Sesión 11, 12 y 13 (1)

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Sesión 11 
Fallas en equipos industriales y lubricación
Lubricación:
· Reducir fricción y desgaste
· Enfriar partes mecánicas
· Proteger contra la herrumbre y corrosión
· Prolongar vida de equipos
Tipos de lubricante( estado físico): 
· Gaseosos (gases a presión)
· Líquidos (aceites)
· Semisólidos (grasas)
· Sólidos (bisulfuro de molibdeno, talco)
Clasificación (naturaleza):
· Vegetales: plantas y frutos
· Animales: huesos y tejidos de animales
· Minerales: derivados del petróleo
· Sintéticos: Obtenidos mediante procesos químicos.
Clasificación (comportamiento con la temperatura) — Combustión interna
· Mono grado: SAE 30, IV 90-95
· Multigrado: 5W - 20, IV 145-160
Composición: Base mineral + aditivos
Grasas lubricantes son aceites minerales espesados con jabones
Mayor velocidad — — — — — menor viscosidad
Menor velocidad — — — — — mayor viscosidad
Mayor temperatura — — — — — mayor viscosidad
Menor temperatura — — — — — menor viscosidad
Lubricación de rodamientos
Tipos:
· Rodamiento a bolas a rotula
· Rodamiento de rodillas a rotula
· Rodamiento de rodillos cónicos
· Rodamiento rígido de dos hileras de bolas
· Rodamiento axial de bolas
Sistemas de lubricación:
· Lubricación por goteo
· Lubricación por mecha
· Lubricación por anillo
· Lubricación por cadena
· Lubricación por inmersión
Normas básicas para una correcta lubricación:
· Utilizar el lubricante recomendado
· Establecer el sistema de lubricación apropiado
· Establecer una tarjeta de control
· Utilizar la cantidad necesaria (grasas o aceite)
· Seguir normas de manipulación y almacenamiento de lubricantes.
Tarjeta de control:
· Nombre de la empresa
· Sección
· Nombre de la máquina, marca modelo, características
· Número de identificación
· Código
· Puntos de lubricación (planos de puntos a lubricar y chequeo)
· Aceites y grasas (tipos)
· Frecuencias
· Cantidades
· Observaciones.
Cambiar el aceite:
· Contaminación excesiva: metales, polvo, cenizas, agua, ácidos
· Degradación del aceite: descomposición química de los componentes
Análisis de aceites
· Determinar la condición del aceite
· Asegurar el lubricante adecuado
· Establecer la frecuencia y/o cambio apropiado
· Predecir fallas.
TBN (motor) — Cantidad de aditivos alcalinos para neutralizar productos ácidos
TAN (sistema hidráulico) — Numero de acido, cantidad de ácido en el lubricante
Análisis de aceites (espectrofotométrico)
· Metales de desgaste: producto de la fricción, corrosión deterioro de componentes
Tipos de aceite que se analizan
· Turbinas
· Sistemas hidráulicos
· Transformadores
· Compresores
· Reductores de velocidad
· Motores de combustión interna
Buenas prácticas de lubricación:
· Lubricante correcto
· Cantidad correcta
· Aplicación correcta
· Actitud correcta
SESIÓN 12: 
DETECCIÓN DE FALLAS POR ANÁLISIS VIBRACIONAL EN EQUIPOS Y MÁQUINAS INDUSTRIALES
· Mantenimiento predictivo aplica técnicas no destructivas para predecir cuando requieren operaciones de reparación
· Más utilizada es el análisis de vibraciones (estado de cada componente)
· Controla y monitorea las vibraciones de las máquinas tomando datos.
· Descubrir diferentes tipos de problemas desde su etapa inicial
Analisis de vibraciones:
· Todas las máquinas generan vibraciones en su actividad
· Cuando algo esta fallando, las vibraciones cambian.
· Bajo un estudio se identificará el lugar y tipo de falla, actuando rápidamente con su mantenimiento.
· Esta basado en la interpretación de las señales de vibración, tomando como referencia los niveles de tolerancia.
Definiciones
· Ciclo: Es la distancia que existe entre el punto inicial y final​ de una onda.​
· Eje: Es uno de los componentes que hacen parte de una máquina que sirve de soporte a las piezas giratorias sin transmitir ninguna fuerza de torsión.​
· Rodamiento o Cojinete: Es una de las piezas que conforman una máquina y que sirve para reducir la fricción entre un eje y las piezas conectadas a éste, brindar soporte y facilitar su movimiento.​
· Chumacera: Es una parte de la máquina que tiene un orificio en su interior para que el eje descanse. Esta pieza puede ser de metal o de madera.
