Tópicos de Mantenimiento
INDICE PROLOGO I: TOPICOS DE MANTENIMIENTO 1.1
Introducción
7
1.2.
Rodamientos
7
1.1.1
Rodamientos rígidos de bolas
7
1.1.2
Rodamientos de bolas a rotula, radiales, etc.
7
1.1.3
Dimensiones
7
1.1.4
Materiales usados en Rodamientos
9
1.1.5
Lubricación y Mantenimiento
10
1.1.6
Lubricación con grasa
10
1.2
Tratamientos Térmicos
12
1.2.1
Procesos de suavizado de metal
12
1.2.2
Proceso de endurecimiento de metales
12
1.2.3
Indicaciones para el tratamiento
13
1.3
Aceites y grasas
1.4.1. Lubricantes
13 13
1.4.2. Acción Hidrodinámica Hidrodinámica y formación de película película 14 1.4.3. Función de los lubricantes
15
1.4.4. Características físicas
16
1.4.5. Componentes mecánicos utilizados en lubricación
17
1.4.6. Grasas
23
1.4.7. Características de los lubricantes
25
1.4.8. Lubricantes pastosos grasas
27
1.4.9. Aceite lubricante
32
1.4.10. Glosario
45
1.4 Cuestionario.
46
II: INGENIERIA DE MANTENIMIENTO 2.1 Definición
47
2.2 Finalidad
47
2.3 Observación de mantenimiento
47
2.4 Eficiencia de mantenimiento
47
2.4.3 Tareas de mantenimiento mantenimiento
48
2.5 Tipos de mantenimiento mantenimiento
50
2.6 Evolución del mantenimiento mantenimiento
51
2.7 Medidas de mantenimiento mantenimiento
51
III: ORGANIZACIÓN DEL AREA DE MANTENIMIENTO 3.1 Necesidad de realizar trabajos de mantenimiento mantenimiento
59
3.2 Planificación del mantenimiento mantenimiento
59
3.3 Planificación del desarrollo
61
6
3.4 Confiabilidad, Mantenibilidad y Disponibilidad
62
3.5 Planificación de recursos
64
3.6 Programación del mantenimiento
68
3.7 Sistemas de ordenes de trabajo.
68
IV: MANTENIMIENTO PREDICTIVO Y TPM 4.1 Introducción
69
4.2 Mantenimiento predictivo
69
4.3 Costos de mantenimiento mantenimiento predictivo
69
4.4 Descripción de las Técnicas predictivas
71
4.5 Mantenimiento productivo total, TPM
76
4.6 Fallas crónicas y fallas esporádicas
80
4.7 Formación y adiestramiento para TPM
83
V: CONTROL DEL MANTENIMIENTO 5.1 Parámetros para el Control
85
5.1.1
Rendimiento
85
5.1.2
Utilización
85
5.1.3
Productividad
85
5.2 Sistema de Presentación de informes
87
5.3 Evaluación de Mantenimiento
87
5.3.1
87
Situación actual
6
5.3.2
necesidad de reducir gastos de mantenimiento 92
5.3.3
Potencial de mejoramiento
92
VI: DISEÑO TECNOLOGICO DE EMPRESAS DE REPACION Y MANTENIMIENTO 6.1 Introducción
95
6.2 Objetivo
95
6.3 Base técnica de producción
96
6.4 Funciones del desarrollo técnico
97
6.5 Orden de diseño de la empresa en servicio
100
6.6 Particularidades de explotación de vehículos
103
6.6.1 Etapas de explotación
104
6.6.2 Mantenimiento técnico
104
6.7 Orden de Diseño de Plantas
106
6.7.1 Clasificación de estaciones de servicio
107
6.7.2 Organización de trabajo en las estaciones de servicio 108 6.8 Diseño tecnológico de las estaciones de servicio.
114
6.9 Calculo Tecnológico de empresas de transporte
116
6.10 Calculo tecnológico de las zonas de producción
130
6
PROLOGO
El presente trabajo esta basado en las informaciones de libros, revistas, catálogos, artículos así como recomendaciones de los fabricantes de insumos, partes de maquinaria y equipos utilizados para el mantenimiento. Asimismo el objetivo principal del presente trabajo es que sirva como guía para los estudiantes de pre grado de Ingeniería en lo que se refiere a los Sistemas de Administración. Organización y Control del Mantenimiento para las diferentes áreas productivas que se dan en nuestro n uestro medio. La característica curricular no permite formar profesionales para una actividad en particular y por otro lado el tiempo es insuficiente, por ello el presente trabajo trata de dar todos los conocimientos básicos necesarios y suficientes que le sirvan de base para complementarlos con tratados específicos y a través de los sistemas de información modernos como son Internet, Cds, y otras formas. Por ello creo importante tratar en el primer capitulo un análisis de la mayoría de elementos, sistemas y partes comunes utilizadas en mantenimiento que den solides en su comprensión, uso de tablas, códigos y algunas experiencias sobre el uso,
6
Control y tratamiento (Fundición, tratamientos térmicos, aceros, grasas, lubricantes, rodamientos, primeros auxilios, seguridad industrial, pernos, perfiles estructurales, pvc, soldaduras, fajas, etc.) El desarrollo del capitulo II trata sobre las definiciones de mantenimiento, su evolución, clasificación, fines y
sobre
inspecciones, conservación y reparación. Mientras que él capitulo III se imparte la teoría sobre las formas de organización, planificación y Control dando énfasis en lo que se refiere a la confiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad, planificación de recurso y las OT. El desarrollo del capitulo IV esta dirigido a tratar las formas de aplicación
del
mantenimiento
predictivo
(Vibracional,
Ultrasonido, Termografia, Ferrografia, etc.) alcances del TPM y sus implicancias en el mantenimiento. En él capitulo V se analiza los paramentos utilizados para el Control del mantenimiento formas de calculo y tablas más utilizadas. Finalmente en el Capitulo VI se hace un análisis
del
mantenimiento del sistema automotor desde su organización, administración, Control y medio ambiente.
6
1 TOPICOS DE MANTENIMIENTO
6
1 INTRODUCCION:
La comprensión sobre las formas de mantenimiento a ser utilizadas están directamente relacionadas con entender las recomendaciones de los fabricantes, respecto a la mejor manera de utilización de tal manera que su rendimiento sea optimo, por este motivo en el presente capitulo se recomienda que los estudiantes preparen una exposición sobre los diferentes materiales
e
insumos
que
se
requieren
durante
el
mantenimiento. Dicha exposición debe contener entre otras cosas el nombre del producto, su clasificación, codificación si la utiliza, las recomendaciones del fabricante sobre la mejor forma de utilizar, asimismo el mantenimiento sugerido por el o los proveedores y finalmente la fuente de información. El objetivo principal desde mi punto de vista es que los estudiantes en su vida profesional se comuniquen en los términos técnicos y correctos con las personas que programan, ejecutan y administran mantenimiento. Seguidamente a forma de ilustrar se dan algunos ejemplos del contenido de las exposiciones que se desarrollaran durante la
6
Tópicos de Mantenimiento
Primera parte del curso, teniendo presente que las exposiciones debe ser completadas con las definiciones faltantes, cuadros y tablas que fueran necesarios para mejor información del resto de los estudiantes.
2 RODAMIENTOS
2.1 Rodamientos rígidos de bolas
Los rodamientos rígidos de bolas se usan en una variedad de aplicaciones particularmente amplia. Son de diseño sencillo, no desmontable, adecuados para alta velocidad de funcionamiento y requieren poca atención en servicio. Se producen los rodamientos rígidos de bolas en un gran número de diseños y tamaños que comprenden rodamientos de una hilera (1) y de dos hileras (2) de bolas.
2.2
Rodamientos de bolas a rotula Rodamientos de rodillos cilíndricos Rodamientos de rodillos cónicos Rodamientos axiales de bolas
2.3 DIMENSIONES Los fabricantes y los usuarios de rodamientos están interesados, por razones de costos, calidad y disponibilidad, la Organización Internacional de Normalización (ISO) ha establecido un plan de dimensiones para los rodamientos de series métricas (ISO 15 para rodamientos radiales exceptuando los de rodillos cónicos, ISO 355 para rodamientos de rodillos cónicos radiales de series métricas e ISO 104 para rodamientos axiales). El plan de dimensiones ISO para rodamientos radiales (exceptuando los rodillos cónicos) incluye, para cada diámetro normalizado del agujero, varias series progresivas de diámetros exteriores normalizados (Series de diámetro 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3 y 4, en orden creciente de tamaños). Para cada serie de diámetros han sido establecidas distintas series de anchuras (Series de anchuras 8, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7, en orden creciente de anchuras).
A las series de alturas en rodamientos axiales
(Series de alturas 7, 9, 1 y 2, en orden creciente de alturas). La combinación de una serie de diámetros con una serie de anchuras o de alturas se denomina serie de Dimensiones.
6
Cada serie de dimensiones está identificada por un número de dos cifras: la primera indica la serie de anchuras o de alturas y la segunda indica la serie de diámetros (1). En el plan de dimensiones ISO para rodamientos de una hilera de rodillos cónicos en series métricas, las dimensiones generales están agrupadas para determinadas gamas de ángulos de contacto (Series de ángulos 2, 3, 4, 5, 6 y 7, en orden creciente de ángulos). Las series de diámetros y de anchuras han sido establecidas basándose en la relación entre los diámetros exterior e interior, así como entre la anchura total del rodamiento y su altura de sección. En estos rodamientos, las series de dimensiones se obtienen combinando la serie de ángulos con una Serie de diámetros y otra de anchuras (2). Estas series de dimensiones se identifican por una combinación de una cifra (Serie de ángulo) y dos letras (la primera para la serie de diámetros y la segunda para la de anchuras). De acuerdo a esa tabla un rodamiento de la serie de dimensiones 21 diseñado para un eje de 160 mm de diámetro debe tener un diámetro exterior D = 270 mm. y un ancho B = 66 mm.
6
Tabla 1 Diámetro
Diámetro
Dimensiones series B
interior
exterior
d mm
D mm
11
21
31
41
160
270
51
66
86
109
170
280
51
66
88
109
180
300
56
72
96
118
190
320
60
78
104
128
200
340
65
82
112
140
Designaciones de rodamientos 5 dígitos
X X X X X Como regla, el primer dígito indica el tipo de rodamiento. El segundo y tercer dígitos indican la Serie de Dimensiones. El conjunto de los tres primeros dígitos indica la serie del rodamiento. Finalmente, los dos últimos dígitos multiplicados por 5 determinan el diámetro interior del rodamiento. Esta regla es aplicada a los rodamientos con diámetro interior desde 20 hasta 480 mm inclusive.
6
Ejemplo:
22214 d=14x5 = 70 mm Rodamientos de rodillos esféricos, serie 222
El primer dígito del rodamiento 22214 indica que es un rodamiento de rodillos
esféricos. El diámetro interior del
rodamiento de rodillos esféricos. El diámetro interior del rodamiento se obtiene multiplicando los dos últimos dígitos por 5 (14 x 5 = 70 mm). En la práctica internacional no se aplican en forma consecuente las recomendaciones ISO.
2.4 MATERIALES USADOS PARA RODAMIENTOS El rendimiento y la fiabilidad de los rodamientos vienen dados en gran medida por los materiales con los cuales se fabrican los componentes del rodamiento. Los aceros usados para los aros o arandelas de los rodamientos y los elementos rodantes deben tener el temple adecuado y una alta resistencia a la fatiga y al desgaste.
La estabilidad
estructural y dimensional de los componentes de los rodamientos deben ser satisfactorias a las temperatura de
6
funcionamiento previstas. En muchos casos, la elección de un acero en particular esta determinada por las técnicas utilizadas por el fabricante, por ejemplo, la de embutición para los casquillos de agujas, o ciertos tipos de rodamientos de agujas. Aceros de temple total
Contiene aproximadamente un 1% de carbono y un 1,5% de cromo. SKF ha jugado un importante papel en el desarrollo de los aceros de temple total para rodamientos, prestando especial atención a la pureza del acero. Los aceros de los rodamientos modernos tienen un contenido tan bajo de macro y micro inclusiones que hoy en día se reconoce que, en condiciones ideales, los rodamientos ya no fallan por fatiga. Aceros de cementación
Los aceros aleados al cromo-níquel y al cromo-manganeso con un contenido de carbono de alrededor del 0,15% son los aceros de cementación más comúnmente utilizados para los rodamientos. Aceros para los rodamientos SKF Aceros para rodamientos resistentes a altas temperaturas Aceros para rodamientos resistentes a la corrosión
6
Materiales para las jaulas Jaula normalizadas Jaula de poligamia Jaulas de acero Jaulas de latón Otros materiales usados para las jaulas
2.5 LUBRICACION Y MANTENIMIENTO Para que un rodamiento funcione de un modo fiable, es indispensable que esté adecuadamente lubricado al objeto de evitar el contacto metálico directo entre los elementos rodantes, los caminos de rodadura y las jaula, evitando también el desgaste y protegiendo las superficies del rodamiento contra la corrosión. Por tanto, la elección del lubricante y el método de lubricación adecuados, así como un correcto mantenimiento, son cuestiones de gran importancia.
2.6 LUBRICACION CON GRASA En condiciones normales de funcionamiento, en la mayoría de las aplicaciones, es posible utilizar grasa para lubricar los rodamiento. Cuando interese lubricar con grasa un rodamiento axial de rodillos a rótula.
6
La grasa presenta la ventaja con respecto al aceite de que es más fácil de retener en la disposición de rodamientos, particularmente con ejes inclinados o verticales, y también contribuye a la obturación de la disposición contra los contaminantes, la humedad o el agua. Un exceso de lubricante provoca un rápido aumento de la temperatura de funcionamiento, particularmente cuando los rodamientos giran a grandes velocidades. Por tanto, como regla general, solamente el rodamiento debe quedar totalmente lleno de grasa, mientras que el espacio libre que queda en el soporte debe llenarse parcialmente (entre un 30 y 50%). Las cantidades de grasa recomendadas
para la lubricación inicial de los
soportes de los rodamientos SKF se puede hallar en las tablas de soporte. Grasas lubricantes Las grasas para lubricación de rodamientos son aceites minerales o sintéticos espesados normalmente con jabones metálicos. Las grasas también pueden contener aditivos que mejoran algunas de sus propiedades. La consistencia de una grasa depende principalmente del tipo y de la concentración del agente espesante. Al efectuar la selección de una grasa, los
6
factores más importantes a tener en cuenta son la viscosidad del aceite de base, la consistencia de la grasa, su campo de temperaturas de funcionamiento, sus propiedades anticorrosivas y la capacidad de carga de la película lubricante. Viscosidad del aceite de base
La viscosidad del aceite de base de las grasas normalmente usadas para rodamientos fluctúa entre 15 y 500 mm²/s a 40°C. Las grasas basadas en aceites con viscosidad superior a estos valores desprenden el aceite con tanta lentitud que no permiten la adecuada lubricación del rodamiento. La máxima velocidad de funcionamiento que admite una grasa dada también depende de la resistencia al cizallamiento de la grasa que está determinada por el agente espesante. Los fabricantes de las grasas generalmente emplean un factor de velocidad nd m para indicar el límite de velocidad, donde n es la velocidad de funcionamiento y dm, el diámetro medio del rodamiento d m=0,5 (d+D). Consistencia
Las grasas se dividen en diferentes clases de consistencia de acuerdo con la escala del National Lubricating Grease Institute o escala NLGI.
6
Campo de temperaturas
El campo de temperaturas en el cual puede usarse una grasa depende en gran medida del tipo de aceite de base y agente espesante empleados, así como de los aditivos. Protección anticorrosiva, comportamiento en presencia de agua. Capacidad de carga
Para rodamientos muy cargados, por ejemplo en trenes de laminación, tradicionalmente siempre se ha recomendado el uso con aditivos EP ya que éstos aumentan la capacidad de carga de la película
de lubricante. Al principio, la mayoría de los
aditivos EP eran compuestos de plomo y, sin duda, puede afirmarse que ofrecían la ventaja de alargar la duración de los rodamientos en casos en que de no usarse estos aditivos la lubricación resultaba deficiente, por ejemplo en los casos en que k es inferior a 1. Miscibilidad
Es importante tener en cuenta la miscibilidad de las grasas cuando, por cualquier motivo, se hace necesario cambiar de
6
grasa. Cuando se mezclan grasas incompatibles, la consistencia, puede cambiar dramáticamente y la temperatura de funcionamiento máxima para la mezcla de grasas puede llegara ser tan baja en comparación con la de la grasa original, que existe la posibilidad de que se dañe el rodamiento. Relubricación
Los rodamientos necesitan relubricación cuando la duración de la grasa usada para lubricarlos es inferior a la duración prevista del rodamiento. Los rodamientos deben ser siempre relubricados en un momento en el que su lubricación sea aún satisfactoria.
Intervalos de relubricación
La cantidad de grasa necesaria para lubricar el rodamiento puede calcularse mediante
la ecuación que se indica a
continuación para aplicaciones en condiciones normales, es decir, cuando no se aplica calor externo. Gk = (0,3 ... 0,5) D B X 10 -4 Donde:
6
Gk = cantidad de grasa a suministrar continuamente, en g/h. D = diámetro exterior del rodamiento, en mm. B = anchura total del rodamiento (para rodamientos axiales, usar la altura total H), en mm.
3.TRATAMIENTOS TERMICOS PARA MEJORAR LAS PROPIEDADES DEL ACERO 3.1 PROCESOS SUAVIZADO DE METAL: Se consigue aplicando sólo calor y luego un enfriamiento lento de esto tenemos: a) Recocido: b) Normalizado: c) Revenido:
3.2
PROCESOS
DE
ENDURECIMIENTO
DE
METALES a. Endurecimiento por inducción: La profundidad del
endurecido depende de la potencia y del tiempo empleado.
6
b. Endurecimiento por flama: Las profundidades de
cáscara son de menos de 0.5 a más de 5 mm.
c. Carbonizado: Se consiguen profundidades de cáscara
de hasta 3 mm.
d. Cianurado:
Rara vez se tiene un espesor de cáscara mayor a 0.25 mm se requiere menos tiempo que para el carbonizado. Tipo de aleación
:c0.39 Cr5.1
Mn040 Mo1.3
V1.0 Si1.0% Color de identificación
: Amarillo - Rojo - Amarillo
Estado de suministro
: recocido: 230 HB
max.
Acero para trabajar en caliente, fabricado por el proceso especial ISODISC que le confiere gran homogeneidad, sin orientación de fibra y es prácticamente isótropo. De gran resistencia a la temperatura y al desgaste en caliente, de buena
tenacidad
y
resistencia
a
las
fisuras
por
recalentamiento. Refrigeración por agua.
6
Aplicación: Herramientas para trabajar en caliente sometidas a grandes exigencias,
especialmente para la
transformación de metales ligeros, como contenedores, liners, punzones, y matrices para extrusión de barras y tubos.
3.3 INDICACIONES PARA EL TRATAMIENTO Forjado
: 1100 - 900ºC
Recocido
: 750 - 800 ºC
Enfriamiento lento en horno 600 ºC : 1020 - 1080 ºC Temple
: 1020 - 1080 ºC
Enfriamiento: en aceite, baño de sal de 500 - 550ºC, aire comprimido Dureza obtenible
: al aceite 52 - 56 Rc al aire
50 - 54 Rc
Revenido
: 500 - 620 ºC
Nitruración . en baño de sal
: 580 ºC
6
4. ACEITES Y GRASAS SIN LUBRICACION
CON LUBRICACION
Fuerte Fricción (metálica)
Baja Fricción (Lubricante)
a) Gran perdida de potencia
Ligera pérdida de potencia
b) Desgaste destructivo
Desgaste reducido
4.1 Lubricantes: 1. Gases
= el aire
2. Líquidos
= el aceite
3. Semisólidos
= la grasa
4. Sólidos
=
cualquier sustancia con baja resistencia al corte como
grafito, micao películas superficiales inducidas por el lubricante. -
Los lubricantes 2 y 3 son los más comúnmente aceptados para el uso diario.-
-
Películas sólidas inducidas). Se utilizan en algunos lubricantes para engranajes.
Aceites y grasas minerales: -
Sintéticos
Hidrocarburos Parafínicos y nafténicos
-
Siliconas
6
Grasas con base de:
Esteres:
-
Flúor o cloro
-
Calcio
-
Sodio
-
Litio
-
Aluminio
-
Bario
-
Estroncio
-
Esteres de silicio
-
Esteres de ácidos bibasicos
-
Esteres de fosfatos
4.2 ACCION HIDRODINAMICA Y FORMACION DE LA PELICULA DE ACEITE la formación de la película de aceite depende de la viscosidad a. Sin movimiento aceite enreposo. b. Movimiento de la superficie superior y de las capas sucesivas de aceite. c. Igual que b,pero las superficies se han hecho queconverjan. La formación y conservación de la película dependen de: 1. Velocidad 2. Carga 3. Viscosidad del aceite
6
Formación de la película por compresión a)Como la superficie (A) por efecto de la carga se mueve hacia la superficie (B) el aceite entre ambas es comprimido y tiende a fluir fuera del área. Sin embargo, debido a su viscosidad, resiste el desplazamiento creándose una presión que soporta la carga para prevenir el contacto durante períodos cortos. En el buje del perno de un émbolo que experimenta las r pidas inversiones de la carga, el aceite proporciona un amortiguamiento momentáneo en el rea de presión. Una alimentación continua permite la formación repetida de esta "película comprimida" o amortiguante. Muchos cojinetes de apoyo en motores soportan cargas variables, tanto que la "Acción de Compresión" como la de "cuña" contribuyen a la formación de la película de aceite.
Viscosidad -
Aceite de baja viscosidad
- Aceite de alta viscosidad
(delgada como agua)
(espesa como melaza)
DEFINICION DE VISCOSIDAD: Viscosidad - Resistencia interna a fluir de un fluido sujeto a fuerzas externas.
TIPOS DE ADITIVOS
6
1
Antioxidante
2
Inhibidores de la corrosión
3
Inhibidores del desgaste
4
Detergentes
5
Dispersantes
6
Agentes Alcalinos
7
Inhibidores de herrumbre
8
Depresor del punto de fluidez
9
Mejorador del índice de viscosidad
10 Inhibidores de espuma 11 Agente de aceitosidad o modificador de la fricción 12 Agentes de extrema presión
6
RELACÍON ENTRE LAS ASOCIACIONES TECNICAS DE LA INDUSTRIA EN EL DESARROLLO DE NUEVAS ESPECIFICACIONES DE CALIDAD PARA LUBRICANTES
SAE Asociación de Ingenieros Automotrices Define la necesidad
API Instituto Americano del Petróleo Desarrolla el lenguaje al consumidor
ASTM Sociedad Americana de Pruebas de Materiales. Define los métodos y objetivos de calidad
6
3. FUNCIONES DE LOS LUBRICANTES: La selección y aplicación de los lubricantes esta determinada por las funciones que desarrollan, en muchos casos una función resulta la más importante apocando a las demás mientras que en otras el balance de funciones es el prevalecer. Puede decirse que en general las funciones del lubricante son: A. Funciones de Control: 1. Control de la fricción 2. Control del desgaste 3. Control de la temperatura 4. Control de la corrosión B. Funciones de Acción: 1.
Aislante (eléctrico)
2.
transmisión de potencia (hidráulico)
3.
Como amortiguador
4.
Remover contaminantes
5.
Formar un sello
La interdependencia de las funciones puede explicarse con un Ejemplo: Un lubricante que ofrezca un pobre control de la fricción no podrá controlar adecuadamente el desgaste y
6
aumentar su temperatura, disminuir su viscosidad, requerida suspender mas contaminantes, se oxida, etc. Los aceites lubricantes pueden dividirse por su aplicación en dos grandes grupos: Aceites de motor: Automotrices
Gasolina y diesel
AviaciónMarinos Ferrocarriles Aceites industriales: Textil
De proceso
Hidráulico Transformadores Turbinas Compresoras De corte esmerilado Equipos neumáticos Tratamiento térmico
Transferencia de calor
Equipos refrigerantes Engranajes Transmisiones automáticas Preservativos de corrosión
6
4.4 CARACTERISTICAS FISICAS Aceites 1. Viscosidad: Resistencia interna al movimiento; grado de consistencia. 2. Indice de Viscosidad: Cambio relativo de viscosidad con las variaciones de T 3. G E: Al compararse directamente con el agua, mediante una escala 4.
Abajo de 100
100 API
Arriba de 100
Más pesado
Gravedad
Más ligero
que agua
específico
que el agua
5. Punto de Inflamación: Medida de volatilidad; la menor temperatura a la que se puede inflamar el vapor. 6. Punto de Ignición: Temperatura mínima para una ignición sostenida. 7. Punto de Fluidez: Temperatura mínima a la que fluye el aceite por gravedad. 8. Color: 9. Residuo de carbón:
Residuo sólido, resultante de una
destilación destructiva.
6
Grasas 1. Consistencia: Dureza relativa; resistencia a la penetración. 2. Contextura: "tacto"; apariencia. 3. Adhesividad, tenacidad: Propiedad de pegarse o adherirse. 4.
Fibrosidad: Propiedad de formar hebra o filamento.
5.
Punto de fusión o de escurrimiento: T a la cual la grasa se vuelve liquida.
6.
Color:
Fórmulas de Conversión:
Gravedad API (gr)
=
Gravedad Especifica 60/60F =
141 .5 Gr . Esp.60 / 60 F
131 .5
141.5 Gr . API 131.5
Gravedad Especifica 60/60F significa gravedad especifica a 60ºF comparada con agua a 60ºF (Todos los puntos arriba mencionados arriba son pruebas estándar.)
6
GRASAS DEFINICION: Una grasa es una dispersión coloidal muy fina de un jabón metálico en un aceite mineral. El jabón es obtenido por la reacción de un ácido graso sobre una base.
TABLA Nº 1 CLASIFICACION DE GRASAS SEGUN NLGI (National Lubricating Grease Institute) NUMERO
PENETRACION ASTM trabajada)
NLGI
A 77 ºF
APARIENCIA
000
445
475
LIQUIDA
00
400
430
LIQUIDA
0
355
385
SEMI LIQUIDA
1
310
340
SEMI BLANDA
2
265
295
BLANDA
3
220
250
REGULAR
4
175
205
SEMI DURA
5
130
160
DURA
6
85
115
EXTRA DURA
6
4.5
COMPONENTES MECANICOS UTILIZADOS EN
LA LUBRICACION 1. LUBRICACION CON FLUJO LIBRE: La lubricación de las diversas partes requiere herramientas y medios adecuados para garantizar la lubricación correcta de las partes en movimiento. La ejecución de la lubricación puede realizarse en forma manual almacenando en los conductores respectivos una cantidad de aceite que fluya en un tiempo determinado. Los puntos a lubricar deben estar protegidos del ingreso del polvo e impurezas.
Componentes para una mayor duración del tiempo de lubricación. a)
Por goteo.
Los aceiteros por goteo permiten la dosificación mediante conductos regulados de acuerdo a la necesidad. Regulador Varilla Visor
6
b)
Mediante anillo lubricante.
El lubricante almacenado en el fondo de la cabeza es llevado a la parte superior del eje mediante giro del anillo.
c)
Forzada, mediante bomba de aceite.
La lubricación de los diversos puntos se garantiza debido a la presión ejercida sobre el lubricante, por una bomba y distribuida por unos conductos. El aceite es filtrado antes de ingresar a la bomba de lubricación. En una maquina, pueden encontrarse combinaciones de los sistemas de lubricación de flujo, libre, forzada y salpicadura.
d)
Mediante mecha lubricante.
