mecÁnica bÁsica

MECÁNICA BÁSICA

ALUMNO:

TONY ORLANDO BUSTAMANTE SOTO

PROFESOR

JUAN PABLO LOPEZ QUIJANO

SENA SOGAMOSO TPMCA 2009

1. Identificar normas de seguridad en labores de manejo de herramientas de mecánica básica.

El uso de herramientas de mano se encuentra presente en la prestación de los diferentes servicios que realiza la empresa, por su continua utilización y por ser la mayoría de ellas cortantes, punzantes y de impacto, pueden causar lesiones que afectan principalmente las manos.

Teniendo en cuenta su funcionamiento y aplicación las herramientas se clasifican como sigue: • Para golpear (martillos). • Guiar elementos (llaves para tuercas, atornilladores). • Perforar (sacabocados, punzones). • Especiales (alicates, tijeras, hombre solo).

Las lesiones causadas con herramientas de mano, son graves, y se presentan con mayor frecuencia en: las manos por estar continuamente expuestas a los factores de riesgo ocasionados por su manipulación. Pueden causar lesiones en otras partes del cuerpo, especialmente los ojos, brazos, tórax y abdomen.

CAUSAS DE ACCIDENTES DE LAS HERRAMIENTAS MANUALES

Las principales causas de accidentes con estos elementos son:

Herramientas en mal estado. (Ejemplo: mangos rotos o ausentes).

• Herramientas inapropiadas. (Ejemplo: llave alemana aplicada sobre tubos). • Manejo incorrecto. (Ejemplo: utilizar destornillador como cincel o palanca). • Diseño inadecuado. (Ejemplo: pinzas con mango recto). • Mala conservación de las herramientas • Mal transporte de las herramientas • Mal almacenamiento de las herramientas

RECOMENDACIONES DE SEGURIDAD EN EL TRABAJO CON HERRAMIENTAS MANUALES

Las recomendaciones generales para el manejo de las herramientas en forma segura son:

·Comprar las herramientas que hayan sido construidas en materiales de buena calidad, resistentes y la unión entre sus elementos deberá ser firme, de manera que se eviten las roturas o proyecciones de los mismos.

·Comprar las herramientas cuyo diseño permita mantener alineada la mano con el antebrazo. Es necesario seleccionar la herramienta adecuada para el trabajo que se va a ejecutar. En general, se da el caso de aplicar las herramientas en funciones distintas a las definidas por su forma, diseño y utilización, ejemplo: utilizar el mango del atornillador como martillo.

·El tamaño y el peso de las herramientas deben estar acordes con las dimensiones y la capacidad física (fuerza) del trabajador.

·Sus mangos o empuñaduras deberán ser de dimensiones adecuadas, sin bordes agudos ni superficies resbaladizas, y aislantes en caso

necesario. Además los mangos o empuñaduras deben conservarse limpios, secos, libres de rebabas, saldaduras, astillas o cualquier otra irregularidad que los torne agresivos para el operario.

·Las herramientas deben ser utilizadas y mantenidas en buen estado de conservación.

·Una vez utilizadas las herramientas, deben guardarse en estantes, cajones, cajas, bandejas, paneles, murales, etc. Deben ser guardadas limpias y ordenadas, en el lugar asignado.

·Las herramientas cortantes y/o punzantes deben mantenerse con fundas protectoras mientras no estén en uso.

·Las herramientas deben ser portadas en forma segura.

·Por ningún motivo se deben dejar abandonadas las herramientas en lugares inadecuados: pasillos, plataformas, sitios elevados, etc.

·No debe golpearse una llave, lo ideal es siempre aplicar fuerza manual sobre ellas o líquidos removedores.

COMO MANTENER LAS HERRAMIENTAS EN BUENAS CONDICIONES

Las recomendaciones más generales para mantener las herramientas en buenas condiciones son las siguientes:

-Cuarto de herramientas: tableros, estanterías, soportes, estuches.

-Revisión: comprobación del estado cada vez que se utilizan.

-Conservación o mantenimiento: afilado, limpieza, engrasado, etc.

IMPORTANCIA DEL BUEN MANEJO Y CUIDAD DE LAS HERRAMIENTAS

El buen manejo y cuidado de las herramientas, redunda en:

·Prevención de accidentes.

·Costos de producción y mantenimiento más bajos.

·Mejor calidad del producto.

·Producción más alta.

·Mejor calidad de vida del trabajador.

2. Identificar los sistemas de unidades y sus conversiones 1. 4565 ft (pie) a in (pulgadas) - longitud

1pie=30.48cm 1cm=0.39pul

X= 4565 pie . (30.48 cm) . (0.39in)

------------------------------- = 54.26 in

1pie 1cm

2. 16,898 m³ a L (litros) – volumen

M3 = 1000lt

( 16.898 M3) . 1000lt

X = ------------------------------ = 16.898 lt

1 M3

3. 45,879 Hp (caballos de poder) a KW (kilo watios) potencia/ energia

X = 45.85 hp . 0.746kw

------------- = 34.22kw

1 hp

4. 23456 psi (libras de presión) a Kg/cm² - presion

X = 0.07031kg /cm2 . 23456 psi

------------------- = 1.649 kg/cm2

1 psi

5. 67845 in² a mm² - Area

X = 645.2mm2 . 67845 in2

----------------- = 43.773mm2

1 in2

6. 78902 s a hr – tiempo

1min=60seg

X = 78902 seg. 1 min

-------------------------

60 seg

X = 1315 min. 1 hr

------------------------ =22 hr

60 min

7. 56778 Kcal a KJ (Kilo julios) – presión / energia

X = 56778 kcal . 4.1868 k

--------------- = 237.718/304k

1 kcal

8. 45,89 Bar a Kpa (kilo pascal) – presión

X = 45.89 Bar . 100 kpa

------------ = 4.589 kpa

1 Bar

9. 67867 ft³ a L (litros) – volumen

X = 67867 ft3 . 38.3lt

----------- = 2.600 lt

1 ft3

10. 789 Km a mm – longitud

X= 789 km . 1000000 mm

-------------------- = 789.000 lt

1. km

3. Reconocer lubricantes, clases, características, aditivos, bases, usos y manipulación. (Tutor de lubricación Shell).

El lubricante es la sangre del motor.

El lubricante protege a las partes del motor del desgaste y reduce la fricción entre ellas, formando entre ellas una película protectora.

Debido a las condiciones de alta temperatura a las que es sometido el lubricante dentro del motor, se deteriora gradualmente y requiere ser cambiado regularmente.

El lubricante es la sangre de un Motor.

COMPOSICIÓN DE UN ACEITE LUBRICANTE ¿ QUE CONTIENE?

BASE LUBRICANTE + ADITIVOS = ACEITE LUBRICANTE

LAS BASES LUBRICANTES PUEDEN SER

MINERALES SINTETICAS

- Parafínicas - Hidrocarburos Sintetizados (SHC)Nafténicas - Ésteres

LAS BASES LUBRICANTES TIENEN

DOS PROPIEDADES FUNDAMENTALES

• Viscosidad • Fluidez a la temperatura de arranque del motor

LOS ADITIVOS DE UN ACEITE LUBRICANTE

- BASE LUBRICANTE MINERAL O SINTETICA (80 – 95%) - ADITIVOS (20 – 5%) - Antidesgaste - Protectores de corrosión

- Antioxidantes - Detergentes ó Dispersantes - Extrema Presión - Antiespumantes - Otros

EXISTE “1” DE 4 TIPOS DIFERENTES DE BASES

La composición de la Base tiene un efecto significativo en el desempeño global de un aceite de motor. El día de hoy, existen cuatro diferentes tipos de Base usadas en la fabricación de aceite de motor en el mercado. • Convencional Aceite Mineral • Hidroprocesada Aceite Mineral Altamente refinado • Mezclas • Mezclas de aceite mineral y sintético o hidroprocesado • Sintéticas Construidas químicamente, Polialfaolefinas (PAO)

Usos: en camiones777,785,793 son: Aceite motor 15W40 MOBIL Sistema de levante y freno HD30 MOBIL Aceite de dirección 15W40 MOBIL Refrigerante ELC MOBIL Convertidor HD30 MOBIL Diferencial XD60

MANIPULACION

Suministradas atravez de islas móviles o fijas con un sistema neumático de llenado calibrado a 120psi máximo y mínimo a 70 psi con mangueras de alta presión con sus respectivos carreteles.

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4. Presentar informe sobre lubricantes usados en la empresa, uso, manipulación y disposición final del producto usado.

