Anexo 11 Fallas en equipos industriales - Lubricación

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ESTUDIO DEL TRABAJO
INGENIERIA INDUSTRIAL
2021 - II
SESIÓN 11:
FALLAS EN EQUIPOS INDUSTRIALES, LUBRICACIÓN. 
1
Ingeniería Industrial
Pregrado
Objetivo de la Sesión
Al finalizar la sesión 11 
El estudiante analiza los diferentes tipos y causas de las fallas en equipos industriales; tomando como base la actividad de la lubricación.
Ingeniería Industrial
Pregrado
Ingeniería Industrial
Pregrado
¿Para que lubricamos?
Para reducir fricción y desgaste
Para enfriar las partes mecánicas.
Para proteger contra la herrumbre y la corrosión.
Para provocar un movimiento libre.
para eliminar ruidos.
Para prolongar la vida de los equipos
Ingeniería Industrial
Pregrado
Objetivos de la lubricación
El objetivo de un lubricante es disminuir la fricción de los elementos móviles de los equipos y mejorar el consumo energético de los mismos.
Mantener la temperatura de las partes móviles dentro de los limites tolerables.
Arrastrar las impurezas fuera del área de contacto.
Realizar estanqueidad entre las partes móviles y los sellos.
Proteger el lubricante de la degradación que afecte las partes metálicas.
Ingeniería Industrial
Pregrado
Fricción.
Se conoce como fricción a la resistencia al movimiento de un cuerpo que desliza sobre otro.
Es directamente proporcional a la carga.
Varia según la naturaleza de las superficies
Este genera calor y desgaste consumiendo además energía.
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Pregrado
¿Con que lubricamos?
Todo material que introducido entre dos superficies en movimiento, tienda a separarlas reduciendo su fricción y desgaste, además de protegerlas contra la herrumbre.
Finalmente hablamos de un lubricante
Ingeniería Industrial
Pregrado
Tipos de lubricantes.
Los encontramos en diferentes estados:
Gaseosos. (Todos los gases a presión).
Líquidos.(aceites).
Semisólidos.(grasas)
Sólidos.(Bisulfuro de molibdeno, talco)
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Pregrado
Ingeniería Industrial
Pregrado
Según su naturaleza se clasifican en:
Vegetales: extraídos de plantas y frutos.
Animales: extraído de huesos y tejido adiposo de animales terrestres y marítimos utilizados en procesos industriales.
Minerales: derivados del petróleo y son los mas utilizados a nivel industrial.
Sintéticos. Obtenidos mediante procesos químicos
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Lubricantes.(composición).
 Base mineral + Aditivo 
 Naftenica. inhibidores.
 +
 Parafinica. Mejoradores.
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Pregrado
Características de un lubricante.
Viscosidad
Índice de viscosidad.
Untuosidad.
Densidad.
Demulsibilidad.
Miscibilidad.
Punto de inflamación y combustión.
Puntos de fluidez.
Ampliar
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Pregrado
Clasificación de las grasas
Las grasas lubricantes son aceites minerales espesados con jabones.
clasificación.:
000 grasa liquida.
00 grasa semi liquida.
0 grasa muy blanda.
1 grasa blanda.
2 grasa firme.
3 grasa muy firme.
4 grasa semi dura.
5 grasa dura
6 grasa extra dura.
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Clasificaciones y especificaciones
ASTM. (american society testing materials). grasas
AGMA. (american gears manufactures asociations) engranes abiertos y cerrados.
NGLI. (national lubricating grase institute) grasas
API. (american petroleum institute) motores a gasolina y diesel.
SAE. (society of automotive engineers). Motores a gasolina.
ISO VG (viscosty grade ISO) sistemas industriales.
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Denominaciones.
Engranajes EP ISO 150
EP : extrema presión. (aditivos azufre+ fósforo).
ISO: Sistemas industriales.
150:viscosidad promedio
Mobil XHP 20 w 50 
Mobil :fabricante proveedor.
XHP: aplicación, cilindros de motor multigrado.
20 w : características de baja temperatura
50 : factor para determinar el valor de viscosidad promedio a 40 °C y 100 C
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Pregrado
Reglas básicas para la selección de un lubricante
A mayor velocidad ………… menor viscosidad.
A menor velocidad ………… mayor viscosidad.
A mayor temperatura ……… mayor viscosidad.
A menor temperatura ……… menor viscosidad.
A mayor carga ……………… mayor viscosidad.
A menor carga ……………… menor viscosidad.
