, X2, etc9 los diferentes dispositivos del sistema pueden proporcionar la presión deseada.

5.2.2 PRESIÓN DE ESPERA

En la situación, en la que no se encuentra ningún dispositivo en funcionamiento, el

conducto sensor de carga se encuentra sin presión, porque está conectada al conducto

de retorno al depósito a través de la válvula direccional. La presión del sistema desde B1 fuerza al husillo del regulador de caudal F hacia la derecha contra el muelle.

La conexión entre B1 y A se abre totalmente, y la bomba se ajusta a caudal cero y

a baja presión (entre 20 y 25 bar).

La presión de espera del sistema se ajusta con el tornillo D. Esta presión deberá

tener un valor comprendido entre 20 y 25 bar.

7/8 HTE TE



UNIDAD DE REGULACIÓN

8/8 HTE TE



Q = n . V

BOMBAS HIDRÁULICAS: TIPOS DE FUNCIONAMIENTO

La bomba de un sistema hidráulico, también llamada bomba hidráulica, se encarga de transformar la energía mecánica proveniente del equipo de accionamiento en energía hidráulica (energía de presión):

La bomba succiona el aceite y alimenta el sistema de tuberías. En el sistema

hidráulico se crea una presión a raíz de las resistencias que se oponen al aceite que fluye. La presión a raíz de las resistencias que se oponen al aceite que fluye. La presión corresponden a la resistencia total, la que por su parte se compone de resistencias

externas e internas y del caudal volumétrico.

Resistencias externas: Son las que se producen por efecto de cargas útiles, fricción mecánica, cargas estáticas y fuerzas de aceleración.

Resistencias internas: Son producto de la fricción total en los conductos y elementos del sistema, de la fricción

propia del aceite y de las reducciones del flujo (zonas de estrangulamiento).

Ello significa que la presión del fluido en un sistema hidráulico no está dada por la

potencia de la bomba, sino que va creciendo en función de las resistencias y, en casos extremos, aumenta hasta que se produce la destrucción de un elemento del sistema. Es

evidente que esta circunstancia se procura evitar en la realidad práctica incorporando una válvula de seguridad limitadora de la presión inmediatamente detrás de la bomba o integrándola en la bomba misma. Dicha válvula permite regular la presión de trabajo

máxima en función de la potencia de la bomba.

Las bombas tienen los siguientes parámetros importantes:

VOLUMEN DE EXPULSIÓN

El volumen de expulsión V (también llamado volumen de transporte o volumen de

carretera de la bomba) es un parámetro que indica el tamaño de la bomba. Se refiere al volumen de fluido que es transportado por la bomba en cada giro o

carrera.

El volumen del fluido transportado por minuto es calificado de caudal volumétrico Q

(caudal de transporte). Este caudal es el producto de la multiplicación del volumen de expulsión V por giro n:

Ejemplo: Cálculo del caudal de transporte de una bomba de engranajes:

Magnitudes conocidas: Revoluciones n= 1450 min-1

Volumen de expulsión V= 2,8 cm3 (por giro)

1/6 HTE TE



Incógnita:

Caudal de transporte Q Q = n . V = 1450 min-1 . 2,8 cm3

= 4060 cm3 = 4.06 dm3 = 4.06 l/ min min min

PRESIÓN DE TRABAJO

Presión de trabajo es un parámetro importante, dados los campos de aplicación de bombas. Se indica el valor de la presión punta, aunque esta presión solo debería

mantenerse durante un periodo breve (véase gráfica), ya que de lo contrario se produciría un desgaste prematuro de la bomba.

Duración de la puesta en marcha

Presión ( p )

Presión punta P3 Presión máxima P2

Presión de fun- P1

cionamiento constante

Tiempo (t)

Por razones de seguridad, algunas bombas llevan incorporadas una válvula

limitadora de presión.

REVOLUCIONES

Las revoluciones de una bomba son un criterio importante de selección, ya que el

caudal de transporte es determinado por las revoluciones n. Muchas bombas no deben

rebasar ciertos márgenes de revoluciones y tampoco se las puede someter a esfuerzos en el momento de ponerlas en marcha. El régimen de revoluciones más frecuentes es de

n = 1500 min-1, ya que suelen ser accionadas por motores asíncronos de corriente trifásica que dependen de la frecuencia de la red eléctrica.

GRADOS DE EFICIENCIA

Las bombas transforman La energía mecánica en energía hidráulica y en ese proceso se producen pérdidas de potencia expresadas mediante el grado de eficiencia.

2/6 HTE TE



10,0

9,8

9,6

9,4

9,2

9,0

8,8

8,6

0 50 100 150 200 250

bomba nueva

bomba averiada

CURVA CARACTERÍSTICA DE LA BOMBA

El grado de eficiencia total de una bomba se calcula recurriendo al grado de

eficiencia volumétrico (*V) y al grado de eficiencia hidráulico-mecánico (*hm). Se aplica la siguiente fórmula:

Para conocer la potencia de una bomba, suele consultarse una curva característica. La norma VDI 3279 prevé diversas curvas características, por ejemplo

para: El caudal de transporte Q La potencia P

El grado de eficiencia n

Estas curvas están en función de la presión y suponen unas revoluciones constantes de la bomba.

La curva característica de una bomba es la expresión de la curva característica del caudal de transporte en función de la presión. La curva característica de una bomba

demuestra que el caudal de transporte efectivo (Qef) disminuye en función del aumento de la presión. El caudal de transporte real (Qr) es el que, además, toma en cuenta el aceite de fuga (Q1).

¡Para mantener la lubricación, es necesario que exista un mínimo de aceite de fuga!

La curva característica de una bomba ofrece las siguientes informaciones: Si p = 0, la bomba rinde un caudal de transporte total Q

Si p > 0, disminuye Q por efecto del aceite de fuga La trayectoria de la curva caracteriza informa sobre el grado de eficiencia volumétrica

(nV)

La gráfica muestra las curvas características de una bomba nueva y de una bomba

desgastada (averiada): Q

[dm 3/ min]

Presión [bar]

n tot= nv · nhm

3/6 HTE TE



Bombas hidráulicas

Bombas de engranajes

Bombas de aletas celulares

Bombas de embolo

Bomba de engranajes

exteriores

Bomba de

engranajes interiores

Fuerza exterior Bomba de émbolo

axial

Fuerza interior Bomba de émbolo

radial

Bomba de engranaje

Bomba helicoidal

Bombas de funcionamiento constante

Bombas de accionamiento constante, bombas ajustadas o regulables

Las bombas hidráulicas pueden clasificarse en tres tipos básicos aplicando el

criterio del volumen de expulsión.

Bombas de funcionamiento constante: volumen de expulsión constante

Bombas ajustables: volumen de expulsión ajustable

Bombas regulables: posibilidad de regular la presión, el caudal volumétrico o la

potencia y el volumen de expulsión.

Según su construcción, existen bombas de la más diversa índole. No obstante, todas funcionan según el mismo principio de expulsión. La expulsión del fluido sometido a

presión se produce por acción de émbolos, aletas celulares, ejes helicoidales o engranajes.

4/6 HTE TE



Q

V =

A

Ejemplo:

Las bombas de engranajes son bombas de funcionamiento constante, ya que no ofrecen la posibilidad de regular el volumen de expulsión, el cual es determinado por los

espacios entre los dientes del engranaje.

ESQUEMA FUNCIONAL DE UNA BOMBA DE ENGRANAJE

En la figura se muestra una bomba de engranaje seccionada. La cámara de aspiración S está conectada al deposito. La bomba funciona de la siguiente manera:

Una de las ruedas dentadas está conectada al motor; la otra gira por efecto del

engranaje con la primer rueda. En la cámara de aspiración se produce una depresión a

raíz del aumento del volumen causado en el momento en el que un diente sale de su asiento en el engranaje. El aceite invade las cámaras del engranaje y es transportado a lo

largo de la pared exterior hacia la cámara de presión P. Al llegar a esa cámara, el aceite es expulsado de las cámaras del engranaje hacia los conductos en el momento en el que los dientes se unen.

En los espacios entre la cámara de aspiración y la cámara de expulsión el aceite es

comprimido. Este aceite comprimido es transportado hacia la cámara de aspiración a través de una ranura, ya que de lo contrario surgirían picos de presión a causa del aceite comprimido, con lo que se produce ruidos y se provocaría la destrucción de la bomba.

La cantidad de aceite de fuga de la bomba es determinada por el tamaño de ranura

(entre el cuerpo de la bomba, los dientes y las superficies laterales de los dientes9 por la superposición de los dientes, por la viscosidad y por las revoluciones.

Estás perdidas pueden determinarse conociendo el grado de efectividad volumétrica, ya que este indica la relación entre el caudal efectivo y el caudal nominal.

La cámara de aspiración es más grande que la cámara de expulsión puesto que la

velocidad permisible en los conductos de aspiración es menor que en los conductos de

presión. Si los conductos de aspiración tienen un diámetro demasiado pequeño, la velocidad del flujo sería demasiado grande, ya que para v se aplica la siguiente fórmula:

Cámara de presión Líquido comprimido

Cámara de aspiración

5/6 HTE TE



En consecuencia si el caudal volumétrico es constante y el diámetro de los tubos

es pequeños, la velocidad del flujo es grande. Ello significa una transformación de energía de presión cinética y térmica, por lo que se provocaría una caída de la presión en la

cámara de aspiración. En esta cámara se produce durante el proceso de aspiración y esa depresión aumentaría provocando desgastes por abrasión. De esta manera terminaría averiándose la bomba.

Para elegir y utilizar correctamente una bomba, es importante tener en cuenta sus

parámetros y curvas características. En la tabla que se ofrece a continuación están indicados los parámetros de las

bombas de funcionamiento constante más difundidas en el mercado. Para más información, recurra a la norma VDI 3279.