· Desbalance: Falla presentada en las máquinas cuando el centro de masa de una de sus piezas no coincide con su centro geométrico.​
· Desalineamiento: Falla que se produce en una máquina cuando una pieza conductora y una pieza conducida no poseen igual línea de centro.​
· Holgura: Es la diferencia existente entre las superficies de dos piezas que se acoplan.
VIBRACION
Vibración (parámetros)
· Desplazamiento: Indica la cantidad de movimiento que la masa experimenta con respecto a su posición de reposo.​
· Periodo: Es el tiempo que tarda la masa en realizar un ciclo completo.​
· Frecuencia: Es el número de ciclos que ocurren en una​ unidad de tiempo.​
· Velocidad: Se refiere a la proporción del cambio de​ posición con respecto al tiempo.​
· Aceleración: Proporciona la medida del cambio de la​ velocidad con respecto al tiempo.​
VIBRACIÓN
· Las vibraciones presentes en las máquinas, es la suma de las vibraciones de todas sus partes.
· Debido a la complejidad es necesario convertirlo en señales más sencilla para facilitar su análisis e interpretación.
· se transforma la señal al dominio de la frecuencia a través de la transformada rápida de fourier ( FFT), la cual captura la señal en el tiempo y la transforma en señales senoidales conduciendolos al dominio de la frecuencia .
· También se necesitan instrumentos especializados que midan la vibraciones entregando los aspectos de frecuencia y magnitud de sus parámetros.
· 
MEDICIÓN DE LAS VIBRACIONES
· Los instrumentos de vibración capturan las señales por medio de sensores.
· Se colocan directamente sobre la máquina.
· mayormente en los ejes ya que se dañan con mayor frecuencia con el apoyo en los rodamientos en el cual se van a transmitir las vibraciones .
· Siempre se instalan sensores permanentes con conectores accesibles para tomar medidas más fáciles.
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
· Análisis de frecuencia:
- En base al espectro obtenido.
- Está conformado con una gráfica cuyo eje el horizontal corresponde a la frecuencia y el eje vertical a cualquiera de los siguientes parámetros: desplazamiento, velocidad o aceleración
- La gráfica que más se utiliza es la de velocidad.
- La frecuencia es un indicativo de la causa que produce la vibración.
- la Amplitud indica la gravedad de la falla.
Pasos:
1 Definir bandas de frecuencia.
2 Aplicar cualquiera de los criterios de evaluación
3 Identificar fallas a través de anomalías de sus vibraciones y su banda de frecuencia.
· Analisis de Tiempo
- Análisis de frecuencia para confirmar diagnósticos en aquellas fallas
- utilizados en el desbalance, desalineamiento y la holgura, además en impactos frotación y máquinas de baja velocidad y cajas de cambio .
DESBALANCEO
· Mayormente en los dispositivos que funcionan a alta frecuencia de rotación
· genera una fuerza centrífuga radial hacia afuera lo cual es transmitida los descansos de la máquina 
· Se presencia de vibración excesiva en las vibraciones de la frecuencia de rotación del equipo 
· 
DESALINEAMIENTO:
· Cuando los ejes de una máquina impulsora y una impulsada no están de la misma línea de centros.
· Desalineamiento paralelo ocurre en dirección radial y el desalineamiento de angular ocurre en dirección axial. 
· Se presenta con picos en el espectro de la frecuencia de rotación en el segundo armónico y en el tercero en casos severos está en el octavo armónico.
· 
SOLTURA MECÁNICA: 
· Movimiento que se da en una unión que no está suficientemente fija.
· Algunos son los pernos, juegos excesivo de radial de los descansos, ocurre en dirección radial.
· Un descanso suelto tiene una vibración mayor en dirección vertical
· Caracteriza por una gran presencia de armónicos en el espectro de la frecuencia, para ello se realizan varias pruebas en diferentes lugares del equipo.
· 
ROZAMIENTO:
· Entre el rotor y estator, se da de dos formas rozamiento total ( toda la revolución) o rozamiento parcial ( cuando el rotor toca ocasionalmenteal estator)
· Parcial produce múltiples armónicos en el espectro, también se confunde con una soltura mecánica o deslizamiento. 
· 
FALLAS EN MOTORES ELÉCTRICOS DE INDUCCIÓN
· Conocer la frecuencia de excitación que aparecen al ser impulsados por un campo electromagnético.
· La frecuencia eléctrica de la línea está conectado al motor es importante conocerlo por especificaciones porque determina la frecuencia de las fuerzas electromagnéticas.