Usos: en camiones777,785,793 son: Aceite motor 15W40 MOBIL Sistema de levante y freno HD30 MOBIL Aceite de dirección 15W40 MOBIL Refrigerante ELC MOBIL Convertidor HD30 MOBIL Diferencial XD60

MANIPULACION Suministradas atravez de islas móviles o fijas con un sistema neumático de llenado calibrado a 120psi máximo y mínimo a 70 psi con mangueras de alta presión con sus respectivos carreteles. Disposicion final El final del producto usado es almacenado en tanques de 10000 litros ,y es utilizado un gran porcentaje para la emulsion, en el proceso de voladura en la empresa. El restante del producto es reenviado a plantas de refinacion y otra parte es vendido a empresas contratistas con fines de elaboracion de asfaltos u otros fines. 5. Equipo básico de herramientas de un taller o de un profesional

mecánico Las herramientas básicas de un taller mecánico se pueden clasificar en cuatro grupos diferentes: • sirven para trabajar los materiales que no sean más duros que un acero normal sin templar. Los materiales endurecidos no se pueden trabajar con las herramientas manuales de corte. Como herramientas manuales de corte podemos citar las siguientes. Sierra de mano, lima (herramienta), broca, macho de roscar,escariador, terraja de roscar, tijeras, cortafrío, buril, cincel, cizalla, tenaza

• Herramientas de sujeción: se utilizan para sujetar piezas o inmovilizar piezas. En este grupo se pueden considerar las siguientes. Alicate, tornillo de banco, sargento • Herramientas para la fijación: se utilizan para el ensamblaje de unas piezas con otras: Pertenecen a este grupo, los diferentes tipos de llaves que existen: Llave (herramienta) Destornillador,remachadora • Herramientas auxiliares de usos varios: Martillo, granete, extractor mecánico, números y letras para grabar, punzón cilíndrico, polipasto, gramil, punta de trazar, compás, gato hidraúlico, mesa elevadora hidraúlica. También se pueden considerar como herramientas básicas los instrumentos de medida más habituales en un taller mecánico. Regla graduada, flexómetro, goniómetro, pie de rey, micrómetro, reloj comparador. A continuacíon se hace una somera descripción de las herramientas citadas. [pic] [pic] Alicates • Alicate: Los alicates son unas herramientas imprescindibles en cualquier equipo básico con herramientas manuales porque son muy utilizados, ya que sirven para sujetar, doblar o cortar. Hay muchos tipos de alicates, entre los que cabe destacar los siguientes: Universales, de corte, de presión, de cabeza plana, y de cabeza redonda, etc. [pic]

[pic] Brocas • Broca de usos múltiples: En cualquier tarea mecánica o de bricolaje, es necesario muchas veces realizar agujeros con alguna broca. Para realizar un agujero es necesario el concurso de una máquina que impulse en la broca la velocidad de giro suficiente y que tenga la potencia necesaria para poder perforar el agujero que se desee. hay muchos tipos de brocas de acuerdo a su tamaño y material constituyente. • Cizalla Por el nombre de cizalla se conoce a una herramienta y a una máquima potente activada con motor eléctrico. La cizalla tiene el mismo principio de funcionamiento que una tijera normal, solamente que es más potente y segura en el corte que la tijera. Se usa sobre todo en imprentas, para cortar láminas de papel, y en talleres mecácnicos para cortar chapas metálicas que no sean muy gruesas o duras. • Compás (herramienta). El compás aparte de otros conceptos es una herramienta que se utiliza en los talleres de mecanizado para trazar circunferencias y verificar diámetros de piezas tanto exteriores como interiores. • Cortafrío, buril y cincel. Son herramientas manuales diseñadas para cortar, ranurar o desbastar material en frío mediante el golpe que se da a estas herramientas con un martillo adecuado. Las deficiencias que pueden presentar estas herramientas es que el filo se puede deteriorar con facilidad, por lo que es necesario un reafilado. Si se utilizan de forma continuada hay que poner una protección anular para proteger la mano que las sujeta cuando se golpea. [pic] [pic] Destornillador • Destornillador. Son herramientas que se utilizan para apretar tornillos que requieren poca fuerza de apriete y que generalmente son de diámetro pequeño. Hay cuatro tipos de cabeza de tornillos diferentes: cabeza redonda, cabeza avellanada, cabeza de estrella, cabeza torx. Para apretar estos tipos de tornillos se utilizan un destornillador diferente para cada una de la forma que tenga la ranura de apriete, y así tenemos destornilladores de pala, philips, o de estrella y torx. Cuando se utiliza un destornillador para uso profesional hay unos dispositivos eléctricos o

neumáticos que permiten un apriete rápido de los tornillos, estos dispositivos tienen cabezales o cañas intercambiables, con lo que se pueden apretar cualquier tipo de cabeza que se presente. Para aprietes de precisión hay destornilladores dinamométricos, donde se regula el par de apriete. • Escariador. Es una herramienta de corte que se utiliza para conseguir agujeros de precisión cuando no es posible conseguirlos con una operación de taladrado normal. Los escariadores normalizados se fabrican para conseguir agujeros con tolerancia H7, y con diámetros normales en milímetros o pulgadas. [pic]

Extractor • Extractor mecánico. Es una herramienta que se utiliza básicamente para extraer las poleas, engranajes o cojinetes de los ejes, cuando están muy apretados y no salen con la fuerza de las manos. Se puede romper la polea si está mal ajustado el extractor. • Granete. Es una herramienta con forma de puntero de acero templado afilado en un extremo con una punta de 60º aproximadamente que se utiliza para marcar el lugar exacto en una pieza donde haya que hacerse un agujero, cuando no se dispone de una plantilla adecuada. • Lima (herramienta) Es una herramienta de corte consistente en una barra de acero al carbono con ranuras, y con una empuñadura llamada mango, que se usa para desbastar y afinar todo tipo de piezas metálicas, de plástico o de madera. [pic]

Juego de llaves fijas • Llave (herramienta) Es una herramienta que se utiliza para el apriete de tornillos. Existen llaves de diversas formas y tamaños, entre las que destacan las llaves de boca fija, las de boca ajustable y las dinamométricas. Cuando se hace un uso continuado de llaves, ya se recurre a llaves neumáticas o eléctricas que son de mayor rapidez y comodidad. • Macho de roscar. Es una herramienta manual de corte que se utiliza para afectuar el roscado de agujeros que han sido previamente

taladrados a una medida adecuada en alguna pieza metálica o de plástico. Existen dos tipos de machos, de una parte los machos que se utilizan para roscar a mano y de otra los que se utilizan para roscar a máquina [pic]

Martillo • Martillo. Es una herramienta que se utiliza para golpear y posiblemente sea una de las más antiguas que existen. Actualmente han evolucionado bastante y existen muchos tipos y tamaños de martillos diferentes. Para grandes esfuerzos existen martillos neumáticos y martilos hidraúlicos, que se utiliza en minería y en la construcción básicamente. Entre los martillos manuales cabe destacar, martillo de ebanista, martillo de carpintero, maceta de albañil, martillo de carrocero y martillo de bola de mecánico. Asimismo es importante la gama de martillos no férricos que existen, con bocas de nailon, plástico, goma o madera y que son utilizados para dar golpes blandos donde no se pueda deteriorar la pieza que se está ajustando. • Números y letras para grabar. Hay muchas piezas de mecánica que una vez mecanizadas hay que marcarlas con algunas letras o con algunos números, que se suelen llamar "referencia de la pieza". Otras veces cuando se desmonta un equipo o una máquina se van grabando las piezas de forma que luego se pueda saber el orden de montaje que tienen para que éste sea correcto.

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Esquema funcional de polipasto • Polipasto Estos mecanismos se utilizan mucho en los talleres que manipulan piezas muy grandes y pesadas. Sirven para facilitar la colocación de estas piezas pesadas en las diferentes máquinas-herramientas que hay en el taller. Suelen estar sujetos a un brazo giratorio que hay en cada máquina, o ser móviles de unos lugares a otros. Los polipastos tienen varios tamaños o potencia de elevación, los pequeños se manipulan a mano y los más grandes llevan un motor eléctrico.

• Punzón . Esta herramienta tiene diferentes tamaños y se utiliza básicamente para sacar pasadores en el desmontaje de piezas acopladas a ejes. • Punta de trazar Esta herramienta se utiliza básicamente para el trazado y marcado de líneas de referencias, tales como ejes de simetría, centros de taladros, o excesos de material en las piezas que hay que mecanizar, porque deja una huella imborrable durante el proceso de mecanizado [pic]

Remachadora • Remachadora. Es una herramienta muy usada en talleres de bricolaje y carpintería metálica. Los remaches son unos cilindros que se usan para la unión de piezas que no sean desmontables, tanto de metal como de madera. la unión con remaches garantiza una fácil fijación de unas piezas con otras. • Sargento (herramienta) Es una herramienta de uso común en muchas profesiones, principalmente en carpintería, se compone de dos mordazas, regulables con un tornillo de presión. Se utilizan básicamente para sujetar piezas que van a ser mecanizadas si son metales o van a ser pegadas don cola si se trata de madera. [pic]

Sierra manual • Sierra manual La sierra manual es una herramienta de corte que está compuesta de dos elementos diferenciados. De una parte está el arco o soporte donde se fija mediante tornillos tensores y la otra es la hoja de sierra que proporciona el corte .

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Tenaza extensible • Tenaza Hay tenazas normales para extraer puntas o cortar alambres y tenazas extensibles que son unas herramientas muy útiles para sujetar elementos que un alicate normal no tiene apertura suficiente para sujetar. El hecho de que sean extensibles las hacen muy versátiles.

• Terraja de roscar. Es una herramienta de corte que se utiliza para el roscado manual de pernos y tornillos, que deben estar calibrados de acuerdo con las característica de la rosca que se trate. [pic]

Tijeras cortachapas • Tijera. El uso principal que se hace de las tijeras en un taller mecánico es que se utilizan para cortar flejes de embalajes y chapas de poco espesor. Hay que procurar que estén bien afiladas y que el grosor de la chapa sea adecuado al tamaño de la tijera. [pic]

Tornillo de banco • Tornillo de banco El tornillo de banco es un conjunto metálico muy sólido y resistente que tiene dos mordazas, una de ellas es fija y la otra se abre y se cierra cuando se gira con una palanca un tornillo de rosca cuadrada. Es una herramienta que se atornilla a una mesa de trabajo y es muy común en los talleres de mecánica. Cuando las piezas a sujetar son delicadas o frágiles se deben proteger las mordazas con fundas de material más blando llamadas galteras y que pueden ser de plomo, corcho, cuero, nailon, etc. la presión de apriete tiene que estar de acuerdo con las características de fragilidad que tenga la pieza que se sujeta.