APLICACIONES DE BOMBA HIDRÁULICAS

Tipo De Bomba

Margen de revoluciones

1/ min

Volumen de expulsión

(cm3)

Presión nominal

(bar)

Grado de eficiencia

total

Bomba de

engranajes exteriores

500-3500 1,2 - 250 63 - 160 0.8 –0.91

Bomba de engranajes

interiores

500 – 3500 4- 250 160 - 250 0.8 – 0.91

Bomba helicoidal

500 – 400 4 - 630 25 - 160 0.7 – 0.84

Bomba de

aletas celulares

960- 3000 5 - 160 100 - 160 0.8 – 0.93

Bomba de émbolos

axiales

......... - 3000 750 – 800

750 – 3000

100 25 – 800

25 - 800

200 1600 – 250

160 – 0.92

0.82 – 0.92 0.82 – 0.92

0.8 – 0.92

Bomba de émbolos radiales

960 – 3000 5 – 160 160 – 320 0.90

6/6 HTE TE



CAUDAL: UNIDADES DE MEDIDA

DATOS PRINCIPALES PARA EL CALCULO

dp – diámetro primitivo en cm de – diámetro exterior en cm d – distancia entre ejes de piñones

l – longitud del diente z – número de dientes del piñón

Q – caudal en l/h Q1 – caudal en cm3 por vuelta n – núm. De r.p.m.

Ph – potencia hidráulica en KW Pm – potencia del motor

p – diferencia en presión en bar CAUDAL EN cm3 POR VUELTA (Q1)

Q1 = π .l [ de2 – d2 – dp2 (dp2 π )]

2 3 . z Fórmula aproximada que resulta válida para el cálculo

Q1 = 2 . l( π . de2 – π . d2 ) = π . l (de2 - d2) 4 4 2

CAUDAL EN LITROS HORA (Q)

Q = Q1 . N . 60 1000

POTENCIA HIDRÁULICA (Ph) Q1 . n

Ph = 1000 · p (Q1 . n =l/ mm) 600

POTENCIA DEL MOTOR

Pm = Ph + P pérdidas

1/1 HCA




BOMBA HIDRÁULICA

1/1 HCA



Entrada de señales



Unidad de trabajo

Unidad de

control de

energía

energía Unidad de

abastecimiento de energía

Transformaci

ón de energía Preparación

del medio de presión

CIRCUITOS HIDRÁULICOS APLICADOS A LA MAQUINARIA PESADA

Un equipo hidráulico puede clasificarse en las siguientes partes contractivas:

Unidad de control de señales Unidad de trabajo

UNIDAD DE CONTROL DE SEÑALES

La unidad de control de señales se subdivide en la entrada de señales (técnica de los censores) y en la elaboración de señales (técnica de los procesadores).

Formas de entrada de señales:

Manual

Mecánica Sin contacto Otras formas

SEMANA 9

1/6 HTE TE



Medios para la elaboración de señales:

Ser humano Electrotécnica

Electrónica Neumática Mecánica

Hidráulica

Dichas funciones son Asumidas por el ser humano. Aquí nos interesan tan solo las entradas de señales,

las cuales están a cargo del operario que acciona una palanca manual, un pulsador, un

pedal o dispositivos similares (“interfaz hombre-máquina”). ESQUEMA DE UN EQUIPO HIDRÁULICO

UNIDAD ABASTECEDORA DE ENERGÍA

La parte encargada del trabajo de un sistema hidráulica puede clasificarse en una

unidad abastecedora de energía, una unidad de control de energía y en una unidad de trabajo (técnica de los actuadores).

La unidad de abastecimiento de energía y de preparación del medio de presión. En esta parte del sistema hidráulico se produce la energía necesaria y se prepara el fluido

sometido a presión.

Para transformar la energía (energía electrónica en energía mecánica y,

posteriormente, en energía hidráulica) se utilizan los siguientes elementos. Motor eléctrico

Motor de combustión Acoplamientos Bomba

Entrada de señales



Unidad de trabajo

Unidad

de control de

energía

energía

Unidad de abastecimiento de

energía Transformación

de energía Preparación del

medio de presión

2/6 HTE TE



Manómetro

Sistema de seguridad

La preparación del fluido de presión está a cargo de los siguientes elementos:

Filtro

Sistema de refrigeración Calefacción

Termómetro Manómetro Fluido sometido a presión

Depósito Indicador de nivel

La energía avanzada a través de la unidad de control de energía según la función

de control respectiva y llega hasta la unidad de trabajo. Esta función está a cargo de los

siguientes elementos:

Válvulas de vías Válvulas reguladoras de caudal Válvulas reguladoras de presión

Válvulas de cierre La unidad de trabajo del sistema hidráulico es aquella que ejecuta diversos

movimientos operativos de una máquina fabril. La energía contenida en el fluido sometido a presión es aprovechada para la ejecución de los movimientos o para la generación de

fuerzas (de ejecución, por ejemplo). Para ello se utilizan los siguientes elementos: Cilindros

Motores

ESQUEMAS

El esquema refleja la composición de un sistema hidráulico. El esquema indica mediante símbolos cómo están conectados cada uno de los elementos entre sí. En el

esquema no se toma en cuenta la distribución física de los elementos, puesto que de lo contrario sería demasiado complicado.

El plano de situación que se ofrece adicionalmente indica dónde están ubicados los diversos elementos.

Los elementos del sistema deben incluirse en el esquema según la dirección de la

propagación de la energía, tal como se indica a continuación:

Parte inferior: Unidad de abastecimiento de energía (todos los elementos o solamente el símbolo de la fuente de energía)

Parte inmediata: unidad de control de la energía Parte superior: Unidad de trabajo

3/6 HTE TE



PLANO DE SITUACIÓN DE UN EQUIPO HIDRÁULICO

Plano de situación de un equipo hidráulico

De ser posible, incluir en el esquema las válvulas de vías en posición horizontal y

los conductos de modo recto y sin cruces. Deberá ponerse cuidado en dibujar los símbolos de todos los elementos en posición normal.

Observación:

Las posiciones de los equipos están definidas en la norma VDI 3260 Posición normal del equipo

La energía no está conectada al equipo. El estado de los elementos puede depender de su configuración o puede estar definido por el fabricante.

Posición normal de los elementos

Se trata de la posición que asumen las partes móviles cuando los elementos respectivos no son accionados

Posición inicial

Posición definida de los elementos al conectar la energía Posición de arranque

Posición en la se encuentran los elementos al iniciarse la secuencia de trabajo después de la puesta en marcha.

Condiciones de puesta en marcha

La puesta en marcha incluye los pasos necesarios para que los elementos pasen de posición normal a la posición de arranque.

Si el mandato está compuesto de varios elementos de trabajo, es recomendable

desglosarlo según cadenas de mando individuales, pudiéndose formar una cadena para cada elemento de trabajo. De ser posible, estas cadenas deberían incluirse en el esquema contiguamente y según el orden de los ciclos de movimiento.

Entrada de señales



Unidad de trabajo

Unidad

de control de energía

energía

Unidad de abastecimiento de

energía Transformación

de energía Preparación del

medio de presión

Número de orden + número de identif icación = número del equipo

4/6 HTE TE



Una cadena de control está compuesta por un elemento de trabajo y por la unidad

de control de energía correspondiente. Los mandos complejos están conformados por varías cadenas de control que deberán incluirse de modo contiguo en el esquema con sus

respectivos números de orden. CADENA DE CONTROL

Cadena de control I Cadena de control II Cadena de control III (cilindro de elevación) (cilindro de elevación) (cilindro de elevación)

La unidad de abastecimiento de energía no puede ser atribuida exclusivamente a una cadena, ya que alimenta a varias cadenas de control. Por esta razón se aplica el número de orden cero. Las cadenas de control son provistas de numerosos de orden

correlativos uno, dos, tres, etc..

Todos los elementos de una cadena de control deberán estar provistos de un número de equipo, compuesto de un número de orden y otro de identificación.

Referencia por números Existen diversas posibilidades para aplicar una referencia mediante cifras.

Concretamente, existen dos métodos: Numeraciones correlativa: este método es recomendación si los mandos son

complicados y, específicamente, si el segundo método no se puede aplicar por haber

duplicarse. Referencia compuesta de un número para el grupo y de un número correlativo para los

elementos del grupo. La referencia 4.12 significaría que se trata del grupo 4 y del elemento 12.

5/6 HTE TE



Clasificación de los grupos

Grupo 0:

Grupo 1., 2., 3.:

Sistema de numeración

.0:

.2, .4:

.3, .5:

.01. 02.:

Todos los elementos de la unidad de

abastecimiento de energía Identificación de cada una de las cadenas de control (por lo general, por cada cilindro

un número de grupo) Elemento de trabajo, p. Ej. 1.0, 2.0

Elemento de mando, p. Ej. 1.1, 2.1 (números pares)Todos los elementos que influyen en el avance del elemento de

trabajo correspondiente; p. Ej. 1.2, 1.4 (números impares)Todos los elementos

que influyen en el retroceso; p. Ej. 1.3, 1.5 Elementos situados entre el elemento de mando y el elemento de trabajo, como

puede ser por ejemplo una válvula de estrangulamiento

Este sistema de referencias se rige por el trabajo que efectúa el sistema, con lo que

el operario encargado de los trabajos de mantenimiento puede reconocer el efecto de una señal fijándose en el número del elemento correspondiente.

Si, por ejemplo, se comprueba que existe una avería en el cilindro 2.0, entonces puede partirse del supuesto de que la causa se encuentra en el 2º grupo, es decir, e algún

elemento cuyo número de referencia empieza con2. Además, los elementos de la unidad de trabajo pueden llevar una identificación

adicional mediante letras. Concretamente, los cilindros suelen estar identificados con una Z o HZ (Z1, Z2, Z3, etc) o por letras seguidas A, B, C, etc.; los hidráulicas son

identificados también con HM o M. Los esquemas hidráulicos pueden incluir adicionalmente datos sobre bombas,

válvulas reguladoras de presión, manómetros, cilindros, motores hidráulicos, conductos y tubos flexibles.

La norma DNI 24 347 incluye informaciones exhaustivas sobre el diseño de un

esquema y sobre los datos que deberán incluirse en él.