· FPP ( frecuencia de paso de polos) = número de polos * frecuencia de rotación
· una falla es la excentricidad estática ocurrida entre el rotor estator están desalineados de la forma paralela Y se observa en el espectro un pico en el doble de la frecuencia eléctrica del sistema. Ejm: si el sistema está a 60 hz donde se ve el problema es 120 hertz.
· 
· Falla es la excentricidad dinámica cuando el mismo rotor no es concéntrico con su línea de centros y el entre hierro varía en una posición mínima que no es la fija
· Se muestra con picos en las bandas laterales de la frecuencia de rotación y banda laterales en dos veces la frecuencia de la línea determinada por el deslizamiento eléctrico del motor.
· 
CONCLUSIÓN
· El incremento de la vibraciones indica que algo anormal está sucediendo.
· Por tal razón las Industrias implementan dentro de su plan de mantenimiento predictivo, el análisis de vibraciones.
· Para controlar monitorear las máquinas rotatorias para realizar una buena programación.
· Sin detener el funcionamiento de la planta de producción.
SESIÓN 13 
ANÁLISIS TERMOGRÁFICO
· Se realizan durante el normal operación de equipos e instalaciones
· inspección Sin contacto
· durante la inspección se toman imágenes digitales anormalidades detectará para generar el reporte final
· Técnica de mantenimiento predictivo utilizado para monitorear el estado técnico de las máquinas e industrias
· monitorear la emisión de energía infrarroja, detección de anomalías térmicas
VENTAJAS:
· Baja peligrosidad para el operario
· Determinación exacta de puntos deficientes
· Reduce el tiempo de reparación por la localización
· facilita informes muy precisos al personal de mantenimiento
DESVENTAJAS:
· costo de los equipos
· Normalmente se contrata por una prueba por año
· durante la realización del estudio se presenta varias temperaturas que no se consideran y alteran el resultado.
TERMOGRAFÍA:
· Ciencia de adquisición y análisis de información térmica obtenida por dispositivos de imágenes térmicas
· Mide temperaturas a distancia con exactitud
· capta la radiación termográfica infrarroja del espectro electromagnético.
HISTORIA:
· Frederick William Herschel escubrió la existencia de la radiación infrarroja en el año 1800
· Experimentó las bandas de luz con la ayuda de un termómetro de Mercurio
· Descompuso la luz solar a través de un prisma de cristal y creó un espectro midiendo la temperatura de cada color
· Descubrió que van en línea ascendente
· Después de arreglar este patrón Herschel midió la temperatura Del punto más allá de la porción roja del espectro 
RADIACIÓN INFRARROJA
· Una forma de radiación electromagnética de mayor longitud de onda que la luz visible.
· Cualquier objeto con temperatura superior al cero absoluto (-273. 15) Emite radiación infrarroja.
CALOR
· Energía asociada al movimiento aleatorio de las moléculas
· Se transfiere de un cuerpo a otro solamente por diferencia de temperatura
 
LEY DE STEFAN BOLTZMANN
· Establece que un cuerpo negro emite radiación térmica con una potencia inmisiva hemisférica total a la cuarta Potencia de su temperatura. 
· 
LEY DE DESPLAZAMIENTO DE WIEN
· Describe cómo cambia el color de la radiación cuando varía la temperatura de la fuente emisora
· .
APLICACIONES DE LA TERMOGRAFÍA
· instalaciones eléctricas
· edificios 
· Horno rotativos
· motores eléctricos
· Militar
· sistemas eléctricos de alta potencia
· Metalurgia
TERMOGRAFÍA INFRARROJA
· Permite ver el espectro infrarrojo de las ondas electromagnéticas
· El espectro electromagnético la radiación infrarroja está en el rango 0.7 a 100 um, fuera del campo visible para el ojo humano (0.4 a 0.7 um) 
CAMPO ELECTRICO
· Se detectan el mismo momento de inspección, suceda o falta de torque entre contactos, circuitos sobrecargados o abiertos, pérdidas por inducción, etc.
INSPECCIONES ELECTRICAS
· En el termograma se observan A dónde está la falla y causa de la misma, la temperatura en cara componente puede compararse fácilmente.
CAMPO MECANICO
· Problemas en equipos rotantes puede realizarse en pleno proceso, problemas de lubricación, desgaste y desalineación pueden detectarse.
INSPECCIONES MECÁNICAS
INSPECCIÓN DE REFRACTARIO Y AISLACIONES
VÁLVULAS Y CAÑERÍAS
RODAMIENTOS
INCREMENTO DE LA EFICIENCIA DE SU PROGRAMA DE MANTENIMIENTO
INSPECCIONES EN TECHOS
VETERINARIA Y MEDICINA
· Semapi S.A. Equipos de última tecnología que nos asegura una precisión 1°C. 
