conalep Coleg io Nacion Nacion al d e Edu Edu cación ación Prof esion esion al Téc Técni ni ca
PROFE PR OFES SI ONA ON A L TÉCNI TÉCNICO CO EN E ELECT ELE LECT LEC CTR TROM EC ECÁN ECÁN CÁNICO ÁNIIICO CO
M anu al Teór Teór ico Prác Práctt ico d el Cur so-M o- M ód ul o Ocup acio acio nal: M AN ANT TEN IM IENT IENTO O CORR CORRECTIV IVO O DE DE MA AQUIN AQUI QUINA QUIN N A RI A Y EQUIPO QUIP QUI PO ELE ELEC CTROM ECÁN CÁNI CÁ N I CO 3er. Sem Sem est est r e
e-cbnc Educación-Capacitación Basad asad as en No rm as de Com Com pet encia encia
Capacitado por
conalep
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
PARTICIPANTES Coordinadores Director General: Secretario de Desarrollo Académico y de Capacitación Director irector de d e Desarrollo Curricular de la Formación Ocupacional: Revisor:
Manuel Flores Revuelta Marco Antonio Norzagaray Artemio García Santoyo Jaime Alejandro Elizalde Gómez
Inst Inst itut it utoo de d e Inves Invest igación y Des Desarrollo de Educación Avanzada, S.C. Directora General:
Nieves Mote Serrano
Autor:
Guillermo Lima Rojas
Inst Inst alación alación y M antenimiento Electromecánico Manual del Curso - Módulo Ocupacional Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico. D. R. ã 2001 CONALEP. Prohibida rohib ida la reprod reproducc ucción ión t otal ot al o parcial parcial de est est a obra, incluida la port po rtada, ada, por cualquier medio sin autorización por escrito del CONALEP. Lo contrario representa un acto de piratería intelectual perseguido por la Ley Penal. E-CBNC Av. Conalep Conalep Nº 5, 5 , Col. Lázaro Lázaro Cárdenas, Cárdenas, C. P. P. 52140, 521 40, M etepec, Estado de México.
Instalación y Mantenimiento
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
ÍNDICE Par t i cip an t es I. M en saje al alu m no II. Cóm o u t ilizar est e m anual III. Pro p ó si t o d el curso - m ó d u lo ocup acio nal IV. No rm as d e com pet en cia laboral V. Esp ecif icacio nes d e evaluación VI. M ap a cu rr icu l ar d el cur so – m ó d ul o o cu p acio n al VI. M ap a cu rr icu l ar d el cur so – m ó d ul o o cu p acio n al
2 8 9 11 12 13 14 15
CAPÍTULO 1 M OTORES Y GENERADORES ELÉCTRICOS
16
M ap a cu r r i cu l ar d e l a u n i d ad d e ap r en d i zaj e
17
SUM ARIO
18
1.1 .1 . FALLAS M ÁS COM UNES EN M OTORES Y GENERADORES. · M o no f ásico s. · M o t o r Tr i f ási co y Co rr i en t e al t er n a. · Co r r i en t e d i r ect a.
18 19 24 26
1 . 1 .2 . M ATERIALES Y REFACCIONES. · Caract eríst icas. · Cr it er io s d e selecció n .
27 27 31
1.2.1 . PROCEDIM IENTO PARA REPARACIÓN DE FALLAS. · Desarmado Desarmado.. · Det ecció n d e f all as. · Sust i t u ci ón d e p iezas. · Ar m ad o .
32 32 32 33 33
1.2 .2 . PRUEBAS. · Eléctricas. léct ricas. · Fu n cio n am i en t o . · M ecánicas. · Ajust es.
36 36 38 46 52
PRACTICAS Y LISTAS DE COTEJO
53
RESUM EN
64
AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIM IENTOS
65
Instalación y Mantenimiento
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico CAPÍTULO 2 EQUIPOS Y SISTEM AS NEUM ÁTICOS
66
M ap a cu r r i cu l ar d e l a u n i d ad d e ap r en d i zaj e
67
SUM ARIO
68
2.1 .1 . FALLAS M ÁS COM UNES EN EQUIPOS NEUM ÁTICOS. · Co nt ro les. · Com p resores. · Válvulas. · Act u ad or es. · Tuberías.
68 68 68 77 77 77
2.1 .2 . M ATERIALES Y REFACCIONES. · Caract eríst icas. · Cr it er io s d e selecci ón .
77 77 79
2.2.1 PR PROCEDIM IENTO PARA REPARACIÓN DE FALLAS. · Des Desarmado. armado . · Det ecció n d e f all as. · Sust i t u ci ón d e p iezas. · Ar m ad o .
79 79 80 81 82
2.2.2 PRUEBAS
83
· · · ·
83 83 83 84
El éct r i cas. M ecánicas. Fu n ci o n am i en t o . Ajust es.
PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO
92
RESUM EN
100
AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIM IENTOS
101
CAPÍTULO 3 EQUIPOS Y SISTEM AS HIDRÁULICOS.
102
M ap a cu r r i cu l ar d e l a u n i d ad d e ap r en d i zaj e
103
Instalación y Mantenimiento
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico SUM ARIO
104
3.1.1. FALLAS M ÁS COM UNES EN EQUIPOS HIDRÁULICOS · Co nt ro les. · Bom bas. · Válvulas. · Tuberías.
104 104 105 105 105
3 . 1 . 2 M ATERIALES Y REFACCIONES. · Caracterís aract erístt icas. · Cr it er io s d e sel ecció n .
105 105 107
3 . 2 . 1 PROCEDIM IENTO PARA REPARACIÓN DE FALLAS · Des Desarmado. · Det ecció n d e f al las. · Sust i t u ci ón d e p iezas. · Ar m ad o .
107 107 108 108 109
3.2 .2 . PRUEBAS . · Eléct ricas. · M ecánicas. · Fu n ci on am i ent o . · Ajust es.
110 110 111 111 111
PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO
162
RESUM EN
170
AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIM IENTOS
171
CAPÍTULO 4 EQUIPOS DE REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO
172
M ap a cu r r i cu l ar d e l a u n i d ad d e ap r en d i zaj e
173
SUM ARIO
174
4.1. 4.1.1. 1. FALL ALLAS MÁS COMUNE MUNES EN EQUIPO IPOS DE REFRIGE IGERAC ACIÓ IÓN N Y AIR AIRE AC ACO OND NDIC ICIO IONA NAD DO.
174
· Co nt ro les. · Co n d ensad o res. · Evap or ad or es.
174 176 177
Instalación y Mantenimiento
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico · Com p reso res. · Válvulas. · Tub erías.
179 182 184
4 . 1 .2 . MA M ATERIALES Y REFACCIONES. · Caract eríst icas. · Cri t er io s d e Sel ecció n .
185 186 187
4.2.1 . PROCEDIM IENTO PARA REPARACIÓN DE FALLAS · Desarm ad o , Ar m ad o y Sust it uci ón d e p iezas. · Det ecció n d e f all as.
187 187 195
4 . 2 .2 . PRUEBAS. · Eléct ricas. · M ecánicas. · Ajust es.
203 204 206 209
PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO
228
RESUM EN
236
AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIM IENTOS
237
CAPÍTULO 5 OPERACIÓN DE M ÁQUINAS HERRAM IENTA
238
M ap a cu r r i cu l ar d e l a u n i d ad d e ap r en d i zaj e
239
SUM ARIO
240
5 . 1 .1 . TORNO CONVENCIONAL. · Est r u ct u r a d el t o r n o . · Elem en t o s d e su jeció n. · Her r am i en t a d e co r t e. · Car act er íst i cas y M on t aj e.
240 240 241 246 247
5 .1 .2 . FRESADORA CONVENCIONAL · Est ru ct u ra d e la Fr esad o r a. · El em en t o s d e Su jeci ón . · Her r am i en t a d e co r t e. · Car act er íst i cas y M on t aj e.
254 255 259 261 264
Instalación y Mantenimiento
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico 5 . 1 .3 . TALADRO · Est r u ct u r a d el t al ad r o . · Elem en t o s d e su jeció n. · Her r am i en t a d e co r t e. · Car act er íst i cas y M on t aj e.
272 272 274 276 279
5 . 2 .1 . PROCESO DE M AQUINADO · Suj eció n d e la p ieza. · Cál cul o s y Op eraci ón .
286 287 290
5 . 2 .2 . PROCESO DE DESM ONTAJE · Pieza m aq ui n ad a. · Her ram ien t a d e co r t e y Eq u i p o d e su j eci ó n . · Lim p ieza
316 316 316 316
PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO
317
RESUM EN
330
AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIM IENTOS
331
RESPUESTAS DE AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIM IENTOS POR CAPÍTULO GLOSARIO GLOSARIO DE TÉRM INOS DE E-CBNC BIBLIOGRAFÍA
332 342 381 384
Instalación y Mantenimiento
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
I. MENSAJE AL ALUMNO
¡CONALEP TE DA LA BIENVENIDA AL CURSO - MÓDULO OCUPACIONAL MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE MAQUINARIA
Y
EQUIPO
ELECTROM ECÁNICO! Este curso - módulo ha sido diseñado bajo la Modalidad Educativa Basada en Normas de Competencia, con el fin de ofrecerte una alternativa efectiva para el desarrollo de habilidades que contribuyan a elevar tu pot encial productivo, a la vez que satisfagan las demandas actuales del sector laboral.
Instalación y Mantenimiento
Esta modalidad requiere tu participación e involucramiento activo en ejercicios y prácticas con simuladores, vivencias y casos reales para propiciar un aprendizaje a través de experiencias. Durante este proceso deberás mostrar evidencias que permitirán evaluar tu aprendizaje y el desarrollo de la competencia laboral requerida. El conocimiento y la experiencia adquirida se verán reflejados a corto plazo en el mejoramiento de tu desempeño de trabajo, lo cual te permitirá llegar tan lejos como quieras en el ámbito profesional y laboral.
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
II. CÓMO UTILIZAR ESTE MANUAL Las instrucciones generales que a continuación se te pide que realices, tienen la intención de conducirt e a que vincules las competencias requeridas por el mundo de trabajo con tu formación de profesional técnico. Ø
Redacta cuales serían tus objetivos personales al estudiar este curso - módulo ocupacional.
Ø
Analiza el Propósito del curso - módulo ocupacional que se indica al principio del manual y contesta la pregunta ¿Me queda claro hacia dónde me dirijo y qué es lo que voy a aprender a hacer al estudiar el contenido del manual? si no lo tienes claro pídele al docente que te lo explique.
Ø
Revisa el apartado especificaciones de evaluación son parte de los requisitos que debes cumplir para aprobar el curso - módulo. En él se indican las evidencias que debes mostrar durante el estudio del curso - módulo ocupacional para considerar que has alcanzado los resultados de aprendizaje de cada unidad.
Ø
Es fundamental que antes de empezar a abordar los contenidos del manual tengas muy claros los conceptos que a continuación se mencionan: competencia laboral, unidad de competencia (básica, genéricas específicas), elementos de competencia, criterio de desempeño, campo de aplicación, evidencias de desempeño, evidencias de conocimiento, evidencias por producto, norma técnica de institución educativa, formación ocupacional,
Instalación y Mantenimiento
Ø
Ø
Ø
Ø
módulo ocupacional, unidad de aprendizaje, y resultado de aprendizaje. Si desconoces el significado de los componentes de la norma, te recomendamos que consultes el apartado glosario de términos, que encontrarás al final del manual. Analiza el apartado «Normas Técnicas de competencia laboral Norma técnica de instit ución educativa». Revisa el Mapa curricular del curso - módulo ocupacional. Esta diseñado para mostrarte esquemáticamente las unidades y los resultados de aprendizaje que t e permitirán llegar a desarrollar paulatinamente las competencias laborales que requiere la ocupación para la cual te estás formando. Realiza la lectura del contenido de cada capítulo y las actividades de aprendizaje que se te recomiendan. Recuerda que en la educación basada en normas de competencia laborales la responsabilidad del aprendizaje es tuya, ya que eres el que desarrolla y orienta sus conocimientos y habilidades hacia el logro de algunas competencias en particular. En el desarrollo del contenido de cada capítulo, encontrarás ayudas visuales como las siguientes, haz lo que ellas te sugieren efectuar. Si no haces no aprendes, no desarrollas habilidades, y te será dif ícil realizar los ejercicios de evidencias de conocimientos y los de desempeño.
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Imágenes de referencia:
Estudio individual
Investigación documental
Consulta con el docente
Redacción de trabajo
Comparación de resultados con otros compañeros
Repetición del ejercicio
Trabajo en equipo
Sugerencias o notas
Realización del ejercicio
Resumen
Observación
Consideraciones sobre seguridad e higiene
Investigación de campo
Portafolios de evidencias
Instalación y Mantenimiento
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III. PROPÓSITO DEL CURSO - M ÓDULO OCUPACIONAL
Al finalizar el módulo, el alumno será capaz de aplicar mantenimiento correctivo a sistemas neumáticos, hidráulicos, de aire acondicionado y refrigeración, respetando las especificaciones del fabricante y dejando los sistemas en condiciones de operación. Asimismo será capaz de aplicar mantenimiento a elementos mecánicos mediante el uso de máquinas herramienta.
Instalación y Mantenimiento
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IV. NORMAS DE COMPETENCIA LABORAL
Para que analices la relación que guardan las partes o componentes de la NTCL o NIE con el contenido del programa del curso - módulo ocupacional de la carrera que cursas, te recomendamos consultarla a través de las siguientes opciones:
Instalación y Mantenimiento
Ü
Acércate con el docente para que te permita revisar su programa de estudio del curso - módulo ocupacional de la carrera que cursas, para que consult es el apartado de la norma requerida.
Ü
Visita la página WEB del CONOCER en www.conocer.org.mx en caso de que el programa de estudio del curso - módulo ocupacional esta diseñado con una NTCL.
Ü
Consulta la página de Intranet del CONALEP http://intranet/ en caso de que el programa de estudio del curso - módulo ocupacional está diseñado con una NIE.
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V. ESPECIFICACIONES DE EVALUACIÓN
Durant e el desarrollo de las prácticas de ejercicio también se estará evaluando el desempeño. El docente mediante la observación directa y con auxilio de una lista de cotejo confrontará el cumplimiento de los requisitos en la ejecución de las actividades y el tiempo real en que se realizó. En éstas quedarán registradas las evidencias de desempeño. Las autoevaluaciones de conocimientos correspondientes a cada capítulo además de ser un medio para reafirmar los conocimientos sobre los contenidos tratados, son también una forma de evaluar y recopilar evidencias de conocimiento.
Al término del curso - módulo deberás presentar un Portafolios de Evidencias1, el cual estará integrado por las listas de cotejo correspondientes a las prácticas de ejercicio, las autoevaluaciones de conocimientos que se encuentran al final de cada capítulo del manual y muestras de los trabajos realizados durante el desarrollo del curso - módulo, con esto se facilitará la evaluación del aprendizaje para determinar que se ha obtenido la competencia laboral. Deberas asentar datos básicos, tales como: nombre del alumno, fecha de evaluación, nombre y firma del evaluador y plan de evaluación.
El portafolios de evidencias es una compilación de documentos que le permiten al evaluador, valorar los conocimientos, las habilidades y las destrezas con que cuent a el alum no, y a éste le permite organizar la documentación que integra los registros y productos de sus competencias previas y otros materiales que demuestran su dominio en una función específica (CONALEP. Metodología para el diseño e instrumenta- 1
ción de la educación y capacitación basada en competen- cias , Pág. 180).
Instalación y Mantenimiento
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VI. M APA CURRICULAR DEL CURSO – M ÓDULO OCUPACIONAL Curso-Mó dul o Ocupacion al
Unidad de Aprendizaje
1. M ot ores y Generadores Eléctricos. 29 hrs.
Mantenimiento Correct ivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
2. Equipos y Sistemas Neumáticos. 29 hrs.
126 hrs.
3.Equipos y Sistemas Hidráulicos. 29 hrs.
4.
Instalación y Mantenimiento
Equipos de refrigeración y aire acondicionado. 29 hrs.
Result ados de Aprend izaje 1.1 Identificar las fallas más comunes que se presentan en los motores y generadores eléctricos, así como los materiales y refacciones. 5 hrs. 1.2. Realizar el mantenimiento correctivo y pruebas de funcionamiento a motores y generadores eléctricos 24 hrs. 2.1. Identificar las fallas más comunes que se presentan en los equipos neumáticos, así como los materiales y refacciones. 5 hrs. 2.2. Realizar el mantenimiento correctivo y pruebas de funcionamiento a equipos neumáticos. 24 hrs. 3.1. Identificar las fallas más comunes que se presentan en los equipos hidráulicos, así como los materiales y refacciones. 5 hrs. 3.2 Realizar el mantenimient o correctivo y pruebas de funcionamiento a equipos hidráulicos. 24 hrs. 4.1. Identificar las fallas más comunes que se presentan en los equipos de refrigeración y aire acondicionado, así como los mat eriales y refacciones. 14 hrs. 4.2 Realizar el mantenimiento correctivo y pruebas de funcionamiento a equipos refrigeración y aire acondicionado. 6 hrs.
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
VI. M APA CURRICULAR DEL CURSO – M ÓDULO OCUPACIONAL Curso-Mó dul o Ocupacion al
Unidad de Aprendizaje
5.
Instalación y Mantenimiento
Operación de m á q u i n a s herramienta. 10 hrs.
Result ados de Aprend izaje
5.1. Identificar el funcionamiento y componentes principales de torno, fresadora y t aladro. 2 hrs. 5.2 Realizar maquinado de piezas y/o reparaciones de piezas mecánicas. 8 hrs.
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
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M OTORES Y GENERADORES ELÉCTRICOS
Al finalizar el capítulo, el alumno realizará el mantenimiento correctivo de motores y generadores eléctricos.
Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE Curso-Mó dulo Ocupacion al
Unidad de Aprendizaje
1. Motores y Generadores Eléctricos. 29 hrs.
Mantenimiento Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
Result ados de Aprendizaje 1.1 Identificar las fallas más comunes que se presentan en los motores y generadores eléctricos, así como los materiales y refacciones. 5 hrs. 1.2. Realizar el mantenimiento correctivo y pruebas de funcionamiento a motores y generadores eléctricos. 24 hrs.
2. Equipos y Sistemas Neumáticos. 29 hrs.
126 hrs.
3.Equipos y Sistemas Hidráulicos. 29 hrs.
4. Equipos de refrigeración y aire acondicionado. 29 hrs.
Instalación y Mantenimiento
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SUMARIO Fallas más comunes en tableros de motores y generadores. Ø
Para el servicio de mantenimiento de motores y generadores clasificados de la siguiente forma: - Monofásicos
Ø
Materiales y refacciones.
Ø
Procedimiento para reparación.
- Trifásicos
Ø
Pruebas.
- Corriente alterna - Corriente continua
RESULTADO DE APRENDIZAJE 1.1. Identificar las fallas más comunes que se presentan en los motores y generadores eléctricos, así como los materiales y refacciones.
1.1.1. FALLAS M ÁS COMUNES EN M OTORES Y GENERADORES ELÉCTRICOS. Observación. √ Identificar las fallas más comunes en mot ores y generadores eléctricos, monofásicos, trifásicos y de corriente alterna y directa.
La localización de fallas en motores y generadores básicamente es similar, ya que las pruebas son similares y aunque en operación son diferentes la constitución física es muy parecida, su principal variante es la conexión de sus componentes.
Instalación y Mantenimiento
La mayoría de los problemas comunes que presentan los motores y generadores se pueden detectar por una simple inspección, o bien efectuando algunas pruebas. Este tipo de pruebas se les conoce como pruebas de diagnostico o de verificación, se inicia con la localización de fallas con las pruebas mas simples y, el orden en que se desarrollan normalmente tiene que ver con el supuesto problema. La forma de identificar los problemas tiene relación con el tamaño del mot or y generador y su tipo, especialmente cuando se trata de motores monofásico en donde hay mayor variedad constructiva; sin embargo, hay algunas pruebas sencillas que son comunes a casi todos los tipos de motores eléctricos. Con relación a los equipos que se pueden emplear para las pruebas van desde los más sencillos, como son las lámparas de prueba, hasta algunos instrumentos digitales, que en algunos casos pueden ser más o menos sofisticados. Un aspecto básico en la determinación de las condiciones de un motor es definir si el motor presenta síntomas de falla, o bien a través de las pruebas de rutina de
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mantenimiento se observan fallas o tendencias a la falla.
Electromecánico
Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Algunas de las condiciones anormales pueden resultar bastante fáciles de identificar, sin necesidad de pruebas complicadas. De hecho, algunos de los problemas mecánicos se pueden detectar por simple observación y algunos eléctricos solo por el uso de la lámpara de prueba.
Procedimiento para determinar las cond iciones de f alla de un m ot or. Para los fines de análisis de fallas, el sistema de un motor eléctrico se puede considerar que consta de cuatro componentes principales que son: 1. La fuente de alimentación. 2. El controlador. 3. El motor.
4. La carga. Cuando ocurre un problema en un motor, es necesario determinar primero cual de estos componentes esta en falla. El suministro de potencia y los controladores pueden fallar en la misma proporción, y en ocasiones con mayor frecuencia que el motor mismo. Las cargas mecánicas aumentan debido al incremento del tamaño de la carga que el motor esta accionando, pero también por alguna falla en los baleros o chumaceras, o bien en el medio de acoplamiento de la carga. · Mo nof ásicos. El mo t or de fase divid ida. El motor de fase dividida es un motor de inducción, monofásico, de corriente alterna y generalmente trabaja a 115 volts. Este motor usa un rotor de jaula de ardilla y funciona
Figura 1. Las partes comunes de un mot or eléctrico. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
según el principio de indu cción. Tiene muchas aplicaciones: en máquinas lavadoras, bombas hidráulicas, refrigeradores y ventiladores. Por lo general se fabrican estos motores con capacidades entre 1/20 y ½ caballos de fuerza (H.P.). En la figura 1 se ilustra un motor de fase dividida.
Figura 2. Un mot or típico de fase dividida.
El devanado de arranque, que está conectado en paralelo al devanado de trabajo, está compuesto de alambre de cobre delgado, aislado. Los arrollamient os de arranque, o devanados auxiliares, se encargan de poner en marcha el motor y por lo común se les deja en el circuito sólo por un instante. Después de que el motor ha alcanzado aproximadamente el 75 por ciento de su velocidad, un interruptor centrífugo desconecta del circuito los devanados de arranque. En este momento comienza su trabajo los arrollamientos de marcha. En la figura 4 se presenta la fotografía de un mecanismo (gobernador) de interruptor centrífugo. Además, en esta figura se ilustra un rotor con su mecanismo centrífugo en su lugar.
El motor de fase dividida tiene dos devanados inductores: un devanado de trabajo y un devanado de arranque. Se le llama motor de fase dividida porque las bobinas del devanado de arranque están desplazadas 90°de los devanados principales de t rabajo. La fi gura 2 ilustra dos arrollamientos de un mot or de fase dividida. Figura 4. Ensamble típico del mecanismo centrifugo de un interruptor centrífugo.
La parte estacionaria del interruptor centrífugo contiene dos contactos donde se conectan o desconectan los devanados de arranque del circuito. Figura 3. Los devanados de arranque y de trabajo de un mot or de fase dividida. Instalación y Mantenimiento
En la figura 5 se presenta una fotografía de la parte estacionaria del interruptor centrífugo. 20
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 5. La parte fija de un int erruptor cent rífugo.
El mot or con capacit or. El mot or con capacitor es un motor de inducción, monofásico, de corriente alterna. Es casi idéntico en su construcción al motor de fase dividida, excepto que contienen uno o más capacitores y generalmente su capacidad varía entre una fracción de un caballo de fuerza hasta 20 H.P En la figura 6 se ilustra un motor con capacitor.
Figura 6. Motor típico de capacitores.