La norma DNI 24 347 ofrece algunos ejemplos de esquemas modelo, indicándose

como debería efectuarse la identificación de los equipos y de los conductos. La norma no establece una atribución de números determinados equipos y elementos de mando. Los números dentro de una cadena de control son ascendentes en la dirección de la unidad

de trabajo. En el anexo de la norma se ofrece un ejemplo de numeración de piezas.

6/6 HTE TE



CORROSIÓN

R & O (Inhibidores de herrumbre

y oxidación)

En un sistema hidráulica, la corrosión se refiere al deterioro de la superficie de un

componente debido al ataque químico de productos ácidos de la oxidación del aceite. La herrumbre es producto del proceso de oxidación de una superficie ferrosa debido a la presencia de agua en el aceite.

El proceso de corrosión disuelve y arrastra el metal, reduciendo el tamaño y peso

de la parte metálica. Por otro lado, la herrumbre adhiere materiales a la superficie ferrosa e incrementa su tamaño y peso. No se puede tolerar el herrumbre y la corrosión en un sistema hidráulico, pues la eficiencia de los componentes de precisión se afecta cuando

´´ñ´ñsus partes son muy grandes o muy pequeñas. Inhibidores de la herrumbre y oxidación

Aún cuando se tenga en el aceite pequeñas cantidades de agua, puede esperarse

la presencia de herrumbre en un sistema hidráulico. El aceite en su estado natural no brinda una protección adecuada contra el herrumbre. Dado que no es posible en la

práctica mantener el agua fuera del sistema hidráulico, a los fluidos hidráulicos se les dota con un inhibidor de herrumbre, el cual recubre la superficie metálica con una película química.

La oxidación debida a la integración de aire y fluido en el tanque del sistema,

genera una cadena de productos que eventualmente atacan las superficies metálicas causando la posterior oxidación del fluido. Un inhibidor de oxidación es un producto químico que interfiere en la cadena de oxidación.

La oxidación que ocurre a alta temperatura cuando las burbujas de aire se

colapsan a la salida de la bomba, no puede reducirse con un producto químico. Esta forma de oxidación del fluido puede ser eliminada removiendo las burbujas de aire en la corriente de fluido a la entrada de la bomba.

Los inhibidores del herrumbre y la oxidación son los aditivos básicos para la

mayoría de los sistemas industriales. Los fluidos hidráulicos equipados con esos aditivos son en algunas ocasiones referidos como aceites R & O (con INHIBIDORES DE HERRUMBRE Y OXIDACIÓN); el de alto grado es llamado R & O calidad turbina. El

aceite con una menor calidad al calidad turbina es aún apropiado para muchas aplicaciones hidráulicas y es conocido como R & O menor que calidad turbina.

1/1 HCA



REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE UNA VÁLVULA HIDRÁULICA

m

m

HCA 1/1



REGLAS DE SEGURIDAD RESPECTO A LA LIMPIEZA

1. Antes de hacer mantenimiento o reparación de cualquier equipo, consultar el manual de instrucciones del fabricante y seguir los procedimientos indicados.

2. Al realizar servicio técnico o reparación al equipo, detener el motor a menos que

sea necesario que esté funcionando para propósitos de ajuste, por ejemplo, al sangrar los frenos.

3. Mantener la cabeza, manos, pies y ropa lejos de las partes eléctricas. 4. Revisar el equipo diariamente por posibles fallas o comienzos de fallas. 5. No soldar al arco en este vehículo sin antes desconectar el alternador.

6. Realizar todas las revisiones recomendadas. 7. Informar todos los defectos.

8. Usar las herramientas adecuadas para este servicio. 9. Nunca limpiar, aceitar o ajustar la máquina mientras está en movimiento, no asir el

volante al montarse en el vehículo.

10. No tomar el volante al armar la maquina. 11. Asegurarse que todas las partes del neumático estén en buenas condiciones antes

de inflar los neumáticos.

12. Usar cables de seguridad o cualquier otro dispositivo de seguridad al inflar los neumáticos. No exceder la presión máxima recomendada por el fabricante.

13. Tenga cuidado al drenar líquidos calientes de la máquina, la salpicadura de fluidos calientes puede provocar serias quemaduras.

14. La grasa o aceite acumulado en el vehículo es un peligro de incendio. Saque

siempre la cantidad de aceite que se haya derramado por insignificante que sea. 15. Siga siempre las recomendaciones y practicas de su compañía para servicio

seguro de este vehículo.

HCA 1/1



F = p · A

VÁLVULAS HIDRÁULICAS

En los sistemas hidráulicos, la energía es transmitida a través de tuberías entre la

bomba y las unidades receptoras. Para alcanzar los valores requeridos en dichas unidades de trabajo (fuerza o par de giro, velocidad o revoluciones y dirección del movimiento) y para acatar las condiciones operativas prescritas del sistema, se incorporan

válvulas en las tuberías para que actúen como unidades de control de la energía. Las válvulas controlan o regulan la presión y el caudal volumétrico.

Además toda válvula es una resistencia.

DIMENSIONES NOMINALES

Las dimensiones nominales de las válvulas son determinadas por los siguientes

parámetros: Tamaño nominal NG:

Diámetro nominales en mm 4; 6; 10; 16; 20; 22; 25; 30; 40; 50; 52; 63; 82; 100; 102;

Presión nominal ND: (Presión de trabajo)

Presión expresada en bar (pascal) para la que están ajustadas funcionalmente los

equipos y elementos hidráulicos, acatando determinadas condiciones operativas. Niveles de presión según VDMA 24312: 25; 40; 63; 100; 200; 250; 315; 400; 500; 630;

Caudal nominal Qn:

Cantidad de aceite (l/ min) que provoca una pérdida de presión de p = 1 cuando atraviesa la válvula (viscosidad del aceite de 35mm2 /s a 40º C).

Caudal máximo Qmax:

Cantidad, máxima de aceite (l/ min) que puede fluir a través de la vávula

provocando pérdida de presión correspondientemente elevadas. FUERZA DE ACCIONAMIENTO

SEMANA 10

1/2 HTE TE



La fuerza de accionamiento, determinar por la presión y la superficie, puede ser

considerable en algunas válvulas de asiento. Para evitar una fuerza demasiado grande, dichas válvulas deben estar provistas de cámaras de compensación de presión (en la

figura, la válvula de la derecha). Sin embargo, en la mayoría de los casos no es posible recurrir a válvulas con

compensación de presiones, por lo que es necesario ejercer fuerzas de conmutación considerables. Por esta razón se aplican sistemas de multiplicación por palanca o

sistemas de servopilotaje. Los perfiles de mando de una válvula están bañados en aceite, por lo que se

produce un drenaje de las partículas de suciedad (efecto autolimpiarse). Por esta razón, las válvulas de asiento suelen ser poco sensibles a la suciedad.

No obstante, si una partícula de suciedad se deposita en el asiento de la válvula

ésta no puede cerrar del todo, quedando libre una ranura y produciéndose una cavitación.

2/2 HTE TE



SISTEMA DE CORREDERA

CLASIFICACIÓN

Las válvulas son clasificadas según diversos criterios:

Funciones Tipo constructivo

Forma de accionamiento

En concordancia con las funciones que asumen las válvulas en los sistemas hidráulicos, pueden utilizarse las siguientes:

Válvulas reguladoras de presión Válvulas de vías

Válvulas de cierre Válvulas reguladoras de caudal

TIPOS CONSTRUCTIVOS

Por su tipo de construcción, puede diferenciarse entre válvulas de asiento y válvulas de corredera. las características de conmutación de las válvulas dependen, además, de las superposiciones de sus superficies y de la geometría de su perfil.

VÁLVULAS DE ASIENTO

SISTEMA DE ASIENTO

1/3 HTE TE



Las válvulas de asiento tienen una bola, un cono o con menor frecuencia, un disco que hacen las veces de elemento de cierre que es presionado sobre la superficie del

asiento respectivo. Las válvulas de este tipo cierran herméticamente. Válvulas de asiento

Tipo de válvula Sección Ventajas y desventajas/ aplicaciones

Válvulas de asiento de

bola

Fabricación sencilla, la bola tiende

a vibrar y generar ruidos válvulas de antirretorno

Válvulas de asiento de cono

Es necesario que el cono sea fabricado con mucha precisión;

buenas características de cierre; válvulas de vías.

Válvulas de asiento de

disco

Carrera limitada

Válvula de cierre

El tipo asiento solo permite la apertura o el cierre de máximo tres vías con un

elemento de mando. Ello significa que una válvula que tiene más de tres vías tienen que

contar con varios elementos de mando.

Ejemplo: Una válvula de asiento de 4/2 vías puede estar compuesta de dos válvulas de 3/2

vías.

El tipo de superposición del embolo puede variar en cada perfil de control según la

aplicación. Para accionar las válvulas de corredera longitudinal, solo es necesario superar la

resistencia que ofrece la fricción y el muelle. Las fuerzas resultantes de la presión son compensadas por las superficies contrapuestas.

2/3 HTE TE



FUERZA DE ACCIONAMIENTO

F1 = F2

La corredera debe tener cierta holgura, la que por su parte permite un flujo

constante de aceite de fuga, produciéndose así pérdidas del caudal volumétrico en la

válvula. Para evitar que el émbolo no sea presionado contra la pared cilíndrica de la válvula, ésta última está provista de ranuras en espiral.

Durante el desplazamiento del embolo solo surge fricción en el fluido.

Si el aceite hidráulico contiene partículas de suciedad, éstas se depositan entre la corredera y la pared. Allí actúan como material abrasivo y amplían el diámetro, por lo que aumenta el caudal del aceite de fuga.

