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    Mantenimiento y seguridad Mantenimiento y seguridad Document Transcript

    • UTMSistemas MecánicosUA2.- Mantenimiento y SeguridadIng. Sergio Medina Cámara 11
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 2Contenido1.- Generalidades del Mantenimiento Mecánico ................................................................................. 4 Mantenimiento Correctivo, preventivo y Predictivo ........................................................................ 4 Mantenimiento correctivo........................................................................................................... 4 Mantenimiento preventivo ......................................................................................................... 4 Mantenimiento predictivo........................................................................................................... 5 Mantenimiento autónomo .......................................................................................................... 5 Mantenimiento proactivo............................................................................................................ 6 Actividades de Planeación, Organización y Control .......................................................................... 7 Planeación .................................................................................................................................. 7 Organización ............................................................................................................................... 9 Integración ................................................................................................................................ 10 Ejecución................................................................................................................................... 10 Filosofía del Mantenimiento Productivo Total (MPT) ..................................................................... 10 Resumen ................................................................................................................................... 10 Historia y Desarrollo .................................................................................................................. 112.- Instrumentos de Verificación para Sistemas Mecánicos................................................................ 14 Falla y su Clasificación ................................................................................................................... 14 Mortalidad Infantil (Fallas Tempranas) ...................................................................................... 14 Tasa de Fallas Constante (Fallas Adultas) ................................................................................... 15 Fallas por Desgaste (Fallas Tardías)............................................................................................ 15 TECNOLOGÍAS DE DIAGNÓSTICO ................................................................................................... 15 Análisis de Vibraciones .............................................................................................................. 16 Análisis de Lubricantes .............................................................................................................. 17 Termografía .............................................................................................................................. 17 Ultrasonido ............................................................................................................................... 17 Monitoreo de Efectos Eléctricos ................................................................................................ 18 Generadores de Voltaje - Fusionadores ..................................................................................... 18 Penetrantes .............................................................................................................................. 183.- Conceptos Básicos de Tribología (lubricación) .............................................................................. 18
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 3 La tribología toma en cuenta aspectos como: .............................................................................. 18 Los factores que estudia la tribología ............................................................................................ 19 La Fricción ................................................................................................................................. 19 El Desgaste ................................................................................................................................ 20 Respuesta de la superficie al daño por deslizamiento entre dos cuerpos. .................................. 20 La Lubricación ........................................................................................................................... 20 CLASIFICACIÓN DE ACUERDO A SU ESTADO FÍSICO .................................................................... 