Instalación y Mantenimiento
El capacitor es un dispositivo con la propiedad de almacenar una carga eléctrica y su capacidad nominal se mide en farads, en microfarads o en picofarads. Los tipos más comunes de capacitores que se usan en los motores eléctricos son el capacitor de papel y el capacitor electrolítico. Fundamentalmente hay tres clases de motores con capacitores; a saber: 1. El motor con capacitor en el arranque. 2. El mot or con capacitores en arranque y la marcha. 3. El motor con dos capacitores distint os den el arranque y la marcha. El motor con capacitor en el arranque usa un capacitor que se conecta en serie con el devanado de arranque. Cuando el mot or se pone en marcha, el capacitor hace que la corriente del devanado de arranque conduzca la corriente del devanado de trabajo. Este efecto induce una corriente en el rotor, el cual comienza a girar. En la figura 6 se presenta un diagrama esquemático de un motor con capacitor en el arranque.
Figura 7. Circuito interior de un motor de arranque con capacitor.
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
En el caso del motor con capacitores en arranque y trabajo, tanto el capacitor como el devanado del arranque se dejan en el circuito todo el tiempo. Este tipo de motor es muy silencioso y de funcionamiento unif orme. Se le aplica comúnment e en ventiladores, refrigeradores y aparatos de aire acondicionado, en los cuales el nivel de ruido debe mantenerse al mínimo. El motor con dos capacitores de distinta capacidad también es un motor muy silencioso. Es muy similar al motor con capacitor en el arranque y en la marcha, excepto que ordinariamente tiene dos capacitores de distinta capacidad. El de capacidad alta se usa para arrancar el motor, y después el de capacidad baja releva en su trabajo al de capacidad alta una vez que el motor ha iniciado su funcionamiento. Además, el motor con dos capacitores de distinta capacidad, con frecuencia se usa en compresoras en las cuales se requiere alta torsión de arranque. En este tipo de mot or por lo común se obtiene más de una velocidad. En la figura 8 se presenta un diagrama esquemático de un motor con dos capacitores de distinta capacidad.
Figura 8. Vista interior de un mot or típico de capacitores de dos capacidades.
Instalación y Mantenimiento
El motor de polos sombreados. El motor de polos sombreados es probablemente el motor de menor costo, por lo general se le encuentra en capacidades desde aproximadamente 0.004 caballos de fuerza hasta 0.25 caballos de fuerza. En la figura 8 aparece un motor de polos sombreados. El motor de polos sombreados tienen una torsión de arranque muy baja. Se usa en ventiladores y en sopladores, en los cuales el bajo costo y el mantenimiento son los factores más importantes que se tienen en cuenta.
Figura 9. Motor típico de polos sombreados.
El motor de polos sombreados es un mot or sencillo de inducción, monofásico, y requiere muy poco mantenimiento. El rotor del motor de polos sombreados se clasifica como un mot or del tipo jaula de ardilla. Sus polos se proyectan más allá del cilindro de hierro laminado, y por esta razón se les conoce también como polos salientes. El motor de polos sombreados no tienen devanado de arranque similar a la mayoría de los motores monofásicos de inducción, sino que en su lugar tiene circuitos eléctricos cerrados de cobre, fuertes y macizos, que funcionan como devanado de arranque (Fig. 10). 22
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 10. La bobina auxiliar de arranque de un mot or de polos sombreados.
Figura 11. Bobinas de arranque y de trabajo d e un motor de polos sombreados.
Cuando se aplica corriente al motor de polos sombreados, los circuit os de cobre eléctricos cerrados o bobinas de sombra producen un campo magnético que está fuera de fase con los arrollamientos inductores principales. Este campo magnético induce una corriente en el rot or, el cual comienza a girar. Después de alcanzar suficiente velocidad, los arrollamientos inductores principales inician su trabajo y el rotor cont inúa su movimiento de rotación. En la figura 11 se presentan los dos arrollamientos del motor de polos sombreados.
Como se recordará, el motor de repulsión requiere una armadura un conmutador y un juego de escobillas, y funciona según el principio de repulsión de polos iguales. Es muy similar a un motor de corriente directa en serie, y su capacidad nominal varía desde 0.5 caballos de fuerza hasta 10 caballos de fu erza. El mo t or de repulsión t iene excelentes características de torsión de arranque y de control de velocidad variable. Se usa en compresoras, aparatos de aire acondicionado y bombas, en donde se requiere una alta torsión de arranque. La velocidad del motor de repulsión con frecuencia se cambia mediante el desplazamiento angular del portaescobillas. Esta modificación es suficiente para que la inducción de los polos del rotor desde una distancia mayor o menor, cambie la velocidad del motor.
El motor de repulsión. Los motores de repulsión se reducen, básicamente, a dos clases; a saber: 1. El motor de repulsión. 2. El motor de inducción con arranque de repulsión.
Instalación y Mantenimiento
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El motor de inducción con arranque por repulsión se pone en marcha según el principio de repulsión; posteriormente, una vez que ha iniciado su rotación, continúa trabajando por inducción. Las escobillas y el conmutador se usan solamente mientras se pone en marcha el motor. Una vez que el motor ha comenzado a trabajar, el hecho de levantar manualmente las escobillas no afecta el funcionamiento de la rotación del motor. En otros tipos de motores de inducción con arranque por repulsión, el conjunto completo de escobillas se levanta mediante un conjunt o mecánico de interrupción centrífuga. Estos motores son de construcción más complicada, pero eliminan el desgaste innecesario de las escobillas.
se fabrican con capacidades nominales desde una fracción hasta varios miles de caballos de fuerza. La mayoría de los mot ores trifásicos se aplican a la industria, con capacidades asignadas desde 10 hasta 100 caballos de fuerza. En la figura 13 aparece un motor polifásico.
· M ot or Trif ásico y Corr ient e alt erna. El motor universal. Los motores tipo universal trabajan ya sea en circuitos de corriente alterna o de corriente directa. Por lo general se fabrican con una potencia de una fracción de caballo de fuerza.
Figura 12. Un circuit o sencillo en serie de un mot or universal.
El motor universal es un motor con excitación en serie. Present a excelentes características de torsión de arranque y de velocidad variable y por lo general se aplican en máquinas aspiradoras, en máquinas de coser, batidoras, ventiladores, secadores de pelo y otros aparatos electrodomésticos. En la figura 12 aparece un circuito sencillo del motor universal en serie. El mo t or t rif ásico. (Motor polifásico). El motor básico polifásico utilizado actualmente es un motor trifásico de inducción para circuitos de corriente alterna. Estos motores
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Figura 13. Un mot or trif ásico típico.
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Los motores trifásicos requieren poco mantenimiento y pocas reparaciones y son de construcción muy resistente. Este motor contiene una cantidad de bobinas divididas en cada uno de los arrollamientos independientes llamados fases. Cada fase tiene una cantidad igual de bobinas en su gru po. Los t res grupos de bo binas se disponen ya sea en una conexión en estrella o en una conexión en triángulo o delta. En la figura 14 se proporciona un diagrama de estas conexiones en estrella y en triángulo o delta.
Al momento de aplicar una corriente trifásica a los arrollamientos del estator, se induce un campo magnético giratorio dentro de las barras metálicas del rotor tipo jaula de ardilla. Un campo magnético inducido pondrá al rotor en movimiento giratorio. La circulación continua de la corriente en las tres fases, que se encuentran a 120° de separación, mantiene el rotor en su movimiento rotatorio debido a la inducción. Los motores trifásicos se fabrican con diversos grados de torsión, de velocidad, de capacidades nominales y de diseños de su estructura de protección, por lo que, en consecuencia, son sumamente versátiles. Estos motores por lo general se aplican en el accionamiento de equipo industrial. El motor sincrónico. Los mot ores sincrónicos son motores que trabajan a una velocidad sin crón ica const ant e. Est a velocid ad sincrónica se determina por la frecuencia de la fuente de energía y el número de polos del mot or. Los mot ores sincróni cos se fabrican en una amplia variedad de formas, capacidades nominales y aplicaciones, en tamaños desde una fracción de caballo de fuerza, para un pequeño reloj eléctrico, hasta 3,000 caballos de fuerza, para suministrar energía a una planta siderúrgica.
Figura 14. Diagrama simplif icado de una conexión de motor en triángulo (Delta) y en estrella (Y). Instalación y Mantenimiento
Los motores sincrónicos están diseñados para trabajar solamente en circuitos de corriente alterna. Su velocidad es constant e y no cambia con las cargas variables. El principio fundamental del funcionamiento del motor sincrónico consiste en que el rotor, que contiene polos salientes, gira en concordancia con el campo magnético en rotación. El rotor tiende a “fijarse”, a estabilizarse con el campo magnético en rotación y se mantiene en constante rotación sin que lo interrumpan
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las cargas variables. Algunos rot ores de motores sincrónicos necesitan ser activados con corriente directa. Otros rot ores no necesitan esta excitación. La excitación de rotor forma polos definidos en el rotor que se armonizan con el campo magnético en rotación. En algunas ocasiones este tipo de motor se presenta con un pequeño generador de corriente directa adaptado a la flecha del motor, que suministra corriente directa al rotor.
su velocidad de acuerdo con su carga. Los motores en serie sin ninguna carga, elevarían su velocidad fuera de todo control y literalmente se destruirían. Los motores en serie por lo general se usan en los arrancadores de automóviles, en grúas y montacargas, donde se requiere alta torsión a bajas velocidades. En la figura 15 aparece un circuito sencillo de un motor en serie.
· Corrient e di rect a. Los mot ores de corrient e directa se fabrican en capacidades nominales desde una fracción de un caballo de potencia hasta varios miles de caballos de po t encia. Se usan frecuentemente en elevadores, los cuales requieren excelente torsión de arranque y regulación de la velocidad. Hay tres tipo de mot ores de corriente directa, a saber: 1. Motores con excitación en serie. 2. Motores con excitación en paralelo. 3. Motores con excitación compuesta.
La diferencia fundament al de los motores de corriente directa radica en el tipo de conexión del circuito que se hace entre los arrollamientos inductores y la armadura. En el motor en serie, la armadura y los devanados inductores se conectan en serie. Este motor tiene la propiedad de ponerse en marcha bajo cargas pesadas y de variar Instalación y Mantenimiento
Figura 15. Un circuit o sencillo de motor en serie.
En un motor con excitación en derivación, o en paralelo, la armadura y los arrollamientos inductores se conectan en paralelo. Este motor mantiene su velocidad constante bajo cargas variables, pero su torsión de arranque no es tan buena como en un mot or en serie. En la figura 16 se muestra un ejemplo de un circuito de un mot or en paralelo. Los motores con excitación en derivación por lo general se usan en bombas y en elevadores, donde se requieren velocidades constantes para cargas variables. El motor compuesto o motor con excitación en serie y en paralelo, tiene la armadura y los arrollamientos inductores conectados en un circuito compuesto, es decir, un arrollamiento en serie y otro en paralelo 26
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conectados con la armadura. En la figura 17 se ilustra un ejemplo de un circuito de un motor compuesto.
industriales para el accionamiento de máquinas grandes generadoras de energía, donde se requieren buenos momentos de torsión de arranque y de paradas.
1.1.2. M ATERIALES Y REFACCIONES. Realización del ejercicio PRealizar
la práctica 1 “ Uso de equipo y herramienta” .
Figura 16. Un circuit o sencillo de mot or en paralelo.
Para realizar mantenimiento correctivo a un motor o generador eléctrico es necesario emplear algunos materiales y refacciones para realizar con facilidad la operación de cambio de partes y su ensamblado.
· Caract erísti cas. Figura 17. Un circuito sencillo de mot or compuesto.
En la tabla siguiente se muestran los materiales y refacciones y sus características:
Como es de suponerse, en los motores compuestos se combinan las características de los motores en serie y de los motores en paralelo. Estos motores presentan torsión de arranque y regulaciones de velocidad moderadamente buenas. Los motores compuestos generalmente se usan en plantas
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Tabla 1. Materiales Dieléctrico
Características Liquido que puede disolver suciedad sin dañar el aislamient o ni el equipo eléctrico Herramient as Para el desarmado del mot or o generador, tales como: mart illos (de 1 ½ lbs., de pasta, de hule), llaves de caja, llaves españolas, punzones, cuñas y llaves Allen. Pisto la para soplet eo Es el disposit ivo para aplicar el dieléctr ico con aire a presión Aire a presión La instalación neumát ica para suministrar aire a presión regulado a 2 Kg/cm 2 Cint a de aislar Cint a especial para aislar los cables al realizar la desconexión y conexión. Equi po de prot ección Es el equipo de prot ección personal como guant es, zapato s y ropa que no p ermit a la conducción de la energía eléctrica (dieléctrica) Barniz aislant e Para aplicar una capa antes del armado del mot or o generador Equip o para izar Para realizar maniob ras en el armado y desarmado sin dañar los componentes Herramient a para marcar Son mart illo y pun tos de golpe, para identif icar los componentes al ser desarmados y facilit ar el armado Herramient a para extraer Extractor de poleas para el cambio d e rod amient os y sacar el element o de transmisión con facilidad Herramient a para Mandril para el montaje del cople y rodamientos. montaje
Tabla 2.
Refacciones Rodami entos Embobinado Tapas Carbones Port a escobil las Rot or
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Características Se instalan los adecuados según el tamaño del mot or Se efectúa el reembobinado si esta dañado ( en cort o, abierto) Se cambian solo si están desgastados los alojamient os de rod amient os y no sea factible repara Se cambian periód icamente, se emplean los adecuados en tamaño, for ma y composición. Se camb ian muelles periódicament e Se rectif ica el conmutador y se asientan carbones Se cambia si esta dañado Se pueden repara espigas
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Figura 18. Armadura con sus bobinas.
Figura 21. Detalle de la escobilla, portaescobilla y montaje sobre el conmutador.
Figura 19. Sección transversal de un conmu tador. Figura 22. Conmut ador mostrando sus partes.
Figura 20. Escobillas de carbón.
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Figur a 23. Mo nt aje de port aescobillas.
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·
Las escobillas de carbón (B).
·
Las escobillas se mont an sobre el conmutador (C).
·
Las escobillas se presionan por los muelles (D).
·
Los conductores flexibles (E) empotrados en los carbones terminan en las lengüetas de conexión (F).
Figura 24. Ajuste de las escobillas al conmutador.
El portaescobillas consiste de varillas de carbón que se deslizan libremente en los soport es o port aescobillas individuales. Los soportes pueden estar hechos de material aislante o no aislante, y están atornillados a una barra aislante. El portaescobillas consta de: ·
Sujetadores (A) que son unas piezas que se fijan a uno de los extremos acompañados por medio de aislantes.
Figura 25. Portaescobillas.
Figura 26. Bancada del torno. Para probar ejes torcidos se mont a el rot or sobre las puntas de un t orno y se hace girar para observar el movimiento. Instalación y Mantenimiento
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Las escobillas pequeñas pueden ser planas en su extremo de contacto, los carbones grandes deben tener una curvatura que se adapte al conmut ador.
Figura 29. Elim inación de mica de las ranuras del conmutador con un rebajador de mica de manipulación directa. Figura 27. El conmutador y las escobillas.
· Criterios de selección. Para establecer un criterio de selección de los materiales y refacciones a emplear estará en función: 1. Del tipo falla detectada en le motor o generador 2. De la severidad de la falla 3. Del tipo de mantenimiento aplicado 4. Si se requiere un cambio de component es.
Figura 28. Rectificación manual de un conmut ador con piedra de asentamiento.
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RESULTADO DE APRENDIZAJE 1.2. Realizar el mantenimiento correctivo y pruebas de funcionamiento a motores y generadores eléctricos.
1.2.1. PROCEDIM IENTOS PARA REPARACIÓN DE FALLAS. Realización del ejercicio P Realizar
la práctica 2 “Mantenimiento correctivo de motores y generadores eléctricos” .
4. Destornillar la tapa del lado contrario. 5. Retirar la tapa cuidando la posición . 6. Para sacar el rotor, levantarlo y retirarlo del lado contrario a la transmisión. Cuidando de no dañar el estator. 7. Juntar todos los tornillos y partes que se quitaron en una caja. 8. Realizar una inspección visual del estado de las bobinas. 9. Realizar pruebas de continuidad al estator y rotor. 10.Sacar los rodamientos con un extractor.
· Det e cci ó n d e f a ll as. · Desar m ad o . Las siguientes operaciones en el mantenimiento a un mot or es el desarmado, esta operación requiere de mucha atención y disciplina para mantener todas las piezas en orden. La siguiente secuencia muestra la forma para desarmar el motor: 1. Marcar las tapas del motor. 2. Retirar el elemento de transmisión con un extractor. Quitar la cuña. 3. Destornillar la tapa del lado de la transmisión y sacarla cuidando la posición. Instalación y Mantenimiento
Es necesario identificar el tipo de falla presente por medio de las pruebas que se mencionan en el punto 2.1.3. para saber si se trata de una falla eléctrica o si se trata de una falla mecánica Se requiere de mucha atención y cuidado, así como de los equipos y herramientas adecuados para ubicar en qué parte del equipo se encuentra el daño a fin de no confundir con otro síntoma, lo que repercutiría en tiempo y gastos por errores al no detectar bien el elemento que presenta problemas. Las fallas eclécticas se detectan cuando los parámetros de operación que se presumen en la placa del fabricante del equipo no se
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alcanzan, pero hay que tener mucho cuidado y criterio puesto que la gran mayoría de las veces un fallo eléctrico es consecuencia de un fallo mecánico. Por ejemplo: Un alto consumo de corrient e se puede deber a rodamientos en malas condiciones por fatiga o lubricación deficiente.
· Su st i t u ci ó n d e p i ezas. Para realizar la sustitución de los elementos dañados es necesario, primero: 1. La herramienta adecuada para realizar la sustitución 2. La refacción o material a utilizar 3. Los materiales necesarios para realizar las maniobras 4. Si el estator necesita ser reembobinado, enviarlo al taller. Para el cambio de rodamientos: 1. Extraer balero dañado 2. Limpiar la zona de montaje con lija y trapo
1. Instalas los rodamient os nuevos en el rotor 2. Colocar el rotor dentro del estator observando la posición según las marcas en tapas y estator. Importante: al meter el rotor dentro del estator cuidar de no dañar las bobinas 3. Colocar primero la tapa del lado contrario de la transmisión y fijarla con los tornillos. Tener cuidado de no dañar las bobinas del estator y que se aloje el rodamiento en su caja y el registro de la tapa en su lugar sin forzamiento alguno 4. Montar la tapa del lado de la transmisión y fijarla con los tornillos. Verificar que le rodamiento este dentro del alojamiento y la tapa en su registro. Girara el rotor con la mano, no deberá presentarse forzamiento alguno, deberá girar libre 5. Instalar la cuña y la transmisión en su posición 6. Verificar que no se hayan dañado las bobinas con el ohmetro. Al terminar la maniobra se procede a llevar el motor a su base, se procede a montarlo correctamente, entonces la operación siguiente será la conexión.
3. Instalar el rodamiento en el manguito o flecha Conexión. · Arm ad o . Se procederá ahora al armado, es necesario observar las siguientes recomendaciones: Instalación y Mantenimiento
Esta operación requiere de un procedimiento para garantizar que la operación del motor sea la masa eficiente. Entonces:
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1. Mo nt ar el mot or en su base. Tener cuidado de mantener las calzas en su lugar 2. Colocar los tornillos de fijación. No apretarlos con la llave, únicamente hacerlos llegar hasta la pata del motor 3. Se presentan las caras de la transmisión y se precede a la operación de alineación y centrado. Al terminar la operación anterior se lubrica 4. Entonces se aprietan los tornillos de fijación de la base del motor con la llave. 5. Ahora se inicia la conexión eléctrica de acuerdo al diagrama de conexión y la numeración del marcado. 6. Conectar el estator. 7. Probar con el multímetro la conexión.
8. Aislar las punt as y meterlas dentro de la caja de conexiones. Colocar la tapa de la caja de conexiones. 9. Energizar el motor. 10.Realizar pruebas de rotación y carga. 11.Verificar que no existan vibraciones, ruidos extraños y calentamiento del motor. 12.Poner en marcha el motor 13.Verificar que la operación del motor sea la adecuada. En las imágenes de la figura 30, se tiene un motor trifásico de doble voltaje conectado en estrella que se desea conectar a la alimentación de 220 V.
Figura 30 A. Motor trifásico de voltaje sencillo conectado en estrella.
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Figura 30 B. Mot or trif ásico de voltaje doble conectado en estrella.
Figura 30 C. Mot or trif ásico de voltaje doble conectado en estrella.
Figura 30 D. Motor trifásico de volt aje sencillo conectado en estrella. Instalación y Mantenimiento
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Figura 30 E. Motor trif ásico de volt aje doble conectado en estrella.
Figura 30 F. Motor trifásico de volt aje doble conectado en estrella.
1.2.2. PRUEBAS
· Eléctricas.
Realización del ejercicio
La duración de un motor eléctrico fundamentalmente depende del tipo de mantenimiento que reciba. Un motor con mantenimiento deficiente se reconoce fácilmente por su aspecto sucio y corroído.
PRealizar
la práctica 6 “ Pruebas eléctricas mecánicas y de funcionamiento”.
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Un programa completo de mantenimiento incluye la inspección periódica, el registro y el servicio de motores eléctrico.
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Un pequeño ajuste o una simple limpieza del motor ahorra reparaciones costosas y perdida de tiempo en el futuro.
- La lámpara de pruebas
Para diagnosticar fallas en los motores es importante que el técnico de servicio siga un procedimiento lógico y sistemático con el fin de eliminar perdidas de tiempo y pruebas y reposiciones inútiles de partes componentes.
- El probador de inducidos
La mayoría de los desperfectos comunes en los motores pueden examinarse fácilmente mediante equipo de pruebas sencillo. También es importante que el técnico de servicio conozca perfectament e el uso de este equipo para analizar y repara el motor. El procedimiento ideal en el análisis de los desperfectos del motor debe comenzar con una inspección audio – visual. Primeramente inspeccionar los desperfectos de fácil localización, como terminales de cables y armazones rotos, o alambres conductores carbonizados. Cualquiera de estos desperfectos impide el funcionamiento del motor. Un motor ruidoso es clara señal de baleros defectuosos. Se examina si los baleros del motor están defectuosos mediante la prueba de girar el eje (flecha) del motor y tratar de mover la flecha del motor hacia arriba y hacia abajo. Una flecha o eje que no gira o que se mueve hacia arriba y hacia abajo probablemente indica unos baleros defectuosos. Las técnicas básicas que se usan en la localización de fallas y desperfectos en los motores eléctricos son los siguientes:
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- Las mediciones de amperaje
- El megóhmetro
Antes de que el técnico de servicio intente operar el motor, primero deben hacerse pruebas en el mot or para tratar de descubrir circuitos defectuosos, como contactos a tierra, corto circuitos y circuitos abiertos. Para probar un motor con contacto a tierra, se conecta una terminal de la lámpara de pruebas a una de las terminales del motor; se conecta la otra terminal de la lámpara de pruebas al bastidor del motor. Si la lámpara se enciende, eso será señal de que el motor hace contacto a tierra. La figura presenta el procedimiento de esta prueba. Para determinar si el motor tiene un circuito abierto, se conectan las terminales de la lámpara de pruebas a los alambres conductores del motor. Si la lámpara no se enciende, el motor t iene un circuito abierto; si la lámpara se enciende, el circuito se encuentra completo. La figura ilustra este procedimiento de pruebas. Un corto circuito en un motor se debe a que dos alambres del circuito del motor se conectan y forman un desvío o derivación en la circulación normal de la corriente. Mediante el uso de un amperímetro, de preferencia el amperímetro de tipo abrazadera, se detecta un motor en cortocircuito. Si la lectura del amperaje es mayor que la capacidad nominal de amperaje
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indica en la placa metálica del motor, el motor se encuentra en cort ocircuito.
cualquier otro esmalte aislador de secado rápido.