3/3 HTE

TE



FUNCIONAMIENTO

Principio de corredera Principio de asiento

- Flujo de aceite de fuga

- Sensible frente a la suciedad - Configuración sencilla, incluso de

válvulas de vías múltiples - Compensación de presión - Tramos de accionamiento largos

válvulas de vías múltiples - Compensación de presión

- tramos de accionamiento largos

- Cierre hermético

- Indiferente frente a la suciedad - Configuración complicada de

las válvulas de varias vías - Necesidad de prever un

sistema de compensación de

presión - Tramos de accionamiento

cortos SOBREPOSICIONES DEL EMBOLO

Las características de conmutación de una válvula están determinadas por los

perfiles sobrepuestos del émbolo. La sobreposición puede ser positiva, negativa o igual a cero (corte igual a cero). Los diversos perfiles del émbolo de mando pueden estar superpuestos de diversas formas.

La sobreposición del émbolo determina conjuntamente con la holgura la cantidad

de aceite de fuga.

Los tipos de sobreposiciones son un parámetro importante en todas las válvulas y deberán seleccionarse según la aplicación:

Conmutación con sobreposición positiva:

SOBREPOSICIONES DEL EMBOLO

1/2 HTE

TE



Todas las conexiones están bloqueadas brevemente durante el proceso de

conmutación. No se produce una caída de presión (lo que es importante si el sistema lleva

acumuladores); golpes ocasionados por picos de presión; arranque duro;

Conmutación con sobreposición negativa:

Todas las conexiones están brevemente conectadas entre, si durante el proceso de conmutación;

Se produce una caída de presión breve:

Apertura previa hacia la tubería de presión:

La bomba es conectada primero con el elemento de trabajo y, a continuación, se conecta el elemento de trabajo con la tubería de descarga que lleva el depósito;

Apertura previa de la tubería de descarga:

El elemento de trabajo es conectado primero con el depósito y, a continuación se conecta la tubería de alimentación con la bomba;

Sobrepocisión cero: Posición de canto sobre canto. Característica importante para conmutaciones rápidas;

tramos cortos de conmutación. En las válvulas de vías múltiples, las formas de las sobreposiciones pueden variar

según el tipo de aplicación, por lo que el tipo de conmutación también se adapta a la aplicación en cuestión. En caso de reparación, deberá ponerse cuidado en que el émbolo

nuevo ofrezca las mismas características de cierre. A continuación se muestran los efectos que tienen las sobreposiciones positivas y

negativas recurriendo al ejemplo de un cilindro de simple efecto accionado por una válvula de 3/2 vías.

2/2 HTE

TE



APLICACIONES

La presión del sistema inmediatamente sobre el cilindro; arranque duro.

m

m

CONMUTACIÓN CON SOBREPOSICIÓN POSITIVA

1/3 HTE TE



~

Durante el proceso de conmutación cesa la presión, por lo que el arranque es suave.

m

m

CONMUTACIÓN CON SOBREPOSICIÓN NEGATIVA

2/3 HTE TE



En cuadro 2 se han representado los símbolos más frecuentes para válvulas

direccionales, los cuales, combinados entre sí, ofrecen una gran variedad de funciones. En la practica, hasta el momento se han realizado aprox. 250 variantes de pistones.

2/3 HTE

TE



CAVITACIÓN

La cavitación es la formación y colapso de burbujas en un líquido. Estas burbujas

causan daño a la bomba en dos formas: 1. Impiden una lubricación adecuada, 2. destruyen las superficies metálicas.

En la línea de succión de la bomba, se forman burbujas en todo el líquido; esto

ocasiona una disminución en el grado de lubricación y un mayor desgaste. En la salida de la bomba, las burbujas son sometidas a altas presiones, las paredes

de las mismas se colapsan y generan toneladas de fuerzas por pulgada cuadrada. La energía liberad en este proceso, corroe las superficies metálicas y tienen el mismo efecto

que el martillo y el cincel de un escultor sobre la piedra. Si la cavitación no se evita, la vida útil de la bomba se reducirá; además, partículas de metal de la bomba podría podrían irse a otras áreas del sistema y dañar otras componentes del mismo.

INDICACIÓN DE CAVITACIÓN

La indicación mas notaria de la existencia de cavitación, es el ruido. El colapso simultáneo de las burbujas causa vibraciones de alta amplitud que se transmiten por todo el sistema y un sonido muy agudo se emite por la bomba.

También se produce una disminución en el caudal de la bomba debido a que las cámaras de bombeo no se llenan completamente con liquido, y la presión en el sistema se

vuelve errática.

Las Cavidades interfieren la Lubricación

Colapso de la Cavidad

HCA 1/6



CAUSA DE LA FORMACIÓN DE BURBUJAS

Las burbujas se forman dentro del fluido porque el líquido se evaporiza. Sin

embargo, en este caso la vaporización no es por calentamiento sino porque se lleva al fluido a una presión baja.

PRESIÓN DE VAPOR DEL LIQUIDO

En un líquido, todas las moléculas se mueven continuamente, pero no todas a la misma velocidad. Las moléculas que se mueven más rápido tratan de escapar del líquido a pesar de la fuerte atracción ejercida por las moléculas adyacentes. Las moléculas

aceleradas ejercen una fuerza para entrar a la atmósfera. Esta fuerza es la presión de vapor del líquido.

Si se coloca una cubierta sobre el recipiente que contienen al líquido, las moléculas

cuyo movimiento es más rápido entrarán al espacio por encima del líquido. Cuando este espacio queda saturado con vapor, las moléculas chocarán unas con otras y serán

arrojadas hacia el líquido nuevamente. La evaporación es la acción realizada por las moléculas al escapar del líquido. La condensación es la acción realizada por las moléculas al regresar al líquido. Cuando el flujo de evaporación es igual al flujo de

condensación, el sistema estará en equilibrio. La presión ejercida por el vapor en este punto, será la presión se expresa en pulgadas de mercurio.

La temperatura afecta a la presión de vapor

La presión de vapor de un líquido queda afectada por la temperatura. Si se incrementa la temperatura, se suministra energía a las moléculas del líquido, su

movimiento se vuelva más rápido y la presión de vapor aumenta. Cuando la presión de vapor se equilibra con la presión atmosférica, las moléculas entran libremente a la atmósfera. Este fenómeno se conoce como vaporización.

El punto de ebullición del agua al nivel del mar es de 212º F (100º C). A esta

temperatura, la presión de vapor del agua es igual a la presión atmosférica.

La presión afecta la vaporización

Un líquido puede ser también llevado a la vaporización si se reduce la presión

ejercida sobre él. Cuando la presión iguale el valor de la presión de vapor del líquido, las moléculas del líquido entrarán libremente al espacio que está por encima del líquido.

HCA 2/6



A 100º F (37.2º C), el agua tienen una presión de vapor de 0.982 PSI (6.8kPa). si

un recipiente con agua a 100º f (37.2º C) se conecta a una bomba de vació, el agua se evaporizará cuando la presión en recipiente alcance el valor de 0.982 PSI (6.9 kPa9 de

presión absoluta. Este tipo de vaporización es la que ocurre en una bomba en donde sucede la cavitación.

Aire disuelto

A nivel del mar, un líquido hidráulico contienen un 10% de aire aproximadamente.

Este aire se encuentra disuelto dentro del líquido , no puede ser visto y aparentemente no afecta el volumen del líquido.

Temperatura º F

Presión de vapor (pulg de Hg ABS)

100 110 120

130 140

150 212

2 2.6 3.5

4.5 5.9

7.7 29.92

La capacidad para contener aire disuelto de un fluido hidráulico, o cualquier otro

líquido, disminuye conforme la presión ejercida sobre el líquido decrece. Por ejemplo, si un fluido hidráulico contenido en un vaso de precipitados queda expuesto a la atmósfera

llevado a una cámara de vació, el aire disuelto escaparía de la solución. Antes y durante el fenómeno de cavitación, el aire disuelto emerge de la solución y

contribuye a dañar la bomba.

Aire retenido

El aire retenido presente en el líquido no está disuelto; de hecho, se encuentra en

forma de burbujas.

Si un fluido contienen aire retenido y entra a una bomba, las burbujas de aire causarán en la bomba el mismo fenómeno que la cavitación.

Bomba de

Vació Atmósfera a

nivel del mar

Agua @ 100º F

HCA 3/6



Como este hecho no está asociado con la presión de vapor del líquido, se llama

seudo-cavitación.

En muchas ocasiones, el país retenido se presenta en un sistema debido a una

fuga en la línea de succión o a un mal sellado en el eje de la bomba. Debido a que la presión en el lado de succión de la bomba un usualmente menor a la atmosférica,

cualquier fisura en esta parte provocará que el aire sea succionado por el fluido hacia la bomba.

Altitud sobre el nivel

del mar (pies) Lecturas del

Barómetro (pul. De Hg) Presión

Atmosférica (Psi)

0 1000 2000

3000 4000

5000 6000 7000

8000 9000

10000

29.92 28.8 27.7

26.7 25.7

24.7 24.7 23.8

22.9 22.1

20.4

14.7 14.2 13.6

13.1 12.6

12.1 11.7 11.2

10.8 10.4

10.0

Hasta el momento, hemos medido la presión en PSI (kPa). Una pulgada (25.4mm) de mercurio ejerce una presión igual a 0.491 PSI (30 kPa), encintramos que la presión

atmosférica a nivel del mar es igual a 14.7 PSI (101.325 kPa).

10% de aire disuelto 5% de aire disuelto No hay aire disuelto

Aire Retenido

HCA 4/6



En un sistema hidráulico, los valores de presión por encima de la atmosférica

suelen medirse en unidades de PSI )kPa) y los valores por debajo de la presión atmosférica en pulgadas de mercurio (pulg. Hg) o unidades de milímetros de mercurio

(mm Hg).

ESCALAS DE PRESIÓN ABSOLUTA Y MANOMÉTRICA

Para medir la presión en un sistema hidráulico se puede utilizar la escala absoluta o la manométrica.

La escala de presión absoluta comienza en el punto en donde se tienen ausencia completa de presión; es decir, la presión es cero. Se puede utilizar PSI (kPa) o pulg. Hg

(mm Hg) como unidades de medición. El punto inicial de la escala de presión manométrica es la presión atmosférica. Las

unidades de medición son PSI (kPa). Para determinar cual es la presión absoluta de una lectura manométrica, se adiciona el vapor de la presión atmosférica local o la lectura

obtenida. Por ejemplo, si un manómetro señala 100 PSI (690 kPa) y la presión atmosférica local es igual a 14.7 PSI (101.325 kPa), la presión absoluta equivalente es 114.7 PSI (791.325 kPa).