214.- Planificación de Trabajos de Mantenimiento. ............................................................................... 26 El alumno realizará una investigación y descripción de los conceptos: ........................................... 26 Apoyándose en: ........................................................................................................................ 265.- Dispositivos de Seguridad en Sistemas Mecánicos ........................................................................ 27 El alumno elaborará un documento donde se identifique los elementos de protección de un sistema mecánico.......................................................................................................................... 27 Apoyándose en investigaciones por internet. ............................................................................ 27 REFERENCIAS ................................................................................................................................ 27
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 41.- Generalidades del Mantenimiento MecánicoMantenimiento Correctivo, preventivo y PredictivoMantenimiento correctivoEs la eliminación de las fallas a medida que éstas se presentan o sehacen inminentes. Las tareas que se desarrollan en este tipo de mantenimientoson fundamentalmente la reparación y el reemplazo. Su implantación es fácil ymuy barata, ya que no se requiere de análisis y estudios.El aplicar este tipo de mantenimiento representa altos gastos en manode obra y materiales, trabajo adicional, baja fiabilidad, altos riesgos y tiemposexcesivos fuera de operación de la maquinaria.Mantenimiento preventivoEs la detección de las posibles fallas y su corrección antes del tiempo enque se habrían presentado, o bien se hace la corrección de la falla en su faseinicial.La detección de las fallas se obtiene a partir de la tarea de inspección.Implementando este tipo de mantenimiento da como resultado un aumento dela producción, evita los paros no programados y las pérdidas económicas, yaque con anticipación se puede programar el paro de la máquina por un tiempodeterminado para efectuar las tareas de mantenimiento.El mantenimiento preventivo se debe desarrollar para que los bienes de laempresa puedan brindar las características de:· Calidad· Confiabilidad de funcionamiento· SeguridadEste tipo de mantenimiento puede ser también definido por el conjunto deactividades desarrolladas en un bien como son:
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 5· Maximizar el nivel de utilización de la máquina· Reducir el número de paros imprevistos· Tener mayor continuidad en la producción· Reducción de fallasBasándose en lo anterior se considera al mantenimiento preventivo como élmás ideal para partir hacia los otros tipos de mantenimiento como son elpredictivo y el productivo total.Mantenimiento predictivoEste tipo de mantenimiento se basa fundamentalmente en detectar unafalla antes de que ésta suceda, para dar tiempo de corregirla sin perjuicio alservicio. Hace uso para ello de instrumentos de diagnóstico como reportes,hojas de servicio, gráficos, etc.Otro aspecto del mantenimiento predictivo, es la observación deinformación más completa que se pueda usar para tomar decisiones enmomentos críticos.Con la aplicación del mantenimiento predictivo en la actualidad se halogrado eliminar los siguientes problemas:· Sustituir de forma rutinaria, partes costosas para asegurar la duracióndel equipo.· Predecir el tiempo útil de los equipos.· Preguntarse si el operador está siguiendo las instrucciones deoperación.· Suspender el servicio fuera de programa por fallas no previstas.· Otro punto importante en el cual también se basa este mantenimiento esel de observar y analizar la máquina cuando se realiza el mantenimientopreventivo a fin de predecir si una pieza tiene un tiempo de vida útil máscorto del determinado y así ser sustituía antes de que falle.Mantenimiento autónomo.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 6Se realiza cuando el departamento de producción participa conoperaciones de limpieza, inspección y ajuste. Realizadas por los operadores,los cuales, han sido entrenados a través de un programa paso a paso.Conocen los problemas comunes, el por qué y cómo evitarlos. Los operarios deproducción son prácticamente socios o elementos del personal demantenimiento, teniendo así como resultado la mejora global del rendimiento yconfiabilidad del equipo.Mantenimiento proactivoEl Mantenimiento Proactivo, es una filosofía de mantenimiento, dirigidafundamentalmente a la detección y corrección de las causas que generan eldesgaste y que conducen a la falla de la maquinaria. Una vez que las causasque generan el desgaste han sido localizadas, no debemos permitir que éstascontinúen presentes en la maquinaria, ya que de hacerlo, su vida ydesempeño, se verán reducidos. La longevidad de los componentes delsistema depende de que los parámetros de causas de falla sean mantenidosdentro de límites aceptables, utilizando una práctica de "detección y corrección"de las desviaciones según el programa de Mantenimiento Proactivo. Límitesaceptables, significa que los parámetros de causas de falla están dentro delrango de severidad operacional que conducirá a una vida aceptable delcomponente en servicio.El Mantenimiento Proactivo, establece una técnica de deteccióntemprana, monitoreando el cambio en la tendencia de los parámetrosconsiderados como causa de falla, para tomar acciones que permitan al equiporegresar a las condiciones establecidas que le permitan desempeñarseadecuadamente por más tiempo.