La mecha humectada con el lubricante permite el traslado del tanque a los puntos en contacto.
2. Lubricación circulante: a)
Mediante salpicadura.
El lubricante permanece almacenado y se reporta a los diversos puntos debido al funcionamiento.
6
b)
Por émbolo o pin de contacto.
El rozamiento entre el pin y el eje dosifica el ingreso del aceite a las superficies en contacto.
PLAN DE LUBRICACION PARA UNA MAQUINA Para cualquier m quina, el fabricante proporciona un plan de lubricación diaria y periódica o de acuerdo al número de horas de trabajo. Es importante ceñirse a las indicaciones del fabricante, con relación a la viscosidad y otras características, el cual debe ser mantenido durante los cambios periódicos de lubricante.
LUBRICACION MEDIANTE ENGRASADO: El engrasado de partes que requieren este lubricante puede efectuarse manualmente o con engrasadores.
A.- APUNTES A continuación se hará una somera introducción en lo que a lubricantes se refiere la necesidad de su uso, diferentes tipos de ellos, sus propiedades, modos de empleo además de las solicitaciones a que están sometidos diversos mecanismos y equipos
6
Fricción Es la fuerza que se opone al movimiento de deslizamiento de dos superficies ocasionada por la irregularidad de las superficies La fricción es dependiente del área de contacto tiene naturaleza diferente en cuerpos en movimiento y en cuerpos estáticos La fricción ocasiona Desgaste Sobrecalentamiento Perdida de eficiencia En respuesta a este problema se utiliza la fricción para disminuir los efectos de la fricción
Lubricación Es colocar una película de lubricante entre dos superficies en contacto para limitar la fricción En consecuencia el lubricante debe de cumplir las siguientes funciones 1. Controlar la fricción limitando el contacto de las piezas 2. Reducir el desgaste producido por el contacto de las piezas 3. Limitar la temperatura
6
Dependiendo de la naturaleza de los mecanismos y aprovechando su propia naturaleza el lubricante cumple otras funciones como : 1. Controlar la corrosión 2. Amortiguar los golpes 3. Detergente 4. Protector
Propiedades Para cumplir estas funciones es necesario que en el lubricante puedan cuantificarse entre otras las siguientes propiedades que son las más importantes: 1. viscosidad Resistencia interna del fluido a que se desplacen unas capas del mismo con respecto a otras 2. Indice de viscosidad Medida del comportamiento de la viscosidad con respecto a la temperatura 3. Pour point Mínima temperatura a la que el fluido es capaz de fluir 4. Flash point Temperatura a la cual el fluido comienza a descomponerse en vapores 5. Contenido de ácido Medido en gramos de hidróxido de potasio necesarios para neutralizar el lubricante
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Aditivos Para que el lubricante pueda cumplir con las solicitaciones que se le imponen en muchos casos necesario agregar aditivos que mejoren una o varias de sus propiedades a continuación algunos tipos 1. Antioxidantes 2. Anticorrosivo 3. Incrementadores del índice de viscosidad 4. Incrementadores de la resistencia de la película de lubricación lo que le permite soportar mayores presiones de trabajo cuando debe de sellar cámaras como las de los motores de combustión o compresores
Tipos de lubricantes Fluidos a. Aceites minerales Son los que se obtienen de la destilación del petróleo crudo, el compuesto mas pesado que queda en la destilación del petróleo crudo el compuesto mas pesado (el crudo reducido que queda en el fondo de la torre de destilación) es el que sirve como materia prima de las bases de motor
6
b. Sintéticos Son lubricantes que se fabrican sin utilizar él petróleo, o para situaciones en las que el desempeño de los aceites no es optimo Siliconas para altas temperaturas y atmósfera corrosivas poli glicoles usado para aceites de motor con muy buenas propiedades de lubricación c. Fluidos hidráulicos
Usado para transmitir fuerza además
de lubricar d. aceites hidráulicos emulsiones agua aceite e. grasas Son mezclas de jabones y aceites f. grasa de litio g. grasa de sodio
Sólidos Son laminas de materiales sólidos que se colocan entre las piezas en contacto para situaciones particulares de lubricación Grafito - agua: moldes de fundición Grafito - solventes: empaques
B Lubricación de mecanismos Cojinetes Tipos de lubricación a. Lubricación en él limite contacto metal - metal con una interfase de aceite
6
b. Lubricación hidrodinámica sin contacto de las piezas que son separadas por una película de aceite c. Lubricación mixta situación intermedia de las dos anteriores d. Lubricante dependiendo de las condiciones podría ser un lubricante: SAE 20... SAE 70
Rodamientos Lubricante a. Por aceite b. Por grasa
Engranes Tipos de lubricación a. Salpicado para bajas velocidades b. Por bomba de aceite cuando el método anterior ocasiona que el aceite se mezcle con el aire c. Lubricante Aceites ISO 68... ISO 1100
Cadenas Tipos de lubricación a. Salpicado para bajas velocidades b. Por bomba de aceite cuando el método anterior ocasiona que el aceite se mezcle con el aire
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Lubricación manual o por goteo a. Salpicado para bajas velocidades b. Por bomba de aceite cuando el método anterior ocasiona que el aceite se mezcle con el aire -
C EQUIPOS Motores de combustión interna Solicitaciones Por la naturaleza de su trabajo están sometidos 1. Grandes presiones en los cilindros 2. Corrosión por la condensación e los residuos de la combustión 3. Altas temperaturas de trabajo 4. Abrasión por polvos 5. Arranque a bajas temperaturas Obviamente las condiciones anteriores sumadas a la gran cantidad e equipos existentes en el mercado hacen necesario tener una manera de evaluar los aceites para este uso
Clasificación SAE Tomando en cuenta la viscosidad de los aceites SAE presenta la siguiente nomenclatura SAE 20 W
6
Donde si existe el sufijo W, él numero indica la viscosidad medida en centi poise medida a -18ºC, si no existe el sufijo W, él numero indica la viscosidad cinemática medida en centi stokes medida a 100ºC Monogrados tienen índices de viscosidad bajas (65 100) se representan por las siglas SAE seguidas de una única medida que puede ser a -18ºC o 100ºC Multigrados Tienen índices de viscosidad mas altos se representan por las siglas SAE seguidas de dos mediciones a 18ºc y a 100ºC
API Se clasifican por la aptitud a superar pruebas permite que se incluyan nuevas clasificaciones conforme avanza la tecnología un aceite API tiene la siguiente nomenclatura
API SA Donde las siglas de API son seguidas de la calidad del aceite mientras más alta sea la segunda letra más apto es el aceite es decir:
API SA < API SB < API SC...
Como se puede ver esta aplicación va creciendo conforme crecen las solicitaciones de los motores
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Transmisión solicitaciones Golpes repentinos (choques) Desgaste Calentamiento
Tipos Existen dos tipos de sistemas de transmisión bien diferenciados
Transmisión mecánica Consiste en trenes de engranes que trabajan alternativamente en los que el amortiguamiento de los golpes se consiga colocando un aceite viscoso entre los engranes que además permite que cuando una parte de del tren no trabaje esta permanezca lubricada pues el aceite no fluirá rápidamente es común usar aceite SAE 90,SAE 140,SAE 250
Transmisión hidráulica Consiste en un sistema de conductos en los que el amortiguamiento del golpe se consigue haciendo circular aceite por estos conductos que a la vez sirven de comunicadores de presión Como podemos ver aquí se requiere una buena capacidad de fluir soportar presiones lo que hace que este liquido cumpla mas funciones de fluido hidráulico que a un lubricante
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Se suele usar aceite de muy baja viscosidad ISO 68
SAE 20W-20
ISO 46
SAE 10W
ISO 32
SAE 5W
La tabla anterior es una aproximación pues la norma SAE se permiten mayores tolerancias que la ISO
GRASAS La grasa es un aceite mineral que ha sido espesado o engrosado componiéndolo con jabón. Se mezcla una grasa álcali, o metal, de ordinario calcio, sodio, litio, bario, aluminio o plomo, con una grasa para formar la provisión de jabón. Esta última grasa puede ser de origen animal, vegetal o de pescado. Cuando ha sido preparada la base de jabón se agrega aceite mineral en cantidades pequeñas y se continúa la mezcla, siendo suministrado el calor durante todo el proceso por medio de una camisa de vapor. A medida que se incrementa el porcentaje de aceite mineral, la grasa se vuelve más blanda. Las grasas de sodio y litio son deshidratadas (menos de 1/4 por ciento de humedad), mientras que las grasas de jabón de cal contienen de 1 a 2 por ciento de humedad.
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La textura de una grasa se refiere a su estructura, tal como lisa o uniforme, fibrosa, esponjosa o de caucho. Las grasas de base de calcio son uniformes, las de jabón j abón de sosa son fibrosas o esponjosas, y las de jabón de aluminio son de textura correosa o de caucho.
Número de las grasas. Las grasas que caen dentro de ciertas lecturas de consistencia se clasifican, de acuerdo con números del National Lubricanting Grease Institute, como sigue: Nº
de 0
1
2
3
4
5
6
consistencia Apariencia
Semifluida
Semifluida
Media
Medio dura
Dura
Muy dura
De tipo bloque
Penetración
355 – 385
310 – 340
265 – 295
220-250
265-295
130-160
85-115
en
uso
o
trabajo
6
Los métodos de análisis de la ASTM (D128-47) permiten la determinación de los elementos constitutivos de las grasas que pueden ser comprendidas en las especificaciones. Tales elementos constitutivos son base y contenido de jabón, grasa, agua, remalladores, ceniza, álcali o ácido en exceso, materia no saponificable y contenido de aceite y lubricante. Dos grasas que arrojen el mismo análisis pueden mostrar diferencias marcadas en su comportamiento como lubricantes y en sus propiedades de estabilidad en almacenaje. Las grasas de jabón de sosa son más estables durante períodos de servicio mucho más largos que las grasas de base de cal. Las grasas a base de calcio son resistentes al agua. El método ASTM D942-50 se emplea para determinar la estabilidad de las grasas lubricantes en relación con su oxidación (véase tabla 2). Para aplicaciones especiales se añaden a las grasas aditivos minerales como grafito, talco, asbesto, negro de humo, mica, naftenato de plomo y polvo de cinc.
Aceites sintéticos. Ciertas especificaciones del gobierno norteamericano sobre resultados en servicio de los aceites y grasas lubricantes son tales que sólo son satisfechas por lubricantes sintéticos. Estos tiene estrechamente reguladas sus propiedades físicas, por
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ejemplo, punto de fluencia o derrame en -53°C., la volatilidad, la relación baja viscosidad/cambio de temperatura y las propiedades límites de lubricación a temperaturas de 230° a 260°C. se utilizan en aplicaciones específicas en que no son satisfactorios los aceites a partir del petróleo. Sus aplicaciones están limitadas por los precios de las siliconas (8 a 10 dólares por litro) y los diésteres (1.3 a 2.6 dólares por litro).
4.7 CARACTERISTICA CARACTERISTICA DE DE LOS LUBRICANTES: Para los lubricantes, como para muchas otras materias conocidas, se han establecido numerosos datos y características basadas en los clásicos métodos de investigación físicos y químicos. Desgraciadamente Desgraciadamente es imposible enjuiciar enjui ciar la aptitud de un lubricante sólo a base de estos datos, resultando imprescindible la comprobación práctica. A pesar de ello, no puede renunciarse al conocimiento de los l os mismos. Los datos característicos más importantes son:
Densidad. Para los aceites de engrase se encuentra la misma generalmente por debajo de 1 g/cm3; para cálculos de orientación puede contarse en 0,9. Es importante indicar la temperatura de medición. Alteración:
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Tabla 2. Características generales de las grasas Base del
Textura
jabón Calcio
Mantecosa
Punto de
t. max. continua
Efecto del
goteo ºC
a usar ºC
agua
93-107
79
Resistente
Usos primarios Lubricante industrial de fines generales para cojinetes y líneas de transmisión corriente
Sodio
Fibrosa o lisa
185
126
Susceptible En cojinetes bastos y fuertes que trabajan a baja velocidad; también en patines, curvas de vías y cojinetes de ruedas
Base
Bastante
174
mixta de
mantecosa y
y en aplicaciones especiales de ambos a altas y
Na y Ca
fibrosa
bajas temperaturas, según su composición.
Litio
Mantecosa o
190
121
149
Susceptible En todos los tipos de cojinetes de bolas y rodillos
Resistente
correosa Aluminio Algo mantecosa algo correosa pero
Lubricación de aeroplanos a temp. – 73 73 a 149ºC y muchas aplicaciones en automóviles e industrias.
93
65
Resistente
Aplicaciones especiales en que se desee resistencia a la fuerza centrifuga o adhesividad.
nunca fibrosa
6
Punto de inflamación y de combustión. El punto de inflamación es la temperatura a la cual se inflama por primera vez un aceite calentado constantemente en un depósito de ensayo, de características normalizadas, al acercar una llama viva (DIN 51 584). El punto de combustión es la temperatura a la cual un aceite calentado es capaz de continuar su combustión después de su inflamación. El punto de combustión se encuentra aproximadamente unos 30° - 40° por encima del punto de inflamación. Alteración:
Debido a sobrecargas térmicas o a la presencia de combustible puede descender el punto de inflamación de un aceite.
Punto de solidificación. Es la temperatura a la cual, por enfriamiento constante en un tubo de ensayo, no fluye ya un aceite bajo el efecto de la gravedad (DIN 51 583).
Viscosidad. La característica distintiva más importante de los aceites es la viscosidad o tenacidad. La medición de la mayor o menor viscosidad, de por sí ya frecuente y exteriormente perceptible, se realiza mediante la salida del aceite de viscosímetros contrastados con aparatos exactamente definidos (DIN 51 550 y 51 561).
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Lo que se determina es el tiempo de salida (viscosidad cinemática). Esta medición equivale proporcionalmente a establecer la resistencia al deslizamiento de dos capas líquidas vecinas. Una medida normalizada es el Centistokes (cSt). Asimismo está muy extendida la indicación en Engler, que compara el tiempo de salida del aceite con el agua a 20°. En muchos países, sobre todo los de origen inglés, prevalecen las indicaciones en REdwood-Sec (R) y Saybolt-Sec (S). Todos estos sistemas son convertibles entre sí. Por ejemplo, para valores superiores a 50 cSt = 7,58 E; en R = 30,7 E; en S = 34,11 E. Para valores inferiores deben consultarse las tablas de conversión (DIN 51 550). Para los cálculos de cojinetes es preciso conocer la viscosidad dinámica en Centipoises (cP), que se mantienen la multiplicación de la viscosidad cinemática en cSt por la densidad. Alteración:
a) Transitoria; el aceite resulta menos viscoso por calentamiento (fluido), más viscoso por enfriamiento (tenaz). Debido a ello, en toda indicación de viscosidad, es imprescindible consignar también la temperatura de medición. Por regla general, los
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aceites fluidos (de husillo) se miden a 20°, los semifluidos (de maquinaria, motores, engranajes) a 50° y los aceites muy viscosos (de cilindros, compresores de alta presión) a 100°F Farenheit (aprox. 38°C) y a 210°F (aproximadamente 100°C). b) Permanente; el aceite se vuelve espeso por envejecimiento (polimerización) y evaporación de sectores de fácil ebullición; asimismo por la presencia de hollín en los aceites usados en motores a explosión. Debido a la influencia de combustible (por ejemplo gasolina, gas-oil) el aceite se va diluyendo.
Materias extrañas sólidas. Se denomina así todas las materias extrañas insolubles en el aceite y que están contenidas en el lubricante; por ejemplo, polvo, hollín y similares (DIN 51 592).
Ceniza. El residuo de la combustión de un lubricante se denomina ceniza. A través de la misma pueden también reconocerse los aditivos solubles en aceite y las impurezas; por ejemplo, jabones metálicos, Dopes) contienen ya ceniza cuando están recién elaborados; lo mismo ocurre con las grasas lubricantes cuyos medios de saponificación se encuentran en forma de cenizas de Ca, Na o Li (DIN 51 508).
El punto de goteo de una grasa , de vaselina (grasa mineral) o de otra manera capaz de reblandecerse, es la temperatura a la cual se desprende la primera gota de la materia que se está
6
fundiendo en un recipiente normalizado (DIN 51 801). La determinación del punto de goteo sirve para enjuiciar su comportamiento al calentamiento.
Coeficiente de neutralización. En los lubricantes, es la cantidad en miligramos de hidróxido potásico que neutralizan los ácidos libres existentes en un gramo del lubricante (DIN 51 558). No deben existir en un lubricante ácidos minerales libres; en cambio, suelen presentarse ácidos orgánicos (ácidos de nafta) y grasos. Por envejecimiento se produce una formación de estos ácidos orgánicos. El aumento del coeficiente de neutralización es una medida del grado de envejecimiento; el coeficiente de neutralización solo, sin conocimiento del coeficiente del aceite del aceite nuevo, no permite juicio alguno, ya que cada tipo de aceite lubricante tiene, a partir del término de
su
elaboración,
un
coeficiente
de
normalización
determinado.
Coeficiente de saponificación. Es la cantidad en miligramos de hidróxido potásico que neutraliza los ácidos libres contenidos en un gramo de lubricante (véase 8) y que además saponifica los éteres y lactosas existentes (DIN 51 559). Los aceites tienen ya un coeficiente de saponificación en su estado de recién elaborados, según el contenido de grasa. Los aceites envejecidos muestran un aumento de dicho coeficiente.
6
Contenido de agua. Los Lubricantes son higroscópicos. El contenido de agua en los aceites (DIN 51 582) puede resultar muy perjudicial en transformadores y máquinas frigoríficas. Para esta clase de aparatos deben emplearse solamente "aceites secos". Las taladrinas y las grasas, en cambio, precisan un ligero contenido de agua.
Asfaltos duros. Se denominan así aquellos productos de la oxidación y polimerización de los aceites en bencina normal y que son al mismo tiempo insoluble en alcohol (DIN 51 557). Un mayor contenido en asfalto duro podrá provocar precipitaciones
asfálticas
o
bituminosas,
sumamente
perjudiciales en muchos casos.
Resumen de algunos datos analíticos importantes. En resumen, para una adecuada selección de lubricantes, sean aceites o grasas, deben considerarse, por una parte, las posibilidades de alteración arriba citadas, mientras que por la otra deben conocerse las características diferenciales de los mismos, con el fin de poder escoger con propiedad. Estas características diferenciales se indican a continuación.
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4.8 LUBRICANTES PASTOSOS. GRASAS Las grasas son dispersiones de aceite en jabón, se emplean para lubricas zonas imposibles de engrasar con aceite, bien por falta de condición para su retención, bien porque la atmósfera de polvo y suciedad en que se encuentran; la máquina aconseja la utilización de un lubricante pastoso. Su característica es el punto de goteo o temperatura mínima a la cual la grasa contenida en un aparato especial empieza a gotear. Tipos:
Grasas Cálcicas Aspecto mantecoso, son insolubles en agua, resisten 80°C y son muy económicos. Se emplean para lubricar rodamientos situados en los chasis de los automóviles y rodamientos de máquinas que trabajan a poca velocidad y a menos de 70°C.
Grasas Sódicas Tienen un aspecto fibroso, son emulsionables en agua, resisten 120°C y son poco fusibles. Se emplea para rodamientos en que no haya contacto con el agua.
Grasas de aluminio
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Son de aspecto fibroso y transparente, insolubles en el agua, muy adhesivas y muy estables, resisten hasta 110°C. Se emplean en juntas de cardán, cadenas engranajes y en sistemas de engrase centralizado.
Grasas de litio Son fibrosas, resisten bien el agua y pueden utilizarse des 80°C hasta 120°C. Se emplean para aplicaciones generales (rodamientos, pivotes de mangueta en automóviles) contienen si es necesario bisuelfato de molibdeno.
Grasas al Bario Son fibrosas y más resistentes al agua que las de litio, y su máxima temperatura es 180°C, para usos generales.
SISTEMA
DE
PROVISION
O
ENTRADA
DEL
LUBRICANTE a.- Engrasador sencillo b.- Engrasador con cámara de aire o presión por resorte c.- Prensa engrasadora (Prensa de alta presión con accionamiento manual). d.- Prensa engrasadora automática para múltiples lugares de engrase, cada uno de ellos graduable.
6
INDICACIONES ESPECIALES DE ENGRASE Con el fin de obtener rápidamente una idea general, en los siguientes epígrafes, antes de comenzar el texto, se indican los valores característicos de la clase de lubricantes en cuestión. Se advierte una vez más que estos valores característicos sólo determinan a los lubricantes de forma que se pueda hacer una selección entre muchos de ellos. Sin embargo, nada dicen en cuanto al real comportamiento durante el servicio; como por ejemplo, la resistencia al envejecimiento y el valor lubricante. Cada lubricante está determinado sobre la base de casos que se producen corrientemente en la práctica. Al existir condiciones de servicio extraordinarias, deberán elegirse otros lubricantes según corresponda a la modificación de las circunstancias. Para ello rigen generalmente las siguientes normas: CARACTERISTICA Temperaturas
ACEITE
mas Mayor
elevadas que lo corriente
viscosidad
GRASA Mayor punto de goteo, mayor estabilidad calorífica de la grasa
Temperaturas inferiores a Menor
Mayor estabilidad frigorífica de la
lo corriente
grasa
viscosidad
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Como norma debe aumentarse tanto más la desviación de los valores normales cuanto mayor sea la desviación de las condiciones corrientes de temperatura.
RODAMIENTOS CON GRASA SOLIDA Introducción De los problemas que se presentan a menudo en la utilización de rodamientos tenemos dos que son más comunes: - Presencia de contaminantes en el lugar donde están instalados los rodamientos: siendo los más comunes polvo, agua y otros líquidos. - A veces no es posible lubricar, así como es difícil instalar dispositivos para relubricarlos (p.e. graseras). Para solucionar estos problemas se recurre por ejemplo: - Colocar retenes, anillos de fieltro, sellos de laberinto u otro dispositivo. - Utilizar rodamientos sellados, siendo los de mayor hermeticidad, por ejemplo para los rodamientos rígido de bolas los sellos tipo LLU que son de material sintético: además todos los rodamientos con obturaciones vienen lubricados de fábrica.
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Características Entre las características más importantes podemos mencionar: - Son libres de mantenimiento: porque la grasa sólida retiene el aceite: de las pruebas efectuadas se halló que la pérdida de lubricante del rodamiento es menor del 5% (calculado del peso inicial de la grasa sólida), cuando el rodamiento está sujeto a la fuerza centrífuga del órden de 3000 G por cuatro horas. En los rodamientos comunes que son sujetos a las pruebas anteriormente descritas la grasa se sale al cabo de uno o dos minutos. - Excelente sellado: porque el rodamiento con grasa plástica de NTN del tipo llenado completo (Full pack) evite el ingreso de polvo y agua. - Bajo torque: en el tipo de llenado parcial una pequeña cantidad de lubricante es necesaria para mantener la rotación del rodamiento. En contraste con otros sistemas de lubricación el llenado parcial produce una pequeña resistencia a la rotación (Tabla Nº 2).
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Aplicaciones y ejemplos Como el producto es nuevo en el Perú, creemos conveniente sugerir algunas aplicaciones que están dando muy buenos resultados en otros países. Hay que tener en cuenta que la temperatura máxima de operación permisible sea inferior a 120°C, pero para condiciones de operación continua debe ser 30°C. Utilizar los rodamientos con grasa sólida en: - Máquinas que están instaladas al aire libre (expuestas a la lluvia por ejemplo). - En equipos en los que no es aceptable que la grasa se escurra del rodamiento (por ejemplo en la industria gráfica). - Donde se requiere aplicar constantemente grasa a los rodamientos (p.e. grúas montacargas). - Donde los rodamientos están sometidos a fuerza centrífuga. Entre algunas de las aplicaciones podemos mencionar: - Fajas transportadoras. - Máquinas lavadoras de botellas.
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- Máquinas para fabricación de alambre. -
Rodillos guías, entre otras.
Propiedades de la grasa sólida Características
Resultados de Pruebas
Dureza: Hs (Dureza de resorte) 75 (basado en JIS K6301) Fuerza de Compresión
3MP a (30 kgf/cm)*
* Carga necesaria para deformar un cilindro de prueba de 0.6x2 mm y 1 de espesor.
Pruebas de Torque resistente (Rodamiento 6204 LLB) -tem Grasa sólida
Torque x 10-4 N-m 1800 rpm
3600 rpm
7200
63
113
190
llenado parcial) Aceite mineral
230
385
550
Aceite Diester
90
315
403
-----------------------------------------------------------Prueba de Escurrimiento de Rodamiento sometido a Fuerza Centrífuga (3000 G). Rodamiento probado 6201 Rodamiento colocado verticalmente (B), esto es el plano vertical es perpendicular al plano horizontal de la fuerza centrífuga.
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Rodamiento colocado horizontalmente (A), esto es en el mismo plano de la fuerza centrífuga.
¿4.9 QUE ES EL ACEITE LUBRICANTE? Funciones : El aceite de motor realiza varias funciones básicas para poder proporcionar una lubricación adecuada: mantiene el motor libre y limpio de herrumbre y corrosión, actúa como refrigerante y sellante proporciona una película de aceite que reduce el contacto de metal contra metal y por lo tanto la fricción y el desgaste. Estas son sólo las funciones básicas del aceite. Pero los esfuerzos de una aplicación determinada y las condiciones especiales en las que se utiliza el aceite son las que determinan en gran parte las otras funciones que debe realizar el aceite lubricante. Por eso es de gran transcendencia la selección del aceite apropiado para el trabajo. La selección del aceite lubricante apropiado se debe basar en los requisitos del motor, la aplicación en la que se va a utilizar y la calidad de combustible disponible. Por ejemplo, los motores diesel normalmente funcionan a velocidades más bajas pero a temperaturas más altas que los motores de gasolina y estas
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condiciones llevan a la oxidación del aceite, la formación de incrustaciones y la corrosión de los metales de los cojinetes. Para que en estas condiciones el aceite pueda ejercer sus propiedades de lubricación y protección, hay que considerar también los aditivos en el aceite, pues las características finales de rendimiento dependen del aceite base y de los aditivos que se utilizan.
La cantidad o tipo de aditivos varía según las
propiedades del aceite base y el ambiente en donde se utilizará el aceite.
Propiedades : El aceite lubricante comienza con el aceite base. El aceite base es un aceite mineral que satisface los requisitos básicos de lubricación de un motor. Sin embargo, si no se fortifica, el aceite base se degrada y deteriora Se utilizan distintos aditivos químicos según el tipo de base del aceite ( parafínica, asfáltica, nafténica o intermedia ) Aditivos
Los aditivos fortalecen o modifican ciertas características del aceite base para permitir que alcance ciertos requisitos que están más allá de sus propiedades básicas.
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Los aditivos más comunes son: los detergentes, inhibidores de oxidación, dispersantes, agentes alcalinos, agentes antidesgaste, dispersantes del punto de fluidez y mejoradores de viscosidad. Damos a continuación una breve descripción sobre qué es lo que hace cada aditivo y como lo hace:
Los detergentes ayudan a mantener limpio al motor mediante
productos
de
oxidación
que
reaccionan
químicamente para detener la formación e incrustaciones de compuestos insolubles.
Los inhibidores de oxidación ayudan a impedir el aumento de la viscosidad, el desarrollo de ácidos orgánicos y la formación de materia carbonacea .
Los dispersantes ayudan a impedir la formación de sedimentos
diseminando
los
contaminantes
y
manteniéndolos en suspensión.