Además del recurso de la lámpara de pruebas, los desperfectos de circuitos abiertos y de contactos a tierra pueden examinarse mejor con un megóhmetro. Para probar un motor y detectar si esta en contacto a tierra, se conecta un conductor del megóhmetro a la armazón del motor y el otro conductor a una de las terminales del motor. Un motor que haga contacto a tierra registrara una lectura de cero o próxima a cero. Para probar el motor y detectar si hay circuito abierto, se conecta el megóhmetro a cada parte de fases del motor. Un motor con un circuito abierto hace que el megóhmetro registre una lectura alta. Para probar un motor y detectar circuitos interrumpidos o contactos a tierra, también puede recurrirse al uso del óhmetro.
Los arrollamientos del motor también deben examinarse para detectar posibles roturas. Uno o dos cables rotos pueden ser la causa de un circuito abierto. Si los arrollamientos se encuentran muy quemados o presentan muchas roturas de difícil reparación, puede preferirse la reparación de los devanados del motor.
Antes de desarmar un motor, se marcan el bastidor y sus tapas respectivas. Por lo general, dos marcas con punzón indican el extremo delantero del motor y una marca con punzón indica la parte trasera del mot or. Marcar el motor de esta manera permite al técnico de servicio volver a ensamblarlo correctamente. Para corregir un contacto a tierra en un motor, por lo general es necesario desarmar el motor y probar los arrollamientos para detectar la parte del circuito que hace contacto con el metal del motor. Después de localizar y corregir el desperfecto, se acostumbra limpiar los arrollamientos si se encuentran sucios o carbonizados; los arrollamientos deben limpiarse con un solvente. Se aíslan nuevamente rociando o aplicando con brocha una capa de apoxis o
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Los baleros de un motor, en malas condiciones hacen que el motor marche ruidosamente y se caliente, o impiden completamente el funcionamiento del mismo. Por lo general, los baleros no pueden ser protegidos limpiándolos o restaurándolos; por lo común se le reemplaza. Si un balero no gira suavemente, se debe remplazar.
· Funcionamiento. Para realizar pruebas de funcionamiento se hace necesario: 1. Conectar el motor correctamente, este es en el sentido del giro adecuado. 2. Aislar las puntas de conexión. 3. Haber realizado las pruebas eléctricas. 4. Anclar el motor. 5. Ant es de energizar verif icar que el arrancador este bien conectado y con los elementos térmicos adecuados.
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Una vez realizadas todas estas recomendaciones, se procede a realizar las pruebas de funcionamient o, que en realidad son pruebas de operación. 1. Poner en marcha el mot or en vacío y tomar la lectura de la carga. Comparar esta lectura contra la indica en la placa del motor. Recuerda que este amperaje siempre es menor que el amperaje de operación. 2. Verificar que no existan vibraciones y ruidos extraños. 3. En el arranque el motor tomara mas carga de la normal, pero este efecto es normal. 4. Mantener en operación el motor por espacio de 3 minutos. 5. Parar el motor y t ocarlo para evaluar la temperatura. En este caso la temperatura debe ser baja o la del medio ambiente.
6. Tomar la lectura de la carga y compararla contra la indicada en la placa del motor. 7. Verificar que no existan vibraciones y ruidos extraños. 8. En el arranque el motor tomará más carga de la normal, pero este efecto es normal. 9. Mantener en operación el motor por espacio de 3 minutos. 10.Parar el motor y tocarlo para evaluar la temperatura. En este caso la temperatura debe ser baja o la del medio ambiente. 11.El arranque y paro del motor deberán ser en forma uniforme y silenciosa. 12.Repetir este procedimiento en tres ocasiones de forma espaciada, esto es arranque –paro reposo de 1 minuto y otra vez arranque – paro.
Al concluir las pruebas en vacío se procederá a las pruebas con carga: 1. Acoplar el motor al equipo o sistema. 2. Revisar la alineación y centrado para evitar vibraciones. 3. Revisar que todo este perfectament e apretado y fijo en su posición de trabajo. 4. Retirar herramient as, refacciones y materiales que puedan causar algún daño al personal o al equipo. 5. Poner en marcha el mot or en las condiciones de operación normal.
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LOS PROBLEMAS MÁS COMUNES EN LOS MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA Y LAS PRUEBAS DE DIAGNÓSTICO.
Desconectar el mot or d el controlado r. Revisar que las conexiones o los medios de conexión se encuentren en buenas condiciones.
Operar el controlador para arrancar al motor Medir el voltaje de entrada al controlador. Si no hay voltaje, o bien una variación de más del 10% del valor nominal del motor, entonces la alimentación a éste puede ser la causa probable de falla. Suponiendo que la fuente de alimentación es aceptable, activar el controlador para arrancar el motor.
Al medir el voltaje de salida del controlador se deben tener los voltajes apropiados a intervalos de tiempo definidos, si no se tienen los valore, el controlador debe estar en condiciones de falla. Conectar el motor directamente a la fuente de alimentación, puenteando el controlador
En el caso de motores de C.D. no intentar operar el motor sin carga
Si se sospecha que la falla se encuentra en el motor, entonces se puede proceder a hacer un recorrido general de causas probables de falla (de acuerdo a las siguientes tablas de guías).
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Tabla 3.
EL MOTOR FALLA AL ARRANCAR 1
Fusibles fundidos:
Reemplazar lo s fusibles del ti po y capacidad apropiada.
2
Disparos por sobrecarga:
Verificar y restablecer el dispositivo de sobrecarga en el arrancador.
3
Fuente de aliment ación impropia:
Verif icar que la aliment ación esté de acuerdo con lo s datos de placa del moto r.
4
Conexión inapro piada a la Verificar las conexiones con el diagrama de conexiones del línea: motor.
5
Circuito abiert o en los devanados o el swit ch de control:
Se indica por m edio de un ruido o zumbido cuando el mot or arranca. Verificar para pérdida de conexión en devanados. Tambi én checar q ue t odo s los cont actos del cont rol estén cerrados.
6
Fallas mecánicas:
Verificar para ver si el motor y su carga giran libremente. Checar valeros y lub ricant es.
7
Cort o circuito en el estator:
Se ind ica por qué se fund en los fu sibles. El mot or se debe rebobinar.
8
Conexion es pobres en las bobinas del estat or:
Remover los extremos y localizar con la lámpara de pruebas.
9
Defectos en el rot or:
10
El mot or puede estar sobrecargado:
Verificar si hay barras abiertas o están abiertos los anillos extr emos de la jaula de ardill a. Reducir la carga.
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Tabla 4.
EL MOTOR PIERDE VELOCIDAD Una fase puede estar abiert a: Verif icar las fases para determinar si están abiertas. Aplicación incorrecta:
Cambio de capacidad o tipo.
Motor sobrecargado:
Reducir la carga
Bajo voltaje en el motor
Verificar que se mant enga el voltaje de placa. Checar también conexiones.
Circuit o abierto:
Fusibles fundidos. Checar relevadores de sobrecarga, estator y estación de botones. EL MOTOR ARRANCA Y LUEGO SE PARA
Falla en la alimentación:
Verificar las conexiones a la línea, los fusibles y el control. EL MOTOR NO LLEGA A SU VELOCIDAD
Aplicación incorrecta:
Verif icar las fases para determinar si están abiertas.
Voltaje demasiado bajo en las Usar un voltaje mayor en las terminales del terminales del motor, debido a transformador o reducir la carga. caída de volt aje. Verificar las conexiones y el calibre adecuado de los conductores del alimentador y/o circuit o derivado. Carga al arranque demasiado Verificar la carga que supuestamente debe alta: poder manejar el motor. Barras rotas en el rotor o Observar si hay fracturas cerca de los anillos. pérdida del rotor: Apertura en el circuito primario: Localizar la falla con dispositivos de prueba y reparar.
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Tabla 5.
EL MOTOR TOMA DEMASIADO TIEMPO PARA ARRANCAR Exceso de carga:
Reducir la carga.
Circuito pobre:
Verif icar si hay un valor elevado de resistencia.
Defectos en el rotor de jaula de Reemplazar con un rotor nuevo. ardilla: Voltaje bajo:
aplicado
demasiado Verificar que la compañía suministradora dé el valor apropiado. SENTIDO DE ROTACIÓN INCORRECTO
Secuencia e fases incorrecto:
Cambiar las conexiones en el motor o en el tablero. EL M OTOR SE SOBRECALIENTA MIENTRAS OPERA CON CARGA
Sobrecarga:
Reducir la carga
La carcaza o las ranuras de Hacer limpieza y verificar por la circulación del ventilación pueden estar aire. atascadas con basura o polvo: El motor puede tener una fase Verificare que todos los conductores estén abierta: conectados correctamente. Bobina a tierra:
Localizar y reparar.
Voltaje terminal desbalanceado.
Verificar por conductores fallados, conexiones y transformadores.
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Tabla 6.
EL MOTOR VIBRA DESPUÉS DE QUE SE HA HECHO LA CORRECCIÓN Motor mal alineado:
Realinear.
Soporte débil:
Reforzar la base.
Acoplamiento fuera de balance
Balancear el acoplamient o.
Desbalance accionado:
en
Fallas en los chumaceras:
el
equipo Rebalancear el equipo mencionado.
valeros
Valeros no alineados:
o Reemplazar valeros. Alinear valeros.
Motor polifásico operando en Verificar circuitos abiertos: una fase: CORRIENTES DE LÍNEA DESBALANCEADAS EN M OTORES POLIFÁSICOS DURANTE LA OPERACIÓN NORMAL Voltajes terminales distintos: Operación de unas fases.
Veri ficar conductores y conexiones. Verificar contactos abiert os. RUIDO DE CHATARRA
Ventilador suelto:
Remover la int erferencia.
Aislamiento del ventilador defectuoso.
Limpiar el ventilador. OPERACIÓN RUIDOSA
Entrehierro no uniforme:
Verificar tapas, valeros y chumaceras.
Desbalance en el rot or:
Balancear el rot or.
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Las fallas o averías más frecuentes que se pueden presentar en los motores trifásicos y monofásicos de inducción son las siguientes:
la inspección se puede basar en la experiencia que se tiene de los tiempos fuera del servicio de los motores. Periódicamente, se debe verificar lo siguiente:
·
Fusibles quemados.
1. Limpieza general.
·
Chumaceras o cojines desgastados.
2. Las condiciones eléctricas.
·
Interrupción de alguna fase.
·
Sobrecargas.
3. Las temperaturas ambientes elevadas y la ventilación apropiada.
·
Fases invertidas.
·
Corto circuito.
·
Conexiones internas erróneas.
·
Contactos a tierra de los devanados.
·
Cojines excesivamente apretados.
·
Tapas mal montadas.
·
Eje torcido.
·
Barras del rotor flojas.
9. El deterioro d e los capacitores (en su caso).
·
Condensador defectuoso (en motores monofásicos con condensador).
Separación del Com po nent e en Falla.
·
Interrupción en el devanado de arranque (en mot ores monof ásicos).
·
Interrupción en el devanado de trabajo (en mot ores monof ásicos).
Un principio básico es la observación de la operación diaria de los motores y, en adición, la elaboración de un programa de inspección de los motores basado en sus condiciones de servicio. Eventualmente, la frecuencia de
Instalación y Mantenimiento
4. El alineamiento con la carga. 5. La lubricación apropiada y el desgaste de las chumaceras del motor y de la carga. 6. El deterioro del aislamient o de los devanados. 7. La condición del rotor. 8. El desgast e en los sw it ches o interruptores.
El primer aspecto a identificar es si la falla es el arrancador, el controlador, la carga, etc., o en el propio motor, ya que si se identifica que es el motor eléctrico, entonces se debe detectar el grado de severidad de la misma, porque algunas fallas se pueden corregir fácilmente, en tanto otras que son mayores, requieren que los motores sean enviados a los talleres de reparación e incluso ser reemplazados.
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El siguiente paso es separar los problemas mecánicos de los problemas eléctricos. El proceso se inicia desacoplando el motor de su carga y separando el acoplamiento, de manera que se pueda verificar la libertad de giro del rotor; si se encuentra algún problema mecánico, se procede a corregirlo. La mayoría de los problemas mecánicos y eléctricos se pueden observar directamente y es necesario tener cierta sensibilidad para aislar unos de otros, ya que a veces un problema mecánico puede ser la causa de uno eléctrico. Una vez que se ha asegurado en forma razonable que no hay problemas mecánicos, o bien que se han corregido, es conveniente intentar poner en operación al motor otra vez; si el problema persiste, ent onces se pasa a la realización de pruebas eléctricas. El orden de realización de las pruebas eléctricas dependerá de los síntomas de la falla y del tipo del mot or. Se puede decir que la mayoría de las fallas eléctricas se pueden detectar por métodos muy simples, ya sea usando la lámpara de prueba, el ohmetro, el megohmetro, o el voltampermetro de gancho. Se deben verificar también los componentes del motor para contactos abiertos, fallas a tierra, conductores y corto circuito entre componentes.
· M ecán icas. Problemas Mecánicos en los Motores Eléctricos. · Cojines (chumaceras) desgastados.
Instalación y Mantenimiento
·
Tapas mal montadas.
·
Cojines (chumaceras) excesivamente apretadas.
Coji net es Desgastad os. Cuando las chumaceras o cojinetes de un motor están desgastadas, se produce un descentramiento del rotor del motor y, debido a que el entrehierro (espacio de aire entre rotor y la armadura del estator) es normalmente un espacio muy pequeño, este descentramiento produce en ocasiones un roce mecánico entre el rot or y el estator, con lo cual se origina un deterioro en los devanados. Este tipo de falla se puede reconocer observando las marcas producidas por el roce entre el rotor y el estator. Cuando ocurre este problema de chumaceras desgastadas, es probable que el motor no funcione o, si lo hace, probablemente haga ruido producido por el roce mecánico; debido a esto, se debe vigilar que no exista juego de la flecha sobre la chumacera, para esto se intenta mover en el sentido vertical el extremo libre de la flecha o eje, es decir, el del lado de accionamiento. Cuando existe juego vertical, es señal de que la chumacera o la misma flecha están desgastadas, y entonces habrá que sustituir uno u otro. El tratamiento que se da a los cojinetes o chumaceras varía ligeramente, dependiendo de su t ipo, ya que éstas pueden ser: de tipo deslizante, de rodillos o rodamientos o de bolas, o bien de tipo liso con fieltros y cueros de cierre para evitar fuga de aceite.
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PRUEBA DE LAS CHUM ACERAS EN UN MOTOR.
El Desarm ado de M ot or es Eléctri cos.
Figura 31. Las chumaceras o baleros del motor se prueban t ratando de mover hacia arriba y hacia abajo la flecha del rotor.
De hecho, la frecuencia con la que un motor debe ser desarmado para fines de revisión o mantenimiento preventivo, depende en mucho de las condiciones ambientales en que opera. Los programas de mantenimiento efectivos deben permitir el desarmado completo de los motores, de acuerdo a una programación establecida. Los factores que influyen sobre la frecuencia del mantenimiento y la necesidad de desarmado de un mot or son principalment e los siguientes:
Figura 32. Si existe un movimient o not able indica que las chumaceras están en mal estado o también la flecha o eje.
En ciertas ocasiones para mantenimiento y en otras para reparación, se requiere desarmar los motores eléctricos. Para los electricistas con experiencia, esto resulta un trabajo fácil de ejecutar, pero para los técnicos inexpertos o para los estudiantes que no están familiarizados con este tipo de trabajos, es conveniente dar alguitas indicaciones para facilitar este trabajo.
·
El tamaño del motor
·
El uso o ciclo de trabajo que tenga
·
El medio ambiente en el cual opera.
El mantenimiento correctivo, en donde con frecuencia se requiere cambio de partes o reparaciones, requiere por lo general del desarmado, al menos parcial de los motores. Se recomienda seguir las siguientes REGLAS GENERALES para el desarmado de motores eléctricos:
Figura 33. Colocación de un balero en la tapa del mot or y forma de apoyo del eje del roto r. Instalación y Mantenimiento
1. Desconectar la alimentación del motor (desenergizar).
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2. Tomar nota (elaborar un diagrama) de las conexiones del motor para evitar errores cuando se vuelva a poner en servicio. 3. Quitar todo el equipo auxiliar que no permita el acceso libre al motor.
1. 2. 3. 4. 5. 6.
CARCAZA TAPA ANTERIOR (FRENTE) BASE FLECHA O EJE DEL ROTOR CAJA DE CONEXIONES TAPA POSTERIOR
4. Analizar si se requiere o no remover el motor del lugar de su instalación. 5. Seguir preferent emente las recomendaciones del fabricante para su montaje y maniobras a realizar. Conviene seleccionar un área de trabajo limpia cuado el mot or se desarma. Estando en su lugar de montaje, se debe tener suficiente cuidado con el manejo de sus partes, y éstas deben ser marcadas y debidamente etiquetadas para su correcto armado posterior.
PARTES EXTERNAS DE UN M OTOR DE C.A.
Figura 35. Antes de desarmar u mot or hacer las marcas de identificación en uno de sus lados para facilitar su armado. Para hacer las marcas se puede usar: a) Plumones de tinta indeleble. b) Punzones. c) Un estilete. d) Etiquetas autoadheribles.
Figura 34. Partes externas de un M ot or de C.A.
Instalación y Mantenimiento
Algo que es básico al desarmar un motor es la colocación de marcas entre tapas y estator, a fin de conservar la misma posición para el armado posterior. Después de marcar las tapas y la carcaza del motor, se puede 48
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pro ceder a desarmar el mo t or. Se recomienda seguir las siguientes precauciones: ·
No usar martillos metálicos directamente sobre cualquier parte del motor, ya que el impacto puede romper o fracturar al fierro fundido. También puede deformar otras partes.
·
No usar desarmadores (desatornilladores) para forzar las tapas al querer separarlas, esto puede producir marcas o daño.
·
Estar preparado para registrar el procedimiento de desarmado y arreglar la disposición de las partes en un orden que identifique su armado.
·
Tener listo un cuaderno de notas y lápiz para anotar cómo están las conexiones internas de los devanados.
4. Usar un martillo de bola (preferentemente) y un block de madera (para proteger contra daño), como se muestra en la figura anterior. 5. Remover las tapas de ambos lados del motor, retirando de la flecha lentamente y procurando previamente haber desconectado todos los alambres de circuitos que puedan haber (por ejemplo el switch centrífugo en los motores de arranque con capacitor). 6. En la medida que se continua con el proceso de desarmado, registrar todas las partes que se retiran y el orden en que van. Elaborar un diagrama para el alambrado. Hacer una lista de colores, de acuerdo a los códigos para cada terminal, o bien usar la numeración convencional.
Procedimiento para el desarmado del mot or. 1. Remover los tornillos y tuercas de sujeción de las tapas a la carcaza. 2. Si el motor tiene escobillas, quitarlas de sus port aescobillas. 3. Después de los pasos anteriores, se está en posición de retirar las tapas de la carcaza. Tan pronto como se separen las tapas, el rotor o armadura queda soportado por el estator. Se deberán tomar precauciones para evitar que el rotor sufra daño, usando soportes o caballetes. Entre más grande es el motor, se tiene mayor riesgo de daño.
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Figura 36. Antes de desarmar un motor conviene poner marcas a las tapas y carcaza para conservar la misma posición de armado.
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Figu ra 38. Secuencia de extracción del roto r en mot ores grandes. Figura 37. Para retirar las tapas no se recomienda golpear directamente con martillo metálico o forzar con desarmadores. Usar un bloq ue de madera y golpear con un martillo.
7. Una vez que se han retirado las tapas del eje del motor, se puede retirar el rotor, teniendo cuidado de que no se golpee contra el estator o los devanados del estator para evitar daños; por lo que dependiendo del tamaño del motor (en consecuencia del rot or), se deben adoptar distintas formas de soporte del rotor.
Figura 39. Secuencia para quitar el rot or de un motor grande.
En la siguiente figura se muestra la forma de usar soportes especiales para rotores grandes.
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Figura 40. Partes de un Mot or. 1) Sólo para las formas constructivas con brida. 2) Sólo para mot ores Arm. 143… 184 3) Sólo para mot ores Arm. 213… 256
1.
Escudo soporte de rodamiento, lado accionamiento (“A”). 2. Arandela de presión. 3. Rodamiento de bolas lado “A” 4. Eje con paquete rotor y cuña espiga 5. Carcasa con paquete estator bobinado. 6. Rodamiento de bolas lado “B” 7. Escudo soporte de rodamiento, lado ventilador (“ B” ) 8. Ventilador de plástico. 9. Capuchón de lámina 10. Tapa caja de conexiones 11. Empaque tapa-base caja de conexiones.
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12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.
Base caja de conexiones. Tapón entrada de cables. Empaque base caja de conexión – carcasa. Placa de características. Cáncamo. 3) Tapón para rosca cáncamo. 2) Escudo soporte de rodamiento, con brida “ C” o “D”. 1) Tapa balero interior lado ventilador (“B”). 1)
20.
Tornillo de tierra.
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· Aju st es. Con el equipo operando y a temperatura de trabajo se procede a realizar los ajustes. ·
Se toman valores de los parámetros de operación.
·
Se repite el procedimiento después de cierto período de tiempo.
Se ajustan los valores esperados de acuerdo al tipo de equipo, esto sólo cuando el equipo cuenta con dispositivos de ajuste.
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PRÁCTICAS DE EJERCICIO Y LISTAS DE COTEJO Portafolios de evidencias
Desarrollo de la Práctica Unidad de aprend izaje: 1
Práctica núm ero: 1
Nombre: Uso y manejo de equipo y herramienta. Propósito: Al finalizar la práctica el alumno identificara el uso y manejo del equipo y herramienta que se emplea para dar mantenimient o a la maquinaria y equipo electromecánico. Escenario: Taller mecánico Duración: 5 hrs.
Materiales • • • • •
Cuadro de notas Grasas y aceites. Estopa. Franela. Jabón en polvo.
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Maquinaria y Equipo • • • •
Maquinaria y equipo electromecánico Instrumentos de medición.
Herramient a •
Herramientas Manuales
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Procedimiento 1. Aplicar las medidas de seguridad e higiene. 2. Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 3. Identificar las características y uso de las herramientas manuales. Llaves españolas. Llaves de estrías. Llaves mixtas. Llaves Allen. Llave perico. Llave Steelson. Desarmadores planos y de cruz. Juego de autocle. Martillo de bola y de hule. Cincel plano y de punta. Arco con segueta. Pinzas mecánicas, eléctricas, de presión. Soplete. 4.Identificar las características de los instrumentos de medición. Voltímetro. Ohmetro. Amperímetro. Wattmetro. Torquímetro. Tacómetro. 5. Guardar y limpiar la herramienta utilizada. 6. Limpiar el área de trabajo.
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Lista de cotejo de la práctica número 1 Uso y manejo de equipo y herramienta. Fecha:
Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una por el alumno durante su desempeño.
ü
aquellas observaciones que hayan sido cumplidas
Desarrollo 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Sí
No
No aplica
Aplicó las medidas de seguridad del lugar de trabajo en el desarrollo de la práctica. Utilizó la ropa y equipo de trabajo. Identificó las características y uso de las herramient as manuales. Identifico las características y uso de los instrumentos de medición. Limpió y guardó la herramienta utilizada. Limpió el área de trabajo.
Observaciones:
Docente: Hora de inicio: Hora de términ o: Evaluación:
Instalación y Mantenimiento
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Desarrollo de la Práctica Unidad de aprend izaje: 1
Práctica núm ero: 2
Nombre: Mantenimiento correctivo de motores y generadores eléctricos. Propósito: Al finalizar la práctica el alumno realizará el mantenimiento correctivo de motores y generadores eléctricos utilizando la herramienta necesaria para su funcionamiento óptimo. Escenario: Taller mecánico Duración: 20 hrs.
Materiales •
Refacciones.
Maquinaria y Equipo • • • • • • • •
Instalación y Mantenimiento
Motores y generadores eléctricos. Equipo de protección. Instrumentos de medición. Equipo de seguridad personal. Compresor.
Herramient a •
Herramientas manuales.