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 7Actividades de Planeación, Organización y Control PLANEACION ORGANIZACION INTEGRACION EJECUCION CONTROLDefine todos los Estructura lo Selecciona al Cada una de las Se observaráatributos que planeado. Al personal idóneo partes hace su haciendoconsidera terminar el lo adiestra y propia labor en medicionesnecesarios para el conjunto está desarrolla coordinación con esporádicas,taller u oficina inanimado, y cada instruyéndolo en las restantes, analizando yque trata de parte que lo sus labores. obteniéndose con corrigiendo losestructurar forma no posee la Teóricamente esto la realización resultados,haciendo planos, “conciencia” de lo llegamos a un del objetivo repitiéndose elminutas que tiene que estado de según se había proceso cuantasexplicativas, hacer por la falta organización planeado. veces se requiera.programas, de recursos completa ypresupuestos, humanos que estática en la cualetc. ocupen sus todos los puestos. elementos tienen “conciencia” del cometido que deben realizar. PLANEACION ORGANIZACION INTEGRACION EJECUCION CONTROLObjetivos Puestos Selección Motivación MediciónPolíticas Hombres Inducción Comunicación ComparaciónProcedimientos Autoridad Adiestramiento Dirección AnálisisProgramas Responsabilidad Desarrollo Coordinación CorrecciónPresupuestosPlaneaciónObjetivoAl conjunto de una meta, más la acción correspondiente para conseguir ésta y el tiempo en que sedebe lograr, se le llama objetivo; éste es el resultado final al que se desea llegar. El objetivo orientalos esfuerzos del dirigente y aclara el panorama, facilitando la previsión de las acciones que hay quetomar para conseguirlo.Ejemplos de objetivos: • Reducir en un 5% los accidentes de trabajo para fines de junio próximo.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 8 • Aumentar la producción anual en un 7% con respecto al año anterior • Reducir tiempos de entrega 15% con respecto el año anterior, en un periodo de tres meses a partir de enero próximo.PolíticasEstas son normas que orientan las acciones gerenciales para poder conquistar el objetivo dentro delos límites que imponen los recursos de la empresa considerados en la planeación. También permiten una mejor delegación de la autoridad, ya que con las políticas establecidas yperfectamente conocidas, los supervisores, gerentes o mandos de cualquier nivel, pueden normar sucriterio facilitándoseles la toma de decisiones, pues están les indican, aunque en términos generales,los límites que deben observarse durante su actuación.ProcedimientosEl procedimiento es una serie de labores interrelacionados cronológicamente que constituyen laforma de efectuar un trabajo. Es necesario usar y estudiar a fondo los procedimientos una y otra vez para lograr su máximasimplificación. Los métodos corresponden a una parte de un procedimiento e indican la manera dehacer una labor específica, generalmente por un solo hombre. Cuando se quiere mejorar unprocedimiento es necesario estudiar cada uno de sus métodos, a fin de tratar de eliminarlos,sustituirlos o modificarlos.ProgramasLos programas son listas o gráficas que muestran claramente la interrelación de los recursoshumanos, físicos y técnicos, enlazados con el tiempo. Nos proporciona una línea de conducta que hade seguirse para alcanzar el objetivo; en ellos también se indica quien debe hacer el trabajo, cuándoempezarlo y cuándo terminarlo.PresupuestosCuando desarrollamos un plan podemos presuponer por ejemplo cuánto y qué tipo de personalnecesitamos para atender este proyecto, la clase y calidad de materiales a utilizar, su costo, etc.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 9 Se elaboran con base en los programas resultantes de la planeación y pueden indicarse en diferentesunidades y no exclusivamente la monetaria; así, pueden existir presupuestos de mano de obra, demateriales, de horas extras, de ventas, de producción, etc.OrganizaciónPuestos – Hombres El primer paso es la departamentalización, que consiste en listar todas las labores que se van arealizar, separarlas en grupos afines de funcionalidad, determinar las horas hombre de cada grupopara decidir cuántos puestos de esa categoría son necesarios. El siguiente paso es hacer el análisis de puestos para saber no solo las labores que corresponden acada uno de ellos, sino su descripción genérica, el grado de habilidad (instrucción, experiencia,destreza), esfuerzo (físico y mental), responsabilidad y las condiciones de trabajo a que van a estarsometidos los ocupantes de dichos puestos. De esta análisis nace un documento llamado descripciónde puestos el cual nos va a permitir hacer una buena selección de personal, programas deadiestramiento y desarrollo y la evaluación de puestos, lo cual nos ayudará enormemente en nuestraslabores administrativas. AutoridadEs la facultad de conseguir la acción de terceros. Para que un supervisor, gerente o director pueda dar ordenes razonables, es indispensable queestén seguros que el subordinado posee los recursos necesarios (físicos, técnicos y personales) parapoder cumplir con tales órdenes y además que se encuentre lo suficientemente motivado a fin de queexista en él la conjunción del querer y poder.ResponsabilidadObligación que tiene una persona de responder ante sus superiores, por su actuación durante eldesempeño de sus labores.