Los agentes alcalinos ayudan a neutralizar los ácidos. Los agentes antidesgaste reducen la fricción formando una película sobre las superficies metálicas.
Los dispersantes del punto de fluidez mantienen al aceite a bajas
temperaturas
impidiendo
la
acumulación
aglomeración de cristales de cera.
6
y
Los mejoradores de viscosidad ayudan a impedir el desleimiento del aceite cuando se alcanzan altas temperaturas. Número Base Total (NBT)
Para entender el NBT hay que conocer primero qué es el contenido de azufre en el combustible. La mayoría de los combustibles diesel contiene azufre en algún grado. El contenido de azufre depende de la cantidad de azufre existente en el petróleo crudo con el que se produjo el combustible y la aptitud en las refinerías de poder disminuir o eliminar dicho contenido. Una de las funciones del aceite lubricante es neutralizar los subproductos del azufre, es decir, los ácidos sulfurosos y sulfúricos, para así dilatas los efectos de la corrosión en el motor. Los aditivos del aceite contienen compuestos alcalinos formulado para neutralizar dichos ácidos. La medida de esta reserva de alcalinidad del aceite se llama NBT . Generalmente, cuanto más alto es el valor NBT, mayor reserva de alcalinidad o capacidad de neutralización de ácidos tiene el aceite.
6
Viscosidad La viscosidad es una de las propiedades más críticas del aceite. Se refiere al espesor del aceite o a su resistencia al movimiento uniforme de su masa. La viscosidad está en relación directa a la capacidad del aceite para lubricar y proteger las superficies que tienen contacto entre sí. Cualesquiera que sean la temperatura ambiente y la del motor, el aceite debe tener la suficiente fluidez como para asegurar una lubricación adecuada a todas las piezas movibles. Cuanto más viscoso (o espeso) es un aceite, más gruesa será la película de aceite que forme. Cuanto más gruesa sea la película de aceite, mejor permanecerá en la superficie que está lubricando. Sin embargo, si el aceite es demasiado espeso , a temperaturas bajas habrá demasiada resistencia al movimiento uniforme de su masa y por lo tanto no podrá fluir lo suficientemente rápido como para alcanzar las piezas que requieren lubricación. Por eso es vital que el aceite tenga la viscosidad apropiada, tanto en la más alta como en la más baja temperatura en la que se espera que va a operar el motor.
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Al aumentar la temperatura se aumenta el desleimiento del aceite. La medición de la proporción del desleimiento se llama “índice de viscosidad”
del aceite
(o VI) . Las modernas
técnicas de refinación y el desarrollo de aditivos especiales que mejoran el índice de viscosidad del aceite ayudan a dilatar el proceso de desleimiento. El sistema de clasificación de aceite estándar de la Sociedad de Ingenieros de Automotor (Society of Automotive Engineers “SAE” )
clasifica los aceites de acuerdo a su calidad
(mediante una designación alfabética, tal como CD) y a su viscosidad ( mediante un número ).
Limpieza La operación normal del motor genera distintos contaminantes desde partículas microscópicas de metal hasta productos químicos corrosivos. Si el aceite del motor no se mantiene limpio mediante el filtrado, estos contaminantes entran en el motor con el aceite. Los filtros de aceite han sido diseñados para impedir la entrada de esas peligrosas partículas al sistema de lubricación. El filtro, si se utiliza por más tiempo que el debido, se puede obstruir y
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un filtro obstruido hará que la válvula de derivación se abra y permita que entre el aceite sin filtrar. Cualquier partícula extraña que haya en el aceite llegará directamente al motor. Si una válvula de derivación queda abierta, las partículas atrapadas anteriormente por el filtro también pueden llegar a entrar en el motor. La obstrucción del filtro puede producir también la deformación del elemento de filtró que ocurre cuando hay un aumento en la diferencia de presión entre la parte externa y la interna de los elementos de filtro. La deformación puede llegar a romper o rasgar el papel y permitir que los residuos fluyan al motor y deterioren sus componentes.
Contaminación La contaminación indica la presencia de materiales o contaminantes indeseables en el aceite. Los ocho contaminantes más comunes son los siguientes: 1. Elementos de desgaste: son aquellos cuya presencia indica que una pieza o un componente se está desgastando. Entre
6
los elementos de desgaste se cuentan el cobre, hierro, cromo, aluminio, plomo estaño, molibdeno, silicio, níquel y magnesio.
2. Tierra y hollín:
La tierra puede penetrar en el aceite
lubricante impulsada por el aceite que sobrepasa los anillos de pistón y quedar adherida a la película lubricante de las paredes del cilindro.
El hollín es combustible que no se
ha llegado a quemar completamente. El humo negro y los filtros de aire sucios indican la presencia de hollín que hace que el aceite se ennegrezca.
3. Combustible. 4. Agua
:
Es un subproducto de la combustión y
generalmente sale por el tubo de escape. Si la temperatura del motor es insuficiente se puede condensar en el cárter.
5. Anticongelante de glicol etilénico. 6. Derivados y ácidos del azufre. 7. Productos de oxidación:
Los productos de oxidación
espesan el aceite y la alta temperatura del aire de admisión acelera la oxidación. 8. Productos de nitración:
Los producto de nitración
también espesan el aceite; la nitración es más pronunciada en los motores de gas natural.
6
Degradación Además de los contaminantes, hay también otros factores que disminuyen la eficacia del aceite. Estos factores que no contaminan el aceite, como el hollín o la tierra, pero que contribuyen a la degradación del aceite son: baja temperatura del agua de las camisa, alta humedad, nivel de consumo de aceite, carga del motor, inadecuada selección del combustible y métodos de conservación inapropiados.
¿ COMO REDUCIR LAS FALLAS DEL MOTOR RELACIONADAS CON EL ACEITE LUBRICANTE?
Contenido de azufre en el combustible La contaminación del aceite puede ser debida a muchas razones pero ninguna es más rápida en sus efectos deteriorantes que el ácido sulfúrico producido por el alto contenido de azufre en los combustibles. Hacer frente a los efectos del contenido de azufre en el combustible no es una tarea simple. Aunque la utilización de los lubricantes adecuados a intervalos apropiados reduce el grado del deterioro corrosivo, el desgaste del motor se aumenta notablemente cuando se utilizan combustibles con alto
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contenido de azufre. Estos combustibles no solamente producen ácidos que atacan químicamente al motor y producen desgaste corrosivo sino que también producen más cenizas que aumentan el riesgo de que se formen depósitos debilitantes. A continuación se indican cinco pasos que se deben seguir para combatir los efectos del azufre en el combustible: 1.- Sepa el contenido de azufre en el combustible. Para ello, infórmese periódicamente
mediante su proveedor o haga
analizar el combustible. El contenido del azufre puede cambiar con cada partida. Si no puede determinar el contenido de azufre, siga las pautas dadas en el paso 2. 2.- Seleccione aceite de motor clasificado por el Instituto de Petróleo Americano (API)
como CD o CE y que tenga el
valor de Número Base Total (NBT) que corresponde al contenido de azufre en el combustible. Si el combustible tiene menos de 0,5% de azufre, cualquier aceite CD o CE tiene suficiente valor NBT. si no conoce le contenido de azufre ( en E. U. A., Canadá y Europa Occidental así como en otros países en donde se limita el contenido de azufre en el combustible al 0,5%), utilice aceite con un NBT de 10 . En todas las otras zonas del mundo utilice aceite lubricante con un NBT de 20.
6
Nota : El porcentaje de azufre en el combustible afecta las recomendaciones del aceite lubricante. Para evaluar los efectos del azufre el análisis infrarrojo y el procedimiento ASTM D2896 se pueden utilizar para verificar las propiedades neutralizantes de residuos del aceite del motor. La formación de productos de azufre depende del contenido de azufre, del tipo de aceite, de la cantidad de gases que escapan al cárter, de la temperatura de operación del motor y de la temperatura ambiente. Por regla general, Caterpillar recomienda que el aceite de motor tenga un NBT 20 veces el porcentaje de azufre del combustible, pero esto se puede modificar si se efectúa un análisis del aceite usado. La eficacia de la formulación de un aceite depende de los aditivos que utiliza. Una formulación con aditivos balanceados con un valor bajo de NBT puede ser tan eficaz en la neutralización de los productos de azufre y en el desempeño general que algunos aceites con un valor alto de NBT a los que se formulan con aditivos sólo para aumentar el NBT . El análisis del aceite usado puede demostrar éstos resultados. 3.-Siga las recomendaciones y los intervalos estándar de cambio de aceite en el Manual de Mantenimiento correspondiente. En las zonas en donde el contenido de azufre en el combustible
6
supera el 1,5% por peso, utilice con un NBT de 30 y reduzca el intervalo de cambio de aceite a la mitad. 4.-Siga un programa A.P.A: Controle cuidadosamente los niveles de hierro (Fe) y cromo (Cr) . El análisis infrarrojo en un método excelente para poder determinar el estado del aceite usado, junto con el procedimiento ASTM D2896 para medir la alcalinidad de reserva (NBT). 5.- Asegúrese que la temperatura del agua de las camisas esté por encima de 79,5 ºC para reducir el ataque del azufre. Se recomienda una temperatura entre Seleccione el termostato
79,5 º C y 93,3º C .
adecuado para cumplir con los
requisitos mínimos de temperatura de operación.
Mantenimiento básico del sistema de lubricación Probablemente el paso más importante para impedir fallas relacionadas con el aceite lubricante sea estar constantemente alerta . Específicamente, hay que tomar en consideración los primeros indicios de problemas. Una forma de hacerlo es repasar las señales obvias de advertencia. Este tipo de verificación en donde se incluyen estos tres elementos claves se debe realizar frecuentemente :
6
1. Verificación externa del motor por cualquier señal de fugas de cualquier compartimento. 2. Verificación del manómetro de aceite. Un cambio en el registro del manómetro puede indicar desde una bomba de aceite defectuosa hasta una válvula de alivio de presión atascada. 3. Verificación del indicador del nivel de aceite. Un nivel bajo de aceite puede señalar un consumo excesivo, fugas o fallas de las tuberías de aceite. Otra importante regla general es seguir estrictamente los intervalos de cambio de aceite y filtro recomendados. Esto es muy importante sobre todo en la lucha contra la contaminación y degradación del aceite, especialmente con los combustibles de alto contenido de azufre.
Como advertir la contaminación: El análisis Periódico de Aceite (A.P.A.) es el mejor dispositivo para detectar la contaminación en el aceite. El A.P.A. es algo vital que debe agregar a su programa de mantenimiento. Si una muestra de aceite señala una concentración más alta que lo normal
de metales de desgaste, puede ser indicio de un
problema importante. Respecto al contenido de azufre en el
6
combustible, por ejemplo, la muestra de aceite que señale una presencia de hierro o cromo sin silicio más alta que lo normal indica un desgaste corrosivo anormal y que se debe utilizar un aceite con un NBT más alto. El A.P.A. incluye también el análisis infrarrojo. Este análisis mide los porcentajes permitidos de oxidación, nitración, derivados de azufre, sólidos disueltos y disolución de los agentes antidesgaste. Esta información puede indicar la causa probable del aumento de la contaminación por metales de desgaste, de la obstrucción de filtros, etc. El análisis infrarrojo también puede indicar que se está produciendo un deterioro por corrosión.
Medidas a tomar En algunos casos, puede ser necesario
tomar medidas
especiales . Cuando no se puede identificar rápidamente la causa de la falla como resultante de una concentración de contaminación en un punto determinado o por falta de aceite de un componente
en particular, pero sigue degradandose el
aceite, hay que tomar medidas adicionales . Entre los síntomas de posibles problemas se incluyen : acumulación de depósitos en los pistones, aumento de gas de escape, pulimento de los cilindros , agarrotamiento de los anillos rectangulares de pistón,
6
incrustaciones en las válvulas, obstrucción de los filtros, fallas de los cojinetes y aceite con mucho hollín o anormalmente negro. Se puede verificar estos síntomas mediante la siguiente combinación de acciones : 1.- Mantener la temperatura de salida del agua de las camisas a 79o C o más. 2.- Controlar el estado del aceite para asegurarse que el aceite proporcione la protección adecuada. Específicamente.: En los intervalos regulares de cambio de aceite recomendamos cuando se analiza el valor NBT (ASTM D-2896) : la cantidad máxima permisible de insolubles de Pentano (hollín, tierra, productos de oxidación ) es del 3%; la cantidad máxima permisible de insolubles de Tolueno (hollín, tierra) es del 2%; y la cantidad máxima permisible de solubles de Tolueno (material oxidado) es del 1%. En los intervalos regulares de cambio de aceite recomendados, la viscosidad del aceite usado, medida en centistokes (cSt) a 100 o C , no debe superar los 3 cSt de la viscosidad inicial del mismo aceite (ASTM D445) .
6
El análisis infrarrojo se utiliza para determinar el contenido de hollín, oxidación nitración y productos de azufre en el aceite usado. Para el programa A.P.A. de Caterpillar los límites están establecidos y se dan en porcentajes, el 100% establecido como el valor máximo. Se determina el contenido de metales de desgaste (cobre, hierro, plomo, aluminio, cromo y molibdeno y también el silicio y el sodio) en el aceite usado por medio de espectroscopia de absorción atómica o emisión de plasma. El análisis de tendencias define el límite máximo de los metales de desgaste. La cantidad máxima de combustible en el aceite lubricante se ha establecido de un 3% a un 4%. El probados de destello no demuestra cambios
en la llama cuando la cantidad de
combustible es de un 3%, la llama aumenta con una dilución del 3% al 4% y la llama destella cuando la dilución es mayor de un 4%. La presencia y la cantidad aproximada de agua en el aceite usado se puede determinar poniendo una gota de la muestra en un plato caliente ( la temperatura se debe mantener entre 230 o F y 250o F) . Esta prueba de chisporroteo indica la presencia de
6
agua cuando se producen burbujas en la superficie caliente (se permite un máximo de 0,5%). La presencia de glicol se determina mediante una prueba química (ASTM D2982). Cualquier indicio positivo es inaceptable. Todos los glicoles dan un indicio positivo. 3.- Controlar el índice de consumo de aceite. Un índice demasiado bajo de aceite de reposición aumentar
la
proporción
de
contribuye
degradación del
a
aceite
especialmente al finalizar el intervalo de cambio de aceite. Si el análisis A.P.A. muestra
una alta concentración de hierro
o cromo sin silicio, y las pruebas indicadas en el punto 2 son positivas, se debe ajustar el intervalo de cambio de aceite. 4.- Probar
el flujo de combustible, sus características de
combustión y contaminación mediante
un
análisis
del
combustible. Dicho análisis debe dar información respecto a la viscosidad, gomosidad, porcentaje de azufre, destilación punto
de enturbamiento, número
cetano, substancias
aromáticas, agua y residuos de sedimento y carbón. Si un motor tiene varias averías relacionadas con el aceite lubricante y no obtiene el rendimiento clasificado, Caterpillar recomienda tomar las siguientes acciones:
6
Utilice un lubricante “superior” CD o CE con niveles más altos de aditivos detergentes/dispersantes y una reserva adecuada de NBT para reducir al mínimo los depósitos de carbón. Las compañías petroleras pueden aconsejarle sobre el aceite de rendimiento CD o CE adecuado para la aplicación.
Siga trabajando con las compañías petroleras para ajustar el tipo de aceite de rendimiento CD o CE hasta alcanzar un rendimiento del motor satisfactorio y una vida útil aceptable. Si no se saben las causas de los problemas del motor, quizá la utilización de un lubricante superior no pueda Corregir la situación.
En este caso, puede ser necesario una mayor
asistencia del distribuidor Caterpillar para determinar la causa del problema y la acción correctiva apropiada.
6
ACEITES PARA MOTORES DE SERVICIO SEVERO Chevron Delo 100 Motor Oils SAE 20, 30, 40, 50 Excelente control de depósitos de alta temperatura Propiedades especiales antidesgaste a extrema presión Mantiene el rendimiento de los motores nuevos Protege contra el óxido, corrosión, barniz y lodo Grado SAE
20
30
40
50
222409
222403
222404
222405
30.6
30.2
29.9
28.0
Cinemática
68
106
147
224
cSt a 40o C
8.9
12.1
15.0
19.4
104
104
102
98
234(453)
255(487)
258(498)
260(500)
-33(-27)
-24(-11)
-24(-11)
-27(-6)
0.68
0.68
0.68
0.68
6.2
6.2
6.2
6.2
CPS No. Gravedad API Viscosidad
cSt a 100 o C Indice de viscosidad Punto Inflam., oC (oF) Punto Escurr., oC(oF) Cenizas Sulfatadas, P% TBN, ASTM D2896
6
Chevron Delo 300 Motor Oils SAE 15 W -40, 30, 40 Excelente protección en servicio diesel severo Control de depósitos y desgaste Protección de extrema presión Reduce costo de aceite Bajo costo de mantenimiento Más larga vida del filtro Alta estabilidad de oxidación Grado SAE
15W -40
30
40
CPS No.
224607
224603
224604
29.6
28.9
28.6
cSt a 40o C
108
106
147
cSt a 100 o C
14.0
12.1
15.0
Indice de viscosidad
130
104
102
-15/30
-
-
228(441)
238(459)
246(47
Gravedad API Viscosidad Cinemática
Viscosidad, ColdCrank, o
C/Poise
Punto Inflam., oC (oF)
5) Punto Escurr., oC(oF)
-33(-27)
-27(-17)
-21(-6)
Cenizas Sulfatadas, P%
1.43
1.63
1.67
TBN, ASTM D2896
12.3
13.8
14.0
6
Chevron Delo 400 Multigrade SAE 15 W - 40 Un aceite para todo servicio, diesel y gasolina Alta detergencia y bajo nivel de cenizas Extraordinaria estabilidad de oxidación Excelente dispersión del hollín Protege contra el desgaste de tren de válvulas Superioridad en la limpieza del motor
Grado SAE
15W -40
CPS No.
235101
Gravedad API
30.3
Viscosidad Cinemática cSt a 40o C
116
cSt a 100 o C
15.0
Indice de viscosidad
134
Viscosidad, ColdCrank, oC/Poise
-15/31.5
Punto Inflam., oC (oF)
218(424)
Punto Escurr., oC(oF)
-39(-38)
Cenizas Sulfatadas, P% TBN, ASTM D2896
<1 9
6
Chevron Delo 400 Synthetic SAE 15 W-40 Uso multipropósito en climas tipo Ártico Retiene grado de viscosidad durante servicio Excelente control de consumo de aceite Compatible con aceite de motor no-sintético
Grado SAE
OW -30
CPS No.
235195
Gravedad API
32.1
Viscosidad Cinemática cSt a -40 o C
11,000
cSt a 40o C
52.1
cSt a 100 o C
10.3
Indice de viscosidad
191
Viscosidad, ColdCrank, oC/Poise
-30/27.8
Punto Inflam., oC (oF)
228(439)
Punto Escurr., oC(oF)
-54(-65)
Cenizas Sulfatadas, P%
<1
TBN, ASTM D2896
9
6
Chevron ECO Heavy Duty Motor Oils SAE 15W - 40, 30, 40 Alta TBN/reservación de alcalina Bajo nivel de cenizas Alta estabilidad de oxidación Efectivas antiscuff aditivas
Grado SAE
15W -40
30
40
CPS No.
224428
2222429
222430
29.3
27.5
26.4
Cst a 40o C
108
112.4
153.8
CSt a 100 o C
15.3
12.0
14.6
Indice de viscosidad
150
95
93
-15/28
-
-
Gravedad API Viscosidad Cinemática
Viscosidad, ColdCrank, oC/Poise Punto Inflam., oC (oF)
224(437)
Punto Escurr., oC(oF)
-25(-13)
-18(0)
-15(5)
Cenizas Sulfatadas, P%
<1
<1
<1
7
7
7
100
100
100
TBN, ASTM D2896
232(450) 238(460)
Contenido de Aceite Re-refinado % Aceite Básico
6
Chevron ECO Motor Oil SAE 10 W-30 Valiosos recursos de ayuda para su conservación Alta estabilidad de oxidación Provee una estable viscosidad Efectivo detergente dispersante Alta TBN/ reservación alkalina
Grado SAE CPS No. Gravedad API
1OW -30 222427 29.3
Viscosidad Cinemática cSt a 40o C
63.3
cSt a 100 o C
10.5
Indice de viscosidad
155
Viscosidad, ColdCrank, oC/Poise
-20/29
Punto Inflam., oC (oF)
221(430)
Punto Escurr., oC(oF)
-33(-27)
Cenizas Sulfatadas, Wt% TBN, ASTM D2896
<1 5
Contenido de Aceite Re-refinado, % Aceite Básico
100
6
Chevron Supreme Synthetic Motor Oil Sae 5W-30 y 5W-50 Encendido rápido en clima frio Protección todo el año Economía del combustible Más millaspor cuarto Motores y sistemas de emisión limpios Larga vida del motor Temperatura de operación del motor más baja
Grado SAE
5W-30
5W-50
CPS No.
220112
220101
34.6
33.1
CSt a 40o C
64.9
112.7
CSt a 100 o C
11.3
17.8
-25/24
-20/31
Indice de viscosidad
169
175
Punto Inflam., oC (oF)
242(468)
238(460)
Punto Escurr., oC(oF)
-45(-49)
-39(-38)
Cenizas Sulfatadas, P%
0.71
1.50
TBN, ASTM D2896
5.2
11.9
Gravedad API Viscosidad Cinemática
Viscosidad, Cold Crank, oC/Poise
6
Chevron 2-Cycle Oil Fácil mezclado y mezcla estable con gasolina, aun a temperaturas bajo cero
Potente acción detergente provee excelente control de depositos
Bajos depósitos en camara de combustibles y lumbreras Sobresalientes protección contra óxido
CPS No. Gravedad API
226486 31.2
Viscosidad Cinemática CSt a 40o C
36.5
CSt a 100 o C
6.6
Viscosidad, Saybolt SUS a 100 oF
187
SUS a 210 oF
48.2
Indice de viscosidad
136
Punto Inflam., oC (oF)
96(205)
Punto Escurr., oC(oF)
-50(-58)
Cenizas Sulfatadas, P% TBN, ASTM D2896
0 6.5
6
Chevron 2-Cycle Oil TC-W3 Prolongada vida útil de las bujias Mezclado sencillo Motores excepcionalmente limpios Formulación con elevado punto de inflamabilidad Excelente protección contra el óxido
CPS No. Gravedad API
226477 32.0
Viscosidad Cinemática cSt a 40o C
27.5
cSt a 100 o C
5.4
Viscosidad, Saybolt SUS a 100 oF
151
SUS a 210 oF
44.3
Viscosidad, Brookfield, cP at-
4270
25oC Indice de viscosidad
134
Punto Inflam., oC (oF)
92(198)
Punto Escurr., oC(oF)
-39(-38)
Cenizas Sulfatadas, P%
0
TBN, ASTM D 2896
10
6
GLOSARIO A AGMA.- American Gear Manufacturers Association API .- American Petroleum Institute GRAVEDAD API .- Una escala de gravedad relacionada a la gravedad específica.
La prueba consiste en medir el
desplazamiento del líquido con un hidrómetro especialmente calibrado a cualquier temperatura deseada. Por medio de tablas, el valor medido es corregido a 60 oF. Los valores API son reportados en grados y hacen referencia a la gravedad a 60 o F. En el método API, la gravedad del agua es 10. Un número más alto que 10 significa que el producto es más liviano que el agua
ASTM.- American Society for Testing and Materials. C CENTISTOKE .-
cSt. Unidad de viscosidad cinemética
medida en viscosímetro de tubo capilar a temperatura y presión constante. 1 stoke = 100 centistoke. Una de las unidades de viscosidad usadas en la clasificación de viscosidad de aceite automotor - SAE j300 FEB 91 y sistema de viscosidad ASTM en lubricantes industriales fluidos.
I
6
ISO .- International Standards Organization ISO, VISCOSIDAD . -
Número que indica la viscosidad
nominal de un lubricante industrial a 40 oC según lo define el sistema estándar de viscosidad para lubricantes industriales fluidos ASTM D2422 . Esencialmente idéntico a ISO Standard 3448.
M MULTIGRADO, ACEITE. -
Aceite que cumple los
requerimientos demás de un grado de clasificación de viscosidad SAE y por lo tanto es indicado para uso en amplios rangos de temperaturas en lugar de un aceite monogrado.
S SAE.- Society of Automotive Engineers. SAE GRADOS DE VISCOSIDAD.- Sistema de clasificación de aceites de motor desarrollados por la SAE, basado en la medida de la viscosidad a -18oC, po el método ASTM D 2602 , o a 100 o C, por el método ASTM D 445.
T TBN .- Total Base Number (Número Básico Total ). Cantidad de aditivo básico en un lubricante. Un alto TBN es deseado en aceites de motor para prevenir desgaste corrosivo proveniente de la combustión. Puede ser medido por el Método ASTM D 664 (Número Básico Total ) o D 2896 (Valor Alcalino) . Estos métodos pueden dar valores diferentes para un aceite dado.
6
1.3. CUESTIONARIO Los estudiantes deberán preparar exposiciones de cada uno de los elementos, máquinas, insumos y materiales que se utilizan en mantenimiento, se proponen algunos temas:
Pernos Soldadura eléctrica Soldadura oxiacetilénica Fundición Moldeo Maquinas herramientas Aceros Pinturas Cables de elevación Cables de transporte de corriente Torres eléctricas Refrigerantes Contaminación Primeros auxilios Aguas Anticongelantes
6
Motores eléctricos Puesta a tierra Relés Refrigeración Calderos Combustibles minerales Combustibles ecológicos Filtros Tuberías Válvulas Neumática Accesorios de tuberías Bombas Compresores Fajas Primeros auxilios Seguridad en el trabajo Código de colores Nutrición
6
6
2 INGENIERIA DE MANTENIMIENTO
6
1. DEFINICION: Es la ciencia dedicada al estudio de la operatividad de las máquinas y equipos. Garantizar la disponibilidad de la instalación para atender el programa de producción con Calidad, productividad y asegurar costos adecuados
2. -FINALIDAD: Optimizar los recursos disponibles para el mantenimiento “Costos”
Eliminar
las
paradas
imprevistas
de
producción
“Disponibilidad”
Elaboración permanente de planes de mejoras del proceso de producción y mantenimiento “Calidad” Mantener o mejorar el rendimiento de los equipos Mejora de la calidad del trabajo realizado por mantenimiento mediante instrumentos y análisis de fallas Aumentar la calidad y productividad del área de mantenimiento Garantizar la seguridad del personal y de los recursos físicos.
3.-OBSERVACIONES:
6
1. El mantenimiento Sistemático debe mantener la capacidad de funcionamiento de las instalaciones y maquinaria con miras al cumplimiento del programa de mantenimiento. 2. Las averías se evitan tomando medidas preventivas además de gastos inútiles 3. Tomando las medidas adecuadas de mantenimiento se disminuye la cantidad de averías cautelando la integridad física del operario 4. Con un trabajo de mantenimiento adecuado se obtiene la seguridad requerida. 5. Mantenimiento debe disponer de personal profesional o darle la formación adecuada. 6. Se debe coordinar los trabajos de mantenimiento con el resto de la empresa. 7. La planificación debe estar de acuerdo al nivel técnico de las instalaciones y de la maquinaría adaptándolas si se realizan modificaciones.