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Pregrado
Clasificación de viscosidad ISO
Baja…………. ISO 32 a 68
Media……… ISO 100 a 220
Alta………… ISO 320 a 680
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Pregrado
Clasificación de la velocidad y temperatura de trabajo
Velocidad.
Baja 0 a 450 rpm
Media 450 a 900 rpm
Alta > 900 rpm
Temperatura
Normal 10 a 35°C
Media 35°C a 60°C
Alta > 60°C
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Pregrado
Lubricación de rodamientos.
 Debemos tener en cuenta el tipo de rodamiento, el diámetro del agujero y las condiciones de operación de este.
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Pregrado
Tipos de rodamientos
1 Rodamiento de bolas a rotula. 
2 Rodamiento de rodillos a rotula. 
3 Rodamiento de rodillos cónicos. 
4 Rodamiento rígido de dos hileras de bolas. 
5 Rodamiento axial de bolas
6 Rodamiento rígido de una hilera de bolas.
7 Rodamiento de contacto angular. 
8 Rodamiento axial de rodillos. 
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Pregrado
Tipos de rodamientos.
1 Rodamiento de bolas a rotula. 
2 Rodamiento de rodillos a rotula. 
3 Rodamiento de rodillos cónicos. 
4 Rodamiento rígido de dos hileras de bolas. 
5 Rodamiento axial de bolas
6 Rodamiento rígido de una hilera de bolas.
7 Rodamiento de contacto angular. 
8 Rodamiento axial de rodillos. 
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Pregrado
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Pregrado
Sistemas de lubricación.
Es el método de cómo hacemos llegar el lubricante hasta el elemento mecánico a lubricar.
Lubricación por goteo.
Lubricación por mecha.
Lubricación por anillo.
Lubricación por cadena.
Lubricación por inmersión.
Lubricación por salpique.
Lubricación centralizada.(manual o automática) a perdida por recirculación
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Pregrado
Sistema de lubricación.(principio)
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Sistema de lubricación por salpique
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Normas básicas para una correcta lubricación
Utilizar el lubricante recomendado.
Establecer el sistema de lubricación apropiado.
Establecer una frecuencia de cambio y/o relubricación.(tarjeta de control).
Utilizar la cantidad necesaria. (Grasa o aceite)
Seguir normas de manipulación y almacenamiento de lubricantes.
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Pregrado
Tarjetas de control para lubricación.
Debe contener:
Nombre de la empresa.
Sección.
Nombre de la maquina, marca modelo, características.
Numero de identificación.
Código.
Puntos de lubricación. (planos de puntos a lubricar y chequeo.
Aceite y grasas. (tipos).
Frecuencias.
Cantidades.
Observaciones.
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Frecuencias de relubricación y cambio de lubricantes para los diferentes equipo
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Cuando debemos cambiar un aceite
Existen dos razones para cambiar el aceite:
Contaminación excesiva.-metales, 
 polvo, cenizas, agua, ácidos
Degradación del aceite. descomposición química de los componentes del lubricante.
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Pregrado
Análisis de aceites.
El objetivo de un análisis de aceite es:
Determinar la condición del aceite.
Asegurar el lubricante adecuado.
Establecer la frecuencia y/o cambio apropiado.
Predecir fallas.
Evitar daños permanentes.
Reducir paradas innecesarias.
Incrementar la eficiencia de los equipos.
Reducir costos en general.
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Tipos de aceite que se analizan.
Turbinas.
Sistemas hidráulicos.
Sistemas de circulación.
Transformadores.
Compresores.
Reductores de velocidad.
Motores de combustión interna.
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Espectrofotometría de absorción atómica
Las pruebas físico-químicas permiten evaluar el estado del aceite durante su funcionamiento en un equipo, pero el análisis no estará completo si no se chequea la concentración de metales en dicho aceite. Este, al circular por todos los elementos que lubrica, recoge información muy valiosa la cual si se analiza permite determinar anomalías que se puedan estar presentandoIngeniería Industrial
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Espectrografía por absorción atómica en 
aceites industriales
Se emplea para aquellos equipos críticos que por su importancia dentro de un sistema de producción puedan en un momento dado parar toda una planta
Por lo general los metales que se analizan y su origen son: 
Hierro: engranajes y rodamientos.
Cobre: babbit de cojinetes de fricción o del separador en rodamiento (no en todos los casos)
Silicio: aire exterior.
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Pregrado
CLASIFICACIÓN DE LOS LUBRICANTES
POR SU ESTADO FISICO:
Sólidos: Grafito, sulfuro de molibdeno y teflón se utilizan en condiciones extremas de temperatura y ambientes químicos agresivos. 
Semisólidos: Las grasas. 