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 10IntegraciónEl siguiente paso es definir que personas deben ocupar cada puesto y modularlas para obtener deellos recursos humanos verdaderamente calificados, y que cumplan no solamente cubriendo lasnecesidades del puesto, sino también cubriendo las expectativas o necesidades personales tantosíquicas como físicas; de tal forma que para conseguirlo la empresa ejecuta los siguientes pasos: • Selección • Orientación o Inducción • Adiestramiento • DesarrolloEjecuciónEs una acción del administrador (gerente o supervisor), para que sus subordinados se proponganalcanzar los objetivos establecidos en la planeación y estructurados por la organización.Filosofía del Mantenimiento Productivo Total (MPT)ResumenTPM: Por sus siglas en Ingles y MPT: por sus siglas en español"TPM es un proceso de transformación para la alta productividad" Es un concepto nuevo en cuanto al envolvimiento del personal productivo en elmantenimiento de plantas y equipos. La meta del TPM es incrementar notablemente la productividady al mismo tiempo levantar la moral de los trabajadores y su satisfacción por el trabajo realizado. Seemplean muchas herramientas en común, como la delegación de funciones y responsabilidades cadavez más altas en los trabajadores, la comparación competitiva, así como la documentación de losprocesos para su mejoramiento y optimización. Hoy con una competitividad mayor que nunca antes, es indudable que el TPM es la diferenciaentre el éxito o el fracaso para muchas empresas
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 11 El verdadero "secreto" del TPM está en la práctica disciplinada de métodos de análisis queayuden a:  Aumentar el conocimiento de todo el personal sobre los equipos y procesos.  Conservar y transferir el conocimiento existente en todos los sitios de la planta.  Ayudar a innovar permanentemente la organización.  Eliminar todo tipo de despilfarro existente en una planta industrial.  Crear capacidades competitivas desde los procesos industriales.Historia y DesarrolloManufactura de Calidad Total (TQM) Se deriva de los conceptos de calidad con que el Dr. W. Edwards Demings influyó tanpositivamente en la industria Japonesa. El Dr. Deming inició sus trabajos en Japón a poco de terminarla 2a. Guerra Mundial. Como experto en estadística, Deming comenzó por mostrar a los Japoneses cómo podíancontrolar la calidad de sus productos durante la manufactura mediante análisis estadísticos. Pero cuando la problemática del mantenimiento fue analizada como una parte del programade TQM, algunos de sus conceptos generales no parecían encajar en el proceso.Mantenimiento Preventivo (PM) Se desarrollaban horarios especiales para mantener el equipo en operación. Sin embargo,esta forma de mantenimiento resultaba costosa y a menudo se daba a los equipos un mantenimientoexcesivo en el intento de mejorar la producción.Mantenimiento Productivo Total (MPT).Surgió en Japón gracias a los esfuerzos del Japan Institute of Plant Maintenance (JIPM) como unsistema destinado a lograr la eliminación de las seis grandes pérdidas:
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 12 1. Pérdidas en las máquinas. 2. Pérdidas en mano de obra: ausencias y accidentes. 3. Pérdidas en métodos: en gestión de la empresa, pérdidas por movimientos, organización de la línea, transporte, ajustes y medidas. 4. Pérdidas en materia prima: materiales, rechazos, herramientas y moldes. 5. Pérdidas de energía: electricidad y gas. 6. Pérdidas en medio ambiente: emisiones y vertidos.OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO MPT  Cero averías en los equipos.  Cero defectos en la producción.  Cero accidentes laborales.  Mejorar la producción.  Minimizar los costes.CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL MPT  Acciones de mantenimiento en todas las etapas del ciclo de vida del equipo.  Participación amplia de todas las personas de la organización.  Es una estrategia global de empresa, en lugar de un sistema para mantener equipos.  Orientado a la mejora de la Efectividad Global de las operaciones, en lugar de prestar atención a mantener los equipos funcionando.  Intervención significativa del personal involucrado en la operación y producción en el cuidado y conservación de los equipos y recursos físicos.  Procesos de mantenimiento fundamentados en la utilización profunda del conocimiento que el personal posee sobre los procesos.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 13PILARES PRINCIPALES DEL MPT1 - Mejoras enfocadas o Kobetsu Kaizen.2 - Mantenimiento Autónomo o Jishu Hozen.3 - Mantenimiento planificado o progresivo.4 - Mantenimiento de Calidad o Hinshitsu Hozen.5 - Prevención de mantenimiento.6 - Mantenimiento en áreas administrativas.7 - Entrenamiento y desarrollo de habilidades de operación.Esquema del pilar Mejoras Enfocadas o Kobetsu Kaizen