4. EFICIENCIA DE MANTENIMIENTO
6
E
K XC YT zD
Donde: K Periodo de análisis (Anual, semestral ) X Costo total general Y Costo total de tiempo perdido Z Costo total de desperdicio C = Costo Total/Costo reposición D = Desperdicio/Producción buena T = Tiempo Perdido/Tiempo de producción Condiciones de uso:
Es < Eb
Eb: Año base 100%
Es = Eb
Es: Eficiencia esperada
Es > Eb
4.1 ACCIONES DE MANTENIMIENTO Para conseguir los objetivos se deben tomar las siguientes acciones: 1) Efectuar intervenciones especializadas preventivas y correctivas a fin de mantener su eficiencia en forma parcial o completa. 2) Crear una organización adecuada, trabajo, plazos, materiales y la programación. 3) Establecer las negociaciones con empresas externas sobre trabajos concretos, controlar la calidad de la ejecución.
6
4) Actualizar los métodos de ejecución de mantenimiento. 5)
Capacitación permanente.
6) Participar activamente en los montajes 7) Mantener la seguridad en general.
4.2. PROBLEMAS A RESOLVER Para alcanzar los objetivos trazados se debe resolver lo siguiente: 1. Determinar los tipos de mantenimiento. 2. Dimensionar medios técnicos y humanos de mantenimiento. 3. Calificar los trabajos externos. 4. Establecer mediante datos cuantitativos la calidad y cantidad de recambio. “Stock mínimo de repuestos”
5. Establecer la cantidad de mantenimiento se debe realizar en un periodo.
6
MAQUINAS Inspeccionadas Programadas Averiadas
PROCESO DE MANTENIMIENTO
INFRAESTRUCTURA
SUMINISTROS
MATERIAL
REPUESTOS
DISPONIBILIDAD DE SISTEMAS + PRODUCTIVIDAD EMPRESARIAL
MANO DE OBRA
SERVICIOS TERCEROS
CAPACITACION
6
4.3. TAREAS PROPIAS DE MANTENIMIENTO: 1. Evitar y suprimir averías. 2. Mantener capacidad de rendimiento y su valor Las averías se definen como modificaciones desventajosas de los recursos físicos producidas por:
Deformación Corrosión Aflojamiento Desgaste Rotura Las averías más frecuentes se producen por: Defectos de fabricación Fallas de operación Deterioro normal Envejecimiento Falta o ausencia total de mantenimiento Creando las consecuencias siguientes: Interrupción de la producción Disminución de la calidad de los productos Depreciación de los recursos físicos Riesgos de accidente Costos de mantenimiento Averías posteriores
6
El fabricante diseña sus máquinas con miras a: Confiabilidad Sistemas de Mantenimiento El usuario pude contribuir a evitar las averías sí: Utiliza y opera adecuadamente las instalaciones Realiza el mantenimiento adecuado
4.4. DECISIONES DE MANTENIMIENTO a)- En Función del Costo Total Si: CTMP < CTMC MP CTMP > CTMC MC
$ CTMIN
CTMP
CTFALL 1
2
3
4
nivel
b)- Considerando Niveles de Mantenimiento Donde: CT = CTMP + CTFllas
6
c)- Considerando Tiempos de Parada CTPARADA CTPARADA
CTMAN TPMAX d) Procedimientos experimentales Para mant. Correctivo……
CT/Periodo = CTfallas/E(n)
Para mant. Preventivo……. CT/periodo = 1/n[Cmp + CTf(Pn)
Utilizando la probabilidad de falla E(n)= n F(n) número esperado de periodos entre fallas F(n)= Probabilidad de falla en el periodo n (hr, días, años) Cmp= Costo por mantenimiento preventivo por periodo CTf= Costo por fallas Pn= Probabilidad de falla esperada en el periodo n = F1 + F2 +…+FN
+P1FN-1
6
e)- Considerando Stock de repuestos BIR : Bajo índice de reposición, caros , poca cantidad, control de calidad alto INR : Indice Normal de reposición, costo y cantidad intermedia, calidad media AIR : Alto índice de reposición, baratos, gran cantidad, calidad mínima
4.5. METODOS DE SOLUCION PARETTO : BIR, INR, AIR OPTIMO : BIR ANALISIS DE INVENTARIOS: BIR, INR
% 100 95 75 BIR 15
INR
AIR 40
100
Cant
6
5. TIPOS DE MANTENIMIENTO Mantenimiento Correctivo Mantenimiento Renovativo Mantenimiento Preventivo Mantenimiento Predictivo TPM Mantenimiento Productivo Total Ciclo Mundial
5.1. MANTENIMIENTO CORRECTIVO Trabajo de reparación a componentes de bajo costo Mant. correctivo reducido por inspecciones aumenta su disponibilidad
5.2. MANTENIMIENTO RENOVATIVO Se realiza cuando el equipo o máquina debe ser sacada de la línea por: Desgaste Modernización Reingeniería
6
5.3. MANTENIMIENTO PREVENTIVO Servicios periódicos al equipo Lubricación Cambio de piezas o componentes Intervalo en Hrs, días, semanas, meses inicialmente debe ser modificado La tendencia es realizar TPM
5.4. MANTENIMIENTO PREDICTIVO Utilización de aparatos de prueba sofisticados para predecir alguna falla Elimina el standard de cambio de piezas
5.4$$$$
Mantenimiento proactivo
5.5. MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL Optimiza la efectividad del equipo Mantenimiento autónomo
5.6. MANTENIMIENTO CLASE MUNDIAL Ejecución y administración de mantenimiento Mantenimiento eficaz y eficiente Conforme el programa de mantenimiento progresa se nota que todos los tipos de mantenimiento tienen su lugar en la organización. Costo del equipo Pérdidas de producción Horas hombre pérdidas
6
Costo de mantenimiento preventivo
6. EVOLUCION DE LOS TIPOS DE MANTENIMIENTO Computadora Tipo Mantenimi Microcomput TPM Predictivo Predictivo
clase mundial
Preventivo Preventivo Correctivo
Preventivo Correctivo
Correctivo
Correctivo
< 70
70 - 80
80 - 90
90 - 94
año
7. MEDIDAS DE MANTENIMIENTO: Inspección Conservación Reparación Estado real : Estado físico Estado teórico : Estado en un caso según se ha establecido La inspección sirve para evaluar el estado real La conservación se pretende conservar el estado teórico. los trabajos de reparación son restaurar el estado teórico
6
Se establece que las medidas preventivas son la inspección y la conservación mientras que el trabajo de reparación corresponde a una medida provocada por una avería
7.1. INSPECCION Son todas las medidas que sirven para averiguar y evaluar el estado real de los equipos de producción y los edificios Se tiene básicamente 3 tipos de inspecciones: Requeridas por el fabricante A falta de documentación histórica del equipo Durante las reparaciones Durante las inspecciones se deben tener los siguientes criterios Capacidad de funcionamiento (estado real = estado teórico) Seguridad
(normas vigentes)
Valor
(Costos actuales)(valorización)
Las inspecciones se puede llevar de dos maneras Forma sensorial
(oyendo, viendo, palpando, oliendo)
Aparatos de medición
(temperaturas, suavidad de marcha,
Gc, Oscilaciones, medidas) Ejem: 1. Controlar con el oído el ruido que hace una máquina en funcionamiento. 2.
Medición del juego del rodamiento de una máquina herramienta
6
Las consideraciones más importantes del MP costo programa VS costo equipo. Ejm: Una máquina de $ 25,00 no requiere inspección Una máquina de > $ 100 si requiere ser inspeccionada
Avería
Control limite
% Desgaste Limite de control vs. Desgaste Mantenimiento Horas-hombre
6
Tiempo Costo inicial disminuido por un adecuado MP
6
MANTENIMIENTO Escriba aquí el cargo
INSPECCION Averiguar el Estado Real
CONSERVACION Conservar el Estado Teórico
REPARACION Restaurar el Estado teórico
COINCIDE EL ESTADO REAL
SI
CON EL ESTADO TEÓRICO
NO
Costos de Mantenimiento
Equipo disponible Efectos del Mantenimiento correctivo sobre la disponibilidad del equipo
6
COSTO DE PRODUCCION EN DOLARES
Costo rremplazo
COSTO REPARACION
COSTO OPERACION
1
2
3 TIEMPO
COSTO EFECTIVO DEL MANTENIMIENTO RENOVATIVO GUIAS PARA LAS INSPECCIONES 1. Inspeccionar un ítem que ocasione una reparación mayor 2. Accesorios de plantas, luz pisos o techos que interfieran con la producción. 3. Equipos con vida útil sin mantenimiento preventivo no requieren inspección
FRECUENCIAS DE LAS INSPECCIONES 1.- Largas
2., Correctas (Raras)
3.- Cortas
6
En general la formula a ser usada para determinar la inspección es: FMP
D. A B C E . P.
Donde: FMP: Factor de inspección D : Número de averías por año A: Costo de reparación de las averías B : Costo de la pérdida de producción C: Costo de reparación de otros elementos E : Costo de la actividad del MP (promedio) P: Número de ciclo MP al año Se decide la inspección por el que tenga él mas alto factor MP hasta el de Menor factor MP En
segundo lugar el tiempo del MP y las reparaciones
(importante tener registros) Establecer periodos de tiempo y luego chequeos (100 no menor de 50 veces) Luego comparar con el tiempo estimado cuya diferencia aproxi. ±
20 %
6
REPORTES DE INSPECCION Deben reunir los siguientes puntos: Frecuencia de Inspección .Recomendaciones del fabricante .Instalaciones de los equipos .Personal de mantenimiento .Suministro de repuestos Formatos: Claros y concisos
7.2. CONSERVACION Actividades que contribuyen a mantener el estado teórico de los recursos físicos Mantener la capacidad de funcionamiento evitando sufran averías Disminuir la frecuencia de las averías aminorando el desgaste Las medidas de conservación y inspección tienen carácter preventivo y se deben realizar a intervalos definidos. 1. La más importante de las actividades de conservación es la
lubricación. 2. Otra de las actividades de conservación es la limpieza. 3. También es importante el ajuste y reajuste.
6
7.3. REPARACION: Son todos los trabajos realizados que contribuyen a restaurar el estado teórico Planificada como resultado de una inspección No planificada fallas de operación o de material
Falla :Es un defecto de la máquina o parte de ella que no le impide seguir operando.
Avería: Son los defectos producidos por fallas que impiden la operación de una máquina Costos Mantenimiento preventivo
Costos afectados mantenimiento Costos de producción #1
#3
#2
% Mantenimiento
6
Es una inspección requerida po r seguridad
O n
La falla causara daños mayores
S I
S I
O N
SI
Esta el sistema protegido
INSPECCIONAR
O N
REPARAR CUANDO FALLE
NO
La falla interrumpira la producción
I S
DEBAJO STD
Determine e l FMP
s t d e e l r b o S
6
REPARACION Escribe aquí el cargo
PLANIFICADA
NO PLANIFICADA
Escriba aquí el cargo
Pero necesaria a causa de un daño imprevisto
SE EFECTUA LA
DE REPENTE SE PRODUCE UN
INSPECCION
DAÑO Por ejemplo, material defectuoso, error del operador
RESULTADO DE LA
COMPROBACION DEL
INSPECCION
DAÑO
La desviación entre los valores teóricos y reales alcanza su limite máximo previsto
REPARACION
6
3 ORGANIZACION DEL AREA DE MANTENIMIENTO
6
ORGANIZACIÓN DEL AREA DE MANTENIMIENTO
ECONOMIA DE MATERIALES
ECONOMIA DE MATERIALES
PLANIFICACION DE LA PRODUCCION
CONTABILIDAD
MANTENIMIENTO
CONDUCCION OPERATIVA DE
RESGUARDO DE LA CALIDAD
RECURSOS HUMANOS
Las ventajas de que el mantenimiento este organizado son:
6
Ahorro de tiempo y de costos, obteniendo un aumento de la rentabilidad y una mayor efectividad de las medidas de mantenimiento. La mejora de la organización existente se desarrolla en las siguientes etapas: Necesidad de realizar trabajos de mantenimiento Planificación del mantenimiento Conducir operativamente el mantenimiento
1: NECESIDAD DE REALIZAR TRABAJOS DE MANTENIMIENTO Elaboración de una lista de los recursos físicos que necesitan mantenimiento. Codificación de los recursos físicos Estipular los trabajos de mantenimiento Apertura de la ficha historia (Historial) Apoyo para establecer los trabajos de mantenimiento Catálogos de mantenimiento y repuestos del fabricante Recomendaciones de uso de las piezas Historiales semejantes Experiencia del personal de mantenimiento Stock mínimo de repuestos Se debe tomar en cuenta lo siguiente:
6
Trabajos de conservación Inspecciones Trabajos de reparación Al panificar el mantenimiento se estipula el tipo y la frecuencia de esos trabajos, pudiendo utilizar los siguientes documentos: Normas de conservación e inspecciones del fabricante Instrucciones de reparación Catálogos Universales Planes universales de mantenimiento Datos empíricos
2: PLANIFICACION DEL MANTENIMIENTO 2.1: OBJETIVOS DE LA PLANIFICACION Eliminar retrasos en el trabajo Eliminar interrupciones del trabajo Eliminar viajes adicionales Mejorar el control de los materiales Mejorar la coordinación Mejorar la calidad Asegurar el término del trabajo Eliminar preguntas Utilizar el mejor método Reducir sobredotación de personal
6
Simplificar la supervisión Disminuir la improvisación Establecer metas de rendimiento
PLANIFICACION DEL MANTENIMIENTO
ESTRATEGIAS
TAREAS
PROCESOS
TIEMPO
RECURSOS
RECURSOS FISICOS DE MANTENIMIENTO
COSTOS
MATERIAL
RECURSOS HUMANOS
TASA DE FALLOS
6
Arranque
Accidentales
Desgaste Reducción de fallos través de mante.
Tasa de averías a especificadas
vida útil
TB Categoría Fallos de arranque Causa Errores diseño fabricación Ensayos para Contrame- aceptación y didas control arranque Prevención
TU Fallos accidentales fallos de desgaste Errores Desgaste operacionales Operación Mejora apropiada preventiva y de mantenibilidad ` Del
Mantenimiento
2.2. ESTRATEGIAS Se dispone de tres estrategias básicas:
Reparación en caso de necesidad (no planificado por averías)
Reparación preventiva cambia por desgaste plazo fijo (Independiente de la inspección)
Mantenimiento
planificado,
por
conservación
y
inspecciones La utilización de las estrategias depende mucho tanto de los recursos físicos que necesitan mantenimiento como:
6
Disponibilidad de repuestos en los almacenes Disponibilidad de obtención de repuestos que no se tenga en stock
Disponibilidad de personal calificado
3: PLANIFICACION DEL DESARROLLO Al planificar el desarrollo del mantenimiento se fijan los distintos trabajos de mantenimiento y el orden cronológico. TAREAS Y CRONOGRAMA
TAREAS: Planes de trabajo Mejor método Herramientas necesaria Repuestos Personal Tiempo requerido Coordinación Lo esencial para una PLANEACION EFECTIVA es: Identificar requerimientos de.
6
Personal Material y equipo Herramientas, etc. Preparar instrucciones escritas en la OT Visitas de observación Repuestos y materiales requeridos Repuestos disponibles y organizados Plan de trabajo que incluya Descripción Equipo especial Material con número de piezas Bosquejos y planos Oficina de MP bien organizada Planes de trabajo para todos los trabajos de mantenimiento: Trabajos periódicos Trabajos irregulares Trabajos únicos
3.1: INDICE DE FALLAS EN RELACION AL TIEMPO Característica de todos los elementos y las máquinas desde el inicio de su operación hasta su puesta fuera de servicio Se distinguen:
6
Fallas prematuras Fallas causales Fallas de desgaste
Fallas prematuras: Defectos de fabricación, Material defectuoso Fallas de montaje Errores de operación
Fallas casuales: Destrozo repentino Sobrecarga Imperfecciones del proceso productivo
Fallas de desgaste: fatiga
3.2: ESTUDIO DE TIEMPOS Tiempo necesario para realizar un trabajo considerando; Condiciones promedio Trabajador calificado Método razonable Retrasos normales Condiciones locales:
6
Temperatura extrema Distancia de recorrido Ubicación de almacenes Los tiempos de trabajos de conservación, inspección o reparación se calculan siguiendo los siguientes métodos: Tiempo directo al realizar una tarea De un registro de tiempos Estimando y comparando procedimientos Pre establecido (básicos + descanso + actividad)
3.3: PROCESO PARA ESTABLECER EL TIEMPO ESTIMADO TOTAL DE TRABAJO Trabajo Neto (TN) = Preparación de trabajo + Tiempo recorrido Tiempo de trabajo (T) = TN + Tolerancia (%TN) Estas estimaciones nos ayudan para: Medir la carga de trabajo Fuerza de trabajo estable Equilibra trabajos pendientes y de servicio Conocer el tiempo para la programación Medir el rendimiento y localizar retrasos Establecer los costos
6
4: CONFIABILIDAD , MANTENIBILIDAD Y DISPONIBILIDAD 4.1: CONFIABILIDAD: Es la probabilidad que un equipo funcione el máximo tiempo posible sin fallar bajo condiciones estándar de trabajo (Probabilidad de no-falla de un equipo)
R(t) = e- t
R(t)
=
1 MTBF
asumiendo constante MTBF: Tiempo promedio entre fallas 0,365
0
t
4.2: MANTENIBILIDAD: Es la probabilidad de que un equipo que ha fallado sea reparado en el menor tiempo posible bajo condiciones estándar de trabajo (Relaciona la facilidad,
6
exactitud, seguridad y economía en el rendimiento de las funciones de mantenimiento)
R(t) = 1- e- t
M(t)
1,0
1 MTTR
MTTR= Tiempo promedio de reparación 0
t FALLA 1
FALLA2
FALLA3 T REAL
PROMEDIO MTTR
MTTF
t
MTBF
4.2: DISPONIBILIDAD: Es el parámetro que tiene en cuenta la frecuencia de las fallas y el tiempo necesario para la reparación, se le interpreta de dos maneras:
6
Porcentaje de tiempo de buen funcionamiento del sistema productivo calculado sobre un periodo de tiempo largo Probabilidad de que en algún instante dado el sistema este funcionando La disponibilidad se calcula:
A
UT UT DT
Donde: UT: Tiempo disponible del sistema DT: Tiempo fuera de servicio por causa técnica DT = Tiempo diagnostico falla + Tiempo reparación + Tiempo de control de reparación Con mayor precisión DT = Ti i :Preparación, instrumentos, manuales, localización de fallas, pruebas, análisis, montaje, piezas, materiales, reparación, montaje, calibración, etc.
4.4: FACTORES QUE INFLUYEN EN LA REPARACION a.- Diseño: Complejidad Configuración de componentes Peso Diseño de componentes
6
Visibilidad de componentes Miniaturización Normalización Facilidad de desmontaje y montaje Intercambiabilidad
b.- Naturaleza Organizativa: Adiestramiento de mano de obra Dirección de la mano de obra Disponibilidad de operarios Eficiencia de almacén de repuestos Logística de instalaciones y servicios Descentralización del servicio Manto. Disponibilidad de documentación (manuales y planos)
c.- Operarios: Habilidad Herramientas Instrumentos Procedimientos
5: PLANIFICACION DE RECURSOS Los recursos más importantes son los talleres y los almacenes, los demás recursos son: Físicos (Máquinas, equipos y herramientas)
6
Personal (cuantitativa y cualitativa, experiencia, estimaciones estadísticas) Material
(Repuestos
e
insumos)(pedidos,estimaciones
pronósticos de necesidades)
5.1: DETERMINACION DEL STOCK DE REPUESTOS De acuerdo MTBF la cantidad de repuestos esta basado en: Debido a fallas Reposición Items dañados Los repuestos requeridos por fallas esta en función de la confiabilidad y basados en la distribución de Poisson: P=
N { R [ K ( LNR ) ] / N !}
R = e-n t R = Confiabilidad total K = Numero de repuestos del mismo tipo = 1/MTBF
Para materiales generales y suministros se puede usar el modelo de la cantidad económica del lote (EOQ) La formula para el EOQ es: EOQ =
2CsD
Ch
6
Donde: Cs: Costo unitario administrativo por OQ D : Demanda anual Ch: Costo unitario de mantenimiento del ítem en el inventario
INVENTARIO AXIMO EOQ
INVENTARIO PROMEDIO 0.P.
O.P. NIVEL DE REPOSICION ( R) STOCK DE SEGURIDAD CERO STOCK
0
1/N
L
Inventario de suministros y materiales También es posible determinar el Nº promedio de ordenes de compra por año (N). N=
D EOQ
El tiempo optimo de pedido se puede obtener con: EOQ = D*(EOT)
6
EOT =
2Cs
ChD
Finalmente es necesario que las ordenes de compra sean colocadas cuando se llegue al nivel de reposición de los ítems antes de que se llegue al nivel mínimo de stock. El nivel de reposición esta en función del tiempo de reposición. R = d.L L: Tiempo de anticipo d: Demanda promedio ( = D/días de operación) Los materiales generales y los suministros deben clasificarse según pareto de acuerdo a su importancia y costo en A,B,C y en dicha clasificación usar los modelos de cantidad fija (EOQ) en las clases A y B y de periodo fijo (EOT) en los d la clase C.
5.2: PLANIFICACION DE LOS COSTOS Su objetivo es lograr que el mantenimiento resulte lo más económicos posible, los costos a planificarse son: Costos de mantenimiento Costos por fallas
a) Costos de mantenimiento:
6
Conservación: Inspección: Reparación: Métodos para establecer los costos de mantenimiento Estimaciones: Valor de empresa con cierta coincidencia entre el tipo y duración del trabajo Archivo Histórico: Valores promedio de reparaciones de la misma empresa
Costo Costo total
Costo mínimo
Sector
Costo mant.preventivo
Costo mant. correctivo Nivel Optimo
nivel de actividad de Mantenimiento
COSTO DEL NIVEL DE ACTIVIDAD DE MANTENIMIENTO
6
6
6
6: PROGRAMACION DEL MANTENIMIENTO 6.1: OBJETIVOS DE LA PROGRAMACION Eliminar retrasos entre trabajos Aumentar la utilización Planificar el equipo Planificar los materiales Planificar la mano de obra Coordinar con al cliente Eliminar viajes adicionales Simplificar la programación Disminuir la improvisación
6.2: TRABAJOS DE PLANIFICACION Y PROGRAMACION Planificación = Como debe realizarse el trabajo Programación = Cuando debe realizarse el trabajo Programación de trabajos Diarios Semanales Parada menor OT con anticipación Planificar OT Revisar material
6
Identificar OT de mayor importancia Programar cuadrillas Parada mayor OT con anticipación Ordenar material Material en almacenes Prever la paralización Listado de paralizaciones Programar cuadrillas en detalle Importancia de trabajo
7: SISTEMAS DE ORDEN DE TRABAJO OTM FUNCION: Solicitar y autorizar la ejecución de un trabajo determinado OBJETIVO: Disponer de una fuente de información estadística del consumo de recursos humanos y materiales Obtener costos típicos de mantenimiento Facilitar la evaluación de la mano de obra de mantenimiento, determinando índices de proeucción t tiempos estándar de trabajos
6
TIPOS DE OTM OTM REPETITIVA Y/O PERMANENTE Orientada a labores de Inspección, Mantenimiento y Reparación de equipos menores OTM REGULAR Mayores volúmenes de trabajo requieren autorización PRIORIDADES Emergencia Inmediata Urgente
24 a 48 horas
Normal
luego de 3 días
Permanente 2 semanas en forma cronológica
6
4 MANTENIMIENTO PREDICTIVO – TPM
6
1. INTRODUCCION Debido a los altos costos de mantenimiento que se recargan en los costos de producción, se ha hecho necesario implantar un sistema de mantenimiento diferente al tradicional, es decir costo correctivo y preventivo, que se basa en el estado de funcionamiento de los equipos, llamado mantenimiento predictivo.
4.2. MANTENIMIENTO PREDICTIVO Se basa en el monitoreo regular de los equipos mediante instrumentos controlando primordialmente su estado de funcionamiento, se interviene para la reparación del equipo cuando es absolutamente necesario
Beneficios del mantenimiento predictivo Se obtiene máxima vida útil de los componentes de una maquina o equipo Incluye ventajas en el mantenimiento preventivo Elimina perdidas de producción
6
Elimina la necesidad de una inspección periódica Reduce horas extras de mantenimiento Detecta serios problemas Reduce p[aradas imprevistas Se conoce con precisión los periodos de cambio Aumenta la confiabilidad y disponibilidad de las maquinas
PREGUNTAS QUE DEBE RESPONDER EL RESPONSABLE DEL AREA PREDICTIVA Que tiene la maquina Cuanto tiempo mas puede durar Que debemos hacer
3. RESULTADOS DE COSTOS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO Los costos de mantenimiento involucran, los siguientes rubros Personal Repuestos, materiales e insumos Servicios de terceros Adquisición de maquinarias y equipos para mantenimiento
3.1 Costos de los diferentes tipos de mantenimiento.
6
Algunos expertos aseguran que en la aplicación del mantenimiento predictivo se puede ahorrar el 1% del valor agregado de la producción por un año, de los cuales el 65% esta relacionado a la producción y el 35% a los costos de mantenimiento.
Costo de Mantto HP/año
20
17/18
15
11/13
10
7/9
5 Tipo de Mantto
Imprevisto Correctivo
Preventivo Predictivo
5 CICLO PREDICTIVO INDUSTRIAL Fase técnica
4 Fase administrativa
6
Emisión O.T. ro rama
ejecución Emisión reporte de reparación
Activos maquinas
Recomendación accion
Fase experta Pronostico evolucion
Fase
final
Evaluación
1
Diagnostico del problema
Fase monitoreo conclusión 6
Emisión Adquisición datos
Fase analítica
2
Análisis almacén Señales datos
4: DESCRIPCION DE LAS TECNICAS PREDICTIVAS 1: Análisis vibracional
6
La vibración es el movimiento de un lado a otro de partes que giran, oscilan o reciprocan respecto a su posición de descanso, inherentes a toda maquina.
Amplitud Frecuencia Angulo de fase su forma de Onda El análisis del espectro de vibración permite determinar los siguientes problemas: Desequilibrio, desalineamiento, cojinetes defectuosos, soltura mecánica, fajas motrices averiadas, engranajes defectuosos, problemas eléctricos, etc. La intervención de una maquina depende del nivel global de vibración debiendo sobrepasar los niveles referenciales establecidos para tomar acción correctiva.
Análisis vibracional en el mantenimiento predictivo Todo equipo rotativo o alternativo se puede considerar como un sistema oscilatorio complejo sometido a fuerzas inherentes al sistema o desarrolladas por defectos o imperfecciones de sus elementos.