Líquidos: Los aceites que son muy aplicados. 
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CLASIFICACION DE LOS LUBRICANTES
B) SEGÚN SU NATURALEZA:
Naturales : Los aceites vegetales. 
Minerales: obtenidos por procesos físicos. 
Sintéticos : Obtenidos por procesos químicos.
Nota: los minerales y sintéticos se obtienen del petróleo. 
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Pregrado
CLASIFICACION DE LOS LUBRICANTES
C) SEGÚN SU COMPORTAMIENTO CON LA TEMPERATURA: 
Mono grado: SAE 30, su Índice de Viscosidad (IV) relativamente bajo; IV=90-95 
Multigrado: 5W-20, índice de Viscosidad altos y a bajas temperaturas se mantienen como coloide; IV 145-160.
Nota: son muy utilizados en los motores de combustión interna.
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CONSEJOS DE LUBRICACIÓN 
Creación inmediato de un plan de lubricación o revisión del plan existente complementado con la capacitación del personal encargado. 
Como consecuencia se logran resultados como:
Disminución de fallas por lubricación.
Conocimiento del comportamiento de los equipos.
Conocimiento del comportamiento de los lubricantes usados.
Mejora en la confianza del responsable de producción.
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Pregrado
CONSEJOS DE LUBRICACIÓN 
El trabajo de lubricación planteado inicialmente debe ser complementado con el monitoreo de condición para no seguir cambiando los aceites por frecuencia sino cuando realmente haya perdido sus propiedades o este contaminado.
El monitoreo de condición de aceites se conoce con el nombre de análisis de aceites industriales y se puede contratar con empresas especialistas del tema, o incluso con su proveedor de aceites y puede ser mas económico.
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TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE ACEITES
Dieléctricos en transformadores: se evalúan características físicas, químicas y eléctricas, determinando el proceso de envejecimiento de sus propiedades como aislante, refrigerante y lubricante. las pruebas determinan si el aceite es recuperable. 
Permiten determinar el desgaste interno del equipo y las partes mas propensas a fallar. También mide la influencia del medio externo por contaminación.
El 90% de la toma de muestras se hace con equipos en operación normal.
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Pregrado
BUENAS PRACTICAS EN LUBRICACIÓN 
 
El lubricante 
correcto
La cantidad
correcta
La actitud
 correcta
La aplicación 
correcta
El lubricante 
correcto
La actitud
 correcta
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Almacenamiento y disposición de los lubricantes.
Al manipular sustancias lubricantes se deben de tener en cuenta las siguientes recomendaciones:
Ubicación adecuada del cuarto de lubricantes.
Disposición correcta de los tambores de lubricante.
Los contenedores de lubricante deben estar debidamente marcados.
No mezclar lubricantes en un mismo contenedor.
Los contenedores no deben exponerse a altas o bajas temperaturas.
Evitar el almacenamiento prolongado.
Evitar el contacto con la piel.
Tener un recipiente adecuado para el reciclaje de lubricantes.
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MANEJO Y ALMACENAMIENTO
Almacenamiento común
Almacenamiento de excelencia
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CONSEJOS DE ALMACENAMIENTO
Se debe contar con:
Un extintor en el área de almacenamiento correctamente demarcado.
Un botiquín de primeros auxilios y una solución para lavado de ojos.
Un lavamanos y jabón desengrasante para manos.
Elementos de protección personal como guantes, botas y gafas, para el manejo de aceite usado debe usarse guantes de nitrilo tipo industrial.
Las paredes deben estar pintadas de color claro o enchapadas.
Debe separarse el aceite usado en un sitio separado del aceite en uso.
El diseño del cuarto debe contar con un dique de seguridad que soporte por lo menos el 110% del aceite que se mantenga almacenado..
Publique una matriz de compatibilidad de las sustancias químicas almacenadas en el cuarto de lubricantes.
Instalar kit para el manejo de derrames.
Utilice sistemas para filtrar el aceite nuevo antes de usarlo.
Utilice demarcación POKA YOKE.
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EJECUCIÓN DE LA LUBRICACIÓN
Utilice accesorios para manejo de aceites con tapas, fáciles de limpiar, resistentes al trabajo pesado.
Utilice un deposito de aceite para cada tipo de aceite.
Utilice engrasadoras especificas para cada tipo de lubricante.
No use estopa o bayetilla, utilice paños de limpieza industrial.
Mantenga los recipientes de aceite guardados.
Ubique las engrasadoras de forma horizontal.
Lleve históricos de consumo de lubricantes.
Mantenga las canecas de grasa tapadas.