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 142.- Instrumentos de Verificación para Sistemas MecánicosFalla y su Clasificación El concepto de falla la podemos definir como: La terminación de la capacidad del equipo pararealizar la función requerida; también lo podemos definir como la perdida de la disponibilidad de unapieza o una máquina. La tasa de fallas de una pieza del equipo varía estadísticamente durante su ciclo de vida. Estarelación por lo general muestra un patrón definido, denominado la curva de la tina de baño.Mortalidad Infantil (Fallas Tempranas) Ocurren al principio de la vida útil y constituyen un porcentaje pequeño del total de fallas.Pueden ser causadas por problemas de materiales, de diseño o de montaje.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 15Tasa de Fallas Constante (Fallas Adultas) Son las fallas que presentan mayor frecuencia durante la vida útil. Son derivadas de lascondiciones de operación y se presentan más lentamente que las anteriores (suciedad en un filtro deaire, cambios de rodamientos de una máquina, etc.).Fallas por Desgaste (Fallas Tardías) Representan una pequeña fracción de las fallas totales, aparecen en forma lenta y ocurren enla etapa final de la vida del bien (envejecimiento de la aislación de un pequeño motor eléctrico,perdida de flujo luminoso de una lámpara, etc.). La eficacia de un mantenimiento preventivo o planeado disminuye durante el período defallas aleatorias, que es el periodo más largo en la vida de servicio de una pieza de equipo. Para tenerlos componentes para reparar el equipo durante el periodo aleatorio de fallas, se deben vincular losdatos de fallas de los componentes y la política de ordenamiento de piezas. Para evitar tiempo muerto debido a la falta de disponibilidad de refacciones, se debe estimarel número de refacciones necesarias para la operación uniforme del equipo durante un periododeseado, y las refacciones deberán estar disponibles cuando ocurra una demanda de las mismas.TECNOLOGÍAS DE DIAGNÓSTICO Antes de la creación de tecnologías para evaluar la condición del equipo, los operadores y elpersonal de mantenimiento acostumbraban confiar en sus propios sentidos: • Tacto (temperatura, vibración, desgaste) • Olfato (temperatura, contaminación) • Vista (vibración, temperatura, alineación) • Oído (ruido, vibraciones, cavitación, desgaste) • Gusto (contaminación) El objetivo de la inspección era buscar una señal de falla inminente, de manera que lareparación pudiera planearse, programarse y completarse para minimizar el impacto en lasoperaciones y costo total. La dificultad clave en el empleo de los sentidos humanos es la subjetividad en la recopilaciónde los datos y su interpretación, y la cantidad de tiempo disponible para reaccionar después que sedetermina la condición.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 16Las técnicas de mantenimiento basados en las condiciones que se aplican más comúnmente son:  Análisis de Vibraciones  Análisis de Lubricantes  Termografía  Ultrasonido  Monitoreo de Efectos Eléctricos  PenetrantesAnálisis de Vibraciones La vibración puede definirse como el movimiento de una masa desde su punto de reposo a lolargo de todas las posiciones y de regreso al punto de reposo, en donde está lista para repetir el ciclo.El tiempo que se requiere para esto es su período, y el número de repeticiones de este ciclo en untiempo dado es su frecuencia. La severidad de la vibración se determina por la amplitud, o el máximo movimiento de suvelocidad pico y de su aceleración pico. El ángulo de fase a menudo se mide cuando se compara elmovimiento de una pieza que está vibrando con respecto a una pieza fija. Las máquinas vibrarán a lolargo de un amplio espectro de frecuencias. El análisis de vibraciones en el monitoreo de condiciones se realiza comparando lascaracterísticas de las vibraciones de la operación actual con respecto a una línea de referencia, la cualse midió cuando se sabía que la máquina estaba operando normalmente. La selección de losparámetros específicos a medir depende principalmente de la frecuencia de la vibración. Las técnicas para el análisis de vibraciones pueden utilizarse para vigilar el rendimiento delequipo mecánico que gira, realiza movimiento reciprocante o tiene otras acciones dinámicas. Entrelos ejemplos se incluyen las cajas de engranes, los rodamientos, motores, bombas, ventiladores,turbinas, transmisiones de banda o cadena, compresores, generadores, transportadores, máquinasreciprocantes y máquinas indexadoras.Los siguientes son tres tipos comunes de análisis de vibraciones:El análisis de vibraciones de banda amplia monitorea el tren total de la máquina y es útil para revisarinformación básica y tendencias, pero tiene un uso limitado en señalar áreas con problemas.