Parámetros principales de vibración La captación del movimiento vibratorio consiste en la transferencia de la señal mecánica en una señal eléctrica, estas son: Desplazamiento (d)
mils, micrones
6
Velocidad
(v)
pulg/s, mm/s
Aceleración
(a)
g, mm/s2
Frecuencia
(f)
CPM o hertz
Angulo de fase
Relación de los parámetros de vibración Desplazamiento x frecuencia = velocidad =
aceleracion frecuencia
.K
Donde: K: constante Donde y como medir las vibraciones: Descansos y soportes de cojinetes V H A
Direcciones: Horizontal (H), Vertical (V), Axial (A)
ROTOR
Cojinetes
6
Soportes de cojinetes
Cimentación Suelo
Vibraciones totales y filtradas La vibración no se presenta aislada en la maquina, sino que en el punto donde sé esta midiendo hay una suma vectorial (fasorial) de vibración producida por distintas partes de la maquina y su entorno (vibración total) Por este motivo es necesario separarlas para su análisis individual (vibración filtrada), esto se logra con un filtro de frecuencias, ya que cada problema mecánico y/o eléctrico tiene características propias de vibración. Desequilibrio Juego mecánico
6
Engranajes defectuosos
Cojinetes defectuosos V. FILTRADA
V. TOTAL
Alcances de los instrumentos de vibración en él diagnostico A) Vibrómetro: Es un instrumento que nos permite medir la vibración global y nos muestra un solo valor
B) Analizador de frecuencias: Filtra la señal de vibración presentando un espectro de frecuencia vs amplitud Amplitud (mm/s)
Amplitud (mm/s)
10
15/10
t
1x 2x 3x 4x 5x 6x
ANALIZADOR DE VIBRACIONES TABLA DE CRITERIOS DE VIBRACION ISO 2372 RMS Velocidad (mm/s) 45 28
NO PERMISIBLE
6
18 11,2
NO PERMISIBLE
NO PERMISIBLE
NO PERMISIBLE
TOLERABLE
7,1 TOLERABLE 4,5 TOLERABLE
NORMAL
2,8 TOLERABLE 1,8
NORMAL NORMAL BUENO
1,12 NORMAL
BUENO
0,71 BUENO
0,45 0,28 0,18
Maquinas Maquinas grandes con alta BUENO Maquinas grandes con velocidad de medianas de 15- cimentación operación, Maquinas 75 kW o sobre rígida y con cimentación con pequeñas sobre los 300 kW con frecuencia frecuencia los 15 kW cimentación natural, natural especial maquinas veloces (turbomaquinas)
2.- Ferrografía Es una técnica que se basa en el análisis de partículas de desgaste, tiene un rango de detección de partículas de 0,1-500 micrones.
6
El control de lubricación es importante, sobre todo para monitorear los incrementos de roce y desgaste interno.
Tribologia: Ciencia que estudia el desgaste y fricción de los componentes de maquina y su protección.
Control de lubricación: Viscosidad, contenido de agua (%), análisis metálico.
Medidas de control:
1. Inspección visual
Tacto, visual, fase de destrucción
2. Evaluación de filtros
Suciedad
3. Detectores de astillas 4. Espectroscopia metálica
Atrapado magnético, 200 Identificación metálica y no
partículas
Espectroscopia : Absorción atómica
Análisis
metálico < 5 1. Ferrografía :
= 0,1 – 500
2. Desgaste anormal = 10 – 100 3. Efecto
= Desprendimiento de partículas de desgaste
4. Monitoreo
= Distribución y concentración de partículas
5. Diagnostico = Forma y tamaño de partículas
Filtros
m icroscopia Patrones La ferrografia ferrografia cumple con las necesidades de mantenimiento mantenimiento predictivo de:
6
Monitoreo: Detección que se manifiesta a través de desprendimiento de una cantidad y tamaño anormal de partículas.
Tendencias: Almacena datos de perfil de distribución y concentración de partículas en el tiempo.
Diagnostico: Análisis de forma y tamaño de partículas con apoyo de microscopia y patrones de reconocimiento.
RANGO EFECTIVO DE DETECCION DE PARTICULAS Región normal
Región Deterioro Anormal (desgaste)
ESPECTROSCOPIA
0,1
10
100
1000
Tamaño de partículas en micrómetros um (10 -6 m)
MAQUINA:
genera x cant.
Valv muestreo
6
Filtro Bomba
Colector de
Partículas en el lubricante. Grupos: 1. Contaminantes: polvos o suciedad del ambiente, asbesto de los empaques, fibras o elementos de los filtros 2. Degradación del lubricante: Productos de corrosión, polímeros derivados de fricción 3. Oxido de fierro: Oxido rojo, todos ellos productos de corrosión por presencia de oxigeno o agua. 4. Partículas de desgaste no-ferrosas: Metales blancos, aleaciones de cobre, aleaciones de plomo estaño. Son productos de desgaste por roce u otro proceso destructivo sobre metales de bancada, cojinetes lisos, coronas de bronce o bujes de metales. 5. Partículas de desgaste ferroso: Desgaste normal por roce, desgaste por corte, desgaste por fatiga rodante, desgaste por fatiga de deslizamiento. Son productos magnéticos de los
6
elementos metálicos, principales: rodamientos, ejes, camisas, engranajes, anillos.
3: Termografía. Aplicación en forma gráfica de la medición de temperatura utilizando termómetros infrarrojos que permiten medir la temperatura de contacto.
Principio: emisión de radiación
sensor infrarrojo
señal eléctrica
características principales de la termografia
1. No requiere contacto físico con el equipo inspeccionado 2. Permite analizar grandes áreas en tiempos reducidos 3. Se optimen un registro visual de la distribución de temperaturas 4. Sistema portátil y autónomo 5. Gran sensibilidad que permite tomar mediciones a distancia 6. No interrumpe el funcionamiento del equipo
Aplicaciones 1. Sector eléctrico
Desperfectos
Oxidación de contactos
Envejecimiento del material
6
Sobrecargas
2. Aislamientos térmicos
Detectar el estado de envejecimiento de los aislantes
Detectar la existencia de perdidas térmicas
Permite verificar la calidad de montaje de aislamiento
3. Inspecciones de refractarios
Estado de refractario: desgaste, fisura y perdidas de resistencia térmica
4. Equipos: Hornos rotativos, chimeneas, calderas.
4: Ultrasonido El objetivo es la medición de espesores es controlar el avance del desgaste de materiales y estimar la vida útil remanente de los componentes de algunos equipos, para optimizar su disponibilidad mediante una adecuada programación de mantenimiento.
Principio: reflexión del eco ultrasónico.
6
Aplicación: Intercambiadores de calor, inspección de tubos de calderas, líneas de vapor, tanques de almacenamiento.
Complemento; Vídeo de ultrasonido. 5: Mantenimiento productivo total TPM Definido como mantenimiento productivo realizado por todos los empleados, se basa en el principio de que la mejora de los equipos debe implicar a toda la organización desde los operadores hasta la alta dirección pasando por los encargados de realizar el mantenimiento.
Concepto de TPM es: Mantenimiento productivo realizado por todos los trabajadores a través de actividades en pequeños grupos. El concepto total en el TPM tiene tres significados.
Eficiencia total: Búsqueda de la eficacia económica o rentabilidad. PM rentable, esta se acentúa con el mantenimiento preventivo y autónomo.
Participación total: el mantenimiento autónomo que impulsa la participación de operadores.
MP total: se establece durante el mantenimiento productivo e impulsa establecer un plan de mantenimiento para toda la vida del equipo e incluye le prevención del mantenimiento
6
en el diseño del equipo, luego el mantenimiento preventivo y la mejora de la mantenibilidad (MI). Estas características se observan en el cuadro siguiente: TPM
MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO PRODUCTIVO PREVENTIVO X X
Eficiencia total X (PM rentable) MP Total (PM, X X MP, MI) Mantto. X Autónomo por operarios Donde: PM: Prevención de mantenimiento MP: Mantenimiento preventivo MI: mejora de mantenibilidad
El TPM no es excluyente con las técnicas, metodología y practicas de los sistemas de mantenimiento tradicionales, por el contrario las contiene. Los operarios participan en el mantenimiento:
Ejecutan mantenimiento básico
Mantienen en buen estado sus equipos
Desarrollan capacidad para detectar fallas potenciales
Historia del TPM en el Japón Años 50 Años 60 E MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO P PREVENTIVO PRODUCTIVO O Reconocimiento de la
Años 70 MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
6
C Establecimiento de A funciones de mantenimiento
MP. Mantenimiento preventivo 1961 PM mantenimiento productivo 1964 MI mejora mantenibilidad 1967
importancia de la fiabilidad, mantenimiento y eficiencia económica en el diseño de planta Prevención mantenimiento 1960 Ingeniería de fiabilidad 1962 Ingeniería de mantenibilidad 1962 Ingeniería económica
Logro de la eficiencia en PM con un sistema compresivo basado en respeto a personas y participación total de empleados. Ciencia de la conducta MIC, PAC y planea F Ingeniería de sistemas Ecología Terotecnologia Logística
5.1 Metas del TPM: Los requerimientos mínimos son:
1. Mejorar la eficacia de equipos: Es lo mas importante, iniciar con equipos con perdidas crónicas.
2. Mantenimiento autónomo: Es un cambio de la cultura corporativa, elimina la disyuntiva yo opero – yo reparo.
3. Programa planificado de mantenimiento: Introducción de la globalización del mantenimiento preventivo, debe funcionar como un soporte con el mantenimiento autónomo. El uso de mantenimiento predictivo en la inspección puede ser necesario.
6
4. Adiestramiento: Este es esencial en el mantenimiento autónomo, predictivo y la mantenibilidad, la compania debe estar dispuesta a invertir en el adiestramiento de sus empleados.
5. Programa de gestión de equipo inicial: Lo ideal es que un equipo no requiera mantenimiento, por ello debe haber una retroalimentación entre la experiencia de mantenimiento, operación y el diseño de nuevos equipos. Con esto se puede mejorar la:
Mantenibilidad de equipo actual en uso
Mejorar el trabajo y los sistemas de mantenimiento
Facilitar el diseño de un nuevo equipo libre de mantenimiento
5.2 Mejora del TPM. La eficacia o efectividad del equipo es una medida del valor añadido a la producción a través del equipo. El TPM maximizar la eficacia del equipo a través de dos actividades.
Cuantitativa: Aumentando la disponibilidad total del equipo y mejorando su productividad dentro de un periodo dado.
Cualitativa: Reduciendo él numero de productos defectuosos, estabilizando y mejorando la calidad.
6
La eficacia del equipo disminuye por seis tipo de fallas: 1. Por
averías:
Perdidas
más
comunes,
reducen
la
productividad, son esporádicas, fáciles de corregir, por ello frecuentemente son ignoradas y se cree que son inevitables
(ERROR) 2. Por preparación y ajuste: Aparición de tiempos muertos y productos defectuosos, se tiende a disminuir el tiempo de preparación y ajuste. 3. Por inactividad y perdidas menores: Paradas menores por mal funcionamiento o cuando la maquina esta inactiva. 4. Por velocidad reducida: Se refiere al desconocimiento de la velocidad optima produciendo problemas. 5. Por defectos de calidad y repetición de trabajos: Producidos por el mal funcionamiento del equipo de producción. 6. Por puesta en marcha: Perdidas de rendimiento en las fases iniciales hasta la estabilización.
Maximizar la eficacia del equipo META PRINCIPAL DE LA EMPRESA Aumentar Productividad total + OUTPUT - INPUT + Productividad - Personal
META PRINCIPAL DE TPM Maximizar Eficacia equipo + OUTPUT - INPUT Tiempo muerto Costo de vida
6
* + Calidad - Costo - T. De entrega
+ Seguridad / entorno + Moral
Maquinas Materiales T. De vacío/para das cortas * veloc. Reducida
Averías
útil (LCC) del equipo
* Preparación y ajuste - Perdida de velocidad
Defectos D. En proceso/ret rabajo * Bajo en puesta en marcha
5.3 Efectividad del equipo Este indicador permite conocer, no solo la eficacia del equipo, sino que además orienta acera de las fuentes de su ineficiencia. EFECTIVIDAD = TASA DISPONIBILIDAD X TASA RENDIMIENTO X TASA CALIDAD Tasa Disponibilidad =
T .operativo T .de.c arg a
=
T .c arg a T . paradas T .dec arg a
6
TASA RENDIMIENTO = TASA OPERACIÓN NETA X TASA DE VELOCIDAD OPERATIVA TASA OPERACIÓN NETA =
TASA DE VELOCIDAD
=
TASA DE CALIDAD
=
Tiempo .ideal.del.ciclo Tiempo .real .del.ciclo
Cantidad .de. produtos.aceptables Cantidad .total
Tiempo de carga
: Disponibilidad neta
Tiempo de operación
: Tiempo de operación real
Tiempo de operación neto : Tiempo de operación a vel. con. Tiempo operativo valido : Tiempo operativo neto menos el tiempo de repetición
6. FALLAS CRÓNICAS Y FALLAS ESPORÁDICAS Fenómenos que ocurren repetidamente, dentro de cierto intervalo.
6
Características de fallas crónicas 1. Normalmente latentes 2. Poca incidencia por fallas 3. Frecuentes 4. Difíciles de cuantificar 5. De fácil restauración por operadores 6. Frecuentemente desconocidas por supervisores 7. Fácil de evidenciar comparando con condiciones optimas
Origen: a).- Conocidas
Acción correctora sin éxito
Acción correctora poco eficaz por urgencia
Inactividad por creencia que beneficios menores que costos
b).- Desconocidas: reducción de perdidas crónicas
Eliminar pequeños defectos del equipo 1. Pasos
2.
Esclarecer problema
Hacer análisis físico
Listar condiciones potenciales que inciden
Evaluar equipo, método y materiales
Planificar investigación
Investigar defunciones
Herramientas
6
Análisis causa – efecto
Análisis P -M
Aumentar fiabilidad del equipo 1. Intrínseca: Diseño Fabricación Instalación 2.
Operativa: Operación Mantenimiento
Aprender a utilizar y manejar el equipo
Restablecer condiciones operativas del equipo 1. Concepto: Devolver condiciones de diseño, ideales o propias 2. Origen: Pequeños cambios, tolerancias, métodos de ensamblado, precisión, desgaste, etc. 3. Advertencia: las averías se originan por cambios y/o condiciones operacionales 4. Dificultades: Falta de información en cuanto a:
Condiciones de diseño, optimas u originales
Métodos para detectar el deterioro
Criterios para medir el deterioro
Procedimientos para restaurar condiciones
5. Requisitos para su implantación
6
Métodos para medir el deterioro
Instrumentos para medición de anomalías
Conocer condiciones normales
Establecer puntos de intervención
Identificar, establecer y mantener condiciones operativas optimas del equipo. 1. Condiciones operativas del equipo 2. Precisión de la instalación del equipo 3. Precisión de montaje de partes y componentes 4. Función del equipo 5. Entorno del equipo 6. Apariencia externa del equipo 7. Precisión y dimensión de partes y componentes 8. Materiales y resistencia de partes y componentes
UTILIZAR ADECUADAMENTE EL EQUIPO 1. Restauración Técnicas para hacer pleno uso del equipo
2. Búsqueda condicionmes o timas
Fi in at br i i ln i s6 di ac da
Fiabilidad diseño Fiabilidad fabricación
3. Eliminar defectos menores del e ui o Estudio de uso del equipo
Fianbilidad instalacion
4. Analisis fisico del fenomeno analisis PM Tecnicas para gestionar el equipo
5. Eliminar ensayos en o eraciones a uste
6. Analizar capacidades operacinales intuitivas de trabajadores veteranos
Fo i p ae br ia lc ii do an dl
Fiabilidad operación y manipulación
Fiabil;idad mantenimiento
MANTENER ADECUADAMENTE EL EQUIPO Habilidad para hacer pleno uso del equipo
Requerimientos bancos del
.Fiabili dad . Estabilidad . Operatibilidad . Mantenibilidad . Compatibilidad entre equipos y piezas . Mantenimeineto
Estudio de uso del equipo Habilidad para gestionar equipos
Funciones de personas relacionadas con el equipo
Operarios que conocen su equipo - conocer operación y ajuste apropiado - capacidad para detectar anomalías del equipo - capacidad para evitar deterioro del
.Estudiar la presicion del equipo en situaciones dinamicas y estaticas .Revisar condiciones operación .Estudiar debilidaddes y mejoras de equyipos .Aumerntar la vida de las piezas .Evaluar el entorno de trabajo .Analizar averias
.Revisar destrezas necesarias .Aprender a usar equipo de diagnostico .Chequear las capacidades de los operarios .Revisar los estandadres de operación cambios de 6 .Tiempos utiles .Tiempos anomalias Mantenimiento
Mantenimiento autónomo. Ideal Quien opera el equipo, también lo mantiene Enfoque. Con operadores responsables de la prevención del deterioro, es más probable lograr los objetivos del mantenimiento Requisito.
Programa de limpieza
Programa de lubricación y engrase
Tipo de trabajo Operación normal
MANTENIMIENTO AUTONOMO Distribución de actividades Actividad Tipo de actividad PC CD RD Operación apropiada Montaje y ajuste Sip
X X X
Asignación OP MANT TO X X X
6
Mantenimiento diario
Limpieza Lubricación Ajustes Sip Condiciones uso Mantenimiento Inspección periódico Pruebas Servicio menor Mantenimiento Pruebas de preventivo tendencia Servicios no rutinarios Mantenimiento Detección de fallas Reparación Incremento de Resistencia fiabilidad Reducción de carga Elevar precisión Mejora de Monitoreo de fiabilidad condición Mejora procedimientos PC: prevención de deterioro planta CD: Medida de deterioro RD: Restauración de deterioro mantenimiento
X X X X X X X
X X
X X X
X X
X X X
X X X X X
X X X X X X
SIP: Servicios industriales de OP: Operarios MANTTO: Personal de
7. Formación y adiestramiento para el TPM Cobertura del programa
X X X X X
Operadores
6
Personal de mantenimiento
Objetivo
Formación de operadores sobre sus equipos
Desventajas
Consume mucho tiempo porque el adiestramiento debe ser detallado
Conozca la programación de producción porque el adiestramiento se debe hacer en el mismo equipo que el operario maneja.
Ventajas
Es la llave para el establecimiento del TPM
Es efectiva en cuanto a costos
Capacitación de operadores para el mantenimiento autónomo autónomo
Conocimiento y habilidades 1. Conocimientos de su equipo 2. Inspección general 3. Ejecución de la inspección general 4. Seguimiento de la inspección general 5. Adiestramiento en mantenimiento básico
Implantación del programa de adiestramiento 1. Grupos
Personal de mantenimiento instruye a lideres del grupo
6
Los lideres del grupo transmiten a los miembros del grupo
Adiestramiento en mantenimiento mantenimiento 1. Capacidad para uso de técnicas avanzadas 2. Responsabilidad de operarios VES personal de mantenimiento
TEMA PERNOS TUERCAS
Y
CHAVETAS Y RODAMIENTOS
TRANSMISIONE S ENERGIA. (ENGRANAJES, CORREAS Y CADENAS)
SISTEMAS HIDRAULICOS
ADIESTRAMIENTO MEDIO DESCRIPCION (3 días por unidad) Orientación Conferencia Como leer dibujos Maquinas y materiales Practica en taller Materiales y momentos de torsión Revisión unidad y test de compresión Revisión unidad 1 Conferencia Orientación Ajustes y tolerancias Tipos de chavetas Practica en taller Rodamientos Lubricación Revisión unidad y test de compresión Revisión unidad 2 Conferencia Orientación Engranajes Correas en V Practica en taller Cadenas Alineación y centrado Revisión unidad y test de compresión Conferencia Revisión unidad 3 Orientación Sistemas hidráulicos
6
NEUMATICOS Y SELLADO
Sistemas neumáticos Practica de taller Sellado Modelos en sección Revisión de unidad y test de compresión Presentación modelos Observaciones finales
6
5 EL CONTROL DEL MANTENIMIENTO
6
1. Parámetros a medir para el control del mantenimiento Aquellos indicadores que nos permiten medir diversos aspectos del desarrollo del mantenimiento e denominan parámetros o índices. Estos parámetros son:
5.1.1
El rendimiento
El rendimiento es la medida de cuan bien el departamento, grupo o persona esta desempeñando en comparación con el estándar de trabajo. Ejemplo: Estándar de trabajo
: 6 horas
Tiempo contabilizado
: 12 horas
Retrasos
: 3 horas
Tiempo trabajado
: 9 horas
RENDIMIENTO =
ESTANDARDE TRABAJO TIEMPOTRAB AJADO
67%
5.1.2 Utilización La utilización mide el porcentaje de tiempo trabajado por el departamento, grupo o persona.
6
Ejemplo: Estándar de trabajo
: 6 horas
Tiempo contabilizado
: 12 horas
Retrasos
: 03 horas
Tiempo trabajado
: 09 horas
UTILIZACIO N
TIEMPO.TRABAJADO TIEMPO.CONTABILIZ ADO
75%
5.1.3. Productividad o efectividad La productividad es la medida de cuan bien el departamento, grupo o persona se esta desempeñando en total en comparación con el estándar de trabajo. Ejemplo: Estándar de trabajo Tiempo contabilizado
: 006 horas : 12 horas
Retrasos
: 03 horas
Tiempo trabajado
:09 horas
También se pude calcular la, productividad o efectividad como: PRODUCTIVIDAD = RENDIMIENTO X UTILIZACION Para el caso tenemos PRODUCTIVIDAD = 0,67 x 0,75 = 0,50 = 50%
6
Para la toma de datos es necesario contar con un formato que permita obtener rápidamente la información mencionada en los ejemplos anteriores. en las fig. 5.1 y 5.2 se muestran dos ejemplos. Otros indicadores importantes por área y en total son:
Trabajos pendientes Distribución de horas: 1. Por clase de trabajo 2. Por prioridad 3. Improductivas (por motivo de retraso)
Alcance planificada
Horas extraordinarias
FICHA DE TIEMPO DIARIO NOMBN
# DE TARJETA
FECHA:
CUADRILLA DOCUMENT
RE
#:
Numero
Hor
de OT
as
O:
Horas de retraso por código
Códigos de retraso
Co Hr Co Hr Co Hr Co Hr
Espera de:
d
1. transporte
s
d
s
d
s
d
s
2. material 3. herramientas 4. producción
6
5. instrucción 6. autorización 7. cambio
de
trabajo urgente 8. otros. TOTAL DE
`FICHA DE TIEMPO DIARIA
SUPERVISOR
HORAS:
FICHA DE DISTRIBUCION DE TIEMPO DIARIO NOMBRE
OCUPACION
# TARJETA
CODIGO DE DPT CU
#
RETRASOS
EN
O MPO
TA
T
1.otros
O
TIE
SEMANA
DIA
HORAS DE RETRASO (CODIGO)
1 2
3 4
5 6
obreros 2.producción 3.materiales 4.instruccion es 5.transporte 6.camb. Trab. Urgen.
6
7
8 9 1
7.Refrigerio 8.Otros
TOTAL DE HORAS
5.2 Sistema de presentación de informes Los informes de control deben ser:
Distribuidos oportunamente
Revisados inmediatamente
Discutidos entre niveles administrativos de acuerdo con las responsabilidades
5.2.1: Tipos de informes 1. Para el gerente de mantenimiento: mantenimiento:
Rendimiento
Retrasos
Productividad
Trabajo pendiente
Horas extraordinarias
Costo por hora estándar.
2. Para el planificador de mantenimiento
6
Alcances
3. Para el usuario de mantenimiento
Trabajo de emergencia
Trabajo de alta prioridad
Costo por horas estándar.
Horas extraordinarias.
5.3 Como llevar a cabo una evaluación de mantenimiento La evaluación del mantenimiento involucra un conocimiento profundo de la situación actual del procedimiento y de los resultados obtenidos, para poder establecer su potencial de mejoramiento real.
5.3.1 Situación actual Para averiguar la situación actual es necesario investigar:
La organización
El sistema de ordenes de trabajo
La planificación y el sistema de programación.
El seguimiento de trabajo.
Los informes de control de gestión.
El mantenimiento preventivo / predictivo.
La productividad.
La organización Para investigar como se encuentra la organización del mantenimiento es necesario:
El organigrama de la empresa
6
Los niveles administrativos.
La función de planificación
La función de mantenimiento preventivo.
El margen de control.
Las posiciones de alivio.
El respaldo administrativo.
La dotación de personal.
El sistema de ordenes de trabajo (OT) La revisión del sistema de ordenes de trabajo abarca:
El formulario de OT.
La calidad de las solicitudes de trabajo.
El sistema de prioridades.
El flujo de las ordenes de trabajo.
Los procedimientos de emergencia.
Quien se hace responsable por la calidad de trabajo.
La presentación de informes sobre uso de tiempo contra OT.
La presentación de informes sobre retrasos contra OT.
Planificación y programación. La investigación sobre planificación y programación abarca.
La planificación de mano de obre.
La planificación del material.
Los procedimientos de planificación.
El trabajo planificado.
6
El trabajo pendiente.
La planificación del tiempo sobre la base de:
Estimaciones
Experiencia anterior
Estándares de tiempo calculado
La programación de la mano de obra.
La programación de personal.
La programación del equipo de apoyo.
Los procedimientos de programación.
El personal involucrado en la programación.
La frecuencia del esfuerzo de la programación.
Diaria
Semanal.
Los programas de paralización.
Seguimiento del trabajo. Aquí se observa:
La asignación de cuadrillas a los trabajos.
Proyectados
No proyectados
Emergencias.
La dotación de personal que determina
Las asignaciones
Las pautas. La efectividad del supervisor, si:
6
Depende de los técnicos de mantenimiento para la calidad de trabajo
No necesita revisar el trabajo
Revisa algunos trabajos en curso
Revisa la mayor parte de los trabajos en curso
Revisa todos los trabajos en curso Relación entre los especialistas.
El mantenimiento preventivo(MP) Aquí se investiga:
La filosofía o compromiso para realizarlo
La posición a cargo del MP
Los inspectores del MP
Las especializadas involucradas
El nivel alcanzado de mantenimiento predictivo
La condición de las rutas de MP (desarrollo)
La ejecución de las rutas de MP
Las OT emitidas por MP (%)
El llenado de tarjetas de MP
Los registros históricos almacenados.
Los informes de control de gestión Nos debemos preguntar:
Cuantos informes se emiten
Con que frecuencia se emiten
Están los informes actualizados
6
Son los informes validos
Se distribuyen a tiempo
Son los informes revisados por:
El gerente
El supervisor
Otros
Los informes se discuten entre: El gerente y el superintendente
El superintendente y el supervisor]otros.
La gerencia basa sus decisiones en los informes de control emitidos tales como:
Dotación de personal por área
Horas extraordinarias
Trabajo de terceros
Evaluación de la Productividad. Se debe revisar el estado actual y el potencial de mejora de:
La utilización
Los métodos
El rendimiento
La productividad
6
6
6
5.3.4
. Necesidad de reducir los gastos de mantenimiento
El estirar el presupuesto o reducir los costos ya no solo constituyen hechos importantes, sino que conforman un estilo de vida. Lo que se hizo bien el año pasado debe hacerse mejor este año. A pesar de los denodados esfuerzos por reducir los costos generales, se requiere constantemente de ideas mejoradas o variaciones de los procedimientos establecidos. Es esta presentación hemos vuelto los conceptos básicos de productividad para establecer cuales deben ser los gastos por mantenimiento y como pueden reducirse los costos actuales de mantenimiento y como pueden reducirse los costos actuales adecuadamente. PRODUCTIVIDAD Y GESTION ADMINISTRATIVA El desarrollo de un programa para obtener una gestión mas efectiva de los gastos por mantenimiento se basa en el aumento al máximo de tres factores de productividad: UTILIZACIÓN: La cantidad de tiempo que los recursos se ocupan productivamente X METODOS
: la manera en que se usan los recursos
RENDIMIENTO : El nivel de habilidad y esfuerzo durante la ocupación productiva.