Utilice respiradores en los tanques de aceite.
Use guantes para el manejo de lubricantes.
 
TOMADO DE www.fluiddeffensse.com
TOMADO DE WWW.DESCASE.COM
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Pregrado
Ingeniería Industrial
Pregrado
ANÁLISIS DE ACEITES 
Ingeniería Industrial
Pregrado
ANÁLISIS DE ACEITES 
TBN (Motor): Es la cantidad de aditivos alcalinos en el lubricante para neutralizar los productos ácidos de combustión 
TAN (Sistema hidráulico): El numero ácido total es la cantidad de ácido o de componentes de tipo ácido en el lubricante.
Ingeniería Industrial
Pregrado
ANÁLISIS DE ACEITES 
Se determina partículas metálicas que se incorporan al aceite y cuyo origen es la fricción, presión o corrosión de los componentes del motor o equipo. Se determina el contenido de los metales en (ppm) como:
Cobre
Hierro
Plomo
Cromo
Aluminio
Silicio 
Determinación de metales por absorción atómica 
Ingeniería Industrial
Pregrado
ANÁLISIS DE ACEITES 
Existen muchos elementos metálicos que se encuentran en los lubricantes pero ellos pueden ser agrupados de manera general en cuatro categorías básicas.
Metales de desgaste:
 producto de la fricción. Corrosión y/o deterioro de los componentes que integran el sistema.
Análisis espectrofotométrico
Ingeniería Industrial
Pregrado
ANÁLISIS DE ACEITES 
INTERPRETACIÓN DE LOS REPORTES 
DEL LABORATORIO
Ingeniería Industrial
Pregrado
Ingeniería Industrial
Pregrado
Lubricantes
La lubricación constituye una pequeña pero esencial importancia dentro de la actividad del mantenimiento. 
Es un factor vital para la vida útil de una maquinaria, ya que disminuye la fricción y el aumento de la temperatura.
Ingeniería Industrial
Pregrado
Acción del Lubricante
Ninguna pieza es completamente lisa, aun las piezas completamente pulidas, cuando estas son examinadas bajo microscopio muestran formas de serrucho.
Si una pieza gira dentro de otra, sin lubricación, habrá considerable fricción debido a la tendencia al acoplamientos entre partes rugosas.
La fricción genera calor y elevada temperatura reduce las cualidades de resistencia al desgaste hasta el punto en que se inicia el deterioro de las superficies de contacto.
Ingeniería Industrial
Pregrado
……Acción del Lubricante
El lubricante que se interpone entre las piezas, reduce la fricción debido a una película que evita el contacto entre las superficies.
La disminución de la fricción permite mayor libertad de movimiento y reduce enormemente la cantidad de calor generado.
Ingeniería Industrial
Pregrado
Análisis de Lubricantes
El análisis de lubricantes posee dos objetivos claros que son conocer el estado del aceite y conocer el estado de la máquina. 
Para el estado del aceite se realizan una serie de ensayos rutinarios de viscosidad, acidez, basicidad, análisis de aditivos, inspeccionesvisuales, etc. 
Para el estado de la Maquina se realizan espectrometrías, ferrografías y contenidos de partículas, estas aportan valiosa información del estado de los componentes de las máquinas que se bañan con lubricantes.
Ingeniería Industrial
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Análisis de Viscosidad
El análisis de viscosidad se realiza mediante el ensayo de viscosidad.
Ingeniería Industrial
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Análisis de las partículas de desgaste
Consiste en el análisis de las partículas de desgaste que contiene el aceite de lubricación con el fin de determinar el estado de la maquina.
Conteo de partículas.
Examen microscópico.
Karl Fischer.
Análisis Espectrométrico.
Ingeniería Industrial
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Conteo de Partículas
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Examen Microscópico
Ingeniería Industrial
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Análisis Espectrométrico
Ingeniería Industrial
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Ingeniería Industrial
Pregrado
Ingeniería Industrial
Pregrado
ANÁLISIS DE ACEITES 
Características del aceite DTE 100 heavy 100-MOBIL
Ingeniería Industrial
Pregrado
ANÁLISIS DE ACEITES 
Interpretación de reporte de laboratorio
Ingeniería Industrial
Pregrado
ANÁLISIS DE ACEITES 
Ingeniería Industrial
Pregrado
PREGUNTAS:
Participa en el chat o levantando la mano del ZOOM
66
Ingeniería Industrial
Pregrado
N° 1
Pregunta 1
N° 2
Pregunta 2
N° 3
Pregunta 3
¡Gracias!
Ingeniería Industrial
Pregrado
¡Gracias!
68
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