Instrumentos de medición y verificación en fabricación mecánica [pic]

Gramil normal y digital

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Pie de rey Toda tarea mecánica lleva consigo la necesidad de tomar medidas de las piezas y trabajos que se están realizando, por lo que existen un conjunto básico de instrumentos de medida, tales como. • Cinta métrica. Es un instrumentos de medición que se construye en una

delgada lámina de acero al cromo, o de aluminio, o de un tramado de fibras de carbono unidas mediante un polímero de teflón (las más modernas). Las cintas métricas más usadas son las de 10, 15, 20, 25, 30, 50 y 100 metros. • Escuadra. La escuadra que se utiliza en los talleres es totalmente de acero, puede ser de aleta o plana y se utiliza básicamente para trazado y la verificación de perpendicularidad de las piezas mecanizadas. • Flexómetro. Es un instrumento de medición parecido a una cinta métrica, pero con una particularidad que está construido de chapa elástica que se enrolla en fuelle tipo persiana, dentro de un estuche de plástico. Se fabican en longitudes comprendidas entre uno y cinco metros , y algunos estuches disponen de un freno para impedir el enrollado autommático de la cinta. • Goniómetro (instrumento). Es un instrumento de medición que se utiliza para medir ángulos, comprobación de conos, y puesta a punto de las máquinas-herramientas de los talleres de mecanizado. • Gramil. Es un instrumento de medición y trazado que se utiliza en los laboratorios de metrología y control de calidad, para realizar todo tipo de trazado en piezas como por ejemplo ejes de simetría, centros para taladros, excesos de mecanizado etc.

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Micrómetro • Micrómetro (instrumento). Es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico que sirve para medir con alta precisión del orden de centésimas en milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001 mm) (micra)las dimensiones de un objeto. • Nivel (instrumento) Es un instrumento de medición utilizado para determinar la horizontalidad o verticalidad de un elemento. Existen distintos tipos y son utilizados por agrimensores, carpinteros, albañiles, herreros, trabajadores del aluminio, etc. Un nivel es un instrumento muy útil para la construcción en general e incluso para colocar un cuadro ya que la perspectiva genera errores. [pic]

[pic] Reloj comparador • Pie de rey. El calibre o pie de rey, es un instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetros o hasta 1/20 de milímetro). • Regla graduada. Es un instrumento de medición, construida de metal, madera o material plástico, que tiene una escala graduada y numerada en centímetros y milímetros y su longitud total rara vez supera el metro de longitud. • Reloj comparador. Es un instrumento de medición que se utiliza en los talleres e industrias para la verificación de piezas ya que por sus propios medios no da lectura directa, pero es útil para comparar las diferencias que existen en la cota de varias piezas que se quieran verificar

6. Identificar el funcionamiento de un motor de combustión interna [pic]

ANEXOS

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7. Realizar un informe donde relacionemos los tipos de maquinaria presente en el lugar de trabajo, identificando características básicas tales como tipo de combustible usado, potencia y uso.

CAMIONES DE MINERIA [pic]

|[pic] |[pic]El Camión de Obras 793C se ha proyectado para el rendimiento, diseñado para la | | |comodidad y construido para una larga duración. |

lubricantes adictivos grasas etc. Manipulación y usos de los mismos.

También hay que tener en cuenta las diferentes normas de seguridad que ayudan al buen desenvolvimiento de los operarios en el campo laboral crando un ambiente optimo seguro y productivo

2012 ALLCCACO BARDALEZ JIMMY MECANICA DE PRODUCCION IV 09/12/2012 AREA DE MECANIZADO DEL TALLER DE MECANICA DE PRODUCCION EN LA ISTP “CARLOS CUETO FERNANDINI”

AREA DE MECANIZADO DEL TALLER DE MECANICA DE PRODUCCION DEL ISTP “CARLOS CUETO FERNANDINI”

IDENTIFICACION DEL PROBLEMA: Nuestro taller de mecanizado está en capacidad de procesar piezas completamente terminadas y también semielaboradas contamos con las maquinas necesarias.El problema de nuestro taller es que hay ciertas normas de seguridad las cuales no están siendo acatadas. Y por lo consiguiente nosotros los alumnos corremos un peligro, ya que, algunas maquinas están inoperativas lo cual afecta a los alumnos en el aspecto educativo.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: Implementar al taller de mecánica de producción con la señalización adecuada en caso de sismos o incendios.

MARCO TEORICO: La mecánica es una perteneciente a la, ya que los fenómenos que estudia son físicos, por ello está relacionada con la Sin embargo, también puede relacionarse con la en un modo menos riguroso. Ambos puntos de vista se justifican parcialmente ya que, si bien la mecánica es la base

para la mayoría de las ciencias de la ingeniería clásica, no tiene un carácter tan como estas y, en cambio, por su rigor y se parece más a la matemática. Mecánica (Μηχανική y de mechanìca o arte de construir una máquina) es la rama de la que estudia y analiza el y reposo de los cuerpos, y su evolución en el tiempo, bajo la acción de El conjunto de disciplinas que abarca la mecánica convencional es muy amplio y es posible agruparlas en cuatro bloques principales: * MECANICA CLASICA * MECANICA RELATIVISTA * MECANICA CUANTICA * TEORIA CUANTICA DE CAMPOS El término mecánico se refiere principalmente para denominar a todos los profesionales que se ocupan de la construcción de equipos industriales y maquinarias, así como de su montaje y de su mantenimiento cuando las máquinas están en servicio. De los ajustes automotriz es en las partes más ordenadas del equilibrio de la piezas.. Tanta globalidad de profesionales contiene una buena variedad de especialidades de mecánicos según la tarea que desarrollen: Así por ejemplo en los talleres y fábricas de construcción de equipos y maquinaria, los mecánicos se especializan según la máquina herramienta que manejen, por ejemplo: Ajustadores, torneros, fresadores, rectificadores, soldadores, etc.

AREA DE MECANIZADO DEL TALLER DE MECANICA DE PRODUCCION DEL ISTP “CARLOS CUETO FERNANDINI” Nuestro taller de mecanizado está en capacidad de procesar piezas completamente terminadas y también semielaboradas contamos con las maquinas necesarias. Observación en el área del taller de mecanizado

1) Seguridad, orden y limpieza: Por la parte de seguridad los alumnos de Mecánica de Producción del ISTP. Carlos Cueto Fernandini no cumplen con las medidas de seguridad adecuadas, También el taller no cumple con las medidas de seguridad si en caso ocurriese un enciendo o un

sismo.

En primer lugar no cuenta con un buen extintor y el único que extintor que existe ya se venció hace más de dos años atrás. No todas las zonas de salida están marcas correctamente. Los tableros eléctricos estas descubriendo y expuestos a un corto circuito.

No cuentan con lentes para tornear ni esmerilar. No utilizan botas de punta de acero que deberían ser las correctas. Tampoco guantes al esmerilar. Otros no toman en cuenta las líneas de seguridad de las máquinas y se acercan demasiado a ver cómo trabaja el compañero u amigo. En el orden me he percatado que en los cilindros donde se deberían echar solo viruta también encontramos papeles, bolsas plásticas, residuos de comidas, etc. También la falta de ordenamiento de algunas máquinas que se encuentran apegadas contra la pared. Los implementos de limpieza los encontramos botados por cualquier lugar, hasta en algunos casos encima de las máquinas. Y por parte de la limpieza el operario al terminar de usar ya sea el torno u otra máquina no le da la limpieza adecuada y en algunos casos ni la limpia.

2) Tornos Chinos y húngaros: Es un conjunto de máquinas y herramientas que permiten mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre los puntos de centraje) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas. Desde el inicio de la Revolución industrial, el torno se ha convertido en una máquina básica en el proceso industrial de mecanizado Bueno en el área Mecánica de Producción del ISTP. Carlos Cueto Fernandini contamos 21 tornos de distintos tipos como:

El tornos paralelo y tornos revolver. De los tornos Paralelos; Contamos con tornos que se encuentran operativos y tornos inoperativos por falta de mantenimiento adecuado.

Bueno de los tornos inoperativos; Se puede observar que los encontramos sucios de polvo. Algunos sin carro longitudinal ni el transversal Sin chup Sin tapa del sistema eléctrico En los tornos húngaros sin engranajes Sin algunas tuercas Con los nonios completamente borrosos. En los tornos operativos; Se puede rescatar que solo 5 tornos si están en funcionamiento no completamente bien pero nos sirve de gran ayuda, pero aun así se observan algunos desperfectos en los tornos como:

El sistema de automáticos solo funcionan en dos tornos de los otros tres no funcionan. La caja de velocidades si funcionan pero con un poco de dificultad al realizar los cambios. No cuentan con el accesorio de refrigeración. El carro transversal y longitudinal algunas tuercas y pernos se encuentran gastados por el mismo tiempo que no han sido cambiados. En algunos tornos los nonios se encuentran gastados y no marca la precisión que debería tener. En el torno numero 36 húngaro las tuercas del chup se encuentran gastadas y la llave N.17 no los ajusta muy bien. En el carro longitudinal de la N. 36 y 37 sus manivelas para poder sacar la contra punta no están ajustadas. Encontramos a los tornos descascarados y con algunas partes ya oxidándose.

3) Maquinas fresadoras: Una fresadora es una máquina herramienta utilizada para realizar mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa. Mediante el fresado es posible

mecanizar los más diversos materiales como madera, acero, fundición de hierro, metales no férricos y materiales sintéticos, superficies planas o curvas, de entalladura, de ranuras, de dentado, etc. En el taller de mecánica de producción contamos con siete fresadoras las cuales cuatro están en funcionamiento. De los percatados por el alumno de las maquinas fresadoras operativas.