6
6
6
6
6
6
6
6
CAPITULO VI DISEÑO TECNOLOGICO DE LAS EMPRESAS DE REPARACION Y MANTENIMIENTO DE TRANSPORTE AUTOMOTOR
6-1. INTRODUCCION: Principalmente en el desarrollo del curso se analizaran los siguientes aspectos. Plantas de reparación de vehículos Problemas de diseño Problemas de reparación y mantenimiento de vehículos En forma paralela se examinara la metodología de cálculo de las empresas de reparación en forma de capítulos y párrafos 6-2. OBJETIVO: Cumplir con técnica y calidad las necesidades del país y gradualmente los problemas de transportación con los mínimos gastos materiales, la tarea principal del transporte automotor dependen del nivel de desarrollo y las condiciones de funcionamiento de la base técnica de producción analizada durante el desarrollo del curso. La base técnica de producción es el conjunto de los edificios, construcciones estructuras equipos utilajes y instrumentos los cuales están destinados para el mantenimiento técnico, reparación corriente, almacenamiento de los medios de transporte y conservación y se tiene las siguientes cifras:
6
Si se asume al 100% la vida explotacional de los vehículos luego: 2% están sobre el costo del vehículo 7% gastos de reparación capital del vehículo 91 % gastos de reparación corriente y mantenimiento Esta cifra hace claro como es importante la organización adecuada y correcta de reparación y mantenimiento, la importancia de la base técnica de producción, que importancia tiene la construcción de las empresas de transporte automotor, grifos, estaciones de servicio, mantenimiento, playas de estacionamiento equipados con algunos instrumentos y equipos de tal forma que la base de diseño de las plantas y la tecnología de organización de la reparación y mantenimiento de los vehículos. El diseño tecnológico es el proceso que incluye los siguientes componentes: 1)Elección y justificación de los datos iniciales para el programa de producción 2)Calculo del programa de los volúmenes de producción y él numero de personal técnico 3)Elección y justificación del método de organización de mantenimiento y reparación corriente
6
4)Calculo de los números de puestos de línea para el mantenimiento y de los puestos para la reparación corriente de los medios de transporte 5)Determinación de la necesidad de maquinaria tecnológica 6)Calculo del nivel de mecanización del proceso tecnológico 7)Cálculos del área de producción, almacenes y edificios administración 8)Elección justificación y elaboración del plano de distribución de planta, de una zona de reparación y de toda la empresa en su conjunto 9)Elaboración del Esquema del plan general de la planta 10)Evaluación técnico económica del proyecto elaborado Después de todo esto este proyecto elaborado servirá como base para otras partes del proyecto como: Infraestructura
Instalaciones eléctricas
Construcción
Estos 10 puntos serán analizados durante el curso 5-3. BASE TECNICA DE PRODUCCION Y ORDEN DE DISEÑO DE LA PLANTA 1-1: Tipos y funciones de una empresa de transporte examinando la fig. 1, se destacan tres grupos principales:
6
Empresas de Transporte
Mantenimiento
Reparación A) Las empresas de transporte pueden ser de dos tipos: Complejos a autónomos
Especializada o
asociaciones 1.- Las del primer grupo están destinadas para el mantenimiento y reparación conservación de los automóviles para efectuar los servicios de transportación de carga o pasajeros, los tamaños pueden ser diferentes:
Camiones
100 a 800 unidades
Ómnibus
100 a 500 unidades
Automóviles 100 a 150 unidades 2.- Otro grupo de empresas especializadas realizan la misma actividad excepto los servicios de transporte de pasajeros y carga.
B)Empresas base de mantenimiento centralizado En este tipo de empresas se puede destacar lo siguiente: 1.- Solo el mantenimiento de conservación de vehículos en estacionamientos hasta 2000 vehículos /año, generalmente son empresas muy grandes 2.- Estaciones de servicio de vehículos se clasifican por el # de vehículos que simultáneamente se le puede estar realizando mantenimiento, se determina por el # de puestos de trabajo pueden ser de dos formas:
6
Las estaciones de servicio urbano tienen de 10 a 30 puestos de mant., Es decir pueden atender simultáneamente 10 a 30 vehículos. Estaciones de servicio de carretera generalmente pequeños, tienen de 1 a 5 puestos de mantenimiento 3.- Grifos: llenado de aceites, combustibles de igual manera urbano y rurales Urbanos de tipo general hasta 1000 vehículos/ día Urbanos móviles contenedores con tanque y surtidores que llevan el combustible al consumidor 4.- Playas de estacionamiento Este grupo de empresas realizan pequeños trabajos de mantenimiento, donde no solo se estacionan sino carga de baterías ajuste de ruedas lavado enllante y desenllante 5.- Terminal terrestre de pasajeros Puesto de control de vehículos o zonas de chequeo de estado del vehículo, mantenimiento simple, lavado se recomienda 6.- Terminal terrestre de carga estacionamiento de automóviles y camiones donde se realizan trabajos de mantenimiento simple 7.- Motel y camping También se realizan mantenimiento corriente no complicados.
C) Empresas de Reparación Fabricas con alto volumen de trabajo > 500 repar/ año Talleres mecánicos de reparación < 500 repar/año
6
La diferencia esta en el volumen de trabajo que realizan 5-4. FUNCIONES DE DESARROLLO TECNICO DE UNA EMPRESA DE TRANSPORTE AUTOMOTOR El objetivo principal de la base técnica de producción es asegurar un nivel adecuado en la preparación de los medios de transporte para su funcionamiento y realizar trabajos de transportación con mínimos gastos materiales en este caso el vehículo debe estar en buen estado técnico con el mínimo de gasto. 5-4-1. CARACTERISTICA DE LA BASE TECNICA DE PRODUCCION. El promedio según los especialistas de diferentes piases es: 250 a 300 automóviles al mismo tiempo teniendo: Edificios, Equipos, Personal. Pero esto es bastante costoso, tener todos los equipos y cumplir con los puestos de la fig.1. Las empresas pequeñas no lo usan. Se establece si la empresa tiene 100 automóviles es muy buena sí: Su coeficiente de disponibilidad > 90% es bueno si se tiene 100 vehí. (Trabajan 90, 7 en reparación 3 en almacén), sin embargo es difícil llegar a esos valores de 0,9, en la practica el coeficiente de disponibilidad es de 0,6 a 0,7.
6
Otro parámetro de la base técnica de producción es el gran
desgaste de la base técnica de producción de 45 y 65 % por la calidad de los trabajos de mant. Y reparación. Otro parámetro de la base técnica de la producción es el
conservatismo la empresa puede tener vehículos de diferentes marcas o diferente estado técnico, seria bueno tener un tratamiento especial para cada vehículo sin embargo en la practica no sucede, se efectúan las reparaciones y mantenimiento con un programa único eso empeora la calidad de mantenimiento y reparación. Por ello se tiene 3 caminos o direcciones de perfeccionamiento de la base técnica de producción los cuales vienen uno detrás de otro Primer camino es el perfeccionamiento de la base existente sin modificación considerable de su estructura. Segundo camino es la reconstrucción remodelación técnica
especializada y cooperación entre las empresas para la reparación y mantenimiento no complicados. Tercer
camino
perfeccionamiento
de
los
métodos
administrativos y manejo de la empresa este camino de la base técnica de producción es la creación del sistema desarrollado de especialización y cooperación de las empresas.
6
EMPRESAS
DE
TRANSPORTE
AUTOMOTOR
TRANSPORTE
MANTENIMIENTO
REPARACION
BASE PLAYA DE ESTACIONAMIENTO
6
ESTACION
TERMINAL
TERRESTRE COMPLEJOS PASAJEROS
DE SERVICIO
DE
FABRICAS
GRIFOS
TERMINAL
TERRESTRE DE CARGA
ASOCIACIONES
MOTEL Y CAMPING
TALLERES Estos caminos se pueden sintetizar en los cuadros siguientes: VARIACION DEL INDICE % INDICES
Respecto al nivel de desarrollo
Coef. Disponibilidad técnica Productividad de trabajo
I
II
III
3 a5
5,5 a 7,5
7a9
50 a 55
60 a 75
30 a 50
6
15 a 20
Disminución gastos de man.
20 a 25
30 a 35
Si el coeficiente de disponibilidad técnica = 0,7 (70 %) se tendría lo siguiente: Primer parámetro 73 a 75 %
Al mismo tiempo
aumenta la Segundo parámetro 75,5 a 77,5 %
disponibilidad técnica de
los Tercer parámetro 77 a 79 %
obreros
Con el adelanto de la tecnología (mecanización) automatización de los procesos de producción mejora substancialmente los niveles de mecanización según el cuadro siguiente INDICES
NIVEL DE MECANIZACION % 10
15
20
25
30
35
98
Coef de disponibilidad
94
100
101
103
104
Dificultad de trabajo h/H
140 120 100
90
85
80
Gasto de repuestos
130 110 100
90
85
80
Donde: 100 es valor de referencia para 20 % de mecanización la disponibilidad es del 100% Ejm: 10% ( 10% mecanizado y 90% manual) La dificultad de trabajo se da en Hr/hombre El nivel de mecanización indica de que manera se puede mecanizar, esta se da en tres etapas:
6
PRIMERA ETAPA: Es necesario mecanizar los procesos de mantenimiento y reparación del trabajo manual Ejm. los cambios de llantas de manual a mecanizado Asegura disminuir los gastos de recursos energéticos al mínimo. Disminuir los gastos en servicios y ecología (Análisis humos) Producir equipos especializados tecnológicos Organización de mant. y reparación de los equipos tecnológicos SEGUNDA ETAPA Alcanzar el nivel de mecanización al 35% Modernización de equipos sofisticados (modernos) Automatización, centros de diagnostico TERCERA ETAPA Alcanzar un nivel de mecanización del 43 a 45 % Aumentar la calificación del personal técnico El último punto de la base técnica de producción es la forma de desarrollo: Se consideran cuatro formas de desarrollo Primera forma: Construcción de nuevas empresas Segunda forma: Ampliación de las empresas existentes Tercera forma: Remodelación de las empresas existentes Cuarta forma: Reequipamiento técnico de empresas existentes
6
GASTOS COMPARATIVOS PARA LAS DIFERENTES FORMAS Primera forma construcción de nuevas empresas 100 % Segunda forma ampliación
71 a 75
% Tercera forma remodelación
41 a 43
% Cuarta forma reequipamiento
20 a 21
% 5-5). ORDEN DE DISEÑO DE LA EMPRESA DE SERVICIO En primer lugar hay que determinar quien debe efectuar el diseño, cada país tiene sus organizaciones de diseño, se debe considerar el concurso de especialistas formados en Universidades en el área correspondiente cuyos principios de diseño deben cumplir con las los principios específicos de acuerdo al diseño que es el principal objetivo del presente curso: Antes de cada diseño se debe tener en cuenta lo siguiente:
Datos iniciales Tarea de diseño que tiene los siguientes puntos, debe asumir los principales índices técnicos económicos Potencia de la empresa; es decir la cantidad de vehículos que se ha planificado el mantenimiento Destinación de la empresa (Funciones de destino de la empresa)
6
Mantenimiento o reparación Tipos de mantenimiento y/o reparación que van a desarrollar Lugar donde se desarrollara la construcción y el terreno Tipo de construcción Ubicación Tiempo de la construcción corto mediano o largo plazo Costos Fuentes de abastecimiento de los servicios Generalmente el proceso de diseño se divide en varias etapas
Proceso de diseño en una etapa Se realiza teniendo como base (proyectos típicos existentes) En el presente caso solo se decide la remodelación de la empresa en una ubicación de la planta. Se considera en una etapa también cuando se trata de la reconstrucción de la empresa
Proceso de diseño en dos etapas Generalmente proyectos de empresas no estandarizadas Primera etapa : Presupuesto del costo de la construcción Segunda etapa :Elaboración de la documentación de trabajo, proyecto tecnológico, servicios, etc. El proyecto tecnológico se desarrolla:
6
ELECCION DE DATOS DE PARTIDA
TIPO, CANTIDAD, RECORRIDO DIARIO Y ESTADO TECNICO, CATEGORIA DE LAS CONDICIONES DE OPERACIÓN, CONDICIONES CLIMATOLOGICAS, REGIMEN DE TRABAJO DE LOS VEHICULOS, REGIMEN DE MANTENIMIENTO Y REPARACION DE VEHICULOS
CALCULO DEL PROGRAMA PRODUCTIVO CALCULO DEL PERSONAL REQUERIDO
CALCULO TEGNOLOGICO DE LAS ZONAS PRODUCTIVAS, SECTORES, ALMACENES
ELABORACION DE PLANOS DE ARQUITECTURA
6
EVALUACION DE LOS RESULTADOS DEL DISEÑO
PREPARACION DE LAS TAREAS TECNOLOGICAS Proyecto tecnológico (fig. 2) En la parte superior se describe como deben ser considerados los datos iniciales Calculo del programa de producción y calculo de la cantidad del personal para la planta sobre la base de los datos iniciales: Cálculo tecnológico de la zona de producción, y zonas auxiliares Elaboración de planos de arquitectura Evaluación de los resultados del diseño Considerar los índices técnico económicos Preparación de las tareas tecnológicas Construcción de edificios y infraestructura de la empresa 1)Cálculo del programa de producción
Frecuencia de mantenimiento y reparación de vehículos Recorrido hasta la reparación capital RG Dificultades de mantenimiento técnico y reparación
6
Considerar las condiciones técnicas de explotación de los vehículos Consideraciones climatológicas Ubicación de la planta en la ciudad o fuera de ella Programa de mantenimiento anual y diario Personal requerido Obreros que deben de trabajar en la planta y administración técnica Cálculo tecnológico de las zonas de trabajo y almacenes Todo ello se efectúa sobre la base de elección del régimen de funcionamiento de las zonas y sectores Sobre la base de los métodos de organización de mantenimiento y de diagnostico Se efectúa él calculo de puestos y líneas para el mantenimiento técnico Se efectúa el calculo del numero de puestos para la reparación corriente Se efectúa el calculo del nivel de mecanización del proceso productivo durante la realización de mantenimiento y reparación corriente Finalmente se calculan las áreas de producción zonas de almacenamiento y zonas auxiliares Sobre la base de las líneas y áreas se realizan: Elaboración de planos de arquitectura
6
Cálculo económico Comparación de estos índices con parámetros de referencia 2) Diseño Tecnológico de la zona de Producción
Antes de iniciar el diseño tecnológico es necesario determinar los principios de organización técnica de mant. y reparación de vehículos, para ello es necesario saber: Volumen del parque automotor Condiciones de explotación de los vehículos. La cantidad de vehículos que circulan en la zona de ubicación de la empresa La concentración de vehículos se determina por el número de vehículos por cada 1000 habitantes variando para diferentes países. 0 - 800 / 1000 habitantes
USA
560
RUSIA
120
AREQUIPA 100 Si la concentración sigue creciendo provoca serios problemas sobre la base técnica de mantenimiento, reparación del parque automotor según: Crecimiento del parque automotor Abastecimiento de repuestos es otro problema de consideración Protección del medio ambiente y seguridad de circulación (En Arequipa se tiene emisiones tóxicas y embotellamientos en horas punta)
6
Mejoramiento y ampliación de carreteras
Aspectos negativos de la concentración de vehículos Disminución de la velocidad media de los vehículos Dificultades de parqueo Saturación del aire atmosférico (Influencia de los GE) (Se observa en las zonas bajas una neblina marrón en Arequipa) Según las estadísticas se tiene lo siguiente: 1991 9 000 000 fallecidos por influencia de los GE 1994 11 000 000 fallecidos por influencia de los GE Ruido producido por los vehículos Crecimiento de averías y accidentes, deterioro y accidentes con pérdidas de vidas humanas Guerra de Afganistán durante 5 años 15 000 /año Rusia
7 000 / año
USA
250 000 / año
5-6.PARTICULARIDADES
DE
EXPLOTACION
DE
VEHICULOS En el Perú la gran mayoría de vehículos son particulares y ellos deciden la periodicidad de su mantenimiento,
las cifras
promedio de recorrido para los diferentes tipos son:
AUTOS ITEM
PARTICULAR
CAMIONES Y TAXIS
BUSES
ES
6
Urbano
Interurban o
Recorrido
14000 a 20000
30000 a
25000 a
40000 a
40000
35000
60000
6 a 7
10 a 12
7 a 10
Prom. Km/año Vida Util años
12 a 14
Con estas cifras de recorrido promedio de los vehículos nos permite determinar la cantidad (periodicidad) de mantenimiento a ser realizados, sin embargo por el método de autoservicio realizado por los mismos propietarios disminuye el tiempo de vida útil y la fiabilidad del vehículo. Para aumentar la vida útil del vehículo y su fiabilidad es mejor efectuar los trabajos de mantenimiento y reparación en centros especializados de mantenimiento y reparación.
5-6-1. ETAPAS DE EXPLOTACION La explotación del vehículo desde el principio hasta el final debe pasar algunas etapas:
Primera etapa inicial: Considerada desde la compra o venta, nuevo o usado consta de lo siguiente: Antes de la venta “Preparación para venta”
Los sistemas del vehículo no deben tener fallas Se deben de retirar los elementos de protección de nuevos (Transporte marítimo, corrosión, recubrimientos, etc.) Lubricantes y aceites de conservación deben ser reemplazados por los líquidos de trabajo.
6
Estos trabajos son pagados por el fabricante del vehículo.
Segunda Etapa: Mantenimiento durante el tiempo de garantía en la explotación del vehículo Corregir defectos con derecho a reclamo ó sin reclamo (Diseño i/o mala operación) Este mantenimiento es pagado por el propietario
Tercera Etapa: Mant. luego de la garantía durante la explotación del vehículo: Mantenimiento diario
MD
Primer mantenimiento
M1
Segundo mantenimiento M2 Mantenimiento correctivo MC Mantenimiento de temporada (Verano, Invierno) variaciones climatológicas Mantenimiento general
MG al término de la vida útil
5-6-2. MANTENIMIENTO TECNICO
Mantenimiento diario: MD Revisión del vehículo, exterior, niveles, funciona. De los sistemas de seguridad, iluminación, llantas, combustible, frenos, dirección y señalización; puede ser realizado de 5 a 10 minutos por el mismo conductor, sin embargo no siempre se realiza.
Primer mantenimiento técnico: M1 Mantenimiento realizado en un recorrido determinado del vehículo tomando en cuenta periodos bajo CoNo T= 15ºC P=
6
760 mmhg, sin embargo se corrige por las condiciones concretas de explotación, particularmente en Arequipa se tiene la altura, polvo en el aire luego el recorrido real disminuye respecto al de referencia. Lavado y engrase de acuerdo al esquema de planta de los puntos Cambio de aceite y filtro según los tipos Sintéticos, Semi sintéticos, Mineral Varían por precio y de sus características y de ello depende la periodicidad de cambio. Ajuste de todos los elementos, distribución, Regulación si fuera necesario Control de fugas de los diferentes sistemas Obligatoriamente pre-diagnostico de detección de defectos y algunas fallas. Se debe distinguir lo siguiente. Defecto: El vehículo no para, funciona en forma deficiente Fallas : El vehículo deja de funcionar
Segundo mantenimiento técnico: M2 Se realizan todas las actividades del M1, además de un control más detallado de: Mantenimiento de todos los sistemas del automóvil Mantenimiento del sistema de suministro de combustible Mantenimiento del sistema de frenos
6
Estado técnico del motor (desgaste) determinar la vida residual del motor en su conjunto
Durabilidad residual según el diagrama en forma gráfica D-2 Ne Ni
N1
N
Rc Reparación Capital Cada elemento se determina por su estado inicial Asentamiento: Puede ser alguna holgura, entre cojinetes y muñón de cigüeñal, diámetro del pistón o diámetro del cilindro Proceso de variación del estado técnico del elemento Desgaste intensivo del elemento En el tiempo se determina el parámetro, existen normas que dan el valor medio del parámetro, el cual puede indicar cuanto tiempo queda hasta la RC. Tener en cuenta que depende de las condiciones de operación y de mant. Se tiene las condiciones iniciales y finales (No se pueden cambiar)
6
Sin embargo la línea puede tener otra inclinación de acuerdo al tipo de mant. Se debe determinar la importancia que tiene el mantenimiento para la conservación de la máquina El segundo diagnostico nos permite determinar la vida residual de la máquina. 5-7.- ORDEN DE DISEÑO DE PLANTAS CLASIFICACION DE LAS
ESTACIONES DE SERVICIO DE LOS
AUTOMOVILES Analizando la fig. # 3, las estaciones de servicio se dividen en dos grupos principales Urbanas y de Carretera
A)Urbanas: Las estaciones de servicio urbanas se dividen a su vez en tres sub-grupos Complejas Universales. donde se realizan todo tipo de mantenimiento para equipos de transporte autos, camiones y buses. Especializados por marca de automóviles dichas estaciones cuentan con personal, edificios y repuestos Fábrica, son aquellas que pertenecen a las companias productoras de marcas de automóviles, las que generalmente tiene la siguiente estructura:
6
Ejm. Volvo Lima Regional
REGIONAL Concesionarios en provincias Arequipa, Trujillo llamados eslabón intermedio Distribuidores, pequeñas estaciones conectadas a la empresa principal y los consumidores prestan servicios a los
CONSESIONARIOS consumidores y venta de repuestos.
DI ST IR BU IDORES Estación Especializada Independiente equipada con equipos consideradas como autoservicios El consumidor puede realizar algún tipo de trabajo, puesto que cada día están mas preparados
.Todas estas estaciones
organizan los puestos de servicio para los diferentes trabajos, asimismo los usuarios pueden realizar diagnostico, consultas y compra de repuestos necesarios, etc.
B)Carretera :Instaladas fuera de las ciudades en las carreteras principales, las que son de dos tipos Estación de servicios con grifos Motel camping
6
5-7-1. CLASIFICACION DE LS ESTACIONES DE SERVICIO
Las estaciones se pueden clasificar según su potencia o tamaño en tres grupos . 1)Grupo Estaciones pequeñas < 10 puestos de trabajo
(Ocupan 45 .. 50%) pertenecen al eslabón de los distribuidores, su función Lavado y limpieza Diagnostico Mantenimiento, lubricación, montaje y desmontaje de llantas Trabajos de electricidad, cargado de baterías Alimentación de combustible Planchado y pintado (Trabajos pequeños) Reparación de radiadores Soldadura Reparación corriente (Cambio de piezas) Venta de repuestos , accesorios , grasas y lubricantes 2)Grupo Estaciones medias 11 a 35 puestos de trabajo;
Corresponden al eslabón de concesionarios (ocupan del 30.al .35%), realizan : Todos los trabajos de las estaciones pequeñas Diagnostico detallado, profundo Pintado general Tapicería
6
Reparación de motor y accesorios caja velocidades, etc Reconstrucción de baterías Venta de automóviles 3)Grupo Estaciones grandes > 35 puestos de trabajo;
Pertenecen al grupo principal ( 10...15%) realizan RG Realizan los trabajos de las estaciones anteriores Tiene zonas especializadas de reparación capital (Motor, c.c.etc) Líneas de diagnostico, líneas de montaje y mantenimiento 4)Grupo Estaciones de carretera 1..5 puestos de trabajo
Trabajos pequeños Lavado y lubricación Ajuste y regulación Detección de pequeñas fallas y defectos Generalmente se construyen junto a los grifos.
ESTACION DE SERVICIO
6
URBANA DE CARRETERA
COMPLEJOS
DE FABRICA
ESPECIALIZADOS DE ACUERDO A LOS TIPOS DE TRABAJOS UNIVERSALES DE DIAGNOSTICO ESPECIALIZADOS TOYOTA
DE
CARROCERIAS VOLVO EQUIPOS ELECTRICOS MERCEDES BATERIAS
6
VOLKSWAGEN LAVADO
MOTEL Y CAMPING SERVICIO MAS GRIFOS 5-7-2.ORGANIZACION
DE
TRABAJO
EN
LAS
ESTACIONES DE SERVICIO
Analizando la fig. # 4 se puede ver el esquema funcional de una estación de servicio, se prevé también venta de automóviles, en el gráfico se observa que el sistema de lavado puede ser independiente, servicio aparte RecepciónInspección (Para determinar el volumen de trabajo) Diagnóstico Espera y/o mantenimiento ó reparación La estación puede tener varios puestos de trabajo, Puestos especiales contando con los equipos tecnológicos necesarios para los trabajos de mant. y reparación de los vehículos automotrices. Puestos auxiliares de control, recepción y entrega del automóvil
6
Puestos de espera o de conservación (área muy considerable)
LAVADO
RECEPCION ENTREGA
ESPERA DE DIAGNOSTICO EL MANTENIMIENTO REPARACION CORRIENTE
6
Analizando la tabla Nº1 se determina la potencia de la planta de acuerdo al número de puestos de trabajo DISTRIBUCION DE PUESTOS Y DE ZONAS DE ESPERA DE LOS AUTOMOVILES DE ACUERDO A LOS SECTORES PRODUCTIVOS
NU M
E R
DE
O
P U
S T
E
OS
11
DE
T R B A
J O
A
15
25
TALLER ES P.T. LAVAD
P.A. Z.E.A. P.T.
P.A. Z.E.A. P.T.
P.A. Z.E.A
1
-
-
1
1
-
1
1
-
-
2
-
-
2
-
-
2
-
OY LIMPIEZ A RECEPCI ON Y ENTREG A
6
2
-
-
3
-
-
4
-
-
4
-
7
5
-
11
10
-
16
1
-
-
1
-
-
2
-
-
1
-
1
3
-
-
3
1
2
2
1
2
2
1
2
5
2
1
11
3
10
15
4
13
25
6
18
DIAGNO ST MANT. RC. ENGRAS E CARROC ERIAS PINTAD O TOTAL
PT: Puestos de trabajo P.A.: Puestos auxiliares Z.E.A.: Zona de espera de los automóviles A)
Considera 11 puestos de trabajo técnico, considerando
los 3 puestos auxiliares y 10 para las zonas de espera tendremos en realidad 24 puestos de trabajo Considerando estas condiciones
se establece distancias
mínimas (áreas de influencia) de acuerdo al trabajo que se desarrolla en ese momento.
6
PARA PUESTOS DE TRABAJO
ZONA DE
ESPERA
Una de las zonas principales son las zonas de diagnóstico del automóvil el mismo que puede ser de la siguiente manera: Servicio independiente solo diagnóstico Pre-diagnostico Diagnóstico cualitativo determina si hay o no fallas Diagnóstico cuantitativo (Profundo) Determina la durabilidad de las piezas del automóvil; el grado de desgaste de las piezas
6
El rol de diagnóstico se observa en la fig. Nº5, primero se efectúa la recepción y luego pasa a la zona de diagnóstico El diagnóstico puede formar parte del proceso de mantenimiento y reparación en este caso se realiza antes y después de la reparación (Operación de control) El diagnóstico puede realizarse en los puestos de trabajo de reparación y mantenimiento para ello se usan equipos portátiles de diagnóstico. Se recomienda tener un puesto especializado de diagnóstico, dependiendo del tamaño del servicio. El tamaño del puesto de diagnóstico depende de la potencia de la estación.
PUNTO
PUNTO
ENTREGA DE CONTROL
DE DIAGNOSTICO
DEL DE RECEPCION
D-1/D-2
AUTOMOVIL
6
REPARACION CORRIENTE
EL MANTENIMIENTO
(RC)
ESQUEMA DE ORGANIZACIÓN DEL DIAGNOSTICO DE LOS VEHICULOS RECORRIDO
PRINCIPAL
RECORRIDOS AUXILIARES En la fig. Nº6 se puede ver 3 tipos de puestos de diagnóstico, los cuales se examinan al detalle: a).-Primer tipo : Sin salida para puestos de trabajo < 25 Funcionamiento y prueba de frenos delanteros y posteriores. En el tablero de mando 1 se ve el esquema de funcionamiento Por fricción las ruedas hacen girar el tambor , mediante mecanismos de medición en el tablero se observa (Ne,P, v, gc) además de las cond.