En el sistema inglés, para diferenciar entre ambas escalas, suele escribirse PSIG

(libras sobre pulgada cuadrada manométricas) para referirse a la escala de presión

manométrica y PSIA (libras sobre pulgada cuadrada absolutas) para presión absoluta.

Operación en el lado de succión de la bomba

Cuando una bomba no esta en operación, el lado de succión de un sistema está en

equilibrio. Existe una condición en la que no hay flujo, en la cual la diferencia de presión

7.35

14.7

24.7

29.7

OPSIA

El punto de inicio es la

Presión Atmosférica local

7.5

14.9

22.4

28.82

3.67

7.35

11.0

14.7

18.7

24.7

29.7

OPSIA 0 pulg Hg

Presión absoluta

El punto de inicio es la

ausencia total de presión

Presión atmosférica al

nivel mar

HCA 5/6



entre la atmósfera y la bomba es igual a cero. Para suministrar liquido a su grupo

rotatorio, la bomba genera una presión menor a la atmosférica. El sistema se desbalancea y como resultado se obtiene un flujo.

Uso de la presión atmosférica

La presión ejercida por la atmósfera sobre un líquido es utilizada en dos etapas:

1. Para suministrar líquido a la entrada de la bomba, 2. Para acelerar el líquido y llenar el grupo rotatorio que gira rápidamente; las

velocidades estándar son de 1200 y 1800 RPM.

La mayor parte de la presión atmosférica se emplea para acelerar el líquido dentro

de la bomba. Sin embargo, el suministro de líquido al puerto de entrada utiliza dicha presión en primer lugar; si se utiliza demasiada en esta etapa, no habrá suficiente disponibilidad para acelerar el líquido dentro del grupo rotatorio. La bomba no se llenará

adecuadamente y ocurrirá algo conocido como cavitación.

HCA 6/6




VÁLVULA HIDRÁULICA

VÁLVULA PRINCIPAL DE DIRECCIÓN

HCA 1/1



REGLAS DE SEGURIDAD RESPECTO A LA LIMPIEZA

1. Al revisar si hay filtraciones en un sistema hidráulico,

usar un pedazo de cartón u otro material como detector en vez de la mano. El fluido hidráulico a alta presión que sale de un componente defectuoso

puede penetrar en la piel y provocar serios daños.

2. Nunca intentar trabajar en el sistema sin antes cerciorarse que no existe presión. Antes de desconectar las líneas:

Botar la presión del sistema Botar la presión de los acumuladores

3. Antes de realizar servicio técnico o mantenimiento en

equipos levantados, hacer lo siguiente:

Vaciar el boom. Poner un buen apoyo bajo el boom.

Parar el motor.

4. Tenga cuidado al drenar líquidos calientes de la

máquina, la salpicadura de fluidos calientes puede provocar seria quemaduras.

5. Al lavar los componentes , no utilizar líquidos

corrosivos.

6. No cambiar el ajuste de presión de las válvulas hidráulicas a menos que se tengan instrucciones

autorizadas. Tener precaución al drenar fluidos calientes ya que si éstos se derraman pueden provocar incendio.

7. Limpiar el área que rodea el componente que se va a

reparar antes de comenzar a trabajar, si es posible, cambiar el componente completo.

8. Los componentes hidráulicos y las mangueras deben guardarse con todos los tapones bien puestos. No

sacar los tapones hasta que los componentes estén montados en el equipo.

9. Las bombas y motores hidráulicos son pesados. Antes de sacarlos, se deben tener los equipos

apropiados para levantarlos.

HCA 1/1



CILINDROS HIDRÁULICOS : TIPOS

Los actuadores hidráulicos convierten la energía hidráulica disponible en energía mecánica disponible. Toda actividad visible en una máquina es realizada por estos elementos, los que deben figurar entre las primeras cosas que deben ser consideradas en

el diseño de una máquina.

Los actuadores hidráulicos pueden ser divididos básicamente en dos tipos: lineales y rotatorios.

CILINDROS

Los cilindros hidráulicos transforman la energía hidráulica disponible en energía

mecánica lineal -es decir, energía que provoca movimiento a lo largo de una línea recta- la cual se aplica a un objeto movible que opone resistencia, para realizar trabajo.

EN QUE CONSISTEN LOS CILINDROS

En el capítulo II se hizo una breve mención de los cilindros. Vimos que un cilindro consiste básicamente de un cuerpo cilíndrico, cerrado por los extremos, un embolo movible y vástago unido al pistón o embolo. En el extremo del cilindro opuesto al vástago

hay un puerto de entrada, por el cual entra el fluido al cilindro. En el otro extremo se tiene un segundo orifico que permite la entrada o salida del fluido, al que llamaremos

respiradero o descarga al tanque.

Respiradero Pistón movible

Vástago

Cuerpo del Cilindro

Puerto de entrada

SEMANA 11

1/16 HTE

TE



Fuerza Presión = (lbf ó N)

(PSI ó Pa) Área (Pulg2 ó m2)

FUERZA DEL CILINDRO

Durante la carrera de trabajo de un cilindro, la energía hidráulica disponible es

aplicada al área de su embolo movible. La componente de presión de la energía disponible aplicada al embolo no será mayor que la resistencia que opone la carga.

Muchas veces es necesario saber cuál es la presión requerida para desarrollar una fuerza de salida en particular, para un cilindro de cierto tamaño. Para encontrar esta

presión se utiliza la siguiente formula (despreciando la fricción).

Cuando anteriormente empleamos está formula, el área y la presión o el área y la

fuerza eran datos. Pero en muchas ocasiones solo se conoce el diámetro del cilindro y

debemos calcular el área. Este cálculo es tan fácil de realizar como cálculo de un cuadrado.

Área de círculo

Es un hecho que el área de circulo es exactamente 78.54 % del área de un

cuadrado cuyo s lados tienen la longitud de su diámetro (D).

Diámetro

Diámetro

2/16 HTE

TE



Área del = Diámetro2 x 0.7854

círculo

Área

del = π x D2

círculo 4

Volumen del Área del

x carrera Cilindro = embolo (pulg3) (pulg2) (pulg)

(cm3) (cm2) (cm)

Para determinar el área de un círculo, multiplicamos el diámetro del círculo por sí

mismo y por 0.7854. Otra fórmula utilizada comúnmente es:

CARRERA DEL CILINDRO

La distancia a través de la cual se aplica energía disponible determina la magnitud del trabajo. Esta distancia es la carrera de trabajo del cilindro.

En el capítulo 2 vimos que un cilindro puede ser utilizado para multiplicar una

fuerza mediante la aplicación de presión hidráulica al área del embolo. Cuando se multiplica una fuerza hidráulicamente, aparentemente se recibe algo a

cambio de nada. Parece que –en condiciones adecuadas- una fuerza menor puede generar una fuerza mayor, sin necesidad de hacer sacrificios. Esto es prácticamente cierto en un sistema estático. Pero si la fuerza debe ser multiplicad y movida al mismo

tiempo, algo debe sacrificarse........ distancia.

VOLUMEN DEL CILINDRO

Cada cilindro tiene un volumen que se calcula multiplicando su carrera en pulgadas (cm) por el área en pulgadas cuadradas (cm2) del embolo.

El resultado es un volumen (desplazamiento) en pulgadas cúbicas (centímetros

cúbicos).

Carrera

Embolo

3/16 HTE TE



Velocidad del vástago = GPM x 231

(pulg / min) área del émbolo (pulg3) Velocidad Velocidad

del vástago = del vástago x 2.54

(cm/min) (pulg / min)

En la figura, el embolo de arriba debe moverse una distancia de 2” (5.08 cm) para

que el embolo del cilindro se mueva 1” (2.54 cm). En ambos casos, el trabajo que se realiza es el mismo. El embolo de arriba desplaza 20 pulg3 (327.8 cm3) de líquido, y el

embolo del cilindro de abajo es desplazado por el mismo volumen.

VELOCIDAD DEL VÁSTAGO DEL EMBOLO

La velocidad del vástago de un cilindro está determinada por la rapidez con que se

llena de líquido el volumen que está detrás del embolo. La expresión que describe la velocidad del vástago del embolo es:

CILINDROS HIDRÁULICOS

1. El cilindro hidráulico en el circuito hidráulico

Además el motor hidráulico, en un circuito hidráulico hoy en día el cilindro

hidráulico es un equipo es un equipo insustituible para la transformación de energía hidráulico en energía mecánica. Es, por lo tanto, el miembro de unión entre el circuito

hidráulico y la máquina de accionamiento.

Área del pistón 10 pulg2

Área del pistón

20 pulg2

2 pulg2

1 pulg2

Objeto que opone

resistencia

4/16 HTE

TE



A diferencia del motor hidráulico, el cual realiza movimiento rotatorio (giratorio), el

cilindro hidráulico tiene la función de realizar movimientos de traslación (lineales) y, simultáneamente, transmitir fuerzas.

La fuerza máxima del cilindro F depende, despreciando la fricción, de la presión de

servicio máxima admisible p y de la superficie efectiva A.

F = p · A en kN

Para el accionamiento con cilindros hidráulico en movimientos lineales de

máquinas de trabajo se obtiene las siguientes ventajas:

- El accionamiento directo con cilindros hidráulicos es sencillo en su montaje y

fácilmente ubicable para el constructor de máquinas. - Al no haber conversión de movimiento rotatorio en movimiento lineal, el

accionamiento del cilindro posee buen rendimiento.

- La fuerza del cilindro permanece constante desde el comienzo hasta el final de la carrera.

- La velocidad del pistón, que depende del caudal introducido y de la superficie, también permanece constante a lo largo de toda la longitud de carrera.