No cuenta con un sistema de refrigeración el automático no funciona su mesa de la fresadora algunas ranuras están en deterioro el nonio de la fresadora no cuenta con la precisión correcta y esta borroso los números algunos cables eléctricos está expuesta a riesgos la limpieza de la maquina después de ser utilizado por el operario Las tres máquinas restantes se encuentran en proceso de reparación

4) Pantógrafo: Es un mecanismo articulado basado en las propiedades de los paralelogramos; este instrumento dispone de unas varillas conectadas de tal manera que se pueden mover respecto de un punto fijo. Hemos detallado que la maquina se encuentra en mantenimiento porque se está haciendo una restructuración del sistema eléctrico por el motivo del encendido y se están cambiando la faja de la polea

5) Prensa Hidráulica: Una prensa hidráulica es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferente área que, mediante pequeñas fuerzas, permite obtener otras mayores. Los pistones son llamados pistones de agua, ya que son hidráulicos. Estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidráulicas por medio de motores 2.1. En el área de mecanizado de mecánica de producción la prensa hidráulicas no están en funcionamiento le hace falta un mantenimiento y su limpieza no es la correcta ya los alumnos de mecánica no hacen ningún tipo de trabajo en esta máquina.

6) Esmeril: El esmeril es una roca muy dura usada para hacer polvo

abrasivo. Está compuesta mayormente del mineral corindón (óxido de aluminio), mezclado con otras variedades como espinelas, hercinita y magnetita y también rutilo (titania). El esmeril industrial puede contener una variedad de otros minerales y compuestos sintéticos como la magnesia, mullita y sílice. Se usa para hacer piedras de afilar (esmeriladoras) y con ella pulimentar y dar brillo a metales y piedras preciosas, etc. En el área de mecanizado hay cuatro esmeriles las cuales dos de ellos: No cuentan con protector. Las piedras de afilar cuchillas están desgastadas. Su cable eléctrico se encuentra expuesto a riesgo de corto circuito. El tercero no tiene ningunas de las piedras. El otro esmeril que se encuentra al costado de la limadora de la entrada no está operativo

7)Tecle: El tecle es una máquina-herramienta que nos permite levantar verticalmente objetos de gran peso y longitud con facilidad. En el area de mecanizado de nuestra institución contamos con un tecle. La cual la cadena se encuentra oxidada, Una de las garruchas se encuentra desoldada, al momento de jalar la cadena no sube ni baja el garfio

8)sierra eléctrica: La sierra eléctrica de marquetería es una máquina en la que una hoja de sierra o pelo corta el material debido al movimiento alternativo que adquiere. Sustituye a la sierra manual de marquetería, pero en vez de la sierra, aquí lo que moveremos será la tabla que deseamos recortar, con el consiguiente ahorro en esfuerzo y la mayor precisión que conlleva. El área cuenta con dos sierras eléctricas. Las funciones de esta máquina es cortar materiales de grandes diámetros las cuales una está en funcionamiento. Hemos visto que le hace falta un mantenimiento para que pueda tener un funcionamiento adecuado la otra máquina está en un rincón malogrado lleno de grasa y polvo

9) Limadora o cepillo: La limadora mecánica es una máquina

herramienta para el mecanizado de piezas por arranque de viruta, mediante el movimiento lineal alternativo de la herramienta o movimiento de corte. La mesa que sujeta la pieza a mecanizar realiza un movimiento de avance transversal, que puede ser intermitente para realizar determinados trabajos, como la generación de una superficie plana o de ranuras equidistantes. Asimismo, también es posible desplazar verticalmente la herramienta o la mesa, manual o automáticamente, para aumentar la profundidad de pasada. Contamos con tres limadoras. Una de fabricación china y dos húngaras las cuales solo una está en funcionamiento (húngara),el modo automático esta averiado y el sistema de iluminación no funciona. Mecánicamente está en buen estado porque solo tiene dos averías (automático e iluminación) De las inoperativas una es china y la otra es húngara La limadora chica que es la húngara no funciona se encuentra con la tapa del sistema eléctrico por los suelos

10) Taladro: El taladradora radial guarda ciertas similitudes con el taladro de columna sin embargo el taladro radial tiene un husillo que puede girar alrededor de la columna y la cabeza puede colocarse a diferentes distancias. Esto permite taladrar en cualquier lugar de la pieza dentro del alcance de la máquina. Esta es la principal diferencia con el taladro de columna que mantiene una posición fija del husillo. Contamos con cinco taladros las cuales funcionan dos taladros de columnas. Hemos detallado que las placas de instrucciones de velocidades se encuentran desgastadas y no se notan las poleas no se encuentran cubiertas el nonio de profundidad se encuentra deteriorado la mesa del taladro se encuentra con defectos (roto en un lado) los taladros que se encuentran inoperativas son tres por falla de motor y sistema eléctrico

MECANICA DE FLUIDOS I

UNIVERSIDAD DE LA SERENA DEPTO. DE INGENIERIA MECANICA MECANICA DE FLUIDOS I

BOMBA CENTRÍFUGA Laboratorio Nº 5

1.- DEFINICIÓN DE MÁQUINA HIDRÁULICA Una máquina es un transformador de energía. Una máquina absorbe energía de una clase y restituye energía de otra clase (un motor eléctrico, por ejemplo, absorbe energía eléctrica y restituye energía mecánica) o de la misma clase pero transformada (una grúa o un torno, por ejemplo, absorbe y restituye energía mecánica). Las máquinas se clasifican en: máquinas de fluido, máquinas herramientas y máquinas eléctricas. Las máquinas hidráulicas pertenecen a un grupo muy importante de máquinas que se llaman máquinas de fluido. Aunque rara es la máquina en que no interviene uno o varios fluidos como refrigerantes, lubricantes, etc; eso solo no es suficiente para incluir dicha máquina en el grupo de máquinas de fluido. Máquinas de fluido son aquellas máquinas en que el fluido, o bien proporciona la energía que absorbe la máquina (por ejemplo, el agua que se suministra a una turbina posee una energía preferentemente de presión, proveniente de la energía geodésica que poseía en el embalse y que a su vez la turbina transforma en energía mecánica) o bien aquella en que el fluido es el receptor de energía, al que la máquina restituye la energía mecánica absorbida. Las máquinas de fluido se clasifican en máquinas hidráulicas y máquinas térmicas. Máquina hidráulica es aquella en que el fluido que intercambia su energía no varía sensiblemente de densidad en su paso a través de la máquina, por lo cual en el diseño y estudio de la misma se hace la hipótesis de que la densidad es constante. Máquina térmica es aquella en que el fluido en su paso a través de la máquina varía sensiblemente de densidad y volumen específico, el cual en el diseño y estudio de la máquina no puede suponerse constante.

2.- CLASIFICACÍON DE LAS MÁQUINAS HIDRÁULICAS Las máquinas hidráulicas se clasifican en turbomáquinas y máquinas de desplazamiento positivo. Las máquinas de desplazamiento positivo, también llamada máquinas

MECANICA DE FLUIDOS I volumétricas, el órgano intercambiador de energía cede energía al fluido o el fluido a él en forma de energía de presión creada por la variación de volumen, este puede moverse tanto con movimiento alternativo como con movimiento rotativo. Los cambios en la dirección y valor absoluto de la velocidad del fluido no juegan papel esencial alguno. En las turbomáquinas, denominadas también máquinas de corriente, el órgano transmisor de la energía (rodete) se mueve siempre con movimiento rotativo, los cambios en la dirección y valor absoluto de la velocidad del fluido juegan un papel esencial. Las turbomáquinas y máquinas de desplazamiento positivo se subdividen en motoras y generadoras. Las primeras absorben energía del fluido y restituyen energía mecánica; mientras que las segundas absorben energía mecánica y restituyen energía al fluido.

La figura anterior muestra un rodete de una bomba centrífuga, en la cual se han dibujado los triángulos de velocidad a la entrada y a la salida. En la deducción de la ecuación de Euler se supone que todas las partículas de fluido que entran en los álabes sufren una misma desviación. La nomenclatura utilizada en la figura anterior y posteriormente en la ecuación de Euler; C1, representa la velocidad absoluta de una partícula de fluido a la entrada del álabe, C2, representa la velocidad absoluta de una partícula de fluido a la salida del álabe, W1, representa la velocidad relativa de una partícula de fluido a la entrada del álabe, W2, representa la velocidad relativa de una partícula de fluido a la salida del álabe, U1, representa la velocidad periférica de una partícula de fluido a la entrada del álabe, y U2, representa la velocidad periférica de una partícula de fluido a la salida del álabe. Si aplicamos el teorema de la cantidad de movimiento al álabe tenemos que l1* C1) * (l 2 * C 2 Q * M

3.- ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LAS TURBOMÁQUINAS O ECUACIÓN DE EULER La ecuación de Euler es la ecuación fundamental para el estudio de las turbomáquinas, tanto de las turbomáquinas hidráulicas, como de las turbomáquinas térmicas. Constituye, pues, la ecuación básica tanto para el estudio de las bombas, ventiladores, turbinas hidráulicas, como para el estudio de los turbocompresores,

turbinas de vapor turbinas de gas. Es la ecuación que expresa la energía intercambiada en el rodete de todas estas máquinas.

donde M: momento total comunicado al fluido o momento hidráulico.