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Procedimiento 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
Aplicar las medidas de seguridad e higiene. Utilizar la ropa y equipo de trabajo. Seleccionar la herramienta y equipo de trabajo. Identificar el mot or o generador eléctrico a reparar. Cort ar la energía del sistema a reparar. Interpretar el manual del fabricante para desarmar el mot or o el generador. Desarmar el mot or o generador eléctrico con la herramienta específica. Identificar la falla en el motor o generador eléctrico. Verificar si la pieza dañada tiene reparación o es necesario sustit uirla. Reparar la pieza dañada de ser posible con la herramienta específica. Seleccionar la pieza dañada en el catalogo del fabricante en caso de ser necesario. Mont ar la pieza reparada o remplazada siguiendo las especificaciones del catálogo del fabricante. Restablecer la energía del sistema. Limpiar y guardar la herramient a e instrumentos de medición utilizados en la práctica. Limpiar el área de trabajo al finalizar la práctica.
Instalación y Mantenimiento
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Lista de cotejo de la práctica número 2 Mantenimiento correctivo de motores y generadores eléctricos. Fecha:
Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una por el alumno durante su desempeño.
ü
aquellas observaciones que hayan sido cumplidas
Desarrollo 1. Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. 2. Utilizó el equipo de prot ección personal. 3. Seleccionó la herramienta y equipo de acuerdo al mantenimiento a realizar. 4. Identificó el elemento a darle mantenimiento. 5. Cortó el suministro de energía del área de trabajo. 6. Interpretó el manual del fabricante para desarmar el elemento a darle mantenimiento . 7. Desarmó el elemento con la herramienta específica. 8. Identificó la falla del elemento a darle mantenimiento. 9. Verificó si la pieza dañada tenía reparación o era necesario sustituirla . 10. Reparó la pieza dañada de ser posible con la herramienta específica. 11. Seleccionó la pieza dañada en el catálogo del fabricante en caso de ser necesario.
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Sí
No
No aplica
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12. Montó la pieza reparada o remplazada siguiendo las especificaciones del fabricante. 13. Restableció la energía eléctrica del área de trabajo. 14. Limpió y guardó la herramienta utilizada. 15. Limpió el área de trabajo. Observaciones: Docente: Hora de inicio: Hora de términ o: Evaluación:
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Desarrollo de la Práctica Unidad de aprend izaje: 1
Práctica núm ero: 6
Nombre: Pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento. Propósito: Al finalizar la práctica el alumno realizará las pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento de maquinaría y equipo electromecánico . Escenario: Taller mecánico Duración: 3 hrs.
• • •
Materiales Planos eléctricos . Diagramas de conexión.
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Maquinaria y Equipo • Equipo de protección. • Instrumentos de • medición. • Equipo de seguridad • personal.
•
Herramient a Herramientas Manuales.
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1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Procedimiento Aplicar las medidas de seguridad e higiene. Utilizar la ropa y equipo de trabajo. Seleccionar la herramient a y equipo para las pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento. Identificar los puntos donde se realizarán las mediciones. Realizar las mediciones de volt aje en los punt os establecidos con el instrumento requerido. Realizar las mediciones de corrient e en los puntos establecidos con el instrumento requerido. Realizar las mediciones de resistencia en los puntos establecidos con el instrumento específico. Realizar las mediciones de potencia en los puntos establecidos con el instrumento específico. Realizar las mediciones de velocidad en los puntos establecidos con el instrumento específico. Realizar las pruebas de funcionamiento en los puntos establecidos. Interpretar los result ados de las pruebas realizadas. Elaborar reporte de las pruebas y reparaciones hechas al sistema. Limpiar y guardar la herramienta e instrumentos de medición utilizados en la práctica. Limpiar el área de trabajo al finalizar la práctica.
Nota: Esta práctica se repetirá después de las prácticas 2, 3, 4 y 5.
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Lista de cotejo de la práctica número 6 Pruebas eléctricas, m ecánicas y d e funcion amient o. Fecha:
Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una el alumno durante su desempeño.
ü ü
aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por
Desarrollo 1. Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. 2. Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 3. Seleccionó la herramient a y equipo para las pruebas eléctricas y de funcionamiento de un sistema eléctrico. 4. Identificó los punt os donde se realizaron las mediciones. 5. Realizó las mediciones de voltaje en los puntos establecidos con el instrumento específico. 6. Realizó las mediciones de corriente en los puntos establecidos con el instrumento específico 7. Realizó las mediciones de resistencia en los puntos establecidos con el instrumento específico. 8. Realizó las mediciones de potencia en los puntos establecidos con el instrumento específico 9. Realizó las mediciones de velocidad en los puntos establecidos con el instrumento específico. 10. Realizó las pruebas de funcionamiento en los puntos establecidos. 11. Interpretó los result aos de las pruebas realizadas
Instalación y Mantenimiento
Sí
No
No aplica
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12. Elaboró reporte de las pruebas y reparaciones hechas el sistema. 13. Limpió y guardó la herramienta e instrumentos de medición utilizados en la práctica. 14. Limpió el área de trabajo al finalizar la práctica. Observaciones: Docente: Hora de inicio: Hora de términ o: Evaluación:
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RESUM EN En este capítulo, se estudiaron e identificaron las fallas más comunes que se presentan en los motores y generadores eléctricos, así como los materiales y refacciones. Entre los motores que se consideraron están los monofásicos, trifásicos, de corriente alterna y de corriente directa; en relación con los materiales y refacciones se estudiaron sus características y los criterios para su selección. Posteriormente se analizó cómo realizar el mantenimiento correctivo y las pruebas de
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funcionamiento a motores y generadores eléctricos. Para ello se estudió el desarmado, la detección de fallas, la sustit ución de piezas y el armado, en cuanto al mantenimiento correctivo. Además se determinó cómo realizar las pruebas eléctricas, mecánicas, de funcionamiento y los ajustes. En el siguiente capítulo, el alumno será evaluado sobre cómo realizar el mantenimiento correctivo de equipos y sistemas neumáticos.
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AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIM IENTOS 1. ¿Cuáles son los tipos de motores de corriente directa? 2. ¿Qué es un motor trifásico? 3. ¿Cuáles son las principales herramientas a emplear en la reparación de un motor eléctrico? 4. ¿Qué criterios se establecen para la selección de materiales y refacciones de un motor eléctrico? 5. Muestra la secuencia de pasos para desarmar un motor. 6. ¿Cuándo se detectan las fallas eléctricas? 7. ¿Cuáles son las técnicas básicas que se usan en la localización de fallas y desperfectos en los motores eléctricos? 8. ¿Qué recomendaciones se hacen para poder realizar las pruebas de funcionamiento? 9. ¿Cuáles son las fallas o averías más frecuentes que se pueden presentar en los motores trifásicos y monofásicos de inducción?
Instalación y Mantenimiento
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2
EQUIPOS Y SISTEM AS NEUM ÁTICOS
Al finalizar el capítulo, el alumno estará capacitado para realizar el mantenimiento correctivo de equip os y sistemas neumát icos.
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MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE Curso-Mó dul o Ocupacion al
Unidad de Aprendizaje
Result ados de Aprend izaje
1. M ot ores y Generadores Eléctricos. 29 hrs.
Mantenimiento Correctivo de Maqu inaria y Equipo Electromecánico
2. Equipos y Sistemas Neumáticos. 29 hrs.
2.1. Identificar las fallas más comunes que se presentan en los equipos neumáticos, así como los materiales y refacciones. 5 hrs. 2.2. Realizar el mantenimiento correctivo y pruebas de funcionamiento a equipos neumáticos. 24 hrs.
126 hrs.
3.Equipos y Sistemas Hidráulicos. 29 hrs.
4.
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Equipos de refrigeración y aire acondicionado. 29 hrs.
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SUMARIO Ø
Fallas más comunes en equipos neumáticos.
Ø
Materiales y refacciones.
Ø
Procedimiento para reparación de fallas.
Ø
Pruebas.
Un mantenimiento sistemático ahorra gastos innecesarios, que pueden producirse por perdidas de aire, reparaciones y tiempos de parada.
· Co nt r oles. Para los equipos de control del sistema neumático las fallas típicas son:
RESULTADO DE APRENDIZAJE 2.1. Identificar las fallas más comunes que se presentan en los equipos neumáticos, asi como los materiales y refacciones.
a. Fugas. b. No detecta el sensor. c. Pierde sensibilidad. d. No envía la señal de control.
2.1.1. FALLAS M ÁS COM UNES EN EQUIPOS NEUM ÁTICOS.
· Co m p r eso res. a. Baja presión en el sistema.
Observación.
b. No controla la presión en le sistema.
P Identificar
las fallas más comunes en equipos neumáticos, mediante la observación de un equipo, y anotarlas.
El mant enimiento efectuado por especialistas de los equipos y elementos neumáticos no debe quedar limitado a las reparaciones necesarias sino que en primer lugar ha de servir para una conservación preventiva con el fin de impedir el mayor numero posible de accidentes, elevar la duración de servicio de los aparatos y garantizarla dentro de las modalidades.
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c. Exist e fuga entre la descarga y la admisión. d. Fugas en las tuberías de control.
Descripción Hemos descrito hasta ahora diversos elementos, circuitos, sistemas y aplicaciones en los cuales la fuerza motriz y en algunos casos sensorial, es el aire comprimido. Vamos ahora a describir y estudiar someramente las máquinas destinadas a 68
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efectuar la compresión del aire, aunque no es el objeto principal de este trabajo. Son llamados compresores las máquinas destinadas a comunicar energía potencial al aire, mediante su compresión y almacenamiento en uno o más recipientes en los cuales queda confinado a la presión deseada. Desde estos recipient es, después de un mayor o menor tratamiento, el aire pasa a los diferentes sistemas que hemos ido conociendo. Realmente, hablamos de compresores cuando la presión alcanza sobrepasa los 3 bar. Por debajo de esta presión los denominamos soplant es. Si la presión obtenida es cercana a la atmosférica, entonces los denominamos ventiladores. El aire aspirado es una de las principales características que suelen fijar los fabricantes de compresores. Es la cantidad de aire que pasa a través del conducto de aspiración. Como quiera que el consumo de todos los aparatos neumáticos puede expresarse en condiciones normales, éste es un dato básico para la elección del compresor. Para una determinada aplicación debemos seleccionar un compresor que por lo menos aspire 1, 5 a 2 veces el aire consumido en el circuito. La otra variable decisoria para la elección del comprensor es la presión de descarga que debe ser superior, por supuesto, a la mínima necesaria para que los cilindros, motores, etc., hagan las maniobras con las características previstas. Para las aplicaciones que estamos considerando en automatizaciones, tanto los caudales como las presiones son de tipo medio, y los compresores que se utilizan son Instalación y Mantenimiento
de émbolos de dos etapas, de tornillo o de paletas; estas dos últimas variantes cuando se precisa un caudal continuo con un bajo nivel sonoro. Al instalar la sala de compresores es necesario definir el régimen de marcha del compresor. Para un solo compresor hay dos tipos principales: - Por paro-marcha del motor de arrastre, cuando es controlado por un presostato. - Por giro en carga-vacío, cuando es controlado por una válvula de venteo. En el primero se utiliza un presostato que tomado la presión estabilizada del depósito actúa directamente, o por medio del contactor, sobre el motor de arrastre. Una vez detenido el motor, por haberse conseguido el nivel de presión ajustado, el consumo hace descender la presión del depósito según las necesidades; el presostato vuelve a dar la señal de arranque del motor eléctrico cuando se llega al nivel mínimo requerido para efectuar la reposición de aire. En función del compresor elegido, del depósito acumulador y de las variaciones de la demanda de caudal, el motor debe arrancar de 10 a 15 veces por hora como máximo. Por encima de este ritmo interesa utilizar el sistema de giro en carga-vacío (sin parar el compresor), ya que el consumo de energía en los arranques es mayor que el cons8mo del compresor cuando marcha en vacío. En el caso de marcha en carga-vacío, existe una conducción sensora de presión que procedente del depósito actúa sobre la válvula de aspiración y la mantiene abierta; 69
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por tanto, en esta posición el émbolo no puede comprimir el aire, ya que en el sentido impulsión vuelve a la atmósfera haciendo de ‹respiradero›. Cuando por haber descendido la presión en el depósito a un valor predeterminado por causa del consumo, se produce la liberación de la válvula de aspiración, entonces el compresor pasa a la posición de ‹en carga›, fluyendo el aire de nuevo hacia el depósito y reponiéndose la presión en éste.
Clasificación Según el sistema de compresión, los compresores se agrupan en las siguientes familias: - Émbolo - Paletas - Tornillo - Membrana - Centrífugos En aplicaciones normales, los compresores están accionados por un motor eléctrico o por un motor de combustión interna.
Com pr esores de émb olo . Los compresores de émbolo podemos decir que son los más generalizados; utilizan un sistema de biela-manivela para transformar el movimiento rotativo del motor en movimiento de vaivén del émbolo.
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Figura 41. Disposición de un compresor de émbolo de una etapa y disposición de un compresor rotativo de paletas.
Los compresores de émbolo más generalmente usados en redes de automatismo, según el número de compresiones para obtener el valor f inal, son de una etapa o de dos etapas. En los compresores pequeños, la compresión se efectúa en una sola etapa, aunque el rendimiento es bajo. En los compresores grandes, en cambio, la compresión se efectúa en dos etapas, existiendo un refrigerador intermedio entre ellas. Cuando el émbolo desciende dentro del cilindro, aspira de la atmósfera el aire para el llenado del mismo. Cuando en su recorrido el émbolo sube, empuja el aire contra el depósito hasta que en sucesivos ciclos se alcanza la presión deseada. El calor generado por la comprensión, en este caso, es energía perdida; este calor ha de evacuarse por
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medio de refrigeradores adecuados antes de que pase el aire al depósito.
En los anexos se facilita una tabla de orientación que indica el número de litros de aire que es capaz de proporcionar un compresor, según la potencia instalada. Naturalmente estos valores son diferentes según la calidad de los diferentes compresores. Al escoger los compresores de émbolo basándose en catálogos, se recomienda elegir el que proporcione el caudal requerido con un número de revoluciones más bajo; aunque es más caro de adquisición, nos dará un rendimiento y una vida útil más larga.
Figura 42. Comp resor tipo ligero de émbolo . Una etapa de comprensión montada sobre depósito. Puede distinguirse la transmisión por correa entre el motor eléctrico y el compresor propiamente dicho. La polea grande t iene brazos en forma helicoidal para producir la corriente de aire de refrigeración.
En los compresores de dos etapas hay un primer cilindro grande que aspira el aire de la atmósfera y la comprime hasta una cierta presión. El aire comprimido en esta primera etapa pasa a un refrigerador intermedio donde cede calor antes de pasar a un segundo cilindro que recoge el aire ya comprimido y eleva su presión al nivel de trabajo. Ciñéndonos a los compresores que encontramos corrientemente, debemos decir que para la misma presión final de aire tienen más rendimiento los de dos etapas que los de una etapa o, lo que es lo mismo, con la misma energía eléctrica consumida los compresores de dos etapas proporcionan más litros de aire comprimido que los de una etapa. Instalación y Mantenimiento
Com presores rot ativo s de to rnillo s. En la figura 43 se ilustra el “ corazón“ de un compr esor de t orni llo. Consta de dos tornillos en contrarrotación que son girados por el motor, encontrándose confinados en el interior de una cámara que los envuelve. El perfil helicoidal de estos tornillos se mecaniza por medio de máquinas especiales de alta precisión sobre aceros de alta calidad, con lo que se consigue una etapa de compresión de alto rendimiento. Este tipo de compresores de tornillo se fabrican en la gama de 5,5 a 350 CV, montándose en unidades compactas que incluyen los controles de mando gracias a censores de presión, de temperatura, etc., para asegurar el rendimiento del conjunto. En este tipo de compresores, la estanqueidad entre las superficies helicoidales de los tornillos se asegura mediante la aportación de aceite en la cámara de aspiración, garantizando una lubricación del conjunto girat orio . A la salida de la etapa de comprensión el aire sale mezclado con el 71
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aceite, aceite que se recupera y después de enfriado y filtrado es inyectado de nuevo en la cámara de aspiración, completando el ciclo.
Figura 43. Vista de los rot ores de un compresor rotativo de tornillos.
El compresor giratorio de tornillo tiene un diagrama de flujo que se presenta simplificado en la figura 44. Los tornillos giratorios se encuentran en la referencia 1 y son movidos directamente o por medio de correas mediante el motor 2 que produce el aporte de energía necesario. El aire es aspirado según indica la flecha, atravesando un filt ro previo 3 y un regulador de aspiración 4. El aire impulsado llega a un separador de aceite 7 después de haber sufrido una decantación en el depósito 6, conduciéndose el aceite hacia la cámara de aspiración a través de un enfriador 11 y un filtro 12. El aire ya exento de aceite se conduce hacia la salida, donde se encuentra en derivación la válvula de seguridad 8, el antirretorno 10 y la válvula de control 9.
Figura 44. Diagrama de flujos de aire y aceit e de un compresor de tornillo. Instalación y Mantenimiento
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Com pr esores rot ativo s de paletas. Sobre la figura 45 puede seguirse el funcionamiento de un compresor rotativo de paletas con estanqueidad por baño de aceite y caudal ajustado a la demanda. El aire penetra en la carcasa del compresor a través de un deflector acústico 1, y accede al compresor a través de un filtro de aire 2. En 3, el aire es mezclado con el aceite de lubricación antes de entrar en el estator 4. Dentro de éste, un rotor rasurado simple 5 con seis paletas gira rozando éstas por el interior del estator, atrapando sucesivas cámaras de aire 6, las cuales son progresivamente comprimidas durante el giro debido a la excentricidad entre el rotor y el estator. El aceite es continuamente inyectado dentro del est ator para enfriarlo, estanqueizar y lubricar las paletas.
Después de la comprensión, el aire pasa a través de un deflector mecánico 7, que separa gran cantidad de aceit e. Este aceit e es recogido y enfriado en el cambiador de calor 8 a una temperatura controlada y luego será filtrado antes de su reinyección dentro del estator para lubricar el rotor, las paletas y los rodamientos. Cualquier remanente de aceite en suspensión es separado al pasar el aire por un filtro de tres etapas 9. El aire que sale del separador es enfriado posteriormente en un cambiador integral 10 antes de salir del compresor. El caudal de salida de estos compresores es regulado de acuerdo con la demanda por medio de una válvula de control de admisión 11, y una válvula de control 12 reduce la presión cuando el compresor marcha en vacío.
Figura 45. Sección de un comp resor rot ativo de paletas con estanqueidad po r baño de aceit e. Instalación y Mantenimiento
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Com pr esores de m emb rana.
según la disposición de su eje principal.
Este tipo de compresores se utilizan básicamente en aplicaciones de baja presión y poco consumo de aire.
Deben estar provistos de accesorios de pro t ección y cont rol. Los accesorio s principales son:
Sus aplicaciones principales se encuentran en la industria de las artes gráficas.
- Manómetro.
Com pr esores cent rífu gos.
- Nivel visual de condensados.
Los compresores centrífugos se emplean generalmente en aquellas aplicaciones donde el caudal prima sobre la presión.
- Válvulas manuales de aislamiento t ipo bola.
Depó sit os acum ulado res. Los depósitos acumuladores de presión se instalan en la salida de los compresores. Tienen dos misiones principales: - Eliminar las pulsaciones (cuando se producen en el compresor). - Almacenar aire comprimid para hacer frente a las puntas de demanda. Los depósitos acumuladores de presión están reglamentados muy estrechamente por las aut oridades. Véase el Reglament o de recipientes a presión editado por el Ministerio de Industria y Energía, que regula las pruebas, los controles y las revisiones periódicas. Los depósitos se construyen en modelos. - Verticales. - Horizontales. Instalación y Mantenimiento
- Válvula de purga de condensados manual o automática.
y como accesorio principal e ineludible: - Válvula de seguridad tarada según el Reglamento de recipientes a presión. Las conexiones entre el depósito y el compresor deben ser elásticas para impedir la transmisión mecánica de las vibraciones.
Refrigeradores. Los refrigeradores de aire comprimido son sencillos aparatos que cambian el calor del aire con ot ro fluid o. Los refrigeradores usuales son de dos tipos: Cambiador aire – aire Cambiador aire – agua Los refrigeradores aire-aire son agrupaciones de tubos metálicos aleteados conectados a colectores, en los cuales el aire comprimido circula por su int erior y por el exterior circula una corriente de aire atmosférico forzado por un ventilador, generalmente movido por
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un motor eléctrico. Los refrigeradores aire-agua son agrupaciones o haces de tubos metálicos por cuyo interior circula el aire comprimido y por el exterior quedan sumergidos en una cámara por la cual circula agua, normalmente en sentido de contracorriente con el aire.
El salto térmico en los refrigeradores es la diferencia de temperatura que existe en el aire entre la entrada y la salida. ∆ t = T 1 − T 2
siendo T1 la temperatura de entrada y T2 la temperatura de salida.
Con ambos tipos de refrigeradores se pretende obtener la menor temperatura posible en el aire comp rim id o. Los refrigeradores de aire tienen menos servidumbres que los refrigeradores aireagua, pero sólo deben utilizarse en lugares fríos para obtener mejor rendimiento de enfriado o bien si la ausencia de agua es manifiesta. Los refrigeradores de aire-agua tienen mucho mejor rendimiento de enfriado puesto que el agua está a menos temperatura que el aire, tanto si procede de un pozo como de una torre de refrigeración de agua, siendo de desear esta última por razones obvias de ahorro. Los refrigeradores aire-agua se fabrican en modelos verticales o modelos horizontales. A la salida de los refrigeradores, tanto por aire como por agua, siempre hay un separador y un depósito acumulador de condensados. Los refrigeradores de aire comprimid son naturalmente depósitos sometidos a presión, por lo cual les afecta el reglamento oficial de recipientes a presión y están sometidos a pruebas y revisiones periódicas, etc. No pueden ut ilizarse a presiones superiores a la de su timbraje.
Instalación y Mantenimiento
Figura 46. Sección longit udinal de un refrigerador de aire-agua tip o vert ical con ind icación del recorrido seguido por el agua.
El salto térmico mide, por tanto, la eficacia real del refrigerador, por lo cual siempre deben disponer de un termómetro de aire de entrada y un termómetro de aire de salida. 75
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Como accesorios, los refrigeradores de aire deben tener los siguientes: - Manómetro. - Nivel de condensados en el depósito acumulador. - Sistema de purga manual o automático. - Termómetro de entrada. - Termómetro de salida. Al igual que los depósitos acumuladores deben t ener ineludiblemente: - Válvulas de seguridad timbradas.
Debido a la proximidad del compresor, debe estudiarse cuidadosamente la aplicación de manguitos antivibratorios. Component es: A) Cabezal de entrada. B) Haz tubular. C) Cámara de agua, constituida por el propio cuerpo del refrigerador. D) Brida int ermedio. E) Depósito separador. F) y G) Juntas anulares para el conjunto de bridas de unión de la entrada. H) e I) Junt as tóricas de caucho sintético para el conjunto de bridas de salida. J) Orifi cio para la conexión de la purga. K) Cont rabrida. Pueden verse los deflectores que obligan al agua a efectuar un camino de sucesivos pasos transversales con el haz de tubos por cuyo interior pasa el aire.
Figura 47. Disposición general y sección de un refrigerador aire-agua. Instalación y Mantenimiento
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En cuanto a su situación en el circuito, los refrigeradores se instalan a la salida de los compresores para lograr las primeras condensaciones de agua a la salida de éstos. Debe tenerse en cuent a que los compresores de aire producen una gran temperatura de compresión según su disposición interna:
c. Obstrucción en los accesorios y tuberías de control y paso
- Compresor sencillo de una etapa. 160 a 180°C.
2.1.2. M ATERIALES Y REFACCIONES.
- Compresor de una o dos etapas sin enfriado. 140 a 160°C. - Compresor de dos etapas con enfriado intermedio. 120 a 140°C.
d. Las válvulas de paso están dañadas. Se cayó la compuerta.