- De acuerdo con el tipo constructivo, un cilindro puede producir fuerzas de

compresión o de tracción. - El dimensionamiento de cilindros hidráulicos permite construir accionamientos

de gran potencia con cotas reducidas de montaje.

Los casos de aplicación más frecuentes de cilindros hidráulicos son la elevación, el

descenso, el bloqueo y el desplazamiento de cargas 2. Tipos de cilindros según su efecto

De acuerdo con su efecto los cilindros hidráulicos se dividen en:

- cilindros de efecto simple y - cilindros de efecto doble

Cilindros de efecto simple

Los cilindros de efecto simple solamente pueden entregar su fuerza en un

sentido. El retroposicionamiento del pistón solo se puede llevar a cabo mediante un resorte, por peso propio del pistón o por efecto de una fuerza externa. Básicamente los cilindros de efectos simples tienen una superficie efectiva.

Cilindros a pistón de inmersión o a pistón sin vástago

Figura 1: cilindro a pistón de inmersión o a pistón sin vástago izq.: sin tope interno, der.: con tope interno(pistón guía)

5/16 HTE

TE



En esta versión de cilindro, de acuerdo con la instalación técnica, solo se

pueden transmitir fuerzas de compresión.

De acuerdo con el caso de aplicación, los cilindros a pistón sin vástago pueden realizarse con o sin pistón guía interno (tope). En la versión sin tope interno la gran fuerza de presión se calcula a partir de la superficie efectiva máxima del

pistón y de la presión de servicio máxima admisible.

En la versión con pistón guía interno hay que tener en cuenta que para el cálculo de la fuerza de presión solo resulta efectiva la superficie del vástago.

Los cilindros a pistón sin vástago se emplea allí donde un claro sentido de la fuerza permite el retorno seguro a la posición inicial, como por ejemplo en

prensas hidráulicas con émbolo interior, dispositivos de elevación, etc. Cargando la superficie efectiva a través de la comisión de tubería “A” con

presión de servicio, el pistón sale (). El retorno () del pistón debe producirse por el peso propio del mismo o por efecto de una fuerza externa.

Cilindro con proceso por resorte

Los cilindros con resortes retroposicionadores se emplean allí donde falta la fuerza externa de retro posicionamiento. Los resortes de retroposicionamiento se pueden disponer en el interior del cilindro o fuera del mismo. Dado que los

resortes sólo pueden recorrer carreras y generar fuerzas limitadas, estos se emplean especialmente en “cilindros pequeños”. Se utilizan en la construcción

de utillajes como cilindros de sujeción o como herramienta de montaje para realizar reparaciones.

Figura 2: Cilindros de presión de efecto simple; izq.: con resorte interno, der.: con resorte externo

6/16 HTE

TE



La salida () del vástago se logra cargando la superficie efectiva del pistón con

presión de servicio a través de la conexión “A”. El movimiento de entrada del vástago se realiza por medio del resorte de retroposicionamiento.

Figura 3: Cilindros de tracción de efecto simple; izq.: con resorte interno, der.: con resorte externo

Cargando la superficie anular efectiva con presión de servicio a través de conexión “B” se logra la entrada () del vástago. El movimiento de salida ()

se realiza por medio del resorte de posicionamiento.

Cilindro de efecto doble

Los cilindros de doble efecto poseen dos superficies de efecto opuesto, de igual o distinto tamaño. Disponen de dos conexiones de tuberías independientes entre sí. Mediante alimentación de un medio de presión a través de las

conexiones “A” o “B” el pistón puede transmitir fuerzas de tracción o de compresión en ambos sentidos de carrera. Este tipo de cilindro se emplea en

prácticamente todos los campos de aplicación. Los cilindros de efecto doble se subdividen en cilindros diferenciales y cilindros

de doble vástago. Cilindros diferenciales

(Cilindros con vástago unilateral)

Figura 4

En la mayoría de los casos de aplicación los cilindros se realizan con un solo vástago. Los cilindros diferenciales poseen un pistón, el cual está unido

7/16 HTE

TE



fijamente a un vástago de diámetro menor. El nombre de cilindro diferencial se

deriva de las superficies efectivas de distinto tamaño (diferentes). La relación de superficies entre superficie del pistón y superficie anular se denomina factor φ.

La fuerza máxima transmisible depende para el movimiento de salida de la superficie del pistón y para el movimiento de entrada, de la superficie anular y de la presión de servicio máxima admisible. Es decir, que a igual presión de

servicio la fuerza de salida es mayor en el factor φ a la fuerza de entrada. Las cámaras a llenar en cada caso, dada la carrera, son iguales en longitud, pero

distintas en su volumen dadas las diferencias entre superficie del émbolo y superficie anular. Por ello las velocidades de carrera se comportan de modo inverso a las superficies.

Es decir:

- Gran superficie → marcha lenta - Pequeña superficie → marcha rápida

Cilindros de doble vástago (Cilindros con vástago de ambos lados)

Figura 5

Los cilindros de doble vástago poseen un pistón, el cual está unido fijamente a dos vástagos de diámetro menor.

La fuerza máxima trasmisible en ambas direcciones depende de las superficies anulares de igual tamaño y de la presión de servicio máxima. Es decir, que a

igual presión de servicio las fuerzas en ambos sentidos son iguales. Dado que las superficies y las longitudes de carrera son idénticas de ambos lados, también lo son las cámaras a llenar. De allí resulta que las velocidades también

son iguales. Para casos especiales de aplicación los cilindros de doble vástago se pueden realizar con distintos diámetros de pistón.

Figura 6

En esta versión las fuerzas y las velocidades se comportan (en forma similar a

los cilindros diferenciales) en la relación de superficies φ de ambas superficies anulares entre sí.

8/16 HTE

TE



Formas especiales de cilindros hidráulicos de efecto simple y doble

Existen casos de aplicación en los cuales los cilindros de efecto simple o doble

solo pueden ser empleados tomando medidas suplementarias. La mayor parte de dichos casos son longitudes de carrera con cotas de montaje sumamente reducidas o grandes fuerzas a mínimo diámetro de pistón. Estas y otras

exigencias condujeron a una serie de versiones especiales, cuya fabricación resulta sumamente complicada.

Cilindros tándem

Figura 7

En los cilindros de efecto doble en versión tándem se unen dos cilindros de modo tal de que el vástago de uno de ellos presione sobre la superficie del

pistón del otro a través de la base de ese último. Gracias a esta disposición las superficies se suman y se pueden transmitir grandes fuerzas sin aumentar la

presión de servicio y con diámetros externos reducidos. Cabe tener en cuenta mayor longitud constructiva.

Cilindros de marcha rápida

Los cilindros de marcha rápida se emplean especialmente en la construcción de prensas. En este tipo de cilindro mientras no se requiera la fuerza completa de trabajo, solamente se carga una parte de la superficie efectiva de pistón, el así

denominado pistón de marcha rápida la superficie efectiva total recién se une más tarde como bomba hidráulica a través del mando, mediante la reacción de

válvulas de presión e interruptores de fin de curso. Ventajas:

Gran velocidad de marcha rápida por volumen pequeño. Gran fuerza de compresión por gran superficie efecto del pistón.

Cilindro de marcha rápida de simple efecto

- Marcha rápida () a través de conexión “A1” - Fuerza de compresión () a través de conexión “A2”

- Retroceso () mediante peso propio o fuerza externa

9/16 HTE

TE



Figura 8: cilindro de marcha rápida de simple efecto

Cilindro de marcha rápida de doble efecto

- Marcha rápida () a través de conexión “A1” - Fuerza de compresión () para pistón de trabajo a través de conexión “A2”

- Retroceso () a través de conexión “B”

Figura 9: Cilindro de marcha rápida de doble efecto

Cilindro telescópico

Los cilindros telescópicos se diferencian de los cilindros “normales2 por su menor longitud de montaje al estar retrocedidos, con respecto a cilindros

“normales” con carrera comparable. Como consecuencia de los vástagos que se encajan, la cota de montaje es igual a la longitud total de carrera dividida por

la cantidad de etapas más la cota de carrera nula (espesor de base, longitudes de guías, anchos de estancamiento, fijación). Ello quiere decir que la longitud de montaje es sólo un poco más grande que una etapa. La longitud del cilindro

telescópico retrocedido normalmente se encuentra entre la mitad y un cuarto de su longitud de carrera. En función de su cota de montaje estos cilindros se

realizan de dos, tres, cuatro o cinco niveles. Se emplean cilindros telescópicos en ascensores hidráulicos, plataformas basculantes, vehículos utilitarios, plataformas elevadoras, construcción de antenas, etc.

10/16 HTE TE



Cilindros telescópicos de simple efecto

Figura 10: Cilindro telescópico de simple efecto

Si los pistones se cargan a través de conexión “A”, salen uno tras otro. La presión se rige por la magnitud de la carga y por la superficie efectiva. Consecuentemente, el pistón con la superficie efectiva mayor sale primero.

A presión y caudal constante comienza el movimiento de salida con la fuerza

más grande y a baja velocidad y finaliza con la fuerza más pequeña y a velocidad elevada.

La fuerza de carrera a emplear debe estar dimensionada para la superficie efectiva más pequeña del pistón.

En el cilindro telescópico de efecto simple el orden del movimiento de entrada es inverso como consecuencia de la carga externa.

Ello quiere decir que el pistón con la menor superficie se trasladará primero a la

posición final.

11/16 HTE TE



Cilindros telescópicos de doble efecto

Figura 11: Cilindro telescópico de doble efecto.

En los cilindros telescópicos de doble efecto la salida se produce del mismo

modo que en los cilindros telescópicos de simple efecto. El orden del movimiento de entrada de las distintas etapas se rige por el tamaño

de la superficie anular y de la carga externa.

Aquí, al ser cargado con presión a través de la conexión “B”, el pistón con la mayor superficie anular marcha primero a la posición final.

Los cilindros telescópicos de doble efecto también se pueden realizar como cilindros telescópicos de doble vástago. En esta versión las distintas etapas

salen o entran simultáneamente.