MECANICA DE FLUIDOS I Q: caudal total de la bomba. l1,l2: brazos de momento. De la figura anterior se deduce fácilmente que 2 r 2 * cos1 l 2 r1* cosl1

4.- GRADO DE REACCIÓN El grado de reacción de un turbomáquina se refiere al modo como trabaja el rodete. Así, por ejemplo, en una bomba se debe distinguir la altura de presión que da la bomba y la altura de presión que da el rodete de la bomba (Hp). La primera normalmente es mayor que Hp porque la bomba tiene además de un rodete un difusor, que transforma la energía dinámica que da el rodete, Hd en energía de presión que da toda la bomba.

luego 1) r1* C1* cos 2 * (r 2 * C 2 * cos Q * M

Este momento multiplicado por la velocidad angular w será igual a la potencia que el rodete comunica al fluido. Por tanto 1) r1* C1* cos 2 * (r 2 * C 2 * cos * Q * Pu

Hp/ Hd

5.- DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS Bomba es una máquina que absorbe energía mecánica y restituye al líquido que la atraviesa energía hidráulica. Las bombas se emplean para impulsar toda clase de líquidos (agua, aceites de lubricantes, combustibles, ácido, líquidos alimenticios: leche cerveza etc; estas últimas constituyen el grupo importante de las bombas sanitarias). También se emplean las bombas para bombear líquidos espesos con sólidos en suspensión coma pasta de papel, melaza, fango, desperdicio, etc. Las bombas se clasifican en: -Bombas rotodinámicas: Todas y solo las bombas que son turbomáquinas pertenecen a este grupo. Estas son siempre rotativas. Su funcionamiento se basa en la ecuación de Euler; y su órgano transmisor de energía se llama rodete. Se llama rotodinámica porque su movimiento es rotativo y la dinámica de

Por otra parte, si llamamos Yu a la energía específica intercambiada

entre el rodete y el fluido, en nuestro caso la energía específica que el rodete de la bomba comunica al fluido, y G al caudal másico que atraviesa el rodete, se tendrá G * Hu * g G * Yu Pu

Además de la figura se deduce que U 2 U1 r 2 * r1*

C 2u 2 C1u C 2 * cos1 C1* cos

ordenando, sustituyendo y simplificando, se obtiene la ecuación de Euler, ecuación para bombas, ventiladores y turbocompresores.. U1* C1u [J/kg] U 2 * C 2u Yu

MECANICA DE FLUIDOS I la corriente juega un papel esencial en la transmisión de la energía. -Bombas de desplazamiento positivo: A este grupo pertenecen no sólo las bombas alternativas, sino las rotativas llamadas rotoestáticas porque son rotativas, pero en ellas la dinámica de la corriente no juega un papel esencial en la transmisión de la energía. Su funcionamiento se basa en el principio de desplazamiento positivo.

6.- CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS ROTODINÁMICAS Según la dirección del flujo: bombas de flujo radial, de flujo axial y de flujo radioaxial. Según la posición del eje: bombas de eje horizontal, de eje vertical y de eje inclinado. Según la presión engendrada: bombas de baja presión, de media presión y de alta presión. Según el número de flujos en la bomba: de simple aspiración o de un flujo y de doble aspiración o de dos flujos. Según el número de rodetes: de un escalonamiento o de varios escalonamientos.

7.- ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UNA BOMBA Las siguientes figuras muestran una bomba radial de eje horizontal en la cual pueden verse los elementos siguientes

MECANICA DE FLUIDOS I -Rodete, que gira solidario con el eje de la máquina y consta de un cierto número de álabes que imparten energía al fluido en forma de energía cinética y energía de presión. -Caja espiral o voluta, que transforma también la energía dinámica en energía de presión, y recoge además con pérdidas mínimas de energía el fluido que sale del rodete, conduciéndolo hasta la tubería de salida o tubería de impulsión. -Tubo difusor troncocónico o difusor, que realiza una tercera etapa de difusión o sea de trasformación de energía dinámica en energía de presión.

Kg / m 3 1.29 aire será,

Pa 1265.5 100 9.81 1.29 H g aire P equivalente a una columna de agua de 0.129 (m), que sería la altura máxima a que subiría el agua por la tubería de aspiración. Si la bomba esta llena de agua (bomba cebada) el incremento de presión creada por la bomba será Pa 981000 100 9.81 1000 H g agua P

8.- CEBADO DE LA BOMBA Las bombas rotodinámicas no son autocebantes. Las bombas de émbolo y en general todas las de desplazamiento positivo si. El fundamento de esta diferencia de comportamiento es que en las primeras el principio de funcionamiento es la ecuación de Euler, y en las segundas el principio de desplazamiento positivo. En efecto, las bombas rotodinámicas funcionan a unas RPM determinada, proporcionan una altura H máxima, que con frecuencia no siempre coincide con el punto para el caudal Q = 0. Esta altura, según la ecuación de Euler, no depende de la densidad del fluido. Así, por ejemplo, una bomba de agua que da una altura máxima de 100 (m) dará esa misma altura si esta llena de aire o llena de agua. Ahora bien, si la bomba esta llena de aire (bomba descebada) el incremento de presión creada por la bomba, suponiendo en el aire la densidad normal,

equivalente a una columna de agua de 100 (m) y la bomba ya podrá aspirar

9.- ALTURA ÚTIL O EFECTIVA DE UNA BOMBA Altura útil o altura efectiva H que da la bomba es la altura que imparte el rodete o la altura teórica, Hu, menos las pérdidas en el interior de la bomba Hrint

Hrint Hu H Si aplicamos la ecuación de Bernoulli, en la entrada y la salida de la bomba, tenemos

gg 2 g g 2 Zs H Ze Pe Ve 2 Ps Vs 2 Despejando H tenemos

g g 2 g g 2 Ze Zs H Pe Ve 2 Ps Vs 2

MECANICA DE FLUIDOS I Luego la altura útil es la diferencia de alturas totales entre la entrada y la salida de la bomba. Esta diferencia es el incremento de altura útil por la bomba al fluido. Potencia: Pa: Potencia de accionamiento, potencia absorbida, potencia de freno o potencia en el eje. Los cuatro nombres se utilizan en la práctica. Así, en un grupo moto-bomba (motor eléctrico-bomba) Pa no es la potencia absorbida de la red, sino la potencia libre en el eje (potencia absorbida de la red multiplicada por el rendimiento del motor eléctrico). Pi: Potencia interna, potencia suministrada al rodete, igual a la potencia de accionamiento menos las pérdidas mecánicas. Pu: Potencia útil, incremento de potencia que experimenta el fluido en la bomba. La potencia de accionamiento tiene la siguiente expresión _ motoreléct rico V * I *Pa

10.- PÉRDIDAS, POTENCIA Y RENDIMIENTOS DE UNA BOMBA Pérdidas: Todas las pérdidas en la bomba entre la entrada y la salida de ésta, se pueden clasificar en tres grupos: -Pérdidas hidráulicas (Ph). -Pérdidas volumétricas (Pv). -Pérdidas mecánicas (Pm). Las pérdidas hidráulicas disminuyen la energía especifica útil que la bomba comunica al fluido y consiguientemente la altura útil. Son de dos clases, pérdidas de superficie y pérdidas de forma. Las pérdidas de superficie se producen por el rozamiento del fluido con las paredes de la bomba o de las partículas del fluido entre sí. Las pérdidas de forma se producen por el desprendimiento de la capa límite en los cambios de dirección y en toda forma difícil al flujo. Las pérdidas volumétricas se denominan también pérdidas intersticiales, son pérdidas de caudal y se dividen en dos clases pérdidas exteriores y pérdidas interiores. Las pérdidas mecánicas incluyen las pérdidas por rozamiento del eje con los cojinetes, accionamiento de auxiliares (bomba de engranajes para lubricación, contrarrevoluciones, entre otras) y rozamiento de disco.

La potencia interna tiene la siguiente expresión Pm Pa Pi

La potencia útil tiene la siguiente expresión Ph Pv Pi Pu

o

P Q * Pu Rendimiento: El rendimiento hidráulico

H / Hu h

MECANICA DE FLUIDOS I El rendimiento volumétrico que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (bomba y turbina). La cavitación en las bombas produce dos efectos perjudiciales: disminución del rendimiento y erosión. La aparición de la cavitación en las bombas esta íntimamente relacionada con el tipo de bomba (en general el peligro de cavitación es tanto mayor cuanto mayor es el número específico de revoluciones), de la instalación de la bomba (la altura de suspensión de la bomba, o cota del eje de la bomba sobre el nivel del líquido en el depósito de aspiración, debe ser escogida cuidadosamente para evitar la cavitación) y con las condiciones de servicio de la bomba (el caudal de la bomba nunca debe exceder el máximo permisible para que no se produzca la cavitación). Altura de aspiración máxima de la bomba (NPSH máx.), lo da la siguiente expresión

Q _ útil / Q _ teórico v El rendimiento interno

Pu / Pi i El rendimiento mecánico

Pi / Pa m El rendimiento total

Pu / PaT Relación entre los rendimientos

m v h m i t

11.- CAVITACIÓN Y GOLPE DE ARIETE DE UNA BOMBA Cavitación: La Cavitación es un fenómeno que se produce siempre que la presión en algún punto o zona de la corriente de un líquido desciende por debajo de un cierto valor máximo admisible. En otras palabras la cavitación se produce cuando la corriente en un punto de una estructura o de una máquina alcanza una presión inferior a la presión de saturación de vapor, el líquido se evapora y se origina en el interior del líquido cavidades de

vapor, de ahí el nombre de cavitación. Estas cavidades o burbujas de vapor arrastradas por la corriente llegan a zonas en que reina una presión muy elevada, y allí se produce una condensación violenta del vapor. Esta condensación del vapor a su vez produce una elevación local de la presión que puede sobrepasar los 1000 bar. En el interior del fluido existen, pues, zonas en

NPSHmáx

*gH Hc Ps Pa

H : Caída de altura de presión en el interior de la bomba, cuyo valor suministra el fabricante. Golpe de ariete: El golpe de ariete es un fenómeno transitorio y por tanto de régimen variable, en que la tubería ya no es rígida y el líquido es compresible.donde, Pa: Presión absoluta en el nivel superior del depósito de aspiración. Ps: Presión de saturación del vapor del líquido bombeado para la temperatura de bombeo. Hc: Pérdidas de carga en la tubería de aspiración.