6
de funcionamiento del motor El ventilador 2 simula las condiciones de funcionamiento reales y enfriamiento del motor. El equipo 3 realiza el chequeo de los equipos eléctricos y alimentación de combustible Con un tester se determina el estado del grupo pistón cilindro con los censores en los cables de alta y baja tensión, tuberías de alimentación de combustible, sistema de escape, desconexion de cilindros se determina el estado técnico del motor, ángulo cuando el platino esta cerrado DUEL 360/#cil.
En el puesto Nº4 se determina el balanceo de los neumáticos: Primer tipo, sin desmontar
DUEL
la rueda, da el desbalance respecto al aro exterior, equilibra el mecanismo de suspensión (toma en cuenta masas de suspensión)
6
Segundo caso: balanceo en maquinaria desmontando los neumáticos balanceo de aros interior y exterior horizontal o vertical con contrapesos Puesto Nº7 Equipo de limpieza y control de bujías, se sabe que el exceso de carbonilla disminuye la potencia y aumenta el consumo de combustible, los equipos en este puesto permiten controlar el funcionamiento de la bujía misma mediante dos parámetros: Hermeticidad entre el cuerpo y aislante Estabilidad de la formación de la chispa La estabilidad depende no solo de la limpieza sino también de la holgura de los electrodos, a cada bujía le corresponde una holgura determinada con probador plano (Geige).Ultimamente se viene utilizando electrodos de cobre cubiertos con tungsteno. Determinación de la procedencia de los diferentes tipos de bujías (USA, GERMANY, JAPON) las cuales deben llevar estampado CU ó C su costo es mayor sin embargo su durabilidad y la confiabilidad de uso aumenta.
6
Sobre el carril central se tiene el equipo de alineamiento de luces, las mismas que deben reunir los siguientes requisitos fundamentales: En una vista lateral el haz de luz debe ser tal que no interfiera con los conductores contrarios En una vista en planta el haz de luz izquierdo debe ser mas corto que el derecho En la vista de perfil el haz de luz debe estar bajo la horizontal tal como se muestra en los gráficos. También se incluyen elevadores y equipos de extracción de gases
B)
Segundo tipo sin salida destinado para dos
automóviles En el cual se tiene dos bancos independientes, un tambor de freno y un tambor de marcha
C)
Estaciones grandes considera 50 a 100 puestos de
trabajo Se observa 3 puestos de trabajo Equipos de diagnóstico computarizados donde se tiene un archivo de datos para cada automóvil, año, modelo, serie, etc
6
geometría del automóvil ,paralelismo deformación de carrocería ángulos de alineamiento, camber, caster, convergencia salida, toe-in Primero geometría y luego ángulos Estabilidad y disminuir desgaste de los neumáticos. Rotación de neumáticos: Sin rotarlos hasta su vida útil Con rotación: Neumático emergencia 1000 Km Respecto a la rueda mas cargada Rueda mas cargada D-D, duración promedio 50000 a 60000 Km. Zonas de reparación corriente y mantenimiento las cuales pueden estar en el mismo ambiente Pueden tener elevadores o pozas de inspección Para trabajo todos los puestos deben de tener elevador, generalmente 60 a 80 % deben de tener elevador y el resto pozas de inspección 5-7-2.DISEÑO TECNOLOGICO DE LAS ESTACIONES DE SERVICIO
Efectuar la justificación del tipo de estación de servicio a instalar mediante los parámetros principales que son dos: Potencia de producción: Número de vehículos a los cuales se prestara servicio de mantenimiento durante el año
6
Tamaño de la estación: se caracteriza por el número de puestos de automóviles,
para mantenimiento , auxiliares y espera
destinados para mantenimiento simultáneo La potencia de producción y el tamaño de las estaciones es evaluado por un solo parámetro, que es el número de los puestos de trabajo. X = Tp . /(Fp.Pm.a) X: Número de puestos de trabajo en la estación Tp: Volumen anual de trabajo en el puesto Hr/año
:Coeficiente que considera la regularidad de llegada de automóviles en el tiempo (1.1 a 1.3), significa tener un aumento de cantidad de puestos en 10 a 30 % Fp: Tiempo anual del puesto (Hr), cuanto tiempo en el año trabaja cada puesto, número de días laborables en el año , cantidad de turnos y duración del mismo (6,7 Hr, 1,2 turnos). Pm.a: Cantidad promedio de obreros en el puesto de trabajo, depende del tipo de puesto generalmente ( 1 a 3) obreros por puesto de trabajo Lo mas importante es determinar el volumen anual de trabajo (Tp) de toda la estación:
URBANA:
Tp=La.Kp.N.t/1000 (h/A) Horas
hombre/año
CARRETERA:
Tp = Nd. Da.tm.Kp (h/A)
6
Para: Estación Urbana
La: Recorrido promedio anual (Automóviles ligeros partes.) USA ... 17 .. 19 mil km Rusia .. 15.....17 mil km Europa 12 ... 14 mil km Kp: Parte de trabajo en los puestos (Mant, reparación, lavado,) N : Numero de automóviles que pasan por la estación al año t : Dificultad de trabajo en Hr/ hombre (h/H) Parámetro promedio de dificultad de trabajo 2.0 h/H auto ligero, pequeño
( 1 lt)
2,3 h/H auto ligero tipo lada 1500 cc (1,l a 1,7 Lt) 2,7 h/H automóviles
( 1,8 a 2,0 Lt)
2,8 h/H Camiones y ómnibuses Estación Carretera
Nd: Número de automóviles que llegan a la estación en un día Da: Número de días laborales en el año tm: Dificultad de trabajo respecto a un automóvil que llega a la estación igual (t) urbano Kp: Igual anterior Estación Urbana
Determinar N (Número de automóviles que pasan por la estación en un año). Depende del número de habitantes de la zona para el cual se diseña la estación y la saturación de
6
automóviles por número de habitantes; se considera también el número de conductores que concurren a la estación de servicio. N’ = A.n/1000
Donde: A:# de habitantes de la región para el cual se diseña la estación n : Cantidad de automóviles por 1000 habitantes Para determinar el # de vehículos en la estación se multiplica N’xK
N = N’. K
K: Cantidad de conductores que tienen interés de llegar a la estación K= 0,75 a 0,90 (De la cantidad total de vehículos el 75% al 90% vendrán a la estación) En el caso de las estaciones de carretera la metodología para el cálculo de la potencia de la estación depende de la dificultad de trabajo y del número de vehículos que llegan a la estación Depende la distancia entre estaciones Depende de la intensidad de circulación durante el día Las causas de parada son: almorzar, combustibles, descansar, etc. La distancia normal entre estaciones es de 50 km el cálculo de Nd: se da según el cuadro siguiente
6
Km
50
100
150
200
250
300
ID
1%
1,5%
2,0%
2,5%
3,0%
3,5%
N D= I D.P/100
Donde: Id: Intensidad de circulación en ambas direcciones por día. P:% frecuencia de llegada a la estación en función de la intensidad de circulación
P: (%) Automóviles ligeros : 4 - 5 % Camiones y ómnibuses
: 0,4 - 0,5 %
Id: depende del tipo de pavimento de las carreteras D1: Cemento , asfalto
D2: Afirmada con greda
D3: Afirmada con cascajo D5: Tierra
D4: Afirmada D6: Trocha
Analizando la tabla Nº2 se dan las diferentes condiciones de funcionamiento Llanuras
Pendientes
Montaña
Condiciones de Arequipa, se dan 5 categorías de explotación D1: Suave .................... D5: más severa La periodicidad de mantenimiento tiene diferentes intervalos que se deben corregir de la más ligera a la más severa. Se da como parámetro la correspondiente a D1, luego los intervalos deben aumentar hacia D5; según la zona geográfica. CATEGORIAS:
6
I
- - > 7000 autom/día
De acuerdo a esta
estadística II --- 3000 - 7000 autom/día
y dificultad de trabajo se
III-- 1000 - 3000 autom/día
puede determinar el
número IV-- 200 - 1000 autom/día
de puestos en una
carretera V -- - < 200 autom/día Se ha examinado la potencia en zona urbana y de carretera También se tiene las empresas de transporte , carga y pasajeros; se debe examinar la metodología de cálculo para estas empresas, el método de cálculo es similar a las estaciones de servicio 5-7-3. CALCULO TECNOLOGICO DE
EMPRESA DE
TRANSPORTES
Parqueo Reparación
Asegura el transporte de carga y pasajeros
Mantenimiento El cálculo empieza con:
a). Datos iniciales Para el cálculo escoger el tipo de transporte auto, buses, etc. Dar el recorrido diario promedio del automóvil y su estado técnico de los automóviles respecto a su recorrido antes de la reparación capital o después , generalmente se evalúa en %
6
De acuerdo a las condiciones reales de explotación , de carreteras, pavimentos, categorías de explotación , condiciones de circulación, zonas geográficas y condiciones climatológicas Régimen de trabajo de los medios de transporte, supone que cant. de Hrs trabaja el vehículo en la línea 10-24 Hrs en algunos casos (camiones en minas, etc) Generalmente
los
datos
iniciales,
los
regímenes
de
mantenimiento y reparación corriente, se trata de intervalos de mantenimiento respectivos, también el trabajo de diferentes tipos de mantenimiento de reparación corriente Asumiendo los datos iniciales se puede calcular el programa técnico de mant. El programa de producción se caracteriza por el número de mantenimientos que se planifican realizar en periodos de tiempo de un año o día, puesto que en cualquier caso la RC es una función real aleatoria y se realiza de acuerdo a la necesidad, generalmente la RC no se calcula a pesar de ello se le tiene en cuenta en el proceso de producción de una manera indirecta.
b). El programa anual de la empresa se calcula según el método cíclico Un ciclo es el recorrido del automóvil desde el inicio de explotación hasta la reparación capital El método cíclico tiene los siguientes pasos:
6
Elección de corrección de periodicidad del mant. M1, M2, MG, la elección de intervalos durante la vida útil del automóvil. Cálculo del # de mant. NM1, NM2, NRC, NRG durante todo el ciclo Cálculo del coeficiente de traspaso de un ciclo hacia un año de explotación, si el programa se determina en un año que une los tipos de servicios mediante un coeficiente constante
NM1A, NM2A, NRCA - - K En base al número de servicios por año podemos determinar la potencia de producción que tiene una estación de servicios o complejo en el año, Cada uno de los cuales lo multiplicamos por la dificultad de trabajo y el numero de vehículos se tendrá la cantidad de trabajo total tM1. NM1A A +
tM2. NM2A T tMC.NRCA
Luego tendremos el tamaño del complejo y la cantidad de puestos de trabajo, además del número de trabajadores, para ello es necesario corregir algunos datos iniciales.
SELECCION Y CORRECCION DE LA PERIODICIDAD DE LOS SERVICIOS TECNICOS Y EL RECORRIDO HASTA LA REPARACION GENERAL
6
Analizando las tablas 3 y 4 Para la primera categoría de la tabla # 2 pc. 1,2 - 1,7 lt
L(H)K
mcil. 1,8 - 2,2 lt
125000 Km
Dificultad de trabajo
cifras del año 1994 normal 1993 menores por perfeccionamiento
y mejoras de
mantenimiento, luego la vida útil aumenta; en la explotación también hay automóviles antiguos, para el calculo de intervalos de mantenimiento hay que tomar las cifras que daban antes, si no se tiene se propone disminuir la cifra en : 25 %----- por cada 10 años de explotación 1995 400
EFICIENCIA
1985 300
NORMAS DE DIFICULTAD DE
TRABAJO 1975 200 Micro cil.
8 Pjs
Peque. cil.
15 Pjs
Media cil.
25 Pjs
Gran cil.
>25 Pjs
En condiciones normales de explotación MD 0,15 h/H para lavar, limpiar requiere 10` por cada obrero M1 1,9 h/H Se considera como reparación corriente cada 1000 Km RC 1,5 h/H por 1000 Km de recorrido.
6
En la tabla # 4: Se considera 2 mantenimientos para la I categoría con uso normal EFICIENCIA- D En la tabla #5
Para aplicar las normas de mantenimiento en condiciones reales de explotación hay que corregir con ayuda de diferentes coeficientes. Se tiene 5 coef. de corrección de acuerdo a las 5 categorías de la tabla #2 K1: categoría de explotación, Ejm: Si en 400000 x 0,6 -= 240000 cond. reales del vehículo (0,6 =V categoría), La dific. de trabajo para RC aumenta K2:Coef.que considera el tipo de automóvil que esta en operación K3: Condiciones climatológicas (Solo se considera cond. de Perú) K4: Estado técnico del automóvil 0,5 ----
50 % desgaste
0,5-- 1,0
100 % de desgaste
2,0 ------
+ 200% desgaste
.
K5: Cantidad de automóviles en la empresa EXPRESIONES PARA LA CORRECCION Intervalo corregido de reparación : LRG = L(H)K . K1.K2.K3 Recorrido entre mantenimientos
Li = Li . K1.K2.K3
6
i= 1,2 Recorrido nominal desde el primer mant al segundo man. Ejem I:
Ejem II
Camión 5 Tn
Camión 5 Tn
Rural
Rural
D3
D3
Templado
Templado
LD= 160 Km
LD=130 Km
Categ : II
Categ II
K1= 0,9
K1 = 0,9
K2= 1,0 STD
K2= 1,0
K3= 1,0
K3= 1,0
LRG= LK.K1.K2.K3 = 300x0,9x1,0x1,0 = 270 mil Km
LRG = 270 mil Km
L2 = L(H)2.K1.K2.K3 = 16000x0,9x0,1x0,1 = 14,4 mil Km
L2= 14,4 mil Km
L1 = L(H) 1.K1.K2.K3 = 4 x 0,9x1,0x1,0 = 3,6 mil Km
L1= 3,6 mil Km
LD= LB = 160 Km
LD= LB = 130 Km
L1 = 160x22 = 3520 Km
L1 = 130 x 28 = 3640 Km
L2 = 3520x4 = 14080 Km
L2 = 3640x4 = 14560
Km
6
LRG = 14080 x 19 = 267000 Km
LRG = 14560 x 19 =
276640 Km Se acepta 10 %
5-7-3-1.- CALCULO TECNOLOGICO DEL SISTEMA DE TRANSPORTE Hemos seleccionado la velocidad normativa; los datos de las normas las hemos visto en las tablas #3 y #4 y en la tabla #5 se mostraron los coeficientes de corrección K1.......K5, resolviendo un problema la periodicidad del servicio técnico y RG utilizando los coeficientes de corrección K1...... K5 continuamos con el tema del cálculo tecnológico del programa
DETERMINACION REPARACIONES
DEL GENERALES
NUMERO Y
DE
SERVICIOS
TECNICOS DE UN AUTOMOVIL EN UN CICLO Por ciclo se entiende el recorrido desde el inicio de explotación hasta la RG, para poder calcular el # de servicios técnicos, se ve en la fig. #7. En la Fig. se muestra todos los tipos de servicios técnicos y general se muestra consecutivamente tres gráficos.
Primero: El intervalo hasta el primer servicio técnico que es de 5000 Km. de recorrido; se ve en la tabla #4; en el gráfico esta 5000 Km. pero durante el recorrido hasta el servicio # 1 se debe realizar el servicio técnico diario (MD), generalmente el MD se
6
debe realizar al culminar el recorrido diario; mostrado en el gráfico # 1 hasta antes de realizar el M1.
Segundo: En el gráfico el
representa el inicio de recorrido
después de 5000 va al M1 al final tenemos
1 que es el M2 y
corresponde a 20000 Km. tal como se muestra en la tabla #4
Tercero: En el gráfico tendremos el recorrido del automóvil hasta la RG, en 1 se tiene los mantenimientos M2; con ayuda del gráfico podremos determinar la cantidad. # servicios diario NMD # servicios M1
NM1
# servicios M2
NM2
y por último la cantidad de RG y las RG en este ciclo En el ciclo solo se muestra una RG.
# RG NRG = Lc/LRG = LRG /LRG = 1
donde: Lc: Recorrido del veh.
en ciclo LRG: Recorrido del vehí. hasta su RG
# Mant. 2 N2 = LRG /L2 -1 (No olvidar que al final del ciclo se realizar una RG) N2: Número de mantenimientos 2 L2 : Recorrido para cada M2
# Mant 1
6
N1= LRG /L1 - (N2 + NRG) = LRG /L1 - (LRG /L2-1+1) = LRG(1/L1 - 1/L2)
# Mant. diarios NMD = LRG /LD Luego se puede determinar el # de mantenimientos hasta la RG por ciclo, generalmente el programa de producción de mantenimiento de vehículos se determina por años y no por ciclo; estableciendo el programa anual de mantenimiento.
DETERMINACION
DEL
NUMERO
DE
MANTENIMIENTOS DE UN AUTOMOVIL EN UN AÑO Para ello se debe considerar los coeficientes de corrección que permitan pasar del ciclo al año: N2a = N2.a
a: Coef. de corrección de paso del ciclo al
año N1a = N1. a NMDa = NMD. a Pero lo que se obtiene es solo para un vehículo , sin embargo en el complejo automotriz podemos tener muchos vehículos por lo tanto:
N2a
= N2a. A
N1a
= N1a. A
A:
Cantidad de vehículos
6
NMDa = NMDa . A
que
atiende el complejo Determinar el coeficiente de corrección A, para el paso del ciclo al año
a = La/LRG
Recorrido anual de un automóvil/ Recorrido total del vehículo durante todo el
ciclo Se calcula LRG de la tabla #3 L(H)k El recorrido anual se determina con la siguiente fórmula: La = Da. l D. T Donde: Da : Número de días que trabaja el vehículo al año lD : Recorrido diario del vehículo
T : Coeficiente de disponibilidad técnica Da: depende de cada país 365 - (feriados, festivos) lD: Permite determinar días de para Da. lD : Días de recorrido al año, pero el vehículo puede tener una falla y se necesita un tiempo para reparar, por ello el vehículo no trabaja todos los días del año y hay que determinar el número de días de parada en el año
T = DN /(DN + DMR) Donde: DN: Número de días durante el ciclo cuando el vehículo tiene disponibilidad técnica de uso “Días disponible en un ciclo”
6
DMR: Días de mantenimiento y reparación en un ciclo DN = LRG /lD
Número de días de operatividad en un
ciclo Para determinar DMR: se debe tener en cuenta la tabla # 6, se debe considerar días/1000 Km luego para el calculo de D MR: DMR = DRG + DMyR. LRG. K4 /1000 DRG: Tiempo de parada en días hasta la RG (Tabla #6) DMyR: Tiempo de parada en días de mantenimiento y reparación por cada 1000 Km. (tabla# 6) LRG : Recorrido hasta la RG
K4: Tabla # 5
Luego reemplazando valores se tiene: T = .......
a = Da/(DN + DMR) De tal manera que el número de servicios al año se puede representar para MD, M 1, M2
NMD = NMD.a = A.Da.T NM1 = A. La(1/L1 - 1/L2) NM2= A.La(1/L2 - 1/LRG) = A.La(1/L2 - 1) Cuyos componentes de las relaciones ya son conocidos
Importancia de las cifras obtenidas:
6
Número de mantenimientos diarios al año para el tipo de mantenimiento proyectado, de igual manera el número de M1 y M2. Si cada una de las cifras obtenidas al año se multiplica por el coeficiente de dificultad técnica por servicios tendríamos el tiempo para determinar la cantidad de servicios al año. Además se debe considerar el tiempo para el diagnostico de otras reparaciones, según las variantes de las posibles instalaciones para realizar el diagnóstico.
CALCULO DEL NUMERO DE DIAGNOSTICOS DEL PARQUE AUTOMOTOR DEL COMPLEJO EN EL AÑO Se conocen dos tipos D1 y D2, estos están relacionados con M1 y M2 Luego el primer tipo de diagnóstico D1, esta destinado para verificar los componentes y sistemas durante M1, que aseguren su funcionamiento (Dirección, frenos, etc.), de acuerdo al volumen de trabajo podemos determinar el número total de diagnósticos ND1 al año, recordando que esta relacionado con M1, además recordar que el D1 forma parte del M2, y también se realiza cuando se efectúa una reparación corriente luego.
ND1,a = N1,D1 + N2,D1 + 0,1 NRC,D1 El primer componente es el diagnostico, esta relacionado y se efectúa cuando se realiza M 1
6
El segundo componente esta relacionado con D1 y se efectúa cuando se realiza M 2 El tercer componente es el 10% del número de RC = N1a + N2a + 0,1N1a
ND1,a = 1,1 N1a + N2a Número de D1 al año para todo el complejo El trabajo a ser desarrollado debe ser considerado al año, también se debe considerar el número de D2 que se realizan en el año ( D2,a)
ND2,a = N2,D2 + 0,2 NRC,D2
Solo
cuando se realiza M 2 y un porcentaje de RC = N2,a + 0,2 N2,a
ND2,a = 1,2 N2,a
Número de diagnósticos 2 en
el año Conociendo el número de diagnósticos en el año, podemos determinar el número de puestos de diagnostico, mantenimiento y reparación durante el año, podemos determinar el número de puestos para diagnóstico y mantenimiento en un solo día. NiD = Nia/Da Número de servicios que se realizan en el día; es necesario obtener de cada componente el número de días disponibles al año (Da) Donde: i,MD, M1,M2,D1,D2 ....Da:Dias disponibles al año sin
6
considerar feriados y festivos ND1,D = ND1,a /Da
CALCULO DEL VOLUMEN DE TRABAJO ANUAL Y CANTIDAD DE TRABAJADORES MECANICOS Se determina en Horas hombre (h/H ) y se incluye el trabajo del MD, M1, M2 y RC, mantenimiento del taller de servicios en base a todos estos volúmenes se determina el número de trabajadores mecánicos y puestos mecánicos ELECCION Y CORRECCION DE LAS NORMAS DE TRABAJO O DIFICULTAD TECNICA El primer parámetro es dificultad de trabajo MD, en la tabla #1 se tiene el tiempo normal según las categorías de explotación: tMD = t(H)MD. K2.K5.KM
Donde: K2: Considera el tipo de vehículos
K5: Cantidad de vehículos que se realiza servicios KM: Coeficiente que calcula el grado de mecanización para los servicios de MD t(H)MD .. tabla #3 ... K2, K5 de la tabla #5 KM = 1 - M/100
6
M: % es la parte que corresponde al MD que se realiza con asistencia mecánica, de la tabla# 7, de tal manera que el MD considera lavado, etc. Actividad de la tabla # 7, con asistencia mecanizada se pueden disminuir: limpieza con escoba, con aspiradora lavado con cubas, a presión Secado con trapo, aire caliente a presión luego sabiendo el grado de dificultad determinar M Otros tipos de servicios y reparación (DIFICULTAD DE TRABAJO TECNICO) ti = t(H)i. K2.K5 h/H Donde: i = M1, M2 no se considera KM tRC= t(H)RC. K1.K2.K3.K4.K5,
para RC se usan los cinco
coeficientes de corrección K1... ..K5------ tabla
ti , tRC ------ tabla # 3 #5
Se conocen todas las dificultades de trabajo para cada opción Se conoce el número de servicios al año Se puede calcular el volumen de trabajo anual y de trabajadores mecánicos TMD,a = NMD,a. tMD T1,a = N1,a . t1
h/H
dificultad de trabajo general al
año
6
T2,a = N2,a . t2
La : recorrido anual A : Número de automóviles
TRC,a = La . A. tRC /1000
DIFICULTAD DE TRABAJO DE MANTENIMIENTO DE VEHICULOS Dificultad de trabajo del taller en si: TTA = (TMD,a + T1,a + T2,a + TRC,a) .KTA. KAS x 10-4 ( h/H) TA: Trabajos auxiliares KTA : Coeficiente de trabajo auxiliar (Mantenimiento y reparación de equipos) KAS : Coeficiente de trabajo de autoservicio (Limpieza y cambios pequeños) KTA = ( 20 .... 30 %) KAS = (40...... 50 %) Se ha determinado la cantidad de trabajo en un año. Como utilizar los resultados obtenidos para otras líneas de trabajo
CALCULO DEL VOLUMEN DE MANTENIMIENTO Y DE REPARACIONES POR ZONAS DE PRODUCCION Y LINEAS DE REPARACION Los trabajos concernientes a mantenimiento y reparación se pueden realizar en dos áreas de producción
6
PRIMER TIPO DE POSTAS: Cuando se hacen los trabajos directamente en el vehículo relacionando los
siguientes
trabajos: Lavado, limpieza, engrase, Ajuste y diagnóstico SEGUNDO TIPO DE TRABAJO: Es el que se ejecuta en diferentes zonas de trabajo, de agregados, maestranza, electricidad, baterías, vulcanizado, radiador, etc. El trabajo que se refiere al MD, M 1 se efectúa en las líneas de trabajo En lo que se refiere al M 2, estos se efectúan en postas universales de trabajo El trabajo para RC se efectúan en una zona común Al realizar M 2 algunas veces es necesario desmontar componentes del vehículo para realizar el mantenimiento o reparación en talleres especializados o bancos. Los trabajos que relacionan al suministro de combustible, sistema eléctrico, baterías, enllante y desenllante, estos trabajos que son el 90% se planean realizar en las postas y el resto 10% en las zonas de producción. Para poder planear correctamente los mantenimientos y reparaciones a realizarce es necesario distribuir correctamente los volúmenes anuales calculados para mantenimiento y reparación en las diferentes zonas, postas y líneas de trabajo. Para entender claramente como se va a distribuir observamos las Tablas # 9 y Tabla # 10
6
En la tabla # 9 esta distribuida la dificultad de trabajo según el mantenimiento a realizar en la que se tiene dos grupos de trabajo Primer grupo M1 y segundo grupo M2, como se puede ver en cada grupo se encuentra distribuido para cada tipo de vehículo, automóviles ,camiones y otros en estos se incluyen los tipos de trabajo para M1 y M2. Ejm.: Diagnostico, ajuste, reglaje y otros En porcentaje se representa la dificultad de trabajo que corresponde a cada actividad de trabajo. Ejemplo: auto ligero. para M2, el
trabajo
de
diagnostico
que
conforma
el
100%...Observación12 ....16 Ajuste 40.....48
Otros 48.....36 En la clase anterior se realizo el cálculo de dificultad de trabajo para todo tipo de mantenimiento Dificultad de trabajo M1:TM-1=tM1.NM-1,a Se debe relacionar para determinar el % de dificultad de trabajo De tablas para auto ligero TDa = (0,12 - 0,16).TM-1a
Dificultad de trabajo al año
diagnóstico
6
TASa = (0,40 - 0,48) .T M-1a Dificultad de trabajo al año para ajuste TNEWa = (O,04 - 0,06).T M-1a Dificultad de trabajo al año para neumáticos
Sumando las dificultades de
trabajo TM1,a =
Dificultad de trabajo al año para el primer
mantenimiento de la misma manera para todos los tipos de vehículos. En la tabla # 10, se examina para la RC ; como se menciono antes es de dos tipos en postas y zonas de trabajo de acuerdo al tipo de vehículos, que se realizan en dos formas : Postas de trabajo Diagnostico Reglaje
Realizadas directamente en el vehículo
Armado, desarmado Soldadura
Ejm. automóviles ligeros cuya
dificultad Pintura
trabajo es de 45 .. 57 %
Zonas especiales o zonas de trabajo (Taller bien organizado se ve cuantas zonas de trabajo hay) Actividades en las zonas de trabajo:
6
Agregados: Rep. de motor, C.C., embrague, diferencial, desmontaje de sistemas que se llevan a la zona de agregados.
Maestranza: Donde se encuentran las máquinas herramientas, torno, fresa, taladro, rectificado , donde se realizan trabajos de construcción de piezas mas fáciles de fabricar que comprarlas, frenos sin acabado final Vulcanizar o remachar si el diám. exterior es mayor Rectificado tambor por desgaste o rayaduras interiores colocar zapatas sobre medida por aume.