Observación P Identificar
los materiales y refacciones y determinar sus características y los criterios de selección en un resumen.
· Válvu las. a. Fugas
· Características.
b. Se pasa la válvula c. No hace el cambio d. No opera la válvula · Act u ad o res.
Dentro de esta sección es posible mencionar que los materiales y refacciones para reparación de un sistema neumático son muy diversos y por esta razón se realiza una t abla que permit a agrupar elementos:
a. Fuga en tapas y/o estopero b. Se pasa el cilindro c. Perdida de fuerza de operación · Tu b er ías. a. Fugas en las uniones b. Fracturas y fisuras en las tuberías
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Tabla 7. Mat erial Herramient as Solvent es Consumib les Selladores Lubricant es
Características Martillos. Llaves de caja. Llaves españolas, llaves Allen, Stellson, Perico, desarmadores, extractor pinzas, botadores y pinzas para seguros truark . Líquidos de lim pieza que pueden ser derivados del petr óleo como gasolvente, diesel, así como agua y jabón. Trapos, estopa, bro chas y lijas. Del tipo cinta de teflón, pastas de tef lón. Aceites y grasas lub ricant es diseñadas para trabajar con aire a presión.
Tabla 8.
Refacciones Filt ro para compresor Empaques para pistón (de cilindro) Empaqu e para cilindro Kit Kit de empaques para válvula direccional Kit de reparación de motor neumático.
Características Del tipo cartucho de papel filt ro Son empaques del tipo labio de material de neopreno o hule especial. Esto s empaque son del tipo de labio, plano y arosellos. Mat erial neopreno o hule especial. Son de neopr eno o hule especial .
Contiene paletas, empaques y juntas. Los materiales son baquelita o grafit o para las para las paletas; papel ti po empaqu e para junt as y neopreno para empaques. Kit de reparación de válvulas Contiene mu elles (acero), canales (acero), guías de canales (teflón), para comp resor asientos de válvulas (acero) y t ornillos para arm ado (acero). Tuberías de dif erentes tipos. Son del tipo NPT (tubería de cuerda para tu bo) de uso general; tubería tipo tubeflex que es la tubería de cobre y tubería tipo tubing de acero. Conexiones para tubería En este rubr o se manejan conexiones del tipo codo, tee, cople, nipl e, tuercas de unión y conector es para tu bing y flex. Bobina Para cont rol de las válvulas direccionales son de 117 V. Sensores y tarjetas para De acuerdo a las características y tipo de montaje. control. Equip o de control eléctrico. Relevadores, arrancadores, botones, foco pilot o, relevadores de protección e interruptores. Kit de reparación para Son del t ipo neumát ico o eléctrico. Sus características dependen gobernador del Compresor. del tipo y forma de operación.
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· Criterios de selección.
· Desarm ad o.
Para establecer un criterio de selección de las refacciones y materiales a utilizar debemos primero observar las siguientes recomendaciones:
Para reparar las válvulas del compresor:
1. Donde se ubica la falla del sistema neumático 2. Que elementos intervienen en la falla 3. Las características del elemento a reparar 4. El tipo de montaje 5. Si la reparación es parcial o total 6. Cuales son los elementos a cambiar.
- Marcar las válvulas de admisión y descarga en orden ( primero las de admisión 1,2,3,4 y después las de descarga 5,6,7,8) - Quitar la presión de ajuste de la válvula, aflojando la contratuerca y después girando el tornillo de ajuste en sentido contrario de las manecillas del reloj - Desconectar la tubería de control de las válvulas de descarga - Retirar los tornillos de la tapa de fijación del conjunto de la válvula - Extraer la tapa y la junta.
RESULTADO DE APRENDIZAJE 2.2. Realizar el mantenimiento correctivo y pruebas de funcionamiento a equipos neumáticos.
2.2.1 PROCEDIM IENTO PARA REPARACIÓN DE FALLAS.
- Extraer el conjunto de la válvula con su soporte. Tener cuidado de retirar la junta del asiento de válvula - Quitar los tornillos de la carcaza y retirarla - Retirar los tornillos de la tapa superior de la válvula y retirarla - Quitar las muelles y canaletas. - Retirar los tornillos del soporte de las guías de canaletas. Quitar también las guías de teflón
Realización del ejercicio P Realizar
la práctica 3 “Mantenimiento correctivo de equip os neumáticos” .
- Retirar los tornillos del asiento de la válvula Para reparar las válvulas direccionales. - Retirar los tornillos de fijación de la válvula. Quitar la junta de válvula.
Instalación y Mantenimiento
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- Retirar los tornillos de fijación de las bobinas. - Sacar las bobinas, cuidar de no perder las junt as. - Sacar el carrete del cuerpo de válvula. Observar la posición del carrete.
Para reparar el gobernador del compresor. * Desconectar la bobina de control. * Desconectar las tuberías de control neumático del cuerpo del gobernador. * Retirar los tornillos de fijación del gobernador.
* Retirar los tornillos de fijación del cilindro.
* Quitar la presión de calibración del gobernador. Aflojar la contratuerca y girar el tornillo en sentido opuesto de las manecillas del reloj.
* Quitar el perno de fijación de la horquilla.
* Retirar los tornillos de fijación de la tapa.
* Retirar los tornillos de fijación de la camisa.
* Quitar la tapa, cuidar de no tirar el diafragma y resorte del interior.
* Sacar las tapas del cilindro.
* Sacar el diafragma, resorte y la guía del interior del cuerpo.
Para reparar un cilindro.
* Sacar el embolo y vástago. * Desarmar el estopero del vástago.
· Det e cci ó n d e f a ll as. Para reparar un motor neumático. * Retirar los tornillos de fijación del motor. * Retirar el motor de su base. * Retirar los tornillos de fijación de las tapas del motor.
Al igual que en todos los equipos que transmiten potencia es importante saber identif icar el tipo de falla presente por medio de pruebas especiales y saber si el origen de ésta es eléctrico o mecánico; pero además hay que tomar en cuenta que casi siempre las fallas en equipo neumático se debe a problemas de :
* Al quitar las tapas tener cuidado con el numero de juntas que están entre las tapas y el cuerpo.
* Presión.
* Retirar el rotor y las paletas del interior del cuerpo.
* Velocidad de actuación.
* Sacar los retenes de las tapas. Instalación y Mantenimiento
* Carga.
Problemas de carga casi siempre son debidos a presiones insuficientes, mientras que los 80
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problemas de velocidad se deben a flujos de aire incorrectos.
alojamiento del carrete (emplear una grasa a base de teflón). * Insertar el nuevo carrete dentro del cuerpo.
· Su st i t u ci ó n d e p i ezas. 1. Para sustituir las partes de las válvulas del compresor:
3. Para cambiar empaques a un cilindro.
* Limpiar todas las partes del conjunto.
* Retirar los empaques del embolo.
* Colocar el asiento de la válvula en la tapa inferior y atornillarla. Observar que asiente perfectamente ( que no se vea luz entre el asiento y la tapa).
* Montar los nuevos empaque dentro de las ranuras del embolo.
* Colocar los soport es de las guías y atornillarlos contra la tapa inferior. * Colocar las guías de teflón en los soportes. No deben rebasar la altura del soporte. * Instalar las canaletas en orden de tamaño. Colocar las muelles, observando su posición dentro de las canaletas. * Colocar la tapa superior de la válvula. Atornillarla contra la tapa inferior de la válvula. * Con un desarmador verificar que todas las muelles operen dentro del conjunto. No deben de atorarse. * Mont ar la carcasa en la válvula y atornillara.
2. Para empacar las válvulas direccionales. * Limpiar perfectamente el cuerpo de la válvula con un trapo limpio, lubricar el Instalación y Mantenimiento
* Limpiar por dentro la camisa. * Lubricar el interior de la camisa. * Insertar el embolo dentro de la camisa. Tener cuidado con los empaques del embolo. * Retirar los empaques del porta empaques del vástago. * Limpiar el porta empaques. * Montar los empaques nuevos dentro de las ranuras del porta empaques. * Insertar el porta empaques en la tapa front al del cilindro.
4. Para reparar un motor neumático. * Limpiar el rotor y el cuerpo del motor. * Sacar los sellos usados e insertar nuevos. *
Cambiar los rodamient os.
*
Cambiar las paletas del rotor. 81
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* Importante: no dejar ningún tipo de impureza dentro de la pista del cuerpo del motor, porque reduce la vida útil de las paletas.
* Apretar tornillo de ajuste de la válvula hasta sentir que llego a la válvula, girar 1 vuelta más en sentido horario. Apretar la contratuerca. ¨ Repetir el proceso para todas las válvulas.
5. Para cambiar partes del gobernador del compresor. - Li m p i ar el cu er p o y l a t a p a d el gobernador. - Lubricar alojamiento del vástago de la válvula de control interna. - Insertar el nuevo vástago, cuidando de no dañar los empaques. - Lubricar el asiento del diafragma con grasa a base de teflón. - Colocar el diafragma nuevo en su base. Tener cuidado de que embone perfectamente dentro de la base.
· Arm ad o . 1. Para armar las válvulas del compresor:
2. Para armar las válvulas direccionales. * Instalar las juntas de las tapas, fijándolas con un poco de grasa. * Colocar tapas de la válvula y atornillarlas contra el cuerpo. * Llevar la válvula a la base. Colocar la junta, instalarla y atornillarla contra la base.
3. Para armar un cilindro. - Colocar las tapas del cilindro, cuidar de no dañar las juntas de las tapas. - Verificar la posición de las conexiones de las tapas. - Atornillar las tapas contra la camisa.
* Limpiar alojamiento de la válvula. * Colocar junta dentro del alojamiento. * Meter la válvula dentro del alojamiento, asentar bien sobre la base y junta. * Colocar junta nueva en la tapa de la válvula . * Colocar tapa y atornillarla.
Instalación y Mantenimiento
4. Para armar un motor neumático. - Meter el rotor dentro del cuerpo, tener cuidado con las paletas - Colocar las juntas de la tapa de la transmisión - Atornillar esta tapa. Verificar que el rodamiento y el reten estén dentro del
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eje del rotor. - Colocar las juntas de la tapa de contraria a la transmisión. - Atornillar la tapa. Verificar que el rodamiento y el reten estén dentro del eje del rotor. - Girar con la mano el eje del rotor, no deberá estar forzado al giro. - Montar el motor en su base, atornillarlo y conectar la tubería de alimentación de aire.
5. Para armar el gobernador del compresor. - Colocar la tapa del gobernador, tener cuidado de no dañar la junt a y mantener el vástago y diafragma en su posición. Atornillarla contra el cuerpo. - Llevar el gobernador al compresor e instalarlo fijándolo cont ra la base con sus tornillos.
2.2.2 PRUEBAS.
· El éct r i cas. Aunque en esta sección solo hablamos de los elementos del sistema neumático y se incluyen las bobinas de las válvulas de control del gobernador y las válvulas de operación de las válvulas direccionales. Estas pruebas son básicamente de operación: 1. Mantener la presión del sistema dentro de los parámetros de operación. 2. La secuencia de operación no presenta ninguna variación. 3. Se rest ablecen las condiciones de operación para operar dentro de los parámetros de operación establecidos.
· M ecán icas. Las pruebas mecánicas a los sistemas neumáticos consisten básicamente el montaje de los elementos del sistema, reapretar conexiones y comprobar el funcionamiento de los controles, las válvulas direccionales, actuadores y compresores.
Realización del ejercicio PRealizar
la práctica 6 “ Pruebas eléctricas mecánicas y de funcionamiento”.
Instalación y Mantenimiento
· Fu n ci on am i en t o . Después de realizar una reparación en los elementos del sistema neumático, las pruebas de funcionamiento consisten en verificar si el equipo funciona dentro de los parámetros esperados, en los siguientes elementos del sistema:
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1. Compresor 2. Controladores 3. Válvulas 4. Actuadores 5. Tuberías.
· Aju st es. Son realizados en aquellos componentes que en su funcionamiento se han salido de su rango optimo de trabajo, principalmente el ajuste consiste en la calibración de los controles de presión y el compresor. Reparar las fallas de operación del sistema neumático.
Mantenimiento Prod ucción d el aire comp rim ido . En el mant enimiento de los compresores han de cumplirse las instrucciones de servicio de los fabricantes ya que estas instrucciones son distintas según el modelo. Entre los trabajos elementales y regulares del accionamiento figuran la comprobación, limpieza y reparación en caso de necesidad de los filtros de aspiración, de la lubricación con aceite y de la refrigeración. El ciclo de limpieza del filtro de aspiración viene determinado por el grado de pureza del aire aspirado, y en caso de que el aire contenga mucho polvo, deberá efectuarse una comprobación semanal de los filtros de aspiración como mínimo.
Instalación y Mantenimiento
El cambio del aire de la lubrificación del compresor se realizará siguiendo el t urno de las horas de servicio marcadas, por lo que se recomienda prever un contador de horas propio para cada compresor. La evaluación de las horas trabajadas conduce muy fácilmente a apreciaciones erróneas y con ello a una falta de lubricante y a la parada del compresor. Lo mismo ocurre si en los compresores viejos se pierde mucho aceite con el aire comprimido, por cuya razón el estado del aceite ha de comprobarse con regularidad. Los compresores modernos están equipados, por regla general, con un control manométrico del aceite que desconecta el equipo cuado la presión del aceite es demasiado baja, hecho provocado casi siempre por la falt a de muy poco aceite. En la refrigeración por aire del compresor ha de prestarse atención a una alimentación suficiente de aire fresco exterior. En otras modalidades de refrigeración debe asegurarse una supervisión regular de las temperaturas en la entrada y salida del medio refrigerante. En los refrigeradores y acumuladores situados después del compresor y que también pertenecen a la sección de producción del aire comprimido, es posible conseguir un vaciado automático de os condensados, lo que por otra parte no es motivo para descuidar la supervisión regular de su capacidad de funcionamiento. En los acumuladores, los órganos de seguridad (válvula de sobrepresión) han de mantenerse siempre en un estado de funcionamiento perfecto. Además, para los acumuladores han de observarse y cumplirse las reglamentaciones especiales de las asociaciones profesionales.
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Red de dist ribu ción. Suponiendo que una red de distribución de aire comprimido ha sido correctamente tendida, la estanqueidad constituye un punto particularmente delicado; en este aspecto, debería procederse a una revisión general anual como mínimo y mejor aún si se hace esta revisión de dos a cuatro veces al año. Para realizar esta revisión se bloquean todas las líneas de los consumidores, la instalación se carga con la presión de trabajo y se procede a determinar cuantitativamente las pérdidas por fugas de acuerdo con la disminución de la presión en el acumulador en un tiempo prefijado (lo ideal es durante la noche). En algunos casos incluso será necesario mantener en servicio los compresores y determinar la pérdida de aire por el tiempo de conexión, u si por los puntos de fuga se pierde más del 10% del aire comprimido generado, se hace imprescindible localizar los puntos de fuga en la red, operación que puede efectuarse pintando con agua jab onosa las uniones at ornillad as, las soldaduras y puntos de empalmes, mejor aún con ayuda de un pulverizador aerosol comercial. Las un ion es ato rni llad as innecesarias serán reemplazadas por soldaduras. Las llaves de paso con volant e manual constituyen también un gran peligro de perdidas de aire comprimido, y en sustitución de estas llaves se instalarán enchufes rápidos para tubos flexibles de desconexión automática para el acoplamiento de los consumidores. Estos acoplamient os también pueden tener fugas, pero la probabilidad es menor.
La tabla 9 contiene la cuantía a la que pueden ascender las pérdidas por fugas en función del tamaño del punt o de escape con una presión de servicio de 6 kp/cm 2. La pérdida de aire es proporcional al tamaño de la fuga. En la tabla 9 se comprueba que en una superficie de fuga de 20 mm 2 aproximadamente se pierde unos 100 Nm 3 / h aproximadamente. Como normalmente la red de aire comprimido mantiene su presión durante las 24 horas del día, si el precio del aire comprimido es 0.6 ptas/Nm3, resulta que por una sola fuga de este tamaño se pierden diariamente 140 ptas; por consiguiente, la búsqueda regular de puntos de fuga en la red debe realizarse después de parar el trabajo, cuando no molesta ningún ruido extraño Los puntos de acumulación de condensado en la red necesitan un vaciado periódico, en este caso, los purgadores automáticos de condensado pueden simplificar bastante el mant enimient o. En los purgadores debe comprobarse su funcionamiento una vez por semana como mínimo; en especial ha de comprobarse la válvula de flotador, puesto que las partículas de óxido grandes podrán adherirse a la válvula y por lo tanto perjudicar la apertura o el cierre de la misma.
Tabla 9. Diámetro del punto de fuga Diámetro real mm • 1 3 •
•
Instalación y Mantenimiento
5
Área del punto de fuga
Caudal de arte escapado
mm 0.78 7.00
N m3 /h 2,4 36,0
19,6
97,8
Trabajo necesario para la compresión k Wh CV hora 0,2 0.27 2,0 2,7 8,0
10,9
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Cilindros El aire comprimido para el accionamiento de los elementos de mando y de trabajo debe ser preparado poco ates de su utilización por los elementos en el caso normal. Un aire bien preparado sólo produce beneficios a los elementos en si y bajo este aspecto es superfluo otro mantenimiento. Todo elemento móvil tiene una o varias partes de desgaste que deben ser atendidas; por consiguiente, es interesante saber de antemano dónde puede desgastarse o dañarse. Para ello son muy útiles los croquis de despiece en los que figuran indicaciones sobre las partes de desgaste.
adherida al vástago. Los desperfectos en estas juntas conducen al ensuciamiento del interior y a pérdidas por fugas. La causa más frecuente de este desperfecto es una fuerza tangencial producida por un montaje inadecuado del cilindro, por l que los casquillos de guía se mueven. La única solución en este caso es cambiar las piezas, pudiendo también evitarse esto dentro de ciertos límites empleando una rótula flexible, porque con ella las tolerancias de la sujeción están mejor compensadas.
La figura 48 muestra un ejemplo para un cilindro de simple efecto, en laque se indica en la posición 10 una pieza sometida a desgast e. Normalment e, el cilindro no necesita ser abierto periódicamente para ver si esta pieza aún está en perfectas condiciones. Los desperfectos en el émbolo se hacen perceptibles porque no entrega toda la potencia y también por el ruido del aire que escapa por la guía del vástago. Cuando el émbolo no retrocede por completo o lo hace con retardo, por efecto del muelle recuperador, puede ser que este roto y sea necesario reemplazarlo. En este punto no es posible un mantenimiento preventivo. En un cilindro de doble efecto (fig. 49) existen varias piezas sometidas a desgaste, precisando una atención especial las posiciones 7 y 8 correspondientes a las juntas de rascador y obturador respectivamente. La junta obturadora cierra herméticamente el espacio del cilindro respecto al vástago. La junta de rascador retiene la suciedad Instalación y Mantenimiento
Figura 48. Croquis y lista del despiece de un cilind ro neumático de simple efecto.
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico Posic. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Denominación, tipo Tornillo de hexágono interior. M 5 X 15 din 912 Tapa del cojinete. ZG-161 Casquillo con borde. ZG162 Tapa de cojinete, completa ZG-05-02 Muelle de compresión ZG-178 Muelle de comprensión ZG-179 Vástago del émbolo ZG-176.2 Arandela Zg-164.1 Vástago, complet o ZG-05-01 Retén int erior T – 35 Caja del cilindro ZG – 175.
Instalación y Mantenimiento
No. Pedido
Cant.
200 671
2
201 501
1
201 326
1
100 229
1
201 327
1
201 328
1
202 506
1
202 503
1
100 113
1
201 062
1
202 504
1
Izquierda. Tabla de la figura 48. Abajo. Tabla de la figura 49. Posic. Denominación, tipo 1 Tornillo de hexágono interior DIN 912/M 5 X 35 2 Tornillo de hexágono interior DIN 912/M 5 X 25 3 Tapa de cojinete ZD-132 4 Casquillo con borde ZD-119.1 5 Tapa del cojinete, completa ZD-116.1 6 Brida tipo F o V ZD-141.1 7 Junt a separadora 12x22x5/8 8 Collarín 12x22x7 9 Anillo de junta 40x35x0.5 10 Arandela Grover ZD-121 11 Abrazadera ZD-120 12 Tubo del cilindro ZD-101 13 Vástago ZD-102 * 14 Retén int erior doble T-DUO 35 15 Anillo pinza VH 8 16 Tuerca hexagonal (Cleveloc) M8 17 Tapa de ciere ZD-117.1 18 Tornillo de hexágono interior DIN 912/M 5 x 25 19 Banda oscilant e tipo S ZD-140.1 20 Tornillo de hexágono interior DIN 912 M 5 x 35 21 Pie de fijación tipo II ZD-138
No. pedido
Cant.
200 049
4
200 048
4
202 787
1
200 024
1
100 144
1
200 033
1
200 058
1
200 055
1
200 061
2
200 026
2
200 025
2
200 002
1
200 001
1
200 060
1
200 051
1
200 047
1
100 209
1
200 048
4
200 032
1
200 049
4
200 138
2
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Aparat os e inst alacion es.
Mant enimiento semanal
Los distintos aparatos y unidades están sujetas a determinadas prescripciones de mantenimiento de los correspondientes fabricantes, ya sean éstas la existencia de puntos de engrase extra o la ejecución de determinados trabajos de limpieza. Estas prescripciones y recomendaciones complementarias han de estar, en lo posible, agrupadas para una instalación similar. Con ellas puede elaborarse un plan especial de mantenimiento para la instalación en concreto. Para la neumática un plan de mantenimiento podría ser como el que a continuación se describe:
1
Mantenimiento d iario 1.1 1.2
1.3 1.4
Vaciar el condensado de los filtros Cont rolar el nivel de aceit e en los engrasadores; si el nivel es mínimo, añadir aceite nuevo (Marca y Denominación apropiada). Engrasado de las posiciones n.08 1, 2, 3,… etc., con aceitera. Mant enimient o especial de esta instalación o aparatos en part icular.
Mantenimiento semestral 1. Comp robar el desgaste de las guías del vástago, en caso de ser necesario, reemplazar los casquillos-guías, y las juntas rascadora y obt uradora. 2. En los aparatos y unidades, comprobar la potencia, aire perdido por fugas y fun cionamient o mecánico. 3. Limpiar o renovar los silenciadores en caso de estar muy sucios. 4. Hacer el mantenimiento especial de esta instalación o el part icular de los aparatos.
Instalación y Mantenimiento
2
3 4 5 6
7
Limpiar y cont rol ar los emisores de señales n. 1, 2, 3, etc., (rodillo – palanca – cabezal); sustituir las piezas defectuosas) Comprobar la porosidad de las mangueras, retirar con pr ecaución las virut as metálicas introducidas en las mismas, verificar la estanqueidad de los puntos de división. Investigar la presencia de codos o dobleces en las mangueras de plástico, recambiar las partes defectuosas. Verificar el perf ecto asient o y estanqueidad de los empalmes de las mangueras. Comprobar los manómetros de las válvulas reducto ras de presión. Comprobar el fu ncionamient o del engrasador (por ejem., en el cristal de observación 5 gotas por minuto), ajustar de nuevo el t ornillo de dosificación. Efectuar los mant enimient os especiales de esta instalación o de los aparatos en particular.
Mantenimiento mensual 1. Comp robar la presencia de fu gas en todas las uniones atornilladas y tuberías fijas en el interior de la instalación. Volver a apretar las uniones o sustituirlas, reparar las tuberías o reemplazarlas. 2. Analizar las pérdidas por f ugas en las válvulas}; comprobar todos los orificios de purga en la posición de partida de la instalación p or po sibles pérdi das de aire. 3. Limp iar los fi lt ros, lavar los cart uchos de filtro con agua jabonosa o petróleo (no con productos disolventes) y soplar en sentido contrario al de circulación. 4. Revisar la tom a de las tuberías en los cilindros, volverlas o apretar a poner nuevas juntas. 5. Verificar las válvulas de flotador del purgador automático de condensado, para comprobar su funcionamiento y estanqueidad. 6. Efectuar el mantenim iento especial de esta instalación o el particular de los aparatos.