MECANICA DE FLUIDOS I Este fenómeno se produce en los conductos, al cerrar o abrir una válvula y al poner en marcha o parar una máquina hidráulica, o también al disminuir bruscamente el caudal. Un caso importante ocurre en las centrales hidroeléctricas, donde se ha de reducir bruscamente el caudal suministrado a las turbinas hidráulicas acopladas a alternadores, cuando se anula la carga de alternador; en este caso la instalación debe proyectarse de manera que no se produzca un golpe de ariete excesivo. El golpe de ariete genera sobrepresión, esta sobrepresión no puede producirse en el arranque de una bomba porque la presión producida por la bomba no puede exceder el valor máximo que indica su curva característica, curva H-Q. En la parada de una bomba se ha de tener la precaución de cerrar antes la válvula de impulsión. Si esto se hace a mano, el cierre es lento, la columna de líquido que llena la tubería se decelera gradualmente, y el golpe de ariete no se produce. El golpe de ariete puede producirse: -si se para el motor de la bomba sin cerrar previamente la válvula de impulsión. -si hay un corte imprevisto de corriente, en el funcionamiento de la bomba. Los medios empleados para reducir el golpe de ariete son: -cerrar lentamente la válvula de impulsión. -escoger el diámetro de la tubería de impulsión grande, para que la velocidad en la tubería sea pequeña. -instalar la bomba con un volante que en caso de corte de la corriente reduzca lentamente la velocidad del motor y por consiguiente la velocidad del agua en la tubería. -inyectar aire con un compresor para producir un muelle elástico durante la sobrepresión. 12.- REFERENCIAS 1.Mataix Claudio, “Mecánica de Fluidos y Máquinas Hidráulicas”, 2ª Edición, Editorial del Castillo.

13.- EQUIPOS A UTILIZAR 1.- Bomba. 2.- Wattímetro. 3.-Medidor de presión. 4.-Medidor de caudal.

14.- DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA El objetivo será conocer el comportamiento de una bomba, determinando el rendimiento de esta, que es uno de los parámetros más importantes en el funcionamiento de la misma. Se realizarán ocho mediciones de potencia eléctrica, caudal y presión. Procedimiento: 1. -Encender la bomba. 2. -Verificar el buen funcionamiento del medidor de potencia eléctrica, del medidor de caudal y del medidor de presión. 3.- Medir la potencia eléctrica, la presión y el

caudal cuando la bomba trabaje en vacío. 4.-Variar el caudal, midiendo la potencia eléctrica, la presión y el caudal, este procedimiento se realiza ocho veces. 5.-Obtener la potencia al freno, la potencia hidráulica y el rendimiento de la bomba. 6.-Obtener las gráficas de la eficiencia v/s potencia hidráulica y altura de la bomba v/s caudal.

2 = 45º. La velocidad media del agua en las tuberías, así como la velocidad meridional en el interior de la bomba, se mantienen constantes e igual a 2 m/s. La entrada de la corriente en los álabes es radial. El rendimiento manométrico de la bomba es 75%. Ancho del rodete a la salida 15 mm. Calcular diámetro exterior del rodete; altura dinámica del rodete que se ha de transformar en a2. (Problema 19.15). 2.-El eje de una bomba centrífuga está situado 2 m por encima del nivel del agua en el pozo de aspiración y 40.6 m por debajo del nivel del pozo de impulsión. Las pérdidas en las tuberías de aspiración e impulsión (incluyendo en esta última la pérdida en el desagüe en el depósito) son 1 m y 7.4 m respectivamente. Diámetro del rodete, 300 mm y ancho a la salida del rodete, 18 mm. La bomba gira a 1700 rpm. Entrada del agua en el rodete radial. Ángulo de salida de los álabes 32º; eficiencia hidráulica 77% y eficiencia mecánica 72%. Calcular la potencia de accionamiento, el caudal y la altura efectiva. (Problema 19.19). 3.-Una bomba centrífuga gira a 750 rpm. L desnivel geodésico entre los depósitos de aspiración e impulsión, abiertos a la atmósfera, junto con todas la pérdidas de carga exteriores a la bomba ascienden a 15 m. El ángulo 1 y

MECANICA DE FLUIDOS I 15.- TEMAS DE DESARROLLO 1.-Una bomba centrífuga de agua proporciona una altura útil de 22 m a una velocidad de 1200 rpm, d1 = 180 mm, d2 = 300 mm. Entrada en los álabes del rodete radial; cm constante en todo el rodete; c2u = 25 m/s. Las pérdidas hidráulicas en la bomba son iguales a 0.027 (c2)2 m (c2 en m/s). Calcular el rendimiento hidráulico y los ángulos de los álabes a la entrada y a la salida, 2 = 30º. Entrada en los álabes radial; el rendimiento hidráulico 81%, el rendimiento mecánico 95%, el rendimiento del motor eléctrico 85%; las bridas de entrada y salida se encuentran a la misma cota; diámetro de la tubería de1 = 20º, 2 = 45º. Por el espesor de los álabes se reduce un 8% el área circunferencial a la salida; la eficiencia total 85% y la eficiencia mecánica 80%. Calcular altura efectiva cuando la bomba gira a 900 rpm, suministrando un caudal másico de 3500 kg/min y la potencia de accionamiento en estas condiciones. (Problema 19.25). 5.-Una bomba de agua da un caudal de 7500 l/min. Aspira en carga de un depósito abierto por una tubería de 200 mm estando el eje de la bomba 5 m debajo del nivel de agua en el depósito. Despréciese las pérdidas en la bomba y en las tuberías. La potencia es de 5.4 kW. Calcular la lectura de un manómetro situado en la brida de aspiración 5 m debajo del nivel del depósito y la lectura de otro manómetro situado en la tubería de impulsión 20 m por encima del nivel de agua en el depósito. (Problema 19.27). 6.-Una bomba centrífuga de agua que gira a 1000 rpm tiene las siguientes dimensiones: d1 = 180 mm, d2/d1 = 2, b1 = 30 mm, b2 = 20 mm, 1; rendimiento de la bomba si el rendimiento mecánico es 0.9 y el rendimiento volumétrico es 1. (Problema 19.23) 4.-El rodete de una bomba centrífuga de gasolina (s = 0.7) de 3 escalonamientos tiene un diámetro exterior de 370 mm y un ancho a la salida de 20 mm; ltura de presión en la caja espiral, si el diámetro del rodete de entrada es 0.4 el diámetro del rodete a la salida, calcule el caudal y el ancho del rodete a la entrada;

d 2 y entrada radial de la corriente en el rodete. (Problema 19.41). 13.-Una bomba centrífuga para alimentación de una caldera de vapor, que desarrolla una altura efectiva de 80 m bombea agua a 910º C desde el depósito de aspiración, abierto a la atmósfera, hasta la caldera. La pérdida de carga en la tubería de aspiración es de 0.5 m. La presión

barométrica es de 725 Torr. El caudal de la bomba es 0.25 m3/s. El diámetro de la tubería de aspiración es de 400 mm. El coeficiente de cavitación de2 = 12º. (Problema 19.39). 12.-Calcular las dos características principales de un rodete (diámetro exterior y ángulo de los álabes a la salida del rodete), si girando a 1500 rpm, desarrolla una altura manométrica de 23 m, proporcionando un caudal de 13500 l/min. Supóngase: eficiencia hidráulica 75%, pérdida total en la bomba 0.033 (c2)2 m (c2 en m/s), área total para el 2 flujo a la salida del rodete 1.2 1 = 75º, n = 1450 rpm, c2 = 24 m/s, d2 = 350 mm y 2) y la potencia de accionamiento. (Problema 19.37). 11.-Calcular la altura teórica desarrollada por una bomba centrífuga de la que se conocen los datos siguientes: c1 = 4 m/s, d1 = 150 mm, 1 y 2 = 25º y n = 1400 rpm. Pérdidas de carga en las tuberías de aspiración e impulsión (incluyen las pérdidas secundarias) es igual a 10 m. Calcular el caudal de la bomba y la diferencia de cotas entre los niveles de los depósitos de aspiración e impulsión, si ambos están abiertos a la atmósfera. (Problema 19.35). 10.-Una bomba centrífuga, en la que se despreciarán las pérdidas, tiene las siguientes dimensiones: d1 = 100 mm; d2 = 300 mm, b1 = 50 mm, b2 = 20 mm. La bomba da un caudal de agua de 175 m3/hr y una altura efectiva de 12 m a 1000 rpm. Calcular la forma de los álabes () a la entrada y a la salida; el caudal de la bomba; la altura de Euler; la altura de presión a la entrada de la bomba; la energía eléctrica consumida en 6 horas de funcionamiento de la bomba y la altura de presión a la salida de la bomba. (Problema 19.29). 7.-Una bomba centrífuga bombea gasolina de densidad relativa 0.7 a razón de 200 m3/hr. Un manómetro diferencial mide una diferencia de presiones entre la entrada y salida de la bomba de 4.5 bar. El rendimiento total de la bomba es de 60%. Las tuberías de aspiración e impulsión tienen el mismo diámetro y los ejes de la secciones en que está conectado el manómetro tienen la misma cota: Calcular la altura útil de la bomba y la potencia de accionamiento. (Problema 19.31). 8.-El eje de una bomba centrífuga de agua se encuentra 3.5 m por encima del nivel del pozo de aspiración. La altura efectiva que da la bomba para caudal cero es 21.4 m. Se abre la válvula de impulsión sin cebar la bomba. Estimar la altura a que se elevará el agua en la tubería de aspiración. (Problema 19.33). 9.-Una bomba centrífuga proporciona una altura útil de 40 m con un rendimiento

hidráulico de 80%. Las tuberías de aspiración e impulsión son de 150 mm, d2 = 350 mm, b2 = 25 mm