Electricidad: Reparaciones relacionadas con alternador, motor de arranque, componentes eléctricos, generalmente se gastan los colectores, bobinado de rotor, estator, mantenimiento de carbones, diodos, trabajos de soldadura de cables, relay, etc
Baterías: Carga reparación, cambio de elementos placas + o que se sulfatan
Sistemas de alimentación: Carburadores (desmontar, cambiar), diesel, banco de pruebas para regular BAP y pruebas del sistema
6
Enllante y vulcanizado: Parchado de cámaras, vulcanizado de neumáticos, balanceo de ruedas.
Muelles : Cambio y copado de muelles , herrería verificación de alineamiento de eje cigüeñal y eje de levas. verificar curvatura y con golpes laterales enderezar correctamente, especialmente para motores grandes por costo.
Radiadores: Sondeado y soldado Soldadura : Se debe tener dos tipos de soldadura, oxiacetilénica ; reparación de carrocería y eléctrica por arco, reparación de bastidor.
Planchado: Deformación de carrocería por accidentes, averías Cableado: Reinstalación eléctrica en general Carpintería: Carrocerías de madera de no tener pasa en % por partes iguales a soldadura y planchado.
CALCULO DE TRABAJO EN LOS DIAGNOSTICOS D1 Y D2 En la tabla # 9 el trabajo de diagnostico tiene una sola posición pero se divide en D1 y D2, por ello es importante analizar lo correspondiente a dificultad de trabajo para el D 1 y D2 TD1a = (0,5 .. 0,6) T Da TD2a = (0,5 .. 0,4) T Da
Donde: + TDa
Tda: Dificultad de trabajo común
Recordar que: TD1a + TM1.. están juntos en una línea o posta
6
TD2a ..... esta en puestos separados (zonas de trabajo) Luego se vera como incluir los trabajos auxiliares Si se toma todos los trabajos auxiliares (limpieza y pequeñas reparaciones de taller) como un 100%: Taux = 0,2Ta ; son el 20% de todos los trabajos Electricidad mecánica.......25 % Mecánicos..........................10 %
(Reparación y mant.
equipos) Maestranza..........................16 % Muelles..................................2 % Soldadura...............................4 % Planchado ..............................4 % Puesta a tierra Cu ................. 1 % Reparación de tuberías .......22 %
(agua, aire, luz, etc)
Edificios reparaciones .......16 %(Pintura, arreglo puertas, vidrios, etc.)
100 % Para determinar el gasto y tiempo que se designa para este tipo de trabajo.
PARTICULARIDADES
DEL
CALCULO
TECNOLOGICO DE ESTACIONES DE SERVICIO URBANAS Y DE CARRETERA
6
El programa de producción de la estación de servicio no se determina, se considera que la potencia ya es conocida, para el cálculo se debe tomar datos iniciales: Son dados # de vehículos que se atenderá en el año El tipo de estación (Universal , especializado en una marca) Recorrido medio al año del vehículo. Para estaciones Urbanas se debe conocer el # de vehículos que ingresan al año; dato conocido En carretera se debe conocer el # de vehículos que ingresan al día, régimen de trabajo de la estación, # de turnos (M,T,N, feriados)
Especializada:, lavado y engrase, regulación BAP, baterías, teniendo en cuenta el programa de producción Por último si considera la venta de vehículos se debe calcular el # de vehículos que se vende en el año. En lo que se refiere al recorrido medio anual para condiciones del Perú 14000 a 16000 Km./año Del # de vehículos que ingresa a la estación de servicio al año; se considera el # de veces que ingresa un vehículo a servicio en un año: de 2.... 5 veces .... Si es 2: 1 mantenimiento 1 reparación
6
para 5:Además ingresa para lavado, engrase (M 1, RC, ) Ejm.: Para estación de servicio urbana, las condiciones Da = 357 d/a días de trabajo al año (8 días no trabaja en el año), generalmente los 8 días es para mantenimiento de la misma estación. Si trabaja 1.5 turnos (turnos de 8 horas), al día trabaja 12 horas .... 10,5 .a 12 h/d Estación de carretera: Da = 365 d/a debe de trabajar 1.5 a 2 turnos
Menor tiempo no se
justifican 10,5 a 12 a 14 a 16 h/d
CALCULO DEL VOLUMEN ANUAL DE TRABAJO DE LAS ESTACIONES DE SERVICIO URBANAS Se debe realizar M1, M2, RC, Limpieza, Lavado, Pre-venta de automóviles, el volumen anual de trabajo se calcula de la siguiente manera: T = NES. La. t/1000
Donde:
NES: # de vehículos que atiénde la estación al año (de acuerdo al # de habitantes)
6
La : Recorrido medio anual del vehículo t : Dificultad de trabajo normal TABLA # 11 En la tabla # 11, depende de la capacidad de la estación de servicio por el # de puestos de trabajo la fórmula es aplicable para un determinado tipo de vehículo. Ejm: Vehículos pequeños y medianos La estación que atiende diferentes vehículos es la estación universal, luego se tendrá la dificultad de trabajo para cada tipo de vehículo. T = NES1 . La1* t1 /1000 + NES2* La2. t2 /1000 +...........+
h/H
Para estas estaciones de servicio, generalmente el lavado se considera servicio independiente, luego debe ser considerado aparte. Limpieza y lavado: TLL = N ES.d.tLL
Donde: NES: # de vehículos que ingresan al
año d: # de veces que ingresa el vehículo a lavado debe ingresar cada 1000 Km, se considera que ingresa 15...17 veces al año. tLL: Depende del grado de mecanización Mecanizado= 0,1 .. 0,25 h/H Manual
= 0,5
h/H
Considerando venta de vehículos
6
TPV = Nv . tPV
Donde: Nv : # de vehículos que se vende
al año
tpv: Dificultad de trabajo tpv = 3,5 Horas La estación también tiene las postas y zonas de trabajo T = TMR + TLL + Tpv El tiempo común de dificultad de trabajo se debe distribuir correctamente a cada zona de trabajo según la tabla # 12. En la parte superior de la tabla se tiene el volumen de trabajo Vs los puestos de trabajo La estación de servicio puede ser de diferente volumen de trabajo, de 5 formas: De 5 puestos hasta 30 puestos de trabajo, el volumen de trabajo según su ubicación de puestos o especialidad. De acuerdo a las actividades de trabajo tenemos: Ejm: Estación de 5 puestos de trabajo (realizar la comparación de estación y complejo) Diagnóstico Mantenimiento completo M2, se realiza en un solo puesto En un complejo se realiza en cada puesto Reglaje, suspensión y dirección Frenos Las primeras 5 actividades de servicio se realizan directamente en el vehículo es decir 100%
6
El resto de actividades en el mismo vehículo y zonas especializadas. Eléctrico: 80 % en el vehículo y 20% en zona especializada Baterías : 10 % “
“
90%
“
“
Para la estación de servicios es necesario determinar trabajos auxiliares como en el complejo. TTa = (0,15 ... 0,20) T
............... 15 a 20 % del volumen total
CALCULO DE VOLUMEN ANUAL DE ESTACION DE SERVICIOS DE CARRETERA T = ND . Da . tm
Donde: ND : # de automóviles que ingresan
al día Da : Número de días laborales en la estación 365 tm : Dificultad de trabajo medio del vehículo h/H Autos ligeros
: 3,6 h/H
Camiones, buses : 2,5 h/H l.l. = Mecanizado 0,1 .... 0,25 h/H Manual
0,5
h/H
La dificultad de trabajo se calcula igual que en zona urbana. Conocidos los cálculos debemos conocer la cantidad de trabajadores mecánicos que se van a necesitar
6
CALCULO DEL NUMERO DE OBREROS Se dividen en dos tipos los obreros que participan en el proceso de producción
Primer tipo: Cantidad de obreros tecnológicamente necesarios (Sin ellos no se puede realizar los trabajos del proceso de producción) PT = Ta/FT
Donde:
Ta : Volumen total anual de todos los trabajos M, RC h/H Ft : Volumen anual de tiempo de trabajo La cantidad de tiempo anual depende de la duración de la semana laboral, considera los días laborales en el año. En Rusia y otros piases se tiene semanas de: 41 h/s.. Para condiciones normales de trabajo 41 hrs. por semana 36 h/s.. Para condiciones de salud (peligrosos para la salud) 5 D/s 8,2 h/t , hr por turno (5 días laborales), turnos son de 8.2 hrs 6D/s 7h/t
hr, por turno (Sábado 6 hrs)
En todo caso la cantidad de hrs. a la semana es igual a 41 horas laborales Luego: el fondo anual de tiempo se calcula por:
6
FT = (Da - DD - DF). 7 - DS.F * 1 Donde: Da : Número de días laborales al año DD : Número de días domingos DF : Número de días feriados DS.F : Número de días de víspera de fiestas donde disminuye el trabajo en una hora Para condiciones normales el fondo anual de tiempo es: FT = 2070 h (normales) Para condiciones nocivas, riesgosas(Pintado, soldadura, baterías, etc.) FT = 1830 h. (riesgosas nocivas para la salud)
Segundo tipo: Cantidad de obreros según la planilla total Pp = Ta/Fp
Donde: Fp : Fondo anual de tiempo
de obreros de planilla En la tabla # 13... en la columna derecha se observa que además se consideran las vacaciones, las mismas que deben tenerse en cuenta en el cálculo para ello se dan tres grupos: Fondo anual de tiempo de obreros: Fp = (Da - D D - DF - Dv - Dj)*7 - DSF * 1 Donde: Dv : Vacaciones Dj: Ausencia en el trabajo por causas justificadas enfermedades, viajes, etc.
6
Se puede introducir el coeficiente de planilla:
P = PT /Pp = Fp/FT Se determina que la cantidad de obreros tecnológicos son menos que los de planilla.
P = 0,9 -.. 0,95 .( Se considera que la empresa esta bien planificada si el coef. es 0,9 a 0,95) 5-7-4.-CALCULO TECNOLOGICO DE LAS ZONAS DE PRODUCCION DEL COMPLEJO
CALCULO DE LOS PUESTOS Y DE LAS LINEAS
a)Los puestos según su destinación tecnológica se clasifican en : Universales Especializadas y según el método de ingreso y salida de los vehículos en el puesto pudren ser: Con salida Sin salida
Análisis visto en los puestos de diagnóstico
Realizar el mantenimiento y reparación en los puestos es mas fácil que en las líneas, ya que en los puestos se puede realizar diferentes tipos de trabajo (Dificultad y volumen de trabajo) Sin embargo la organización de trabajo en los puestos tiene sus desventajas:
6
Entrada y salida en el puesto
(Pérdida de tiempo por
maniobras) Por las maniobras contamina el ambiente Es necesario tener los mismos equipos en cada puesto (aumento de cantidad de equipos) Para realizar diferentes tipos de trabajo se debe tener personal calificado.
b)Caso de líneas de mantenimiento La organización de trabajo tiene muchas ventajas Disminuye la dificultad de trabajo Aumenta la productividad de trabajo Especialización muy estrecha en la línea Mayor aprovechamiento de equipos no necesita duplicar. Aumenta la disciplina de trabajo de producción en forma continua (intermitente)aumenta la calidad Aumenta los costos de trabajo Ahorro de áreas de producción Productividad de líneas 20...25% mayor que en los puestos En las líneas se debe cumplir con las siguientes condiciones: Tener áreas adecuadas Planificar los ambientes Es necesario tener las mismas marcas o compatibles Programa suficiente de producción para que la línea trabaje, funcione todo el turno.
6
Cumplir con la llegada de automóviles para su respectivo mantenimiento y cumplirlo Deseable la mecanización máxima de los trabajos que se realizan en la línea Abastecimiento adecuado de repuestos. En general la determinación de tal o cual método de mantenimiento esta en función del número de puestos, depende del programa diario o de turno de producción. El programa diario mínimo para el cual se justifica el método de línea para: M1 ...... 12 a 15
a/t
automóviles por turno
M2 ...... 5 a 6 a/t Si el programa es menor se justifica utilizar el método de servicios en puestos de trabajo En cuanto al diagnóstico también depende de la cantidad de automóviles que llegan para dicho servicio.
Puesto único: si la potencia es < 150 a D1 ; D2 ...... se efectúa en 1 puesto equipado con equipos universales según la FIG # 6
Dos puestos : para empresas donde la potencia es 150 < N < 400 D1; D2 se justica dos puestos para diferente tipo de diagnóstico
Para mayor cantidad es necesario tener los equipos de diagnóstico
6
N > 400 D1 ; D2
puestos individuales en las líneas
___ ___ ____ ____ _________________ ___ ___ ____ ____
MDPuestos... Mant. diario general , lavado y limpieza del automóvil
MDLíneas .Depende de la potencia puede ser en puestos o en líneas Si la potencia es mayor a 50 automóviles se prevé: Lavado automático N50 En cuanto a la RCsiempre se realiza en puestos universales o especializados Día= Transporte de carga o pasajeros, por ello los trabajos de mantenimiento y de reparación se coordinan con el tiempo de permanencia en la empresa, para la coordinación ayuda bastante el gráfico de salida y retorno al complejo. 100 %
SALIDA 80
SALIDA 60
REGRESO
6
MD
40
M2, RC 20
M1
10
4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 2 4 6 8 10 Tiempo Hr. Del día
TS
TR TT + TA
TE.T.
Con el cuadro se puede determinar el cálculo del # de puestos Con la organización se puede determinar el # de puestos El cuadro determina la organización de trabajo Dia:... M2 --- RC Noche:... MD --- M1 Los valores iniciales para el # de puestos son por 2 parámetros:
6
Ritmo: Tiempo de intervalo de salida de automóviles durante el mantenimiento (Producción) Tiempo: Tiempo del puesto, tiempo de permanencia del automóvil en el puesto, tiempo de llegada, salida y maniobras. Ri = 60 Tt . C/ NiD (min.) Donde: Tt : Duración del turno (h) C : # de turnos NiD : Programa diario de producción respecto a cada tipo de mant. y diagnos.
i = 60 ti /Pt + tM (min.) Donde: ti : Dificultad de trabajo h/H Pt: Cantidad de obreros que simultáneamente trabaja en el puesto Puestos 2 .....3 obreros Para pequeños automóviles (menor valor) Líneas 3 ..... 5 obreros Para vehículos mayores (mayor valor) Para los dos parámetros Ritmo de Producción y Tiempo de puestos se puede determinar la cantidad de puestos en la producción
Mi = Ti NiC / 60 Tt .C = /R i i
6
a menudo para el M 2 se introduce el coeficiente que refleja el grado de utilización de aprovechamiento de tiempo del puesto, cuando se realiza en el puesto y no en la línea.
M2 = T2 / (R2 * 2)
2 = 0,85 .. 0,90
Se puede calcular # de puestos de diagnostico D1 y D2
Di = TDi / FP .Pt = TDi /( Da .Tt. C. D. Pt) Donde: TDi : Dificultad de trabajo durante el diagnostico Fp: Fondo de tiempo de obreros que trabajan en diagnostico Pt: Cantidad de trabajadores que trabajan en diagnostico 1..2
D: 0,8..0,9 Coef. de aprovechamiento de tiempo en el puesto para diagnostico Para el caso de utilizar la línea se calcula # de líneas, no se calcula el # de puestos sino el # de líneas. Calculo de líneas tecnológicas Determinando el # de puestos , calculo de líneas de acción periódica Las líneas generalmente se utilizan para M 1 o M2, la característica principal de la línea es el tiempo. El tiempo de la línea es el intervalo de tiempo entre la salida de 2 automóviles El tiempo de línea se determina por la fórmula:
L = 60 ti / pl + tM (min) Donde: ti : Diferencia de trabajo en la línea h/H
6
Pl : Cantidad total de obreros en la línea tM : Tiempo del movimiento del automóvil de un puesto a otro
La línea puede tener varios puestos , cada puesto desarrolla un trabajo determinado
El número de obreros en la línea se determina Pl = Xl. Pm : Producto del # de puestos en la línea x cantidad media de obreros en cada puesto
l = 60 ti (Xl .Pm) + tM Cantidad de puestos en cada línea por la experiencia de trabajo, reglas de agrupación de diferentes tipos de trabajo, proponen la siguiente expresión en forma de una tabla CANTIDAD DE PUESTOS POR LINEA Experiencia Agrupación de tipos de trabajo
6
De la tabla siguiente Líneas continuas o de acción periódica 3 - 4 puestos [ Mínimo 3 máximo 4] TIPO NUMER PRIMER SEGUN DE
O
SER PUESTO V
PUEST O
DO
CUART TERCER
O
PUESTO PUESTO PUESTO
S/LINEA Llenado: Secado
MD
3
Limpieza
lavado
Llenado
lubricante -
s, combusti ble, aire Empresa
MD
4
Limpieza Lavado
Secado
Llenado
grande
Revisión exterior Diagnost M!
3
Trabajo
ico
Regulaci
pequeño
Ajuste
ón
Lubricaci
Encendid
Ajuste
ón
o
Sist.
Engrase
se puede -
organizar en 3
Direcció Eléctricos Limpieza n
puestos
Frenos
6
Transmis ión Suspensi ón Redistrib Dirección Regulaci Lubricaci Redistrib ución de Suspensi volumen M1
4
de trabajo
ón
ón
ón
ución de
Ajuste
Engrase
trabajos
Alineami Eléctrico Limpieza ento
Frenos
Revisión Diagnost ico Ajuste encendid o
CANTIDAD TOTAL DE OBREROS M1 : 5 …6 hombres ; en línea de mantenimiento M2 : 6 … 7 hombres ; en línea de mantenimiento Durante el calculo del parámetro tiempo de línea el # : Pl debe ser entero en la línea siempre # de obreros enteros
6
En el puesto puede ser # fraccionario durante el calculo (Proporcionalmente por cuanto los obreros pueden pasar de un puesto a otro) Multiplicar # fraccionado x # puestos = # entero Pl debe resultar # de obreros Es necesario que el tiempo de la línea sea igual a los tiempos de los puestos que comprende a la línea, lo contrario produce la discontinuidad del flujo: De acuerdo a la expresión siguiente:
TIEMPO DE LINEA 60*ti /P1 + tM = 60 * t2 /P2 + tM = 60 * t3 /P3 + tM = l Tiempo de maniobra (desplazamiento de un puesto a otro) tM = La + a)/ vc Donde: La : Longitud del automóvil a: Distancia entre automóviles en la línea 1,2 … 2,0 m
vc : Velocidad de conveyor 10 … 15
m/min.
NUMERO DE LINEAS DE SERVICIO
6
Se determina por la siguiente expresión: m = Ni t . l /(60. Tt . C) Donde: Nit : Programa diario de mantenimiento de automóviles
l : Tiempo de la línea Tt : Duración del turno C : Numero de turnos El numero de línea es igual a la magnitud inversa del ritmo de la producción m = 1/R…………
R = 60 . Tt . C / Nit .
l
Ejem: Determinar el numero de líneas, puestos y obreros para M1, para automóviles, camiones de capacidad 5 Tn, la condición de la duración del turno 7 Hr, cantidad de turnos 1, el programa diario primer mantenimiento = 22 dificultad de trabajo primer mantenimiento 3,2 h/H, tiempo de maniobra de un puesto a otro 2 min.
M1
Ritmo de la producción
Camiones 5T
1) R1 = 60Tt . C /N1t =
60*7*1/22 = 19 min. Tt =7 h
Ritmo de la producción 19 min.
6
C=1
Cada 19 min. Debe salir un
automóvil N1t = 22
2)Tiempo de línea, asumimos
de la tabla 4 puestos t1 = 3,2 h/H
y cantidad media de obreros en
el puesto TM = 2 min
X 1 = 4 ; Pm = 4 T1l = 60.T1 /(X1 + Pm) + tM =
60*3,2/(4*4)+ 2 T1l = 14 min. Determinar el número de líneas m = T1l /R1 = 14/19 = 0,74
significa que la línea esta
subcargada en 26% es necesario corregir datos iniciales para llegar a un número entero. Corrección: X 1 = 4 ; Pm = 3 m = 18/19
T1l = 18 min.
= 1 línea
Se admite una tolerancia 10 % EJM: 2 Calcular # líneas, # puestos , # obreros para realizar M1 para traylers y remolques de 2 ejes.
6
Se considera 2 tipos diferentes: Tt = 8,2 h ( 5 días laborables) 1).Mantenimiento
debe
realizarce en la misma línea C=1
y los mismos puestos de los
programas diarios N1CR = 15
tiempo necesario para cada
tipo: N1C = 12
15*4/12*3,2 = (8,2 - X)/X
t1CR = 4 h/H dificultad de trabajo; distribuir el tiempo entre la dificultad de trabajo t1C = 3,2 h/H
“
tMCR = 3 min.
“ X = 3,2 h ….. camiones CR …8,2
- 3,2 = 5 h .. camión
con remolque tMC = 2 min. Ritmo de la producción R1CR = 60*5/15 = 20 min.
R1C = 60*3,2/12 = 16
min. Tiempo de línea Asumiendo constantes puestos en la línea X = 4 cantidad media de obreros en cada puesto Pm = 3,75 T1lCR = 60*4,0/(4*3,75) + 3 = 19 min.
6
T1lC = 60*3,2/(483,75) + 2 = 15 min. m1CR = 19/20 = 1 línea m1C = 15/16 = 1 línea La línea es común por tener tiempos separados para camiones y camión remolque Número total de obreros en la línea Pl = 4*3,75 = 15 hombres…. Acción de línea periódica DETERMINACION DEL NUMERO DE LINEAS DE ACCION CONTINUA Se ha indicado que las líneas de: La acción periódica se usa para M1 y M2 La acción continua se usa generalmente para realizar el MD de otra manera es la organización de lavado, limpieza, etc. En este caso se necesita la igualdad de tiempos la permanencia del automóvil en cada puesto. Tiempo de línea de MD se determina: TMDl = 60/Nlav
Donde: Nlav Productividad de la
máquina de lavado
6
La : Longitud del automóvil (m) vC = Nlav (La + a)/60
a
: distancia entre automóvil
(m) 15… 20 camiones (a/h) automóviles por hora
Nlav
30….40 autos ligeros (a/h) 30….50 buses
(a/h)
En la base del tiempo de producción hay que establecer el ritmo respecto al MD. RMDl = 60 Treg /0,7MMD En este caso el ritmo de producción se determina por la cantidad de automoviles en horas punta en la estación ccuanddo regresan del trabajo. Treg : cantidad de automoviles en horas punta NMD: Programación diaria La cantidad de horas punta sec determina de la tabla siguiente: CANTIDA
TIPOS
DE
AUTOMOVILES
LIGEROS
OMNIBUSES
CAMIONES
Hasta 50
2,0
1,55
1,5
50 - 100
3,0
2,5
2,5
D
6
100 - 300
4,0
3,0
3,0
300 - 500
4,5
3,5
3,7
y mas Reemplazando en la fórmula se puede establecer el ritmo. 60*2/0,7*55 = 120/3,5 = 45 min. La cantidad de líneas para MD m = TMDl / RMDl debe ser entero CALCULO DEL NUMERO DE PUESTOS PARA RC Para este caso el # de puestos para RC, recordar que no se puede programar ya que son aleatorios, se efectua por comparación de la cantidad de M1 y M2 por ello, se usa en el cálculo de dificultad de trabajo para RC condicional por año; entonces el volumen anual de RC es obligatoriamente corregido por coeficientes de irregularidad de llegada de automóviles a la RC.
= 1,2 …. 1,5 menor valor para empresas grandes > 400 auto. Mayor valor para empresas < 400 auto. Puesto RC
Auto ligero …. 1 h
6
Omnibuses….
En cada puesto
2h
se incremente Camiones …… 1,5 a 2,5 h
el # de obreros
para RC P p ….. Soldadura Pintura
1h
Otro coeficiente que se considera es el aprovechamiento del tiempo de trabajo en el puesto. Mejor …. 0,85
P
9,0
Media….. 0,8 0,85
En este caso la perdida
Mala ….. 0,75 0,8
10 15 %
de tiempo
El número de puestos para reparación corriente XRC = TRC(P) . a. / FP . PP = TRCa(P) / Da Tt C P PP Dificultad anual de trabajo de reparación en los puestos : TRC.a(P) de trabajo productivo. Coeficiente de regularidad de llegada del automovil en el puesto :
6
Fondo
del
tiempo
de
trabajo
en
el
puesto
: FP = Da.Tt.C.P Cantidad
de
obreros
en
el
puesto
: Pp Da: Dias laborables en el año C: # Turnos
P: Coeficiente de utilización del tiempo de trabajo en el puesto NUMERO DE PUESTOS DE ESPERA Los puestos de espera se preveen cerca de puestos de: MD, M1, M2,D1,D2 y RC para asegurar el movimiento mas regular y homogeneo de los automoviles por las zonas de trabajo, generalmente el # de puestos de espera se eligen para lineas de mantenimiento (MD, M1,M2) 1 puesto de espera por 1 línea Para puestos individuales M,D1,D2,RC 20% respecto a cada tipo de puesto de mant. CALCULO DE LAS AREAS Y DISPOSICIÓN DE AMBIENTES DE PRODUCCION Calculo de areas y ambientes Se dividen en tres grupos principales
6
Almacenes…….
Ambientes productivos Conservación de los medios de transportes Ambientes auxiliares
COMPLEJO
TALLER ALMACENES
ZONAS DE PROD. CONSERVACION
M Y RC
LOCAL PARA RC:
(ESTACIONAMIENTO)
AUXILIAR
AGREGADOS AGREGADOS MAQUINADO
6
MD
PIEZAS
DE
ADMINISTRATIVO ELECTROTECNIA
RECAMBIO BATERIA ALIMENTACION MATERIALES
APARCAMIENTO DE
COMBUSTIBLE
ABIERTO M-1 NEUMATICOS GUARDAROPA Y NEUMATICOS
SEO Y SSHH VULCANIZADO DE
FORJA
MATERIALES LUBRICACION
ASISTENCIA
6
D-1,
D-2
MEDICA CALDERERIA DE PINTURAS DE SOLDADURA
Y
BARNICES
EDIFICIO DE
PLANCHADO
INDUSTRIAL M-2
DE CABLEADO
PRODUCTOS ALIMENTACION QUIMICOS PUBLICA CARPINTERIA INTERMEDIOS DE
TAPICERIA
6
RC DE
DE COBERTIZO
PINTURA
ALMACEN
SALA H
ERRAMIENTAS
CULTURAL
COMPOSICION DE LOS AMBIENTES DEL COMPLEJO Primer grupo Primera columna: M,RC,MD,M1,M2,D1,D2,M2 Zona de producción Agregados: Motor, cc, Puente posterior, electrotecnia, etc. Intermedio: Entre el almacen general y puesto de trabajo Segundo grupo: Conservación Estacionamiento Tercer grupo: Auxiliar, administrativo, SSHH, Comedor, Auditorio, tecnicas auxiliares, Grupos electrogenos, Bombeo, etc. Conocida la dificultad de trabajo nos permite determinar la superficie. Calculo según los manuales.
6
Primer grupo
Segundo grupo
Tercer grupo
CONSERVACION LOCAL AUXILIAR M ; RC
Z
ALMACEN ambientes
ABIERTO
agregados , etc
CERRADO
edificio COBERTIZO solo techo Zonas de producción relacionadas con RC CALCULO DE LA SUPERFICIE DE LOS AMBIENTES DEL COMPLEJO CALCULO DE LA SUPERFICIE:
6