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 17El análisis de vibraciones de banda octava es más útil, con el espectro dividido en una serie de rangosque pueden compararse con valores predeterminados para descubrir desviaciones en la frecuencia devibraciones.El análisis de vibraciones de banda estrecha es más útil como herramienta de diagnostico, con lacapacidad para determinar el área específica del problema y su causa.Análisis de Lubricantes Cuando se analiza el aceite de una máquina, existen varias técnicas diferentes que puedenaplicarse para determinar la composición química del aceite y buscar materiales extraños en él. La Ferrografía y la detección de virutas magnéticas examinan partículas de desgaste con basede hierro en los aceites lubricantes para determinar el tipo y grado del desgaste, y pueden ayudar aseñalar el componente específico que está desgastado. El análisis espectrométrico del aceite mide la presencia y cantidad de contaminantes en elaceite mediante el espectrómetro de emisión atómica u absorción. Es útil para determinar lapresencia no sólo de hierro, sino también de otros elementos metálicos y no metálicos que puedenestar relacionados con la composición de las diversas partes de la máquina, como rodamientos,cojinetes, anillos de pistones, etc. La Cromatografía mide los cambios en las propiedades de los lubricantes, incluyendo laviscosidad, punto de inflamación, pH, contenido de agua y fracción insoluble, mediante la absorción yanálisis selectivos.Termografía Obtiene la temperatura superficial mediante la medición de radiación infrarroja; determinaconexiones eléctricas deficientes y puntos peligrosos, desgaste del refractario en hornos y turbinas.Una cámara de rayos infrarrojos muestra variaciones en la temperatura superficial, calibrada paraproporcionar la temperatura absoluta o los gradientes de temperatura mediante variaciones enblanco y negro o a color.Ultrasonido Existen varias técnicas para las pruebas de ultrasonido, pero todas ellas se emplean paradeterminar fallas o anomalías en soldaduras, recubrimientos, tuberías, tubos, estructuras, flechas,etc. Las grietas, huecos, acumulaciones, erosión, corrosión e inclusiones se descubren transmitiendopulsos u ondas de ultrasonido a través del material y evaluando la marca resultante para determinarla ubicación y severidad de la discontinuidad. Esta técnica también se utiliza para medir la cantidad deflujo.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 18Monitoreo de Efectos Eléctricos Existen varias pruebas para determinar la corrosión empleando un circuito eléctrico sencillo,el cual se monitorea mediante instrumentación de diferentes grados de complejidad. El Corractorutiliza el método de polarización electroquímica en un recipiente con un líquido corrosivo. ElCorrometer utiliza la resistencia eléctrica a través de una varilla insertada en el entorno activo.Generadores de Voltaje - Fusionadores Los dispositivos más comunes utilizados para monitorear o probar los motores o losgeneradores son los generadores de voltaje, incluyendo fusionadores. Éstos miden la resistencia delaislamiento y aplican un voltaje de prueba que va de 250 a 10,000 volts.Penetrantes Los penetrantes electrostáticos y de tintes líquidos se utilizan para detectar grietas ydiscontinuidades en superficies provocadas en la manufactura por desgaste, fatiga, procedimientosde mantenimiento y reparación general, corrosión o desgaste general por agentes atmosféricos. Seaplica el penetrante y se permite que penetre en la anomalía. La superficie se limpia y así elpenetrante se revela mediante técnicas visuales, fluorescentes o electrostáticas.3.- Conceptos Básicos de Tribología (lubricación) Se deriva de la palabra griega tribos, “frotar o rozar”. Para entender a la tribología se requierede conocimientos de física, de química y de la tecnología de materiales. Las tareas del especialista entribología (tribólogo) son las de reducir la fricción y desgaste para conservar y reducir energía, lograrmovimientos más rápidos y precisos, incrementar la productividad y reducir el mantenimiento.La tribología toma en cuenta aspectos como:  El diseño.  Los materiales de las superficies en contacto.  El sistema de aplicación del lubricante.  El medio circundante.  Las condiciones de operación.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 19 P de ar Lubricante objetos en Pérdida de contacto material Superficie Medio AmbienteLos factores que estudia la tribología  La fricción entre dos cuerpos en movimiento.  El desgaste como efecto natural de la fricción.  La lubricación como un medio para evitar el desgaste.La Fricción Se define como la resistencia al movimiento durante el deslizamiento orodamiento que experimenta un cuerpo sólido al moverse sobre otro con el cual está en contacto ydepende de las características de las superficies.Las dos leyes básicas de la fricción son:1) La resistencia de fricción es proporcional a la carga.2) La fricción es independiente del área de deslizamiento de las superficies.