MECANICA DE FLUIDOS I entrada 220 mm; diámetro de la tubería de salida 220 mm. El desnivel entre el depósito de aspiración abierto a la atmósfera y la brida de aspiración asciende a 1.2 m. Calcular los triángulos de velocidad a la entrada y salida del rodete (c, u, w, cu, cm,

MECANICA DE FLUIDOS I la bomba es 0.10. Calcular ¿a qué altura geodésica máxima se podrá colocar esta bomba?; esquema de la instalación con indicación de la cota del eje de la bomba con respecto al nivel superior del pozo y si la presión de la caldera es 8.2 bar y el eje de la bomba se encuentra 6 m por debajo del nivel del agua de la caldera, ¿cuáles son las pérdidas totales en la impulsión de la bomba? (Problema 19.43). 14.-Un grupo moto bomba de agua tiene las siguientes características: caudal 2000 m3/hr, diámetros de las tuberías de aspiración e impulsión iguales, entre los ejes de las tuberías de aspiración e impulsión hay un desnivel de 1 m, presión en la impulsión 15 bar, temperatura del agua bombeada 60º C, depresión en la aspiración 200 mbar, rendimiento global del grupo 68%, rendimiento total de la bomba 80%. Calcular potencia de la red y potencia de accionamiento de la bomba. (Problema 19.45). Uno de sus pocos inconvenientes es la necesidad de cebado previo al funcionamiento, ya que las bombas centrífugas, al contrario que las de desplazamiento positivo, no son autoaspirantes. Factores de selección de las bombas En la selección de bombas hay que tener en cuenta los siguientes factores 1.-Las propiedades físicas del líquido, como el peso específico, tensión de vapor, viscosidad, temperatura, sólidos en suspensión, etc. 2.-El NPSH, de aspiración e impulsión de la máquina. 3.-Disponibilidad de la planta (agua limpia a temperatura ambiente, agua caliente, vapor a baja presión, inyección de fuente externa, metanol, etc). 4.-Tipo y dimensiones de la bomba, velocidad, diámetro del eje y o camisa del eje, diámetro interior de la cámara del cierre, longitud de la cámara de cierre, distancia entre la cámara del cierre y el primer apoyo, cliente final, lugar de instalación de la planta, etc. Punto de funcionamiento Bombas centrífugas En las bombas centrífugas la energía se comunica al líquido por medio de álabes en movimientos de rotación, a diferencia de las de desplazamiento volumétrico o positivo, rotativos (de engranajes, tornillos, lóbulos, levas, etc.) y alternativas de pistón, de vapor de acción directa o mecánicas. Las ventajas principales de las bombas centrífugas son: caudal constante, presión uniforme, sencillez de construcción, tamaño reducido, bajo mantenimiento y flexibilidad de regulación. El régimen de trabajo de una bomba centrífuga se determina, siempre, por el punto de intersección de las características de la bomba y de la tubería, y por eso,

al ser la característica de la tubería invariable, salvo que se actúe sobre la válvula de impulsión, el cambio del número de revoluciones de la bomba provocará el desplazamiento del punto de trabajo a lo largo de la característica de la tubería. Si ésta corta a una parábola de regímenes semejantes, al cambiar el número de revoluciones y pasar a otra curva característica, la semejanza se conservará, pudiéndose considerar en este caso que el cambio del

16.- ANEXOS

MECANICA DE FLUIDOS I número de revoluciones de la bomba no alterará la semejanza de los regímenes de trabajo. Pero sí por la tubería se trasiega el líquido de un nivel inferior a otro superior, la característica de la tubería tendrá la forma indicada en la figura siguiente,

Como parece natural, las bombas centrífugas se construyen para que funcionen en condiciones de rendimiento máximo y, por lo tanto, en su elección parece lógico pensar que para una tubería de impulsión determinada, no sirva cualquier bomba, sino aquella que cumpla precisamente con la premisa de que su zona de máximo rendimiento, coincida con la inmediata al punto de funcionamiento. Situación del punto de funcionamiento sobre la curva característica de la bomba La figura siguiente muestra una curva típica de una bomba centrífuga donde se observan las características (Hm, q) para diversos diámetros de algunos rodetes, en la que se presentan cinco casos de bombas para un caudal y altura manométrica determinados.

y el cambio de revoluciones de la bomba, de n1 a n2, provocará el desplazamiento del punto de trabajo de A a B, que pertenecen a distintas parábolas de regímenes semejantes, alterándose así la semejanza de los regímenes.

A.-Punto de funcionamiento situado sobre la curva de diámetro máximo del rodete impulsor, esta bomba no tiene posibilidades de aumentar su caudal y altura para el caso de verificarse una alteración en las pérdidas de carga de la tubería o se requiera una ampliación de capacidad de la planta.

B.-Punto de funcionamiento situado sobre la curva de diámetro mínimo del rodete impulsor, esta bomba está muy sobredimensionada para las condiciones de operación exigidas; su precio no será muy competitivo. C.-Punto de funcionamiento muy a la izquierda de la línea de máximo rendimiento, la bomba está sobredimensionada, ya que si la bomba

MECANICA DE FLUIDOS I genera una energía hidráulica alta, la pérdida de energía será sensible (bajo rendimiento). Velocidad específica alta, para bombas de alta velocidad específica y gran caudal, un alto desplazamiento a la izquierda del punto de funcionamiento respecto del de máximo rendimiento implica un alto esfuerzo radial que puede provocar el contacto entre partes móviles y fijas de la bomba con el consecuente deterioro de la misma; también se puede provocar un alto calentamiento en el líquido (por bajo rendimiento), que implicará un aumento de su tensión de vapor y, por lo tanto, una disminución del NPSH en la aspiración de la bomba con la posible cavitación Velocidad específica baja, si la bomba genera una energía hidráulica muy baja, siendo pequeña su velocidad específica, se pueden aplicar a la tubería las condiciones de operación requeridas siempre que se intercale entre la aspiración de la bomba un by pass que recirculará la diferencia entre el caudal mínimo impulsado por la bomba y el requerido por el proceso. Esto se puede llevar a cabo siempre que no se encuentre en el mercado una bomba competitiva que alcance el caudal de operación sin requerir intercalar el by pass. D.-Punto de funcionamiento situado ligeramente a la izquierda de máximo rendimiento, curva de funcionamiento por debajo de la correspondiente a diámetro máximo; cuando se requiera un cierto aumento en la altura de la bomba como consecuencia de un incremento en la pérdida de carga de la tubería, se instala un rodete de diámetro mayor y así se podrían alcanzar las nuevas condiciones de operación. Un aumento del caudal desplazaría el punto a la derecha por lo que el rendimiento se incrementaría. Punto de funcionamiento óptimo.

E.-Punto de funcionamiento a la derecha de máximo rendimiento, bombas subdimensionadas, ya que al incrementar la capacidad disminuye el rendimiento. Para bombas de alta velocidad específica y gran caudal, un alto desplazamiento del punto de funcionamiento a la derecha de la zona de máximo rendimiento implica un alto esfuerzo radial que puede provocar el contacto entre partes móviles y fijas de la bomba con su consecuente deterioro

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Facultad de Ingeniería Geológica, Minas, Metalurgia y Geográfica, EAP Minas

CAPITULO II

COMO DETERMINAR EL RENDIMIENTO DEL EQUIPO DE PERFORACION ROCKDRILL

MÁQUINAS PERFORADORAS

DISTRIBUCION DE TIEMPOS EN UN TURNO DE TRABAJO Un turno/guardia de perforación (Tg) se divide en tres: • Tiempo productivo (Tprod) • Tiempo improductivo (Timp) • Tiempo en refrigerio reglamentario (Tfef)

Tg = Tprod + Timp + Tref

TIEMPO PRODUCTIVO • Se define al periodo durante el cual la actividad es netamente productiva, está constituido por los tiempos en operaciones auxiliares y el tiempo en el ciclo de perforación. Durante este tiempo el operador realiza una serie de actividades para crear el hueco de perforación. TIEMPO IMPRODUCTIVO • Está constituido por el tiempo en demoras no operativas (Tdno), el tiempo en demoras operativas (Tdo) y el tiempo en demoras externas (Tde).

DEMORAS NO OPERATIVAS (Tdno) • Denominadas también ”Demoras Fijas”, el es tiempo que se pierde de una manera fija y predecible durante el tiempo programado, y son establecidas por la supervisión o situación para el trabajador. En su mayoría es responsabilidad no imputable al operador, es el elemento ocioso durante el cual no se realiza trabajo útil, ya que durante este tiempo el equipo se encuentra fuera de operación. Las demoras no operativas pueden ser de dos clases: • Ociosidad o Inactividad Obligada – ocurre cuando el operador de la misma máquina permanece inactivo por razones ajenas a su voluntad. • Ociosidad o Inactividad Verdadera – es el elemento que ocurre por voluntad del operador.