88
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Naturalmente el mantenimiento de la parte neumática no es un plan a realizar por separado, sino dentro de otro general de mantenimiento en el que están incluidas todas las partes eléctricas, mecánicas e hidráulicas presentes en la instalación. Del mismo modo que en la parte eléctrica sólo un electricista especializado puede realizar sus trabajos, incluido el mantenimiento. También los aparatos y elementos neumáticos han de ser cuidados por personal especializado, siendo aplicable lo anterior para el mantenimiento y aún más para la conservación y reparación. Aunq ue un cilindro neumático empleado en un mando sea sencillo y su t rabajo sea duro, las válvulas
y aparatos neumáticos también pueden ser complicados en su estructura interna. El personal de mantenimiento adiestrado reduce los gastos de reparaciones y los tiem os de arada.
Como ejemplo de un aparato neumático se ha dibujado en la figura 51 un croquis del despiece de un aparato alimentador de prensas. Con la conj un ción de varios procesos en un solo aparato no sólo aumenta el número de las piezas en particular, sin que también aumenta el numero de las piezas distintas y se hace más complicado un mantenimiento o reparación correcta.
Figura 51. Croquis y lista del despiece de un aparat o de avance al compás. Instalación y Mantenimiento
89
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Tabla de la figura 51. Posic. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 * 13 14 15 16 * 17 18 * 19 * 20 21 22 23 24 25
Deno mi nación , BV-5040 Bot ón de ajuste BV-120-21 Perno distanciado BV-120-1 Guía derecha BV-120-34 Rod ill o BV-120-33 Torni llo de hexágono interior 4 M 6 x 10 DIN 7 Tapa de cierr e complet a BV-120-01 Torni llo hexagonal BV-120-3 Casqui llo con bor de BV-120-4 Corr edera BV-120-5 Guía izquierda BV-120-32 Torni llo de hexágono interior M 5 x 8 DIN 912 Junt a separadora 2214-3 4 Perno roscada BV-120-29 Pinza G 4 x 0.8 Pasador helicoidal “ Prym” 1.5 x 10 Collarín 25-18-4 Embolo completo BV-120-04 Anillo obt urador tir oidal 22 x 2 Collarín 20-14-4 Anill o de retención J 27 x1 DIN 472 Torni llo de hexágono int erior M 6 x 10 DIN 91 2 Reglet a de sujeción BV-120-9 Torni llo de hexágon o interior M 8 x 80 12 Randela Grover 8 x DIN 7980
Instalación y Mantenimiento
No . Pedido
Cant.
26 27 28
201 405
1
204 386
1
204 414 204 413
1 1
* 29 30 31 32
204 479
2
33 100 356
1
204 388
4
204 390 204 391
4 4
204 412
1
204 482
2
204 488
1
204 409 204 466
4 1
204 487 200 989
2 2
100 359
1
200 948 201 000
3 2
201 027
1
200 683
4
204 395
1
204 486
2
204 467
4
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 * 47 48 49
Continuación Caja BV-120-6 Tapón de tuerca PZ-1102 Pieza roscada M 8 PK – 4 BV-120-22 Anillo de junta 8.4 - 12 – 1 Vástago BV-120-8 Tornillo de cierre BV-120-35 Caja – Guía BV-120-20 Corredera completa BV-120-02 Tope BV-120-19 Tornillo de hexágono interior M 6 x 8 DIN 912 Columna BV-120-18 Tornillo de hexágono interior M 6 x 15 DIN 912 Placa de amortiguación BV-120-33 Pistón amortiguador BV-120-24 Tornillo de hexágono interior M 6 x 18 DIN 912 Arandela Grover 6 DIN ø 7980 Garra acanallada BV-120-11 Tornillo de hexágono interior M 6 x 8 DIN 7984 Bastidor BV-120-13 Muelle de compresión BV-120-16 Embolo de sujeción, escriato, completo BV-120-03 Reten labiado P-42 4030-7 Tornillo de hexágono interior M 8 x 40 DIN 912 Cubierta BV-120-30
204 392
1
002 965
1
204 406 200 794
1 1
204 394
1
204 415
1
204 404
1
100 357 204 403
1 1
200 912
4
204 402
2
200 685
4
204 407
1
204 408
1
200 687
6
204 478
6
204 397
2
204 483
4
204 399
2
201 086
2
100 358
2
200 894
2
204 485
2
204 410
1
90
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico 50 51 * 52 53 54 55 56
Continuación Tornillo de hexágono interior M 8 x 12 DIN 7984 Tornillo de cierre R-1 8 DIN 908 Anillo de junt a 10-13-1 Perno distanciador BV-120-38 Plato e la válvula BV-120-07 Muelle de compresión BV-120-36 Cubierta de cierre BV-120-15
Instalación y Mantenimiento
204 484
2
002 001 200 796
2 2
205 006
1
100 386
1
250 005
1
204 401
1
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ELECTROM ECÁNICO Mantenimiento Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
PRÁCTICAS DE EJERCICIO Y LISTAS DE COTEJO Portafolios de evidencias
Desarrollo de la Práctica Unidad de aprend izaje: 2
Práctica número: 3
Nombre: Mantenimiento correctivo de equipos neumáticos. Propósito: Al finalizar la práctica el alumno realizará el mantenimiento correctivo de equipos neumáticos eléctricos utilizando la herramienta necesaria para su funcionamiento óptimo. Escenario: Taller mecánico Duración: 20 hrs.
Materiales •
Refacciones.
Maquinaria y Equipo • • • • • •
Instalación y Mantenimiento
Equipos neumáticos . Equipo de protección. Instrumentos de medición. Equipo de seguridad personal .
Herramient a •
Herramientas manuales.
92
ELECTROM ECÁNICO Mantenimiento Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
Procedimiento Aplicar las medidas de seguridad e higiene. Utilizar la ropa y equipo de trabajo. Seleccionar la herramienta y equipo de trabajo. Identificar el equipo neumático a reparar. Cort ar la energía del sistema a reparar. Interpretar el manual del fabricante para desarmar el equipo neumático. Desarmar el equipo neumático con la herramienta específica. Identificar la falla en el equipo neumático. Verificar si la pieza dañada tiene reparación o es necesario sustit uirla Reparar la pieza dañada de ser posible con la herramient a específica. Seleccionar la pieza dañada en el catálogo del fabricante en caso de ser necesario. Mont ar la pieza reparada o remplazada siguiendo las especificaciones del catálogo del fabricante. Restablecer la energía del sistema. Limpiar y guardar la herramienta e instrumentos de medición utilizados en la práctica. Limpiar el área de trabajo al finalizar la práctica.
Instalación y Mantenimiento
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ELECTROM ECÁNICO Mantenimiento Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
Lista de cotejo de la práctica número 3 Mant enimiento correctivo de equip os neumát icos. Fecha:
Nombre del alumno : Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una el alumno durante su desempeño.
ü
aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por
Desarrollo 1. Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. 2. Utilizó el equipo de prot ección personal. 3. Seleccionó la herramienta y equipo de acuerdo al mantenimiento a realizar. 4. Identificó el elemento a darle mantenimiento. 5. Cort o el suministro de energía del área de trabajo. 6. Interpretó el manual del fabricante para desarmar el elemento a darle mantenimiento . 7. Desarmó el elemento con la herramienta específica. 8. Identificó la falla del elemento a darle mantenimiento. 9. Verificó si la pieza dañada tenía reparación o era necesario sustituirla . 10. Reparó la pieza dañada de ser posible con la herramienta específica. 11. Seleccionó la pieza dañada en el catálogo del fabricante en caso de ser necesario. 12. Montó la pieza reparada o remplazada siguiendo las especificaciones del fabricante.
Instalación y Mantenimiento
Sí
No
No aplica
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ELECTROM ECÁNICO Mantenimiento Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
13. Restableció la energía eléctrica del área de trabajo. 14. Limpió y guardó la herramienta utilizada. 15. Limpió el área de trabajo. Observaciones: Docente: Hora de inicio: Hora de términ o: Evaluación:
Instalación y Mantenimiento
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ELECTROM ECÁNICO Mantenimiento Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
Desarrollo de la Práctica Unidad de aprend izaje: 2
Práctica núm ero: 6
Nombre: Pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento. Propósito: Al finalizar la práctica el alumno realizará las pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento de maquinaría y equipo electromecánico . Escenario: Taller mecánico Duración: 3 hrs.
• • •
Materiales Planos eléctricos . Diagramas de conexión.
Instalación y Mantenimiento
Maquinaria y Equipo • Equipo de protección. • Instrumentos de • medición. • Equipo de seguridad • personal.
•
Herramient a Herramientas Manuales.
96
ELECTROM ECÁNICO Mantenimiento Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Procedimiento Aplicar las medidas de seguridad e higiene. Utilizar la ropa y equipo de trabajo. Seleccionar la herramient a y equipo para las pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento. Identificar los puntos donde se realizarán las mediciones. Realizar las mediciones de volt aje en los punt os establecidos con el instrumento requerido. Realizar las mediciones de corriente en los punt os establecidos con el instrumento requerido. Realizar las mediciones de resistencia en los puntos establecidos con el instrumento específico. Realizar las mediciones de potencia en los puntos establecidos con el instrumento específico. Realizar las mediciones de velocidad en los puntos establecidos con el instrumento específico. Realizar las pruebas de funcionamiento en los puntos establecidos. Interpretar los result ados de las pruebas realizadas. Elaborar reporte de las pruebas y reparaciones hechas al sistema. Limpiar y guardar la herramienta e instrumentos de medición utilizados en la práctica. Limpiar el área de trabajo al finalizar la práctica.
Nota: Esta práctica se repetirá después de las prácticas 2, 3, 4 y 5.
Instalación y Mantenimiento
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ELECTROM ECÁNICO Mantenimiento Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
Lista de cotejo de la práctica número 6 Pruebas eléctricas, m ecánicas y d e funcion amient o. Fecha:
Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una el alumno durante su desempeño.
ü ü
aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por
Desarrollo 1. Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. 2. Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 3. Seleccionó la herramient a y equipo para las pruebas eléctricas y de funcionamiento de un sistema eléctrico. 4. Identificó los puntos donde se realizaron las mediciones. 5. Realizó las mediciones de voltaje en los puntos establecidos con el instrumento específico. 6. Realizó las mediciones de corriente en los puntos establecidos con el instrumento específico 7. Realizó las mediciones de resistencia en los puntos establecidos con el instrumento específico. 8. Realizó las mediciones de potencia en los puntos establecidos con el instrumento específico 9. Realizó las mediciones de velocidad en los puntos establecidos con el instrumento específico. 10. Realizó las pruebas de funcionamiento en los puntos establecidos. 11. Interpretó los result aos de las pruebas realizadas
Instalación y Mantenimiento
Sí
No
No aplica
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ELECTROM ECÁNICO Mantenimiento Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
12. Elaboró reporte de las pruebas y reparaciones hechas el sistema. 13. Limpió y guardó la herramienta e instrumentos de medición utilizados en la práctica. 14. Limpió el área de trabajo al finalizar la práctica. Observaciones: Docente: Hora de inicio: Hora de términ o: Evaluación:
Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
RESUM EN En este capítulo se pusieron las bases para identificar las fallas más comunes que se presentan en los equipos neumáticos así como el uso y manejo de materiales y refacciones. Entre los elementos de los equipos donde se pueden presentar fallas están los controles, los compresores, las válvulas, los actuadores y las tuberías. En relación con los materiales y las refacciones se estudiaron las características de éstos y los criterios para su selección.
Instalación y Mantenimiento
Se señaló que para realizar el mantenimiento correctivo, se tenía qué proceder al desarmado, a la detección de las fallas, a la sustitución de las piezas y al armado . En cuanto a las pruebas, se trató de las pruebas eléctricas, de las mecánicas, de las de funcionamiento y de los ajustes. En el siguient e capítulo se evaluará al alumno sobre el mantenimiento correctivo de equipos y sistemas hidráulicos.
100
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIMIENTOS 1. ¿Cuáles son las principales fallas en compresores? 2. ¿Cuáles son las principales fallas en válvulas? 3. ¿Cuáles son las principales fallas en tuberías neumáticas? 4. ¿Cuáles son las principales herramient as a emplear en la reparación de un sistema neumático? 5. ¿Cuáles son los pasos para reparar las válvulas direccionales ? 6. ¿Cuáles son los pasos para reparar un cilindro? 7. ¿En qué consisten las pruebas mecánicas a los sistemas neumáticos?
Instalación y Mantenimiento
101
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
3
EQUIPOS Y SISTEMAS HIDRÁULICOS
Al finalizar el capítulo, el alumno realizará el mantenimiento correctivo de equipos y sistemas hidráulicos.
Instalación y Mantenimiento
102
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE Curso-Mó dul o Ocupacion al
Unidad de Aprendizaje
Result ados de Aprend izaje
1. Mot ores y Generadores Eléctricos. 29 hrs.
Mantenimiento Correct ivo de Maqu inaria y Equipo Electromecánico
2. Equipos y Sistemas Neumáticos. 29 hrs.
126 hrs.
3.Equipos y Sistemas Hidráulicos. 29 hrs.
4.
Instalación y Mantenimiento
3.1. Identificar las fallas más comunes que se presentan en los equipos hidráulicos, así como los materiales y 5 hrs. refacciones. 3.2 Realizar el mantenimient o correctivo y pruebas de funcionamiento a equipos hidráulicos. 24 hrs.
Equipos de refrigeración y aire acondicionado. 29 hrs.
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
SUMARIO Ø
Fallas más comunes en equipos hidráulicos.
Ø
Materiales y refacciones.
Ø
Procedimiento para reparación.
Ø
Pruebas.
RESULTADO DE APRENDIZAJE 3.1. Identificar las fallas más comunes que se presentan en los equipos hidráulicos, así como los materiales y refacciones.
3.1.1. FALLAS MÁS COMUNES EN EQUIPOS HIDRÁULICOS
problema puede presentar cientos o a veces miles de pesos de costo de ahorro en la producción perdida. Así como los equipos hidráulicos se vuelven cada día más complejos, los métodos de control de máquina inevitablemente más sofisticados. En los últimos 10 años se han visto rápidos avances tecnológicos de los componentes empleados en muchos equipos hidráulicos y es vital que la información o los datos del fabricante del equipo o la máquina concuerde con los equipos empleados. Para corregir las fallas que presentan los componentes del equipo hidráulico, primero mencionaremos cuáles son las principales causas de falla: 1. Fuga. 2. No acciona el actuador.
Resumen P Identificar
las fallas más comunes que ocurren en equipos hidráulicos, sobre todo en los controles, bombas, válvulas y tuberías y elaborar un resumen.
Sería una tarea prácticamente imposible tratar de documentar la causa y la solución de cada posible falla que pueda ocurrir incluso en el equipo hidráulico más sencillo. Por esta razón es necesario adoptar un método lógico para abordar los problemas con el fin de localizar la falla lo más pronto posible y con la mayor exactitud. En la moderna producción de maquinaria, la perdida de tiempo es muy costosa y por lo tanto el ahorro de una hora al localizar un Instalación y Mantenimiento
3. Falta presión en el equipo. 4. No controla la secuencia de operación. 5. Estas causas afectan a los componentes del equipo hidráulico. 6. Fallas en equipos hidráulicos (pilotajes).
· Co nt r oles. Para los equipos de control del equipo hidráulico las fallas típicas son: a. Fugas. b. No detecta el sensor.
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
c. Pierde sensibilidad. d. No envía la señal de control.
3.1.2 M ATERIALES Y REFACCIONES. Investigación documental
· Bo m bas. a. Baja presión en el equipo. b. No controla la presión en el equipo. c. Existe fuga en las tuberías del equipo.
P Realizar
una investigación bibliográfica para establecer las características y los criterios de selección de los materiales y refacciones a utilizar, elaborando un resumen.
d. Fugas en las tuberías de control.
· Válvu las.
· Características.
a. Fugas.
Dentro de esta sección es posible mencionar que los materiales y refacciones para reparación de un equipo hidráulico son muy diversos y por esta razón se realiza una t abla que permit a agrupar elementos:
b. Se pasa la válvula. c. No hace el cambio. d. No opera la válvula.
· Tu b er ías. a. Fugas en las uniones. b. Fracturas y fisuras en las tuberías. c. Obstrucción en los accesorios y tuberías de control y paso. d. Las válvulas de paso están dañadas. Se cayó la compuerta.
Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Tabla 10. Material Herramient as Solventes Consumibles Selladores Lubricant es Aceit e hidráulico
Características Mart illos. Llaves de caja. Llaves españolas, llaves all en, Perico, desarmadores, extractor pinzas, botadores y pinzas para seguros truark. Líquidos de limpieza que pueden ser derivados del petróleo como gasolvente, diesel. Así como agua y jabón . Trapos, estopa, brochas y lijas. Del tipo cinta de tef lón, pastas de teflón. Aceites y grasas lub ricant es diseñadas para trabajar con aire a presión. El indicado en el manual de operación.
Tabla 11. Refacciones Características Filtro para succión de la Del t ipo cartucho de papel f iltro bomba Empaques para Son empaques del tipo labio de material de neopreno o hule pistón (de cilindro) especial. Empaque para cilin dro y etopero (Kit) Kit de empaques para válvula direccional Kit de reparación d e motor hidráulico Kit de reparación d e bomb a hidráulica Tuberías de diferentes tipos
Estos empaques son del tipo de labio, plano y arosellos. Mat erial neopreno o hule especial Son de neopreno o hule especial
Contiene paletas, empaques y juntas. Los materiales son baquelita o grafito para las para las paletas; papel tipo empaque para junt as y neopreno para empaques Cont iene paletas, juntas, retenes y rodami entos
Son del tipo NPT (tubería de cuerda para tubo) de uso general; tubería tipo tubeflex que es la tubería de cobre y tu bería tipo t ubing de acero Conexiones para tubería En este rub ro se manejan con exiones del tipo codo, t ee, cople, niple, tuercas de unión y conectores para tubing y flex Bobina Para cont rol de las válvulas dir eccion ales son de 117 V Sensores y tarj etas para De acuerdo a las características y tipo de montaje control Equip o de cont rol Relevadores, arrancadores, botones, foco piloto, relevadores eléctrico de prot ección e interrupt ores Kit de reparación p ara Contiene resorte, asiento y aguja. Juntas válvula reguladora d e presión
Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
· Criterios de selección.
· Desarm ad o.
Para establecer un criterio de selección de las refacciones y materiales a utilizar debemos primero observar las siguientes recomendaciones:
1. Para reparar la bomba:
1. Donde se ubica la falla del equipo hidráulico. 2. Que elementos intervienen en la falla. 3. Las características del elemento a reparar. 4. El tipo de montaje. 5. Si la reparación es parcial o total.
* Desacoplar la bomba del motor. * Quitar las tub erías de descarga del equipo. Tener cuidado de que el equipo no tenga presión. * Desmontar la bomba, sacar los tornillos de fijación de la bomba. * Retirar la bomba de la base. * Extraer el ½ cople de transmisión y la cuña.
Cuáles son los elementos a cambiar. 2. Para reparar las válvulas direccionales.
RESULTADO DE APRENDIZAJE 3.2. Realizar el mantenimiento correctivo y pruebas de funcionamiento a equipos hidráulicos.
3.2.1 PROCEDIM IENTO PARA REPARACIÓN DE FALLAS.
* Retirar los tornillos de fijación de la válvula. Quitar la junta de válvula. * Retirar los tornillos de fijación de las bobinas. * Sacar las bobinas, cuidar de no perder las junt as. * Sacar el carrete del cuerpo de válvula. Observar la posición del carrete.
Realización del ejercicio P Realizar
la práctica 4 “Mantenimiento correctivo de equipos hidráulicos” .
3. Para reparar un cilindro. * Retirar los tornillos de fijación del cilindro. * Quitar el perno de fijación de la horquilla. * Retirar los tornillos de fijación de la camisa
Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
* Sacar las tapas del cilindro.
· Det e cci ó n d e f a ll as.
* Sacar el embolo y vástago.
* Retirar los tornillos de fijación del motor
Al igual que en los equipos neumáticos en un equipo hidráulico es importante saber identificar la falla o tipo de falla presente, por medio de pruebas especiales y saber si el origen es eléctrico o mecánico, pero además hay que tomar en cuenta que casi siempre las fallas en equipos hidráulicos se deben a problemas de :
* Retirar el motor de su base.
- Presión
* Retirar los tornillos de fijación de las tapas del motor.
- Carga
* Desarmar el estopero del vástago.
4. Para reparar un motor hidráulico.
* Al quitar las tapas tener cuidado con el número de juntas que están entre las tapas y el cuerpo. * Retirar el rotor y las paletas del interior del cuerpo.
- Velocidad de actuación Los problemas de carga se deben casi siempre a presiones insuficientes, mientras que los problemas de velocidad se deben a flujos o caudales de aceite o fluido hidráulico incorrectos.
* Sacar los retenes de las tapas.
5. Para reparar la válvula reguladora de presión
· Su st i t u ci ó n d e p i eza s.
- Desconectar la válvula de las tuberías
1. Para sustituir las partes de la bomba hidráulica:
- Retirar la tapa del estopero - Sacara el empaque del estopero y prensa estopa - Sacar el vástago con la aguja y el resorte - Extraer el asiento del cuerpo de la válvula
- Limpiar todas las partes de la bomba - Extraer los retenes y los rodamientos de las tapas - Montar los retenes y rodamientos nuevos - Colocar las paletas dentro de las ranuras del rotor 2. Para empacar las válvulas direccionales.
Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
- Limpiar perfectamente el cuerpo de la válvula con un trapo limpio, lubricar el alojamiento del carrete (emplear una grasa a base de teflón). - Insertar el nuevo carrete dentro del cuerpo.
3. Para cambiar empaques a un cilindro. * Retirar los empaques del embolo . * Montar los nuevos empaque dentro de las ranuras del embolo.
- Cambiar los rodamientos. - Cambiar las paletas del rotor. - Importante: no dejar ningún tipo de impureza dentro de la pista del cuerpo del motor, porque reduce la vida útil de las paletas.
5. Para cambiar partes de la válvula reguladora de presión - Limpiar el cuerpo y la tapa.
* Limpiar por dentro la camisa.
- Lubricar alojamiento del vástago de la válvula.
* Lubricar el interior de la camisa.
- Insertar el nuevo asiento y lubricarlo.
* Insertar el embolo dentro de la camisa. Tener cuidado con los empaques del embolo.
- Presentar la aguja de la válvula.
* Retirar los empaques del portaempaques del vástago.
· Arm ad o.
* Limpiar el portaempaques. * Montar los empaques nuevos dentro de las ranuras del portaempaques. * Insertar el portaempaques en la tapa frontal del cilindro
1. Para armar la bomba : - Meter el rotor dentro del cuerpo de la válvula. - Instalar las juntas y la tapa del lado de la transmisión, cuidar de no dañar el rodamiento y el reten. -
4. Para reparar un motor hidráulico. - Limpiar el rotor y el cuerpo del motor. - Sacar los retenes usados e insertar. nuevos.
Atornillar la tapa.
- Instalar las juntas y la tapa del lado opuesto a la transmisión, cuidar de no dañar el rodamiento. - Atornillar la tapa contra el cuerpo. - Instalar la cuña y el ½ cople
Instalación y Mantenimiento
109
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
2. Para armar las válvulas direccionales.
eje del rotor.
* Instalar las juntas de las tapas, fijándolas con un poco de grasa.
* Girar con la mano el eje del rotor, no deberá estar forzado al giro.
* Colocar tapas de la válvula y atornillarlas contra el cuerpo.
* Montar el motor en su base, atornillarlo y conectar la tubería de alimentación de aire.
* Llevar la válvula a la base. Colocar la junta, instalarla y atornillarla contra la base.