12/16 HTE

TE



3. Principios constructivos

La construcción de un cilindro hidráulico depende en gran medida del caso de

aplicación. En máquinas herramienta, máquinas de trabajo móviles, hidroeléctricas, industria

de acero y siderurgia o en otros casos de aplicación.

Para cada caso específico se han ido desarrollando principios adecuados de construcción.

En base al cilindro diferencial de efecto simple o doble que se utiliza con mayor frecuencia representaremos los principios constructivos más usuales.

Básicamente se diferencian dos tipos constructivos:

- Construcción por tirantes y - Construcción redonda.

Construcción por tirantes

En los cilindros de tirantes la cabeza del cilindro, el tubo del cilindro y la base del cilindro están unidos firmemente mediante barras de tracción (tirantes).

Los cilindros de tirantes se caracterizan por su construcción especialmente

compacta. Dada la construcción compacta que ahorra espacio, se emplean especialmente en

la industria de máquinas herramienta y en instalaciones de fabricación en la industria automotriz, como por ejemplo, centros de maquinado:

Figura 12

- Sin amortiguación de fin de curso (sin buje amortg., válvulas estranguladora y válvula antirretorno)

- Purgado de serie en la cabeza y en la base

13/16 HTE

TE



Construcción redonda

En los cilindros hidráulicos de construcción redonda la cabeza del cilindro, el tubo

del cilindro y la base del cilindro están firmemente unidos mediante tornillos, soldaduras o anillos de retención.

Dado su montaje robusto los cilindros hidráulicos de construcción redonda resultan adecuados también para ser empleados bajo condiciones extremas de operación,

ser empleados bajo condiciones extremas de operación. Los campos de aplicación de los cilindros hidráulicos de construcción redonda son

la construcción general de máquina, fábricas de laminación, fábricas siderúrgicas, hidroeléctricas, astilleros y técnica on-shore y off-shore.

- Cabeza y base del cilindro soldadas al tubo del cilindro - Guía de vástago mediante banda guía

- Versión de juntas: Junta compacta/ collarín o retenes frontales - Sin amortiguación del fin de curso 4. Modos de fijación e indicaciones de montaje

Además de las indicaciones relativas a la presión de servicio, al diámetro del pistón y del vástago, longitud de carrera, fuerza de tracción o de compresión también es

importante saber cómo y dónde se inserta el cilindro hidráulico; es decir, cual debe ser el modo de fijación.

En los cuadros 1 y 2 se han presentado múltiples posibilidades para la fijación de cilindros.

Al montar los cilindros hidráulicos, según el modo de fijación, habrá que considerar

diversos criterios. En el cuadro 3 se mencionan los seis modos de fijación más frecuentes con las indicaciones de montaje correspondientes.

Los modos de fijación cojinete oscilante y rótula en la base del cilindro se emplean en más de la mitad de los casos de aplicación.

14/16 HTE

TE



Rótula en la

base del cilindro

Perno

basculante en la base

del cilindro

Horquilla en la

base del cilindro

1) Fijación

del pie

Brida rectangular en la cabeza del

cilindro

1) Fijación del pie con chavetero

Brida cuadrada en la cabeza del cilindro

1) Fijación del pie con junta tórica

para montaje en placa

Brida

rectangular en la base del

cilindro

1) Taladros

roscados en la cabeza y en la base

del cilindro

Brida cuadrada en la base del

cilindro

Fijación del pie del lado

frontal con chavetero

1) Perno basculante en

la cabeza del cilindro

1) Tirantes prolongadas

en la cabeza del cilindro

1)Perno basculante en

el medio del cilindro

Tirantes prolongadas

en la base del cilindro

1) También posible como cilindro de doble vástago

Cuadro 1: Modos de fijación de cilindros hidráulicos de tirantes

15/16 HTE TE



Cojinetes

oscilantes en la base del

cilindro

Brida en la

base del cilindro

Rótula en la base del

cilindro

1) Perno basculante en

el medio del cilindro

1) Brida en la

cabeza del cilindro

1) Fijación del

pie

Cuadro 2: Modos de fijación de cilindros hidráulicos de construcción redonda

Cojinete oscilante en la

base del cilindro y ojo de vástago con cojinete

oscilante.

Nota: Sólo se admite un desplazamiento

axial en el sentido de basculamiento

Rótula en la base del

cilindro y rojo de vástago con rótula.

Nota:

Desplazamiento axial transversal al

sentido de basculamiento,

montaje libre de tensiones

Cojinete oscilante en la

base del cilindro y ojo de vástago

con rótula.

Nota:

Las inexactitudes en el paralelismo

de ambos pernos de eje se compensan

adicionalmente

Cuadro 3: indicaciones de montaje

16/16 HTE TE



CIRCUITOS HIDRÁULICOS APLICADOS A MAQUINARIA PESADA

1. GENERALIDADES

ESTRUCTURA

La principal diferencia en las estructura de los cilindros hidráulicos son: accionamiento simple o accionamiento doble, diámetro del cilindro, desplazamiento y, si son

equipados con válvulas de retención.

El desplazamiento puede ser limitado con un espaciador montado en cualquiera de los

lados del elemento ya sea del pistón o del mango del embolo.

2. SEGURIDAD

Familiarízate con la instrucción de uso y servicio antes de

comenzar a trabajar en un cilindro. Aprende a identificar todos los componentes con los que ud. va a trabajar.

Siga las instrucciones emitidas por TAMROCK Ajustes y trabajos de reparación pueden ser conducidos

solamente por personal calificado y que conozca el equipo.

El uso adecuado y servicio garantizan larga vida de los cilindros hidráulicos.

Use todas las herramientas de seguridad y chequee su condición.

Antes de arrancar, este seguro de que nadie está trabajando

cerca de, o debajo de la perforadora.

Jamás desconecte ninguna manguera hidráulica o válvulas antes de estar seguro de que no tenemos carga estática en el sistema.

1/9 HTE

TE



3. VÁLVULAS DE RETENCIÓN

Operación

La mayoría de los cilindros hidráulicos es son equipados con válvulas de retención.

Ellas están o fabricadas en el cilindro o conectadas en el circuito hidráulico vi mangueras hidráulicas.

La válvulas de retención son componentes de una sola pieza, y no pueden ser reajustados. Juegos de sellos pueden ser proporcionados.

Las cuatro funciones de la válvulas de retención son:

1. Si alguna manguera conectada al cilindro

hidráulico se rompe, la válvula de retención

actúa como válvula de seguridad.

2. Durante la perforación, la válvula de retención previene que el aceite fluya del cilindro al tanque reservorio. El brazo

mantiene su posición precisa a la que fue movido usando las válvulas de control de los brazos.

3. cuando se mueve el brazo, la válvula de

retención no permite que el aceite fluya del lado del retorno hasta que la presión en el lado presurizado suba lo suficientemente

alto. Los movimientos de los brazos son suaves y precisos, y el mismo peso del

brazo, no puede acelerar la velocidad de movimiento del brazo.

4. Si una fuerza externa sube la presión en el cilindro más alta que la que tenemos como valor en la válvula de retorno, la válvula se abre y deja el aceite salir del

cilindro. Esto permite al brazo ceder ante fuerzas externas, pero eliminamos la posibilidad de daños mecánicos en el brazo.

El ajuste de estas válvulas es fijo, pero son diferentes de acuerdo al uso que se le

va a dar. Pero ud. jamás debe de reemplazar una válvula de retención con una de otro

cilindro. El valor de ajuste de la válvula de retención esta marcada en el tope de la válvula.

2/9 HTE TE



4. COMPONENTES

Fig. 1. Componentes del cilindro

1. Perno Allen 2. Cubierta del cilindro 3. Pistón

4. Válvula de retención 5. Cilindro

6. Placa de cerradura 7. Tuerca de eje 8. Embolo

9. Espaciador 10. Casquillo del cojinete

Fig. 2. Componente del cilindro (tapa del cilindro con rosca)

3/9 HTE

TE



5. DESMONTAJE

Antes de comenzar a desmontar el cilindro, este seguro de que el brazo (boom)

esté firmemente apoyado, y que el cilindro no tenga ninguna carga estática. Desacoplar las mangueras hidráulicas del cilindro y tapar los adaptadores del cilindro como las mangueras.

Sacar los anillos de cerradura del pasador del eje el cilindro y golpear los

pasadores hacia fuera, asegura el cilindro para evitar la caída de este. Lava la superficie externa del cilindro antes del desmontaje. Fija el cilindro

firmemente desde la orejera del cuerpo del cilindro.

5.1 Cilindro

Si ud. puede usar presión hidráulica, conecta las mangueras hidráulicas al cilindro y

con la presión empuja el embolo del pistón (8) hacia fuera, saca las válvulas de retención. Destornilla los pernos Allen de la tapa (2) o, si la tapa es del tipo montada en hilo, ábrela

con una llave conveniente. Instala las válvulas de retención (4) y empuja el embolo del pistón (8) con la tapa del cilindro (2) hacia fuera. Cuando lo estés sacando hacia fuera, apoya el embolo del pistón (8) para que salga suavemente.

5.2 Pistón

Fija el embolo del cilindro firmemente desde la orejera del embolo del pistón, y golpea suavemente hacia fuera el anillo de seguridad de la ranura de la tuerca, remueve

la tuerca (7). Remueve el pistón (3) con sus sellos. Saca la tapa del cilindro (2) afuera del embolo del pistón y remueve los limpiadores y sellos de la tapa del cilindro. Reemplázalos. Destornilla las válvulas de retención (49 de el tubo del cilindro y

visualmente chequea su condición. Lava todos sus componentes. 5.3 Inspección

Fija el embolo del cilindro firmemente desde la orejera del embolo del pistón, y

golpea suavemente hacia fuera el anillo de seguridad de la ranura de la tuerca, remueve la tuerca (7). Remueve el pistón (3) con sus sellos. Saca la tapa del cilindro (2) afuera del

embolo del pistón y remueve los limpiadores y sellos de la tapa del cilindro. Reemplázalos. Destornilla las válvulas de retención (4) de el tubo del cilindro y visualmente chequea su condición. Lava todos sus componentes.