CAUSAS QUE LA ORIGINAN: • Cambio de ropa al ingreso o salida de la guardia. • Demora en ingreso al iniciar la guardia. • Trasladar personal al lugar de trabajo (movilización en carro y a pie en algunos casos). • Recibir ordenes. • Distribución de trabajo. • Marcación de tarjeta en algunos casos. • Demora en reinicio del trabajo después del refrigerio. • Retiro antes de finalizar la guardia (parada de máquina antes de concluir la guardia). • Desplazamiento del equipo a la zona de parqueo antes de concluir la guardia • Elaboración de reporte, etc.

DEMORAS OPERATIVAS (Tdo) • Es aquel periodo de tiempo ocurrido dentro de la operación o en funcionamiento del equipo, durante el cual por alguna razón no es posible continuar con la operación. Estas demoras dependen de la organización del trabajo, del sistema o condición de trabajo y del grado de tecnificación del proceso productivo. Durante este tiempo el equipo se encuentra fuera de operación. Las demoras operativas pueden ser de dos clases • Demora Evitable – puede ser evitada mediante algún cambio • Demora Inevitable – tiende a permanecer en su condición de demora sin poder hacer nada por el momento para evitarla.

CAUSAS QUE LA ORIGINAN • • • • • • • • • • • • • • • • Recepción de orden de trabajo al inicio de guardia Ausencia del operador Paradas por fallas en los accesorios de perforación Demoras en el cambio de brocas Dificultad en la operación Suspensión de la perforación para proceder a la voladura Retirarse para el desate de rocas Accidentes Derrumbes Falta de limpieza frente al trabajo Falta de repuestos Falta de herramientas para reparación Obstrucción de pase del equipo operativo al área de trabajo Pago de personal Charla de seguridad (parada de máquina) Stand by por falta de frente al trabajo, etc.

El estudio de tiempos consiste en la determinación de los tiempos de duración de las etapas de perforación, duración del ciclo de perforación y rendimientos. La medición de tiempos se realiza con el propósito de: • Medir el trabajo que desarrolla el equipo y el operador durante toda una guardia • Medir el ciclo de operaciones unitarias, subdividiéndose en sus diferentes componentes DEFINICION DE TERMINOS TIEMPO PROGRAMADO (Tp) Es el tiempo total planeado que el equipo puede operar, es decir el tiempo de duración de una guardia de trabajo, sin considerar el tiempo del refrigerio reglamentario. Este tiempo es calculado por Operaciones.

ESTUDIO DE TIEMPOS DE OPERACION

Tp = Tg - Tref Donde : Tg = Tiempo total de una guardia Tref = Tiempo de refrigerio reglamentario

MANTENIMIENTO PREVENTIVO (MP) Es el tiempo planificado para el mantenimiento preventivo de naturaleza mecánica que se le hace al equipo. Durante este tiempo el equipo se encuentra fuera de operación.

DEMORAS MECANICAS (Tdm) Es el tiempo de paradas o demoras que se producen durante el tiempo programado (Tp), debido a los siguientes motivos: • Reparación por fallas mecánicas • Mantenimiento correctivo Durante este tiempo el equipo se encuentra fuera de operación

TIEMPO DISPONIBLE (Td) Es el tiempo programado menos el tiempo en mantenimiento preventivo y demoras mecánicas

Td = Tp - (MP + Tdm)

TIEMPO DE TRABAJO (Tt) Es el tiempo disponible sin considerar las demoras no operativas (Tdno), imputables al trabajador.

Tt = Td - Tdno El tiempo de trabajo está conformado por los tiempos en operaciones auxiliares (Taux), tiempo efectivo de trabajo (Tef) y el tiempo en demoras operativas (Tdo).

Tt = Taux + Tef + Tdo

OPERACIONES AUXILIARES (Taux) Es el tiempo perdido por situaciones o causas intrínsecas al equipo que se encuentra operativo. Son las siguientes causas: • • • • • • • • • Preparación de la zona de trabajo Desplazamiento al primer taladro Desplazamiento de la máquina de una labor a otra Traslado de equipo para operar en una nueva zona de perforación Instalación para el inicio de la operación Ajuste y limpieza del equipo Chequeo del equipo y puesta en funcionamiento Preparación del equipo al final de la guardia Arranque de compresora e instalación de equipos y accesorios (caso de Trackdrill Neumático)

TIEMPO EFECTIVO DE TRABAJO (Tef)

Tef = Tt - Tdo - Taux El tiempo efectivo de trabajo en el caso de trabajos de perforación se denomina también “Tiempo del Ciclo de Perforación” y se puede expresar de la siguiente forma:

Tef = Tman + Tnp Donde: Tman = Tiempo en maniobras Tp = Tiempo neto de perforación propiamente dicho

TIEMPO EN MANIOBRAS Comprende trabajos tales como: • Limpieza del taladro • Retiro de barra de perforación • Tiempo en maniobra y desplazamiento de un traslado a otro Es decir:

Tman = Taco + Tdes + Tbar + Ttra Taco = Tiempo en acoplamiento. Tdes = Tiempo en desacoplamiento. Tbar = Tiempo en barrido y rectificación de taladro. Ttra = Tiempo en traslado de un taladro a otro.

Donde:

FACTORES DEL CALCULO DE RENDIMIENTOS Los principales factores de rendimiento son: El Factor de Disponibilidad Mecánica (DM), el Factor de Demora No Operativa (Fdno) y el Factor de Eficiencia Operativa (Fefo). FACTOR DEMORA NO OPERATIVA (Fdno)

Tiempo de Trabajo (Tt) Fdno = Tiempo Disponible (Td) FACTOR DE EFICIENCIA OPERATIVA (Fefo)

Fefo =

Tiempo Efectivo Trabajo (Tef) Tiempo de Trabajo (Tt)

DISPONIBILIDAD DEL EQUIPO La disponibilidad del equipo se mide por medio de tres factores principales DISPONIBILIDAD MECANICA (DM) Es la relación entre el tiempo disponible (Td) y el tiempo programado (TP)

Tiempo Disponible (TD) DM = Tiempo Programado (TP) La Disponibilidad Mecánica mide la disponibilidad del equipo, exceptuando las pérdidas de tiempo por razones netamente mecánicas (reparaciones, mantenimiento correctivo y/o mantenimiento preventivo programado). Es decir:

DISPONIBILIDAD MECANICA (DM)

DM = donde:

Tp − ( MP + Tdm ) Tp

Tp = Tiempo Programado MP = Mantenimiento Preventivo Programado Tdm = Demoras Mecánicas

Es recomendable que la disponibilidad mecánica durante el tiempo programado sea del 100%, porque para programar el equipo debe encontrarse en estado totalmente operativo.

DISPONIBILIDAD FISICA (DF)

• La Disponibilidad Física mide la disponibilidad del equipo, exceptuando todas las pérdidas de tiempo no operativas incluyendo las mecánicas. Es decir :

Tiempo de Trabajo (Tt ) DF = Tiempo Programado (Tp)

De donde:

Tp − ( MP + Tdm + Tdno ) DF = Tp

UTILIZACION EFECTIVA (UE) • Es el reconocimiento neto de la operatividad del equipo, exceptuando todas las pérdidas de tiempo incluyendo las mecánicas. Se expresa de la siguiente manera:

Tp - (MP + Tdm + Tdno + Tdo + Taux) UE = Tp

El cálculo de rendimiento del equipo de perforación se calcula en función de los diferentes parámetros de comparación, tomando como datos los resultados obtenidos en el estudio de tiempos en operación, con el propósito de establecer el trabajo que desarrolla el equipo y el operador durante la guardia. Se puede diferenciar dos tipos de rendimientos: RENDIMIENTO TECNICO Se determina como promedio ponderado en condiciones concretas de utilización de los equipos de perforación, considerando: demoras en el arranque, levantamiento del castillo o pluma, cambio de barras, perforación propiamente dicha y traslado de taladro a taladro. EFICIENCIA DE PERFORACION El rendimiento o eficiencia de perforación se puede calcular mediante la relación:

DETERMINACION DEL RENDIMIENTO DEL EQUIPO DE PERFORACION

Eficiencia =

Tiempo Neto de Perforación (Tnp) Tiempo Efectivo de Trabajo (Tef)

VELOCIDAD DE PERFORACION NETA (Vpn)

Metros Perforados (m) Vpn = Tiempo Neto de Perforación (min) El Tiempo Neto de Perforación es el “Tiempo de Perforación propiamente dicho” RENDIMIENTO DE EXPLOTACION Se determina tomando en consideración además de las demoras mencionadas en el rendimiento técnico, el tiempo de organización y paradas independientemente del tipo de perforadora que se utilice.

RENDIMIENTO POR HORA PROGRAMADA (Rhp)

Rhp = Vpn x 60 x DF (m/Hr) RENDIMIENTO POR GUARDIA (Rg) El cálculo de rendimiento de perforación por guardia se determina mediante la siguiente expresión

Rg = 60 × Vpn x Tp x DM × Fdno × Fefo en m/guardia

Rg = 60 x DF x Tp x Vpn en m/guardia

CALCULO DEL REQUERIMIENTO DE PERFORADORAS

Producción (m 3 /dia) N= Turno Hora × × VP × E Pesp × Día Turno • Donde: N Pesp VP E

= Nº de Máquinas requeridas = Perforación Especifica = Velocidad de Penetración Neta = Utilización Efectiva de Equipo

mecÁnica bÁsica

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