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 20El Desgaste Es el daño de la superficie por remoción de material de una o ambas superficies sólidas enmovimiento relativo. Es un proceso en el cual las capas superficiales de un sólido se rompen o sedesprenden de la superficie. Es de esperarse que para aumentar la vida útil de un equipo se debe disminuir el desgaste almínimo posible. Sin embargo, es común que varios de ellos se den cita en un mismo evento. El deslizamientoentre superficies sólidas se caracteriza generalmente por un alto coeficiente de fricción y un grandesgaste debido a las propiedades específicas de las superficies.Respuesta de la superficie al daño por deslizamiento entre dos cuerpos. Una profundidad de la penetración (δ/R) pequeña no daña la superficie, una profundidad dela penetración (δ/R) grande causa gran daño a la superficie.La Lubricación Consiste en la introducción de una capa intermedia de un material ajeno entre las superficiesen movimiento, cuya función es disminuir la fricción y el desgaste. El término lubricante es muygeneral, y puede estar en cualquier estado material: líquido, sólido, gaseoso e incluso semisólido opastoso. Históricamente, el primer lubricante fue el sebo. Se utilizaba para engrasar las ruedas de loscarros romanos ya en el año 1400 a.c. Sin embargo, desde finales del siglo XIX más del 90% de todoslos lubricantes se derivan del petróleo o del aceite de esquistos, productos abundantes que puedendestilarse y condensarse sin descomponerse.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 21 Los lubricantes permiten un buen funcionamiento mecánico al evitar la abrasión oagarrotamiento de las piezas metálicas a consecuencia de la dilatación causada por el calor. Algunostambién actúan como refrigerantes, por lo que evitan las deformaciones térmicas del material.CLASIFICACIÓN DE ACUERDO A SU ESTADO FÍSICOSÓLIDOS: Se emplean cuando las piezas han de funcionar a temperaturas muy extremas y cuandointervienen elevadas presiones unitarias.SEMISÓLIDOS: Las grasas son dispersiones de aceite en jabón. Se emplean para lubricar zonasimposibles de engrasar con aceite, bien por falta de condiciones para su retención, bien porque laatmósfera de polvo y suciedad en que se encuentra la maquina aconseja la utilización de unlubricante pastoso.LÍQUIDOS: Llamados en general aceites lubricantes.GASEOSOS: Aire y Gases a presión.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 22
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 23¿Cuándo empleo grasa? La grasa se emplea generalmente en aplicaciones que funcionan en condiciones normales develocidad y temperatura. La grasa tiene algunas ventajas sobre el aceite. Por ejemplo: la instalaciónes más sencilla y proporciona protección contra la humedad e impurezas. Generalmente se utiliza enla lubricación de elementos tales como cojinetes de fricción y antifricción, levas, guías, correderas,piñonería abierta y en algunos rodamientos.¿Cuándo empleo aceite? Se suele emplear lubricación con aceite cuando la velocidad o la temperatura defuncionamiento hacen imposible el empleo de la grasa, o cuando hay que evacuar calor. El aceite,tiene su mayor aplicación en la lubricación de compresores, motores de combustión interna,reductores, motorreductores, transformadores, sistemas de transferencia de calor, piñonerascerradas, cojinetes de fricción y antifricción y como fluidos hidráulicos.Propiedades de los aceites lubricantes Debemos de conocer las propiedades de los aceites lubricantes, para poder determinar cualutilizaremos según la misión que deba desempeñar. Un buen aceite lubricante, a lo largo del tiempode su utilización, no debe formar excesivos depósitos de carbón ni tener tendencia a la formación delodos ni ácidos; tampoco debe congelarse a bajas temperaturas.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 24COLOR y FLUORESCENCIA: Cuando observamos un aceite lubricante a través de un recipientetransparente el color nos puede dar idea del grado de pureza o de refino y la fluorescencia del origendel crudo.DENSIDAD: La densidad de un aceite lubricante se mide por comparación entre los pesos de unvolumen determinado de ese aceite y el peso de igual volumen de agua destilada, cuya densidad seacordó que sería igual a 1 a igual temperatura. Para los aceites lubricantes normalmente se indica ladensidad a 15ºC.VISCOSIDAD: Es la resistencia que un fluido opone a cualquier movimiento interno de sus moléculas,dependiendo por tanto, del mayor o menos grado de cohesión existente entre estas.