5. Para armar la válvula de control de flujo . 3. Para armar un cilindro. * Colocar las tapas del cilindro, cuidar de no dañar las juntas de las tapas. * Verificar la posición de las conexiones de las tapas. * Atornillar las tapas contra la camisa. * Instalar el porta empaques del vástago.
* Insertar el vástago y el resorte dentro del cuerpo de la válvula. * Colocar la tapa y atornillarla contra el cuerpo de la válvula.
3.2.2. PRUEBAS . Realización del ejercicio. PRealizar
la práctica 6 “ Pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento”.
4. Para armar un motor hidráulico. * Meter el rotor dentro del cuerpo, tener cuidado con las paletas. * Colocar las juntas de la tapa de la transmisión. * Atornillar esta tapa. Verificar que el rodamiento y el reten estén dentro del eje del rotor. * Colocar las juntas de la tapa de contraria a la transmisión. * Atornillar la tapa. Verificar que el rodamiento y el reten estén dentro del
Instalación y Mantenimiento
· El éct r i cas. Aunque en esta sección sólo hablamos de los elementos del equipo hidráulico, se incluyen las bobinas de las válvulas regulación de presión y las válvulas de operación de las válvulas direccionales. Estas pruebas son básicamente de operación: 1. Mantener la presión del sistema dentro 110
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de los parámetros de operación. 2. La secuencia de operación no presenta ninguna variación. 3. Se rest ablecen las condiciones de operación para operar dentro de los parámetros de operación establecidos.
· Aju st es. Son realizados en aquellos componentes que en su funcionamiento se han salido de su rango optimo de trabajo, principalmente el ajuste consiste en la calibración de los controles de presión y la bomba. Reparar las fallas de operación del equipo hidráulico Procedimiento seguro para apagado de máquinas.
· M ecán icas. Las pruebas mecánicas a los sistemas hidráulicos consisten básicamente el montaje de los elementos del sistema, reapretar conexiones y comprobar el funcionamiento de los controles, las válvulas direccionales, actuadores y la bomba.
BAJE O ASEGURE MECÁNICAMENTE TODAS LAS CARGAS SUSPENDIDAS
PERMITA ESCAPAR CUALQUIER PRESIÓN DENTRO DEL SISTEMA
· Fu n ci on am i en t o . Después de realizar una reparación en los elementos del equipo hidráulico, las pruebas de funcionamiento consisten en verificar si el equipo funciona dentro de los parámetros esperados, en los siguientes elementos del sistema: 1. Controles 2. Bombas 3. Válvulas 4. Actuadores
DRENE TODOS LOS ACUM ULADORES
DESCARGUE AMBOS EXTREMOS DEL INTENSIFICADOR
AISLE EL CONTROL ELÉCTRICO DEL SISTEMA
AISLE EL ABASTECIMIENTO DE ENERGÍA ELÉCTRICA
5. Tuberías.
Instalación y Mantenimiento
111
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Tip os d e servi cios. Cuando se adoptan procedimientos de servicios o de investigación de problemas, es útil definir áreas distintas similares a las empleadas en las fuerzas armadas, por ejemplo, primera, segunda y tercera línea de servicio.
Prim era línea. Cuando se realiza un servicio o análisis de un problema en la máquina, se identifica el componente averiado y es reparado en su lugar o es remplazado.
la bomba averiada al taller o al área de segunda línea donde se puede decidir repararla, devolverla al fabricante (tercera línea), o si la unidad a agot ado su vida útil, desecharla. Obviamente, muchos factores afectarán la decisión tales como disponibilidad de refacciones, factores de tiempo, etc., pero donde esta línea se trace el procedimiento debe ser claramente definido para el beneficio del personal de mantenimiento. Este libro está destinado, al área de la primera línea trabajando, por ejemplo, de una falla a la avería del componente. La información de servicio de la segunda línea puede encont rarse en ot ra publicación de Vickers junto con detalles de equipo de prueba especializado.
Segunda línea. El análisis, o reparación de un componente averiado o que se cree averiado se realiza fuera de la máquina, probablemente en el taller del propietario.
Tip os de servi cio.
Tercera l ínea. Cuando el análisis, revisión y prueba de un componente se realiza en la planta del fabricante o en el taller de servicio. Es responsabilidad del gerente de mantenimiento decidir dónde se traza la línea divisoria entre cada área para un equipo en particular. Por ejemplo, si en un sistema hidráulico se encuentra una bomba averiada puede ser posible reparar la unidad sin sacar la máquina, se trata de servicio de primera línea. En otro caso puede ser necesario remplazar la unidad por una nueva, enviando Instalación y Mantenimiento
Figura 52. Primer tipo de servicio.
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ponder a las siguientes preguntas: ¿Qué rev isar? ¿Qué cosas pueden medirse en un sistema hidráulico que indique dónde reside el problema? Un médico muy probablemente revisará los latidos del corazón del paciente y la temperatura cuando haga un diagnóstico. ¿A qué corresponde esto en un sistema hidráulico? ¿Con q ué revi sar q ué?
Figura 53. Segundo t ipo de servicio
Sabiendo que se va a revisar, es necesario determinar cualquier instrumento o equipo especial que se requiera (correspondiente al estetoscopio o al termómetro del médico). ¿Dónde revisar? En un sistema hidráulico dónde es necesario hacer la revisión y cuál debe hacerse primero. Como se dijo anteriormente, un médico revisará primero los latidos del corazón de un paciente, es decir la bomba humana. ¿Debe revisarse primero la bomba hidráulica? ¿Qué se esper a leer ?
Figura 54. Tercer tipo de servicio
Revisand o f allas. El procedimiento de investigación de problemas de este libro se esforzará por resInstalación y Mantenimiento
Habiendo efectuado mediciones en cierto punto del sistema, es obviamente necesario saber cuál es la lectura correcta con el fin de sacar conclusiones si la lectura es diferente de lo normal. Otra vez un médico sabe que la temperatura del cuerpo debe ser de 37°C y si hay alguna variación puede hacer un diagnóstico. ¿Qué rev isar? Un sistema hidráulico es un medio de 113
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transmisión y control de energía. La energía mecánica es una función de fuerza multiplicada por la distancia movida por segundos o la fuerza por la velocidad. Si un impulsor hidráulico se considera como un motor para convertir energía hidráulica en energía mecánica, entonces la fuerza (o torsión) ejercida por el impulsor, esta gobernada por la Presión aplicada y la velocidad (o velocidad angular) esta gobernada por la velocidad del Flujo. Así, se desprende que el Flu jo y la Presión son dos elementos básicos en un sistema hidráulico que controla la producción de energía. En términos de ingeniería, la velocidad implica casi siempre tanto rapidez como dirección; la rapidez, como se dijo es controlada por la velocidad del flujo y la dirección del impulsor de movimiento es controlada por la Dirección del flujo.
Figura 56. que revisar con que?.
Figura 57. Donde revisar?.
Figura 55. Que revisar?.
Figura 58. Que se espera leer?.
Instalación y Mantenimiento
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Así pues, los tres factores que transmiten y controlan la energía de un sistema hidráulico son:
Dichas propiedades son:
-Flujo -Presión y
Especialmente en el área de entrada de la bomba para revisar problemas en línea de succión.
-Dirección del flujo
- Temperatura,
de aquí que con el fin de valorar el funcionamiento de un sistema hidráulico debe revisarse uno o más de estos factores. Para decir que factor debe revisarse, es necesario obtener hechos completos del problema.
Generalmente cuando un componente o parte del sistema está más caliente que el resto, es una buena señal de que el flujo tiene lugar.
Muchas veces cuando se reporta un problema en una máquina, éste se describe en términos vagos tales como “ falta de pot encia”. Como se dijo anteriormente la potencia es una función tanto de la fuerza como de la velocidad y es necesario definir el problema en términos de uno u otro. En la práctica, deben hacerse preguntas relevantes para determinar exactamente cuál es el problema, por ejemplo, cuando la falta de energía se reporta, significa que el impulsor se mueve demasiado despacio o que no está dando la fuerza o torsión necesarias.
Cuando la revisión se efectúa de forma regular o rutinaria es una buena señal de la condición de la bomba.
Una vez definido el problema como Rapidez, Fuerza (Torsión) o Dirección es posible definir el problema hidráulico como Flujo, Presión o Dirección. A pesar de que el procedimiento de análisis de problemas está basado en la revisión de flujo, la presión y la dirección, existen otros aspectos del sistema que pueden medirse tanto para ayudar a localizar el componente averiado como para determinar también las razones de avería de un componente. Instalación y Mantenimiento
- Presión negativa (vacío),
-
Ruido,
- Nivel de contaminación, Cuando tienen lugar problemas continuamente, las condiciones del fluido deben revisarse para determinar la causa de la avería.
Principios de Instrumentación de Inst rum entos de Medición. ¿Con q ué revi sar q ué? Cuando un electricista revisa un circuito eléctrico, normalmente emplea un medidor para la corriente eléctrica y el voltaje. En un sistema hidráulico el voltaje corresponde a la presión y normalmente se mide con un medidor de presión, la corriente corresponde al flujo y se mide con un medidor de flujo. No obstante, el medidor de los electricistas mide el voltaje positivo y negativo, si el 115
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ingeniero hidráulico desea medir la presión negativa, por ejemplo el vacío, entonces se requiere un instrumento separado llamado medidor de vacío. Además de los requerimientos básicos de un medidor de presión, un medidor de vacío y un medidor de flujo, existen muchos otros instrumentos útiles para el ingeniero hidráulico, por ejemplo: - Convertidor y grabadora de presión. Si en un sistema se necesita medir la presión con mayor exactitud de la que se puede obtener con un medidor de presión, o si se necesitan medir la disminución o las descargas momentáneas de presión, puede emplearse un convertidor de presión mismo que produce un voltaje variable según la presión aplicada.
- Recipiente y reloj de medición. Para medir flujos muy pequeños tales como derramamiento puede usarse un recipiente graduado y un reloj. Esto proporciona muchas veces una lectura más exacta que un medidor de flujo trabajando en lo más bajo de su rango. - Medidor de temperatura o termómetro. Para medir la temperatura general del sistema un medidor de temperatura puede sumergirse en el depósito de fluido (algunas veces incorporado con el medidor de nivel). Muchas veces el medidor de temperatura contiene un switch para llamar la atención si la temperatura del fluido es demasiado elevada o demasiado baja. - Par térmico.
Figura 59. Principios de instrumentación. Instalación y Mantenimiento
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En un sistema puede medirse la temperatura local por medio de un par térmico. Si una parte del sistema está mucho más caliente que el resto, es una buena señal de que la energía se está desperdiciando (tal como un punto de derrame). - Medidor de ruido. El ruido excesivo es también una buena señal de falla en un sistema especialmente en la bomba. En una fábrica ruidosa sería difícil juzgar si una bomba hace más ruido que de costumbre por lo que un medidor de ruido permite establecer una comparación entre una bomba que se sospeche fallando y una bomba nueva. - Contador de partículas. La condición del fluido del sistema desde un punto de vista de contaminación es obviamente un factor importante en la vida y funcionamiento del sistema. Al tratar de determinar las razones de una avería será pues necesario medir la claridad del fluido. A pesar de que no se tenga en el lugar un equipo para revisar el fluido, la mayoría de los proveedores de fluido y los fabricantes de filtros ofrecen dicho servicio. Considerando los dos requisitos básicos de medidores de presión/vacío y flujo, ahora se muestra como deben conectarse al sistema teniendo en mente el tipo de instrumento requerido. M edid ores de presión Los medidores de presión son normalmente del tipo de Tubo de Bourdon consistente en un tubo curvo unido a una aguja. Cuando Instalación y Mantenimiento
se aplica presión al tubo curvo, éste tiende a enderezarse exactamente como una manguera de jardinería cuando se abre el agua. Mientras el tubo se endereza la aguja se mueve alrededor del disco indicando la pr esión aplicada. Por t rat arse de un instrumento delicado, es necesario proteger el medidor lo mejor posible de descargas de presión del sistema. Normalmente se instala un aditamento para detener la presión en el soporte y se llena completamente con glicerina para disminuir la vibración. Existen medidores de presión de diferentes rangos y obviamente debe seleccionarse un medidor que proporcione la postura de presión deseada (si se tiene duda de cual será la presión, inicie con uno de presión alt a). Sin emb argo la mayor ía de los medidores de presión tienden a ser más exactos alrededor de media escala de deflación, por ejemplo un medidor con barra de 0 – 100 será más exacto alrededor de presiones de 50 bar.
Instalación de los medidores de presión. Existen diversas formas de conectar un medidor de presión en un sistema como sigue: 1. El medidor p uede conectarse directamente en el conducto por medio de una “ T” . Es evidente que el medidor deberá someterse a todas las descargas de presión dentro del sistema por lo que durante un tiempo la exactitud descenderá. 117
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Figura 60. Instrument os de Medición. Instalación y Mantenimiento
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2. El medidor puede instalarse con una válvula aisladora y así la válvula estará abierta cuando se necesite tomar una lectura de presión y el manómetro estará aislado de las descargas en el sistema. 3. Normalmente puede usarse también una válvula aisladora del tipo llamado “ presionar para leer” o “ girar para leer” . Ambas aíslan al medidor del sistema y le dan salida al tanque cuando se suelta el botón. 4. Una válvula aisladora múltiple permite leer la presión en seis diferentes puntos del sistema usando solo un medidor de presión. La válvula es normalmente del tipo de las llamadas “ presionar para leer” dando salida al medidor cuando el bot ón se suelta.
5. Muchas unidades hidráulicas tienen puntos de medición en la entrada y salida con una clavija de rosca. Si el diseño del sistema no permit e que un medidor esté instalado permanentemente en una parte del sistema es posible conectar uno sin tener que estropear el conducto, etc., si existen los puntos de medición es fácil identificarlos. 6. Lecturas rápidas con autosellado pueden proporcionarse en puntos de prueba alrededor del sistema (incluso conectados a los puntos del medidor de la unidad) permitiendo al ingeniero de mantenimiento revisar la presión en el sistema con medidor portátil instalado con la sonda macho apropiada. (Conectando la sonda macho al punto de prueba sin medidor puede también extraerse el aire del sistema).
Figura 61. Medidores de Presión. Instalación y Mantenimiento
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Figura 62. Instalación del medidor de presión.
Medidor de flujo.
Inst alación d el medido r de f lujo.
Existen diversos tipos de medidores de flujo tales como el de tipo flotador o de turbina como se ilustra en la fig. 63.
Los medidores de flujo se instalan en un sistema hidráulico para efectuar mediciones mientras la máquina está operando normalmente (en servicio) o mientras la máquina está parada con fines de mantenimiento (fuera de servicio).
Además, existen unidades de prueba que combinan en una sola unidad portátil del medidor un flujo, un medidor de presión y un medidor de temperatura. En la práctica pocas veces se conecta permanentemente un medidor de flujo al sistema ya que el flujo aportado a un sistema es casi siempre consumid al medir la rapidez de un impulsor. Cuando se necesita revisar el flujo en un sistema debe tenerse especial cuidado al colocar el medidor de flujo en el sistema.
Instalación y Mantenimiento
La fig. 64a ilustra el medidor de flujo instalado en la línea principal de flujo proveniente de la bomba. Incorporando dos válvulas de 3 salidas en la línea, puede conectarse un medidor de flujo en un sistema y las válvulas de 3 salidas pueden seleccionarse para desviar el flujo a través del medidor. Es evidente que el medidor empleado debe ser capaz de soportar oda
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Figura igu ra 63. Medidores Medi dores de flujo. fl ujo.
la presión presión y fluj f lujoo del sistema., sistema., La lectu lectura ra del medidor debe d ebe indicar el el flujo f lujo dis d isponib ponible le para el sistema, sistema, pero si la l a lect lect ura es menor que qu e la especificación no es inmediatamente aparent aparentee si si la bomb bo mbaa es est á dando menos m enos flujo fl ujo del requerido o si la válvula de alivio está desca descargando rgando en el el tanque t anque una parte part e del del flujo f lujo de la bomba. Sin embargo, si se encuentra un problema, la lista de d e posibles caus causas as ha sid sidoo res r estt ringid rin gidaa a dos unidades y una revisión en la línea de retorno a tanque proveniente de la válvula confirmará cuál de las dos unidades está fallando. En caso caso de d e una bom b omba ba variable, la l a salida salida del d el flujo de la bomba será únicamente la requerida por el sistema en cualquier momento. mom ento. Sin embargo embargo,, puede obt eners enersee una buena indicación indicación del funcionamie fu ncionamient ntoo de de
Instalación y Mantenimiento
la bomba si se mide el derrame interno de la bomba, por ejemplo, midiendo la caja de drenaje del flujo como se indica en la fig. 64b. Cierta cantidad de derrame en la caja es inherente en bombas de marca nueva (causados por espacios en el diseño, perforac perfo racion iones es de lubrica lubri cación, ción, etc.) por lo que q ue será necesario comparar el derrame ya medido medid o con el de una bomba bom ba en cuant cuantoo a su su especifi especifica cación. ción. Cuando se mide mi de el el derrame de la caja es importante que se haga bajo condiciones uniformes, por ejemplo, con la bomba bom ba surt surtiendo iendo un volumen cons constt ante. El medidor de flujo requerido sólo deberá soportar la presión de la caja de la bomba (normalment (norm almentee alrededor alrededor de d e 0.3 Bars Bars)) y flujos fluj os muy bajos, así que de hecho deben emplearse una jarra de medición y un reloj. Sin embargo, es importante que nunca se
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permita que la línea de drenaje se bloquee. La figura 66 a ilustra un típico arreglo en servicio. El com complem plemento ento de dos válvulas de cerrado en el sistema permite al sistema mismo que q ue se se ais aislé lé y que el el flujo f lujo de la bomba bom ba se desvíe a través del medidor de flujo. Nuevamente puede emplearse un medidor de presión ya que el flujo de la bomba se mide a baja presión, no obstante, esto no dará una verdadera indicación de que la bomba está funcionando a presión normal. Como se mencionó anteriormente, la deficiencia de flujo puede ser causada por un bajo funcionamiento de la bomba o por la válvula de escape de derrame así que se requerirá una revisión futura si este es el cas caso. Es pos po sible ibl e incorpo incor porar rar un aditament adit amentoo que rest rest rinja en la línea línea del medidor de flujo flu jo con el fin de desarrollar la presión en cuyo cas caso evidentement evident emente, e, se se requ requerirá erirá un medido m edidorr de alta presión.
Si el funcionamiento de la unidad de la bomba se muestra satisfactorio, podrá ser neces necesario ario conectar medidores medid ores de flujo fl ujo en otra ot ra área del sistema. Aquí t ambi én el complemento de válvulas aisladoras como lo muestra la fig. 66 b simplifica considerablement considerablementee la opera op eración. ción. Cuando est est á conectado conectado un u n medidor m edidor de d e flujo a un sistema, istem a, es necesario necesario asegur asegurars arsee de que q ue la bomba tiene siempre acceso directo a la válvula de escape y de que dicha válvula de la línea línea del tanque t anque no est est ará nunca bloqueada bloq ueada o indebidamente obstruida. ¿Qué r evisar y q ué se esp esp era leer? Cuando uand o se consideran las l as f allas en un equip equ ipoo hidráulico puede pu ede haber dos puntos punt os de inicio alternativos llamados:
Figura igur a 64. Inst Inst alación alación del d el medidor de fl ujo (en servic servicio). io). Instalación y Mantenimiento
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b. Mal funciona funcionamie miento nto del del sis sistema tema.. Donde en un equipo hidráulico ocurre una falla sin afectar necesariamente el funcionamiento fu ncionamiento de la máquina máquin a a corto plaz p lazo, o, por ejemplo, fugas o temperatura excesiva, etc.
Figura igu ra 65. Unidad de prueba pru eba hidráulica. hid ráulica.
a. Mal funciona funcionamie miento nto de la máquina máquina.. Donde en un equipo hidráulico ocurre una falla provocando el mal funcionamiento de la máquina, por ejemplo, si un imp ulsor ulsor falla f alla para operar correctamente.
Evidentemente, los dos pueden ocurrir, por ejemplo, la falla de una bomba puede ser resultado que por una falla la máquina no opere correctamente y casi siempre estará acompañada de un excesivo nivel de ruido. La experie experiencia ncia ha mostrado que normalm no rmalmente ente es mejor empezar por el problema fundamental y trabajar según el procedimiento de revisión empleando los síntomas tales como, calor, ruido, derrame, etc., como puntos de partida. Nuevamente debe prevalecer el sentido común cuando se trabaja según este procedimiento ya que algunos síntomas lo llevarán directo al área del problema. Una fuente de aceite en exceso proveniente de la válvula indica inmediatamente el área del problema pero algunos síntomas no serán tan obvios.
Figur a 66. Instalación Instalación del medido r de flujo (f uera de servicio). ervicio). Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Cuando una unidad derrama flujo de calor de presión presión alto o bajo b ajo generalment generalmentee se se genera genera localmente en la parte del sistema que no será inmediatamente obvia. Cualquiera que sea el punto de partida, deben responderse ciertas preguntas antes de proceder. proceder. Cuando se reporta report a un problema prob lema es importante reunir la mayor cantidad de hechos po sib les. les. Puede ser el mi smo problema ocurrido seis meses antes y que esté registrado en alguna hoja de record o tarjeta en cuyo caso se ahorrará una buena cantidad de tiempo. Debe estarse seguro de que se efectuó recient recientemente emente un servic servicio io de mantenimient mant enimient o o ajuste en el sistema. La naturaleza exacta de la falla será determinada preguntándose si se trata de una avería repentina o gradual, qué partes de la máquina han sido afectadas y cuáles no.
como una solución muy obvia. Existen algunos tipos de revisión que pueden efectuarse en un equipo hidráulico empleando los sentidos humanos, de la vista, el tacto y el oído y mismos que pueden hacerse hacerse rápidament rápid amente. e. Si adopt adop t a siempr siempree un procedimiento rígido éste asegurará que ningún problema obvio o aparentemente t rivial pasará pasará inadvertido. inadvertid o. En la práctica, muchos problemas se resolverán a este nivel sin tener que recurrir a una instrumentación adicional. Sólo si este nivel falla al revelar el problema será necesario recurrir a medidores de presión presión,, flujo f lujo,, etc., ext ext ras y deberá ado adopt pt arse arse el método lógico usando las tarjetas de antilogaritmos que aparecen en este libro.
Será difícil obtener siempre la historia completa, pero debe hacerse un esfuerzo para reunir reunir la mayor información inf ormación pos po sible. La filosofía del procedimiento de análisis de problema es empezar por el problema fundamental y determinar que aspecto del equipo hidráuli h idráulico co es est á fallando, es decir, flujo, flujo , presión o dirección. Consultando el diagrama del circuit circuit o, puede p uede t razarse razarse una un a lis li st a de posibles posibl es causas causas.. El siguient igu ientee paso paso es mirar mi rar lo obvio. ob vio. Quizás Quizás es propio de la naturaleza humana que cuando nos enfrentamos a un problema como a un reto buscar demasiado profundo y demasiado rápidamente pasando por alto lo que con facultades para juzgarlo aparece Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura igu ra 67. Fallas de máquina. máquin a.
Figu ra 68. Fallas del sist sist ema. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico PROCEDIMIENTO DE MAL FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA. M AL FUNCIONAM FUNCIONAMIENT IENTO O DE LA M ÁQUINA Paso 1 Un impulsor puede operar incorrectamente operando las siguientes fallas: VELOCIDAD INCOR IN CORR RECTA ECTA EMPUJE EM PUJE INCORR IN CORRECT ECTO O FALTA DE MOVIMIENTO EL M OVIM OVI M IENTO SE SE REALI REALIZA ZA EN DIRECCIÓN INCORRECTA. MOVIMIENTO ERRÁTICO SECUENCIA INCORRECTA LENTITUD Cualquiera que sea la falla o fallas que han ocurrido, debe definirse el área fundamental del roblema como FLUJO, PRESIÓN o DIRECCIÓN.