· 
UNIDADES DE CALOR
· joule: J​
· kilojoule: kJ​
· caloría: cal ​
· kilocaloria: kcal​
· Unidad térmica británica: Btu​
· 1cal= 4,186J
MANTENIMIENTO 
· Conjunto de actividades que realizan con la finalidad de mantener y recuperar el estado ideal de un sistema ( inspección: medir algún parámetro, conservación: lubricar; y reparación: cambio o reconstrucción de componentes)
· Prevención de accidentes y lesiones en el trabajador
· Anticiparse a las fallas, trabajar para evitarlos o preverlas, minimizar o mitigar sus consecuencias, mejorar la seguridad y el rendimiento operacional.
· mejoramiento continuo de sistemas productivos de bienes y servicios.
· Asegurando la disponibilidad y confiabilidad de las operaciones de la maquinaria 
OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO:
· conservar la capacidad de producción de las instalaciones
· minimizar los trastornos de la empresa
· conservar los locales industriales
· Disminuir costos
· minimizar el costo de ciclo de vida
· minimizar el tiempo muerto
· Contar con equipos confiables
· protección del medio ambiente
· mejorar la calidad 
MANTENIMIENTO PILARES
ANALISIS DE CRITICIDAD
· Criticidad del equipo: Influencia en el proceso productivo
· coste de reparación: reparación del equipo sea más costosa que las sustitución de ese equipo
· accesibilidad del equipo: el equipo no tenga una incidencia directa en la producción y su ubicación sea de difícil acceso. 
TIPOS DE MANTENIMIENTO
1.- Mantenimiento Correctivo (Cuando falla y deja de funcionar el equipo)​
2.- Mantenimiento Preventivo (Evita fallas en el equipo antes que estos ocurran)​
3.- Mantenimiento Predictivo (Se usa técnicas con el objetivo de detectar posibles fallas y efectos en los equipos, de carácter sistemático, se interviene aunque el equipo no presente síntomas de tener problemas)​
4.- Mantenimiento Proactivo (Técnica enfocada a identificar y corregir las causas que origina la falla en los equipos, implementa soluciones que ataca la causa de los problemas no los efectos)​
5.- Mantenimiento Autónomo (Realizada explícitamente por los operadores de los mismos, tales como limpieza, lubricación básica periódica, pequeños ajustes, inspección general, reportar fallas que no pueda solucionar, se le capacita técnicamente)​
ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO
· Estrategia correctiva, en la que la reparación de averías es la base del mantenimiento​
· Estrategia condicional, en la que es la realización de determinadas observaciones y pruebas la que dirige la actividad de mantenimiento.​
· Estrategia sistemática, en la que el mantenimiento se basa en la realización de una serie de intervenciones programadas a lo largo de todo el año en cada uno de los equipos que componen la instalación.​
· Estrategia de alta disponibilidad, en la que se busca tener operativa la instalación para producir el máximo tiempo posible, y por tanto, las tareas de mantenimiento han de agruparse necesariamente en unos periodos de tiempo muy determinados, con poca afección a la producción.​
· Estrategia de alta disponibilidad y fiabilidad, en la que no solo se confía el buen estado de la instalación a la realización de tareas de mantenimiento, sinoque es necesario aplicar otras técnicas en otros campos (la ingeniería, el análisis de averías, etc.) para garantizar simultáneamente una alta disponibilidad y una alta fiabilidad de las previsiones de producción
SEGURIDAD, CALIDAD, MEDIO AMBIENTE Y ENERGÍA
· La seguridad es primordial, por lo que hay que tener en cuenta los factores de riesgo y las condiciones​ de trabajo a la hora de planificar los trabajos. Debemos velar por la seguridad de nuestros empleados.​
· Implementar procedimientos que nos ayuden en los procesos de mantenimiento. Es necesario cuidar la calidad del proceso, puesto que significa que podemos realizar una misma tarea siempre de igual forma, y también nos ayudará a mantener una trazabilidad del proceso.​
· Todas las empresas generan residuos, por lo que hay que determinar como se van a gestionar. Hay que establecer puntos limpios en los que recoger dichos residuos y deben comunicarse para que sean conocidos por los empleados.​
· Gestión energética. Podemos tener un alto consumo energético, lo que no es un problema, puesto que es necesario para el proceso productivo. Lo que hay que hacer es identificar y controlar esos puntos de consumo para evitar un consumo anormal
8M DE ISHIKAWA
· MANO DE OBRA
· MAQUINARIA
· MATERIALES
· METODO
· MANAGEMENT
· MEDIO AMBIENTE 
· MANTENIMIENTO
· MEDICIÓN