5.4 Reemplazando los casquillos de los cojinetes

Si el cilindro ha sido removido de la máquina, asegura el cilindro bien y golpea suavemente hacia fuera los viejos caquillos de cojinete usando un botador conveniente y

un martillo de cobre.

Los nuevos casquillos de cojinete son fáciles de instalar si es que ellos son enfriados en un congelador, y la oreja del cilindro calentaba con una antorcha.

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Chequea si el mínimo del cilindro es

limitado. Si lo es, el espaciador debe de ser instalado primero dentro del cilindro.

Empuja el embolo del pistón adentro del

cilindro (lubrica los sellos antes de

ensamblarlos).

Empuja la cubierta del cilindro (2) hacia adentro e instala los pernos Allen (19 a través de la tapa y ajústalos.

Si la tapa del cilindro esta montada con

hilos, usa una herramienta especial para el ajuste.

Instala las válvulas de retención (4) y los adaptadores, y prueba el cilindro.

Figura 3 cilindro ensamblado

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6. PRUEBA DEL CILINDRO

Figura 4: Prueba del cilindro 6.1 Línea A, inspección

Saca el embolo del pistón completamente afuera. Desconecta la línea A, y presuriza la

línea B. Chequea la línea A por perdida de aceite. Si bota hacia fuera el aceite, uno de los sellos (10, 11 o 12), o la válvula de retención

está defectuosa. 6.2 Línea B inspección

Saca el embolo del pitón completamente afuera. Desconecta la línea B por perdida de

aceite.

Si bota aceite hacia fuera, uno de los sellos (10, 11 o 12), o la válvula de retención esta defectuosa. Si el aceite sale afuera de la tapa del cilindro, uno de los anillos O (13) de la tapa del cilindro está defectuoso.

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1ª Figura: Posición inicial

Al poner en marcha el sistema, todos los componentes hidráulicos se encuentran en

su respectiva posición inicial. Cuando se pone en marcha el sistema de abastecimiento de energía, la bomba se encarga de transportar el aceite hacia el sistema.

El cilindro bloquea la salida del aceite, con lo que aumenta la presión dentro del

sistema. Para evitar que la presión en el sistema de conductos aumente ilimitadamente, se incorpora una válvula limitadora de presión en un conducto secundario que permite

ajustar una presión máxima.

Si la presión alcanza el valor que se ha ajustado en dicha válvula, esta se abre, con lo que el flujo puede volver al depósito a través del conducto secundario, aunque en el sistema permanece inalterada la presión que se seleccionó en la válvula limitadora de

presión. Posición inicial

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2ª Figura : Avance del cilindro

La válvula de vías y el cilindro se encuentran en sus respectivas posiciones iniciales

hasta que haya conmutado la válvula de vías, lo que se produce por acción de una palanca manual.

De este modo cambia la dirección del flujo en la válvula. En consecuencia, el flujo va de la bomba hacia la cámara del cilindro atravesando la válvula de vías.

Así, se produce una presión en el vástago del cilindro en función de las fuerzas existentes en el sistema y las contrafuerzas que ejercen las cargas útiles.

Dichas fuerzas actúan sobre la superficie del émbolo, con lo que avanza el cilindro.

Cuando el cilindro llega al final de carrera, aumenta la presión hasta llegar al valor ajustado en la válvula limitadora de presión. Una vez alcanzado ese valor, la válvula se abre y el caudal fluye al depósito a través del conducto secundario.

Avance del cilindro

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3ª Figura: Retroceso del cilindro

Para que el vástago del cilindro vuelva a retroceder, es decir, para que el movimiento

sea invertido, es necesario que fluya aceite a la cámara delantera (del lado del vástago9 del cilindro. Para ello debe conmutar nuevamente la válvula de vías para que el aceite no siga fluyendo hacia la cámara trasera (del lado del émbolo) del cilindro

sino hacia la cámara delantera.

Dicha conmutación de la válvula se produce soltando la palanca manual. La válvula de vías vuelve a su posición normal por acción del muelle.

Entonces el aceite puede fluir a la cámara delantera del cilindro, ya que la dirección del flujo ha sido invertida. El aceite que se encuentra en la cámara trasera del cilindro

fluye hacia el depósito por el conducto secundario y atravesando la válvula. De esta manera retrocede el cilindro.

Retroceso del cilindro

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HUMEDAD

La Humedad

El aire que es aspirado por un comprensor siempre contiene una determinada cantidad de vapor de agua. La cantidad la determina la temperatura del aire. Cuando el

agua que está en el aire en forma de vapor se condensa, es decir comienza a caer, lo determina el punto de rocío.

El punto de rocío es esa determinada temperatura en la que debido a un fuerte

enfriamiento se alcanza el grado de saturación de 100% humedad ambiental relativa. Si el

aire se encuentra bajo presión entonces por analogía hablamos de rocío de presión.

La humedad relativa es la relación que existe entre en la humedad que realmente se encuentra a una determinada temperatura en un metro cúbico de aire y la cantidad de vapor, que el aire puede contener hasta su saturación. A 25º c por ejemplo el aire puede

contener como máximo 23 g de agua por metro cúbico y por lo tanto tiene una humedad relativa de 1005. si la humedad relativa es del 60% entonces quiere decir que

considerando que tenemos 25º c el aire contiene 13,8 g de agua en forma de vapor o dicho de otra manera, todavía podría contener 9,2 g de agua por metro cúbico.

Figura 1 Niveles de calidad de aire y su uso

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En nuestra región, donde la humedad ambiental inclusive con buen tiempo

normalmente sobrepasa el 60%, la condensación del excedente de humedad ambiental se realiza en forma de niebla o precipitaciones no bien cambia un poco la temperatura.

Un alto contenido de agua en el aire aspirado trae como consecuencia algunas

secuelas desagradables. Es por eso que el agua condensada se debe expulsar al punto

en el que todavía no pueda causar daños y esto es directamente después del compresor o bien antes de que el aire comprimido entre en la red de tuberías.

Es una suerte que la capacidad de absorción de agua que tiene el aire no dependa

de la presión sino únicamente de la temperatura (y del volumen) de modo que en la

cámara de compresión de un compresor una determinada temperatura de más de 100º C impide la condensación del agua. Recién en el enfriamiento que le sigue (ya sea por aire

o por agua9 en un radiador es que se realiza la condensación. Puesto que el cambio de temperatura del aire comprimido al del refrigerante no es

completo, el aire comprimido sale del radiador con una temperatura de entre +25 ºC y + 40 ºC. El aire se enfría en la red con la temperatura ambiental y en la expansión que tiene

lugar en la herramienta mientras se realiza el trabajo por lo que es imposible que no se produzca la condensación del agua cuando el aire a presión no se ha refrigerado antes a una temperatura mucho menor que la del ambiente.

Como ya lo dijimos, el aire comprimido (así como el enrarecido) por unidad de

volumen no puede contener más vapor de agua que el que las condiciones atmosféricas

le permiten y la que la temperatura determina. Pero se tenga cuidado de no confundir unidad de volumen, es decir metro cúbico

de aire aspirado con metro cúbico de aire comprimido. Porque un metro cúbico de aire atmosférico comprimido a 7 bar ya no ocupa el

espacio de un metro cúbico sino que sólo un 1/8 de él (Pe = 7 bar = 8bar absolutos) O

dicho de otro modo: de 8 metros cúbicos de aire aspirados se obtiene un metro cúbico de aire comprimido de pe = 7 bar.

Pese a ello, también este metro cúbico de aire comprimido cuando la temperatura

es de por ejemplo 25º c, no puede contener más vapor de agua que un metro cúbico de

aire, es decir 23 g. El límite para la saturación con relación a la temperatura se mantienen sin importar si el aire se encuentra comprimido o no.

Por otro lado, si este metro cúbico de aire comprimido a 7 bar se expande al nivel

atmosférico y digamos que estuvo saturado de vapor de agua (cosa que según la

humedad del aire aspirado después de la compresión casi siempre se da) entonces estos 8 metros cúbicos de aire atmosférico sólo contienen un octavo de los 23 g, o sea sólo 2,9

g de vapor de agua, siempre y cuando la temperatura no descienda durante la expansión de tal manera que se cree un límite de saturación bajo los 2,9 g.

Por consiguiente si un metro cúbico de aire comprimido expandido se le refrigera de + 25 ºC a + 20 ºC, entonces se puede contener 5,7g de agua, es decir la diferencia de

los valores de saturación correspondientes. ¿Quizá en la red tuberías? Puesto que esto sería malo se procura enfriar o secar el aire comprimido inmediatamente después de la compresión.

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Con ayuda de una secadora en frío se puede extraer sin problemas y con

efectividad grandes cantidades de vapor del aire comprimido. En este tipo de secado el aire comprimido es enfriado al contacto con un

refrigerante en constante circulación. Con este se puede obtener un punto de rocío a presión de +2 ºC. Este grado de secado, o punto de rocío, es suficiente para el uso normal del aire comprimido.

Si se seca el aire comprimido a un punto de rocío a presión de aproximadamente

10ºc bajo la menor temperatura ambiental posible que pueda existir alrededor del sistema neumático, se eliminan normalmente todos los riesgos de la condensación del vapor de agua.

El punto de rocío a presión es la temperatura a la que el vapor de agua que

contiene el aire comprimido (que todavía no se ha expandido) se condensa en agua. Aquí enumeramos algunas de la ventajas del uso de un secador de aire como

agente de energía:

Es más fácil y más económico instalar una red de tuberías para aire seco puesto que no es necesario incorporar elementos para la expulsión del agua condensada y las salidas en los lugares de empleo no tienen que tener la forma del cuello de un cisne,

sino que pueden ser tomadas directamente de la parte inferior de la línea principal.

El aire seco no produce oxidación y esto limita por un lado la reducción de la presión (es decir reduce el consumo de energía del compresor) y por otro lado también las fugas de aire (haciendo descender la cantidad de aire requerida al compresor).

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ACTUADOR EN SECCIÓN TOTAL

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ii semestre parte i

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