ÍNDICE DE VISCOSIDAD: Se entiende como índice de viscosidad, el valor que indica la variación deviscosidad del aceite con la temperatura. Siempre que se calienta un aceite, éste se vuelve más fluido,su viscosidad disminuye; por el contrario, cuando el aceite se somete a temperaturas cada vez másbajas, éste se vuelve más espeso o sea su viscosidad aumenta.UNTUOSIDAD: La untuosidad es la propiedad que representa mayor o menor adherencia de losaceites a las superficies metálicas a lubricar y se manifiesta cuando el espesor de la película de aceitese reduce al mínimo, sin llegar a la lubricación límite.PUNTO DE INFLAMACIÓN: El punto de inflamación de un aceite lo determina la temperatura mínimaa la cual los vapores desprendidos se inflaman en presencia de una llama.PUNTO DE COMBUSTIÓN: Si prolongamos el ensayo de calentamiento del punto de inflamación,notaremos que el aceite se incendia de un modo más o menos permanente, ardiendo durante unossegundos, entonces es cuando se ha conseguido el punto de combustión.PUNTO DE CONGELACIÓN: Es la temperatura a partir de la cual el aceite pierde sus características defluido para comportarse como una sustancia sólida.ACIDEZ: Los diferentes productos terminados, obtenidos del petróleo bruto pueden presentar unareacción ácida o alcalina. En un aceite lubricante, una reacción ácida excesiva puede ser motivo de unrefinado en malas condiciones. A esta acidez se le llama acidez mineral.ÍNDIE DE BASICIDAD T.B.N: Es la propiedad que tiene el aceite de neutralizar los ácidos formados porla combustión en los motores. El T.B.N. (total base number) indica la capacidad básica que tiene elaceite. Si analizamos un aceite usado el T.B.N residual nos puede indicar el tiempo (en horas) quepodemos prolongar los cambios de aceite en ese motor.DEMULSIBILIDAD: Es la mayor o menor facilidad con que el aceite se separa del agua, esto es, locontrario de emulsibilidad.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 25NORMAS DE LOS ACEITES LUBRICANTES PARA MOTORES  SAE (Society of Automotive Engineers) Sociedad de Ingenieros Automotrices  API (American Petroleum Institute), Instituto Americano del Petróleo  ASTM (American Society for Testing Materials), Sociedad Americana de Prueba de MaterialesNORMA S.A.E. La norma SAE J 300 definió lo que se denomina "Grado de viscosidad" para cada lubricanteEj.: S.A.E. 40 (grado de viscosidad para el verano). Cuanto más elevado es el número mejor es elmantenimiento de la viscosidad a altas temperaturas. En el caso de uso urbano o deportivo, o cuandola temperatura del aire es elevada, el motor soporta altas temperaturas que acentuarán dichofenómeno. También es importante para la protección del motor la utilización de un aceite que semantenga lo suficientemente viscoso. En frío, sin embargo, el aceite tiende a espesarse. Por ello, es importante que se mantengamuy fluido, incluso en temperaturas bajas, para que pueda distribuirse por el motor y proteger así laspiezas mecánicas que están en movimiento. En este caso, el aceite también debe facilitar el arranque.La viscosidad en frío se caracteriza, según las normas S.A.E por "Un grado de viscosidad invierno".Ej.: S.A.E.10W El número que indica el grado de viscosidad invierno es siempre seguido de la letra W(para "winter" que quiere decir invierno en inglés). Los aceites monogrado son utilizados cuando la temperatura de funcionamiento varía poco (oen aplicaciones especificas). Los aceites multigrado responden a la vez a una graduación de invierno y una de verano.Ej.: S.A.E. 10W 40 10W = Graduación de invierno y 40 = Graduación de verano El aceite multigrado esmenos sensible a la temperatura. Esto significa que en invierno permite un arranque fácil gracias a sufluidez.
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 264.- Planificación de Trabajos de Mantenimiento. Describir los elementos necesarios para la preservación y conservación de los sistemasmecánicos mediante la elaboración de programas de mantenimiento preventivo.El alumno realizará una investigación y descripción de los conceptos: 1. Programa de Mantenimiento 2. Orden de trabajo 3. Bitácora de Mantenimiento 4. Registro de Intervenciones 5. Hoja de VerificaciónApoyándose en: Dounce Villanueva, E., & J.F., D. P. (2005). Productividad en el mantenimiento industrial. México D.F.: CECSA. Duffua – Raouf – Dixon. (2004). Sistemas de Mantenimiento. Planeación y Control
    • Sistemas Mecánicos U2.- Mantenimiento y Seguridad 275.- Dispositivos de Seguridad en Sistemas Mecánicos Identificar los elementos de protección de los sistemas mecánicos de acuerdo a lasespecificaciones del fabricante y las normas de seguridad industrial que involucran el mantenimientomecánico. Verificar que los elementos de protección de un sistema mecánico cumplan con las normasde seguridad industrial.El alumno elaborará un documento donde se identifique los elementos deprotección de un sistema mecánico.Apoyándose en investigaciones por internet.REFERENCIASDounce Villanueva, E. (2005). La administración del mantenimiento. México,D.F.: CONTINENTAL.Dounce Villanueva, E., & J.F., D. P. (2005). Productividad en el mantenimientoindustrial. México D.F.: CECSA.Monchy, P. (2005). Teoría y práctica del mantenimiento industrial. Roma, Italia:MASSON.Dounce Villanueva, E. (2006). Un enfoque analítico del mantenimientoindustrial. México, D.F.: CECSA.Evans James R., L. W. (2008). Admnistración y control de la calidad. México,D.F.: CENGAGE.Newbrough, E. (1997). Administración del mantenimiento industrial,organización, motivación y control en el mantenimiento industrial. México, D.F.:Diana.