Paso 5 Ahora puede efectuarse una revisión preliminar en cada unidad de la lista para revisar aspectos como instalación, ajuste, señales, etc., y también para determinar si ninguna unidad muestra síntomas anormales tales como temperatura, ruido o vibraciones excesivas. Paso 6 Si la revisión preliminar no revela unidad que valla puede efectuarse una prueba más exhaustiva en cada unidad, usando instrumentos adicionales pero sin quitar ninguna unidad del sistema.
Paso 2 Cada componente en el sistema puede identificarse en el diagrama del circuito y pueden también determinarse sus funciones en el sistema. Paso 3 Ahora puede realizarse una lista de las unidades que posiblemente afecten el área del problema por ejemplo, la velocidad lenta de un impulsor puede definirse como un problema de FLUJO (a pesar de que esto a su vez se debe a la caída de PRESIÓN, el área fundamental del problema es el FLUJ LUJO). Se realiza una li sta de las uni dades que posiblemente posiblemente pu eden eden af ectar ectar el flujo al impul sor (incluyendo el impulsor) pero debe recordarse que por ejemplo, que una válvula que gotea o una válvula de escape mal ajustada, (por ejemplo, la válvula de control de la PRESIÓN) uede uedenn afec afectar el el flu o al im ulsor. ulsor.
Paso 7 Los instrumentos de revisión revelarán ahora la avería de la unidad, podrá tomarse la decisión de reparar reparar la un idad o remplazarla. remplazarla. Paso 8 Antes de poner la máquina en funcionamiento nuevamente, debe tenerse en mente tanto la causa causa como la consecuencia de la avería. avería. Si la avería fue provocada por la contaminación o por fluido sobre calentado, pueden ocurrir nuevas averías y deben emprenderse acciones para solucionarla. Si una bomba se ha roto en un sistema, existe la posibilid ad de que haya rest rest os de la bomba en el sistema por lo que debe ser perfectamente limpiada antes de instalar una nueva bomba. PIENSE EN LO QUE PROVOCA LA AVERÍA Y EN TODAS LAS CONSECUENCIAS DE LA MISMA.
Paso 4 Esta lista de unidades puede organizarse en orden provisional de prioridades basándose en experiencias pasadas y también fácil de revisar.
Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
FALLAS DE LA MÁQUINA.
1
FLUJO
FALLA DE LA MÁQUINA
PRESIÓN
DIRECCIÓN
DIAGRAMA DELL DE CIRCUITO
2
LISTA DE UNIDADES UNID ADES A REVISAR
3
ORDEN DE LA REVISIÓN
4
VIBRACIÓN
RUIDO
REVISIÓN PRELIMINAR
5
FUGAS
CALOR
6
7
PRUEBA “ ALGO” ALGO” DE 0.1 A 0.5
PRUEBA “ ALGO” ALGO”
UNIDAD AVERIADA
PRUE UEBA BA “ ALGO” ALGO” DE “A” A “L”
¡ PI EN SE
8 Figura 69. Instalación y Mantenimiento
127
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico MAL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA
Un sistema hidráulico puede presentar síntomas o calentamiento, ruido, vibración o derrame excesivos sin que afecten necesariamente el funcionamiento d e la máquina a corto plazo.
Cualquiera que sea el problema, puede efectuarse una revisión preliminar para tratar de identificar el área del problema usando los sentidos de la vista, el tacto o el oído.
Una unidad presentará síntomas anormales debido a un problema en algún l ugar del sistema, por ejemplo, cavitación o aereación en una línea de entrada de la bomba. En este caso pueden usarse las tarj etas de FALLA, CAUSA y SOLUCIÓN (F.C.R.) para localizar el área del problema.
Si no se identifica el problema con la revisión preliminar, debe realizarse una más exhaustiva en las unidades sospechosas y un procedimiento similar al de “Fallas de la máquina”.
FALLA DEL
CA LOR
REVISIÓN PRELIMINAR ALGO 0.2
Cont inúe con Paso 3 del Diagrama “ fallas De la máquina”
RU I D O
REVISIÓN PRELIMINAR ALGO 0.3
F. C.
Cont inúe con Paso 3 del Diagrama “ fallas De la máquina”
VIBRACIÓN
FU GA
REVISIÓN PRELIMINAR ALGO 0.4
REVISIÓN PRELIMINAR ALGO 0.5
Cont inúe con Paso 3 del Diagrama “ fallas De la máquina”
INSPECCIÓN DEL SISTEMA
ÁREA DEL PROBLEM A
Figura 70. Fallas del sistema Instalación y Mantenimiento
128
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
¿Es el número del modelo de la unidad correcto?
Revise o cambie la unidad.
NO
SI
¿Está la unidad correctamente instalada?
NO
Arregle la instalació
SI
¿Es ajustable l a unidad?
SI
¿Está la unidad ajustada correctamente
NO
¿Tiene la unidad una señal externa?
NO
Reajuste la unidad
SI
SI
¿Es correcta
NO
Revise la Fuent e de la señal
NO
Revise la unidad
SI
NO
¿Responde la unidad a la señal? SI
¿Presenta la unidad síntomas anormales) (ruido, calor)
SI
Revise la unidad
NO Continua en la Siguiente tarjeta
Figura 71. Revisión preliminar de la falla de la unidad. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Temperatura excesiva
SI
¿Se ha colocado un enfriador en el sistema?
Revise el enfriador (ver tarjeta Algo J.2)
NO
¿Está bajo el nivel del depósito del fluido? NO
¿Está el fluido correcto? (ver tarjeta Algo L.2)
SI
NO
Llene el depósito
Vacíe y llene con fluido correcto
SI
¿Está el calor local en una unidad?
SI
Continúe en tarjeta Algo 0.1
NO
Enliste todas las unidades con tanque devuelto
Continúe en tarjeta Algo 0.1
Figura 72. Temperatura excesiva. Instalación y Mantenimiento
130
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
RUIDO EXCESIVO
¿Está el ruid o asociado a la bomba? NO Revise válvulas de escape del sistema y repare o rempl ace
SI ¿Es el ruido violento?
SI
¿Está el nivel del depósito de flujo, muy bajo?
SI
Llene el depósito hasta el tope
NO
¿Hay aire en El sistema?
SI
Consulte FCR 2
NO
Revise la unidad
SI
¿Puede señalar el ruido en una unidad?
Inserte medidor de vacío en la entrada
NO
Revise f ijacion es y ajustes de todas las
Es la lectura más de 5 en Hg (-0.21 bars)
SI
La bomba se está agrietando consulte FCR 1
NO
¿Es correcta La
NO
Realinee Bomba/motor
SI Quite la bomba y examínela
Figura 73. Ruido excesivo. Instalación y Mantenimiento
131
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RUIDO EXCESIVO
¿Está la vibración asociada al motor?
SI
NO Apriete o Instale abrazaderas
NO ¿Está el conductor SI
Revise fijación y ajuste de la unidad
SI
¿Está el cople flexible balanceado?
SI
Remplace o repare el cople
NO
¿Está correcta
NO
Alinear las
SI
¿Está la vibración asociada a un a unidad? NO
Revise fijaciones y ajustes de
¿Está la bomba bien montada?
NO
Apriete o estreche monturas de bomba
SI
¿Hay air en el sistema?
SI
Consulte FCR 2
NO
Quite la bomba y examínela
Figura 74. Vibración excesiva. Instalación y Mantenimiento
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Derrame excesivo
Limp ie el sistema
¿Puede el derrame seguirse a una unidad?
SI
Repare o Remplace la unidad
NO
¿Puede el derrame estar en un área del conducto?
SI
Repare o remplace el conducto
NO
¿Hay agua fría conectada al sistema?
SI
Revise el enfriador averiado
NO
Aisle cada part e del sistema en turno y revise derrames
Figura 75. Derrame excesivo. Instalación y Mantenimiento
133
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 76. Prueba de sistema para mecanismo y apsa de bombas. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 77. Prueba de sistema para bombas de pistones. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Prueba de sistema para bombas de pistones (Continuación).
Continuación f igura 77.
Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 78. Prueba de sistema para válvulas de alivio de presión. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 79. Revisión del sistema para válvulas de secuencia. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 80. Prueba de sistema para válvulas de reducción d e presión. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 81. Prueba de sistema para válvulas de control de flujo. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 82. Prueba para sistema para válvulas de cont rol direccional. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 83. Prueba de sistema para válvulas check operadas por presión pilot o. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 84. Prueba de sistema para cilindros . Instalación y Mantenimiento
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Figura 85. Prueba de sistema para motores hidráulicos. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 86. Prueba de sistema para acumuladores. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 87. Prueba de sistema para enfriadores. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 88. Prueba de sistema para fugas de aire. Instalación y Mantenimiento
147
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 89. Prueba de sistema para contaminación de fluid o. Algo L.2 Instalación y Mantenimiento
148
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico FCR 1
CAUSA
CAVILACIÓN DE BOMBA
SOLUCIÓN
Filtro de succión tapado o muy pequeño
Limpie o renueve
Calibre de línea de succión muy pequeño
Ponga líneas de calibre mayor
Muchos recodos en línea de succión
Modif ique distribución de conexión
Línea de succión muy larga
Reduzca longitud o ponga líneas mayores
Fluido muy frío
Caliente f luido a temperatura indicada
Fluido no deseado
Remplace con fluido correcto
Respiradero bloqueado o muy pequeño
Limpie o remplace elemento
Restricción local en línea de succión. Por ej. Válvula parcialmente cerrada
Abra o modifique válvulas, renueve manguera
Avería en empuje de bomba
Renueve o remplace empuje la bomba
Bomba funcionando muy rápido
Reduzca la velocidad recomendada
Bomba montada muy arriba de nivel de aceite
Modifique instalación de bomba
Figura 90. Cavilación de bom ba. Instalación y Mantenimiento
149
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
FCR 1
FALLA
CAUSA Bajo nivel de f luido en depósito
Llene a nivel normal
Llene depósito según diseño
Modifique diseño
Regrese línea a depó sito abajo nivel flu ido
AREACIÓN FLUIDO
SOLUCIÓN
Extienda conexión de regreso arriba nivel de fluido
Fluido no deseable
Remplace con líqu ido correcto
Sellador de mango de bomba gastado o
Renueve selladores
Pasa aire por juntas de línea de succión
Renueve o apriete juntas
Manguera de succión porosa
Renueve manguera
Extracción incorrecta
Extraiga otra vez
Figura 91. Areación del fluido .
Instalación y Mantenimiento
150
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 92. Procedimiento para poner en funcionamiento nuevamente. Algo 0.6 Instalación y Mantenimiento
151
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
MÁQUINA DE ALINEACIÓN DE BARRA. Ejercicio d e solu ción d e pr ob lem as. Introducción. Para ilustrar el procedimiento descrito veremos un ejemplo de tallado para una máquina típica como la que se muestra a continuación: La máquina de ajuste de barra consiste en un soporte corredizo que se maneja hacia atrás y hacia delante que mueve una luz cortante a través de una barra de metal. Dos abrazaderas cilíndricas sujetan la barra en su lugar y un impulsor semirrotatorio empuja la barra sobre una mesa giratoria al final del ciclo. Supóngase que el operador ha report ado tres problemas que ocurrieron simult áneamente y ante las cuales la máquina estaba operando satisfactoriamente.
Síntomas. 1. El motor del soport e corredizo está lento en ambos sentidos. 2. El cilindro t ransversal est á lent o al excederse. 3. El equipo est á más caliente que de costumbre. Pun t o e inicio. Empiece por el problema fundamental, por ejemplo, el movimiento lento del motor del Instalación y Mantenimiento
soporte corredizo y del cilindro transversal usando el problema de calentamiento como clave. Cuando han ocurrido dos problemas a la máquina no es posible que los dos hayan tenido lugar simultáneamente en el equipo hidráulico. Es más probable que una falla en el equipo hidráulico está ocasionando ambas fallas de la máquina. Por consiguiente, al procedimiento lógico es mirar ambas fallas por turno y llegar a una lista de unidades que pueden ser responsables de dichos síntomas en particular y después mire las unidades comunes de ambas listas, por ejemplo, unidades que pueden causar ambos síntomas.
Falla 1 de la m áquin a. Velocidad lenta del motor del soporte corredizo. Paso 1. El síntoma es de velocidad, por lo tanto, el problema es el Flujo. Paso 2. Consulte el diagrama del circuit o e identifique las unidades y sus funciones. Paso 3. Enliste las unidades que pueden afectar el flujo al mot or de mando del soport e corredizo. (El objetivo de este paso es reducir el número de unidades lo más posible. Sin embargo, es importante no emitir muchos juicios en este nivel ya que es mejor tener una lista mayor que una menor que puede excluir la unidad vital.
152
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Es muy fácil pasar desapercibido un componente cuando se realiza la lista, por lo que para muchos sistemas es más seguro pasar todas las partes de la lista en orden numérico y considerar cada unidad por separado. En relación al diagrama del circuito, las siguientes unidades pueden causar el problema.
No. de unidad y Com entarios: 9. Una válvula de entrada parcialmente cerrada puede liquidar la bomba y por lo tato el sistema del fluido (bajo estas circunstancias la bomba estará probablemente haciendo ruido pero como se menciono anteriormente, no emita juicios en este nivel). 10. Un filt ro de entrada bloqueado puede causar el mismo efecto. 11. La baja potencia de la bomba afectará el soporte corredizo en el motor ya que el flujo al motor no esta regulado por ninguna válvula de control de flujo. 13. Una válvula de cierre parcialment e cerrada también causará el mismo efecto. 16. Una válvula de revisión parcialment e cerrada también causará el mismo efecto. 17. Una válvula de escape que se derrame reduce el funcionamiento efectivo de la bomba. 18. Un filt ro bloqueado en la línea de regreso reducirá el flujo del motor. (Sin embargo
Instalación y Mantenimiento
está colocado una manguera de paso en el filtro por lo que debe estar mal instalado). 20. Puede suponerse que el propósito del acumulador en este sistema es complementar el flujo de la bomba, por lo tanto, una precarga de presión incorrecta puede afectar el flujo del acumulador. 21. Una válvula de aislamiento parcialmente cerrada tiende a reducir el flujo del acumulador y por lo tanto al motor. 22. Una válvula de escape de aire dejada abierta puede reducir el flujo efectivo tanto del acumulador como del motor. 30. Una válvula direccional chorreando “ P” o “T” puede reducir el flujo al mando del motor del soporte corredizo. 31. Igual que en 30. 34. Un derrame excesivo en la línea de derrame de la presión de la válvula de reducción puede reducir el flujo al mando del motor del soporte corredizo. 35. Una reducción en la válvula direccional que controla el mando del mot or del soport e corredizo (causado por virutas grandes, movimiento de carrete incompleto o carrera de pistón de ajuste mal ajustada por ejemplo) puede reducir el flujo al motor. (36 + 37. Aunque una válvula de escape goteando puede afectar el flujo al motor, tienen que ocurrir dos fallas para afectar la velocidad en ambas direcciones, por ejemplo, 36 + 37 o 36 + 38 goteando. Ya que esto es imposible, si es posible algo muy diferente).
153
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
40. Igual que para 30 y 31. 41. Igual que 40. 48. Un motor gastado o dañado que tenga drenaje excesivo puede reducir el flujo efectivo al motor. (49 + 50). De la tarjeta de energetización solenoide puede verse que ni el cilindro transversal ni el impulsor rotativo de ejecución operan al mismo tiempo que el mando del mot or del soporte corredizo, por lo tanto, el derrame en cualquiera de estos dos impulsos no afectará el flujo al Motor O. 51. Debido a que las abrazaderas cilíndricas se sostienen bajo presión cuando el mando del motor del soporte corredizo está operando (refiérase a la tarjeta de energetización solenoide) un derrame a través de los selladores del pistón afectará el flujo al mando del motor del soporte corredizo. 52. igual que en 51.
Falla 2 de la m áquin a. Velocidad lenta del cilindro transversal cuando se extiende. Paso 1. Otra vez el síntoma es de velocidad por lo tanto el problema es de Flujo. Paso 2. Consulte el diagrama del circuit o e identifique las unidades y sus funciones.
Unidad 9 10 11 13 16 17 18 20 21 22 30 31 34 35 40 42
Comentarios Ver falla 1 de la máqui na Ver falla 1 de la máqui na Ver falla 1 de la máqui na Ver falla 1 de la máqu ina Ver falla 1 de la máqui na Ver falla 1 de la máqui na Ver falla 1 de la máqui na Ver falla 1 de la máqui na Ver falla 1 de la máqui na Ver falla 1 de la máqui na Ver falla 1 de la máqui na Ver falla 1 de la máqui na Ver falla 1 de la máquin a Ver falla 1 de la máqui na Ver falla 1 de la máqui na Ver falla 1 de la máqui na
44. La avería de la válvula de revisión de la manguera de paso por ejemplo, cerrada por estar enredada, en la válvula de control de flujo reducirá el flujo al cilindro transversal cuando se extiende. 49. El derrame a través de los selladores del pistón de los cilindros transversales reducirá la rapidez efectiva del flujo al cilindro. 51. Ver falla 1 de la máquina. 52. Ver falla 1 de la máquina.
Paso 3. Enliste las unidades que pueden afectar el flujo al cilindro transversal cuando se extiende.
Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 93. Disposición de la máquina de ajuste de barra. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 94. Diagrama de circuito para máquina de ajuste de barra. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Las unidades comunes de ambas listas, por ejemplo, las unidades que por si mismas pueden causar fallas en ambas máquinas como sigue: 9, 10, 11, 13, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 30, 31, 34, 40, 42, 51, 52. (Por consiguiente, de un t otal de 52 unidades en el sistema la búsqueda se ha reducido a 18 no haciendo más que mirar el diagrama del circuito, subrayando la importancia de ser capaz de identificar y entender el diagrama del circuito) Paso 4. Acomode la lista de unidades en orden de revisión. (El orden en el cual las unidades son revisadas es puramente arbitrario y deberá estar influenciado por experiencias pasadas, arreglo de los componentes, posición de los medidores, etc., sin embargo, algunas unidades serán inevitablemente más fáciles de revisar que otras). (a) Las válvulas de apagado pueden revisarse fácilmente para asegurarse de que están en posición correcta, así, esto puede ser lo primero de la lista – 9, 13, 21, 22. (b) Suponiendo que se han fijado indicadores a los filtros, esto también puede revisarse fácilmente - 10, 18. (c) Un medidor de presión se encuentra fijo a la salida de la bomba por lo que la colocación del compresor de la bomba y la válvula de escape pueden revisarse también fácilmente – 11, 17. (d) Está colocado un medidor de presión a la válvula de reducción 34 por lo que la
Instalación y Mantenimiento
colocación de dicha válvula puede revisarse – 34. (e) Las abrazaderas de los cilindros pueden revisarse para posibles síntomas anormales – 51, 52. (f) Las válvulas direccionales pueden revisarse ahora para cualquier síntoma anormal – 31, 31, 35, 40, 42. (g) Finalmente revise la válvula 16 para síntomas anormales quedando el orden de la lista así: 9, 13, 21, 22, 10, 18, 11, 17, 34, 51, 52, 30, 31, 35, 40, 42, 16. Paso 5. Revisión prelim inar. (Ant es de lanzarse a colocar medidores de presión adicionales, medidores de flujo, etc., o antes de quitar la conexión, hay algunas cosas que pueden revisarse con los instrumentos ya instalados o con los sentidos de la vista, el tact o y el oído . Hasta que no se haya completado este paso es muy fácil pasar por alto lo que a simple vista parece un problema obvio, por ejemplo, mire antes que nada todo lo obvio). Para cada una de las unidades de la lista deben contestarse las siguientes preguntas: ¿Está correcta la unidad? (número de modelo). ¿Está la unidad instalada correctament e? ¿Está la unidad ajustada correctamente? ¿Está correcta la señal externa? ¿Responde la unidad a la señal? ¿Hay algún síntoma anormal (calor, ruido, etc).? 157
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Supóngase que la revisión preliminar para cada unidad se realiza en la abrazadera del cilindro 52, la cual normalmente está caliente. Paso 6. Prueba algo. Habiendo descubierto que una unidad exhiba síntomas anormales como el calor, la unidad puede revisarse más detalladamente refiriéndose a la hoja de prueba de sistema para cilindros: Algo G.1. Supóngase que una vez quitada la conexión del final de la barra del cilindro y presurizado el lado del calibre el fluido derrama de la conexión, por ejemplo, el sellador del pistón está averiado. Paso. 7. La un id ad averiada ha sid o localizada y puede tomarse una decisión como sacar la unidad en el lugar y repararla remplazar la unidad completa llevando la unidad averiada al área de servicio de segunda línea para futuro examen. Paso 8. ¡Piense! Una vez hecha la reparación o reemplazado la unidad debe pensarse tanto en la causa como en la consecuencia de la avería. Suponiendo que los sellos del pistón de cilindro estuvieran dañados, deben contestarse las siguientes pregunt as antes de poner nuevamente en funcionamiento la máquina. ¿Qué causó que se averiaran los sellos? ¿Contaminación? ¿Calor? ¿Sellos equivocados? Instalación y Mantenimiento
¿Instalación incorrecta? ¿Puede haber causado la avería algún efecto en el resto del sistema? ¿Si el sello se rompió entraron partículas de hule en el sistema? ¿Se sobrecalentó el aceite y se oxidó? ¿Se ha ajustado alguna válvula para compensar el derrame y requerirá reajustarse, etc.? Pensando en la causa y la consecuencia de la avería, el mismo problema (o uno que sea consecuencia de éste) pueden prevenirse en el futuro.
Plato s de acop lamient o. Solamente llevar a cabo las mediciones si la máquina está fijamente atornillada a su fu ndament o o bastidor de base. Cada desplazamiento modifica el ajuste anteriormente efectuado. 3.- Base sujetadora porta indicador. 4.- Indicador de carátula 5.- Marcas cada 90°(4) 6.- Girar lenta y simultáneamente las 2 mitades del acoplamiento y cada 90°medir con indicador y un calibre. 7.- Control de la inclinación de los ejes con ayuda de un calibre: a + 0.025 mm en toda la periferia. El desplazamiento del indicador deberá ser de 0.03 mm como máximo en un giro 158
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
completo.
6. Cuidado inserte el nuevo estopero en el final del vástago girando en el sentido del reloj cuando comience a insertarlo. 7. Inserte el estopero dentro del alojamiento. 8. Reemplace el reten circular o el plato frontal y apriete los tornillos.
Figura 95.
Sello de estopero del vástago y camisa. Para remplazar los empaques del estopero del vástago. 1. En la mayoría de los casos hay un reten circular en la tapa frontal, quite los tornillos y la brida junto con el reten. 2. Retire el reten circular o la brida la cual retiene el estopero. 3. Retire el estopero, para evitar la fricción inserte un desarmador en la ranura exterior, empuje firme, pero suavemente. 4. Limpie el alojamiento del estopero de la tapa frontal. 5. Lubrique dentro del alojamiento del estopero y coloque el nuevo estopero empaquetado.
Instalación y Mantenimiento
Figura 96.
Pist ón y f inal del vást ago. Para remover el pistón del manguito del vástago (Método de Loctite) 1. Calentar el pistón y vástago 400°- 450° F. 2. Desensamblar mientras esta caliente, usar llave de nariz.
159
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
3. Sacar pistón girando en sentido puesto de las manecillas del reloj.
Para remo ver el insert o d el vást ago. 1. Calentar vástago e inserto a 400° -450° F. 2. Desenroscar mientras esta caliente.
Figura 97. Barrenos para extracción.
Para camb iar sellos de las t apas. 1. Quite las tuercas de fijación de las tapas del cilindro. 2. Quite la tapa front al y posterior del cilindro. 3. Vacié el contenido de la camisa y limpie perfectamente t odas las partes, también las ranuras de las tapas. 4. Tod os los sello s R2, LR2 y HR2 suministrados son del tipo teflón; sin embargo no están dimensionados igual
Instalación y Mantenimiento
que las juntas anteriores. Estas pueden ser conformadas con la comisa y tapas. 4a. Cuando instale arosellos del tipo sello para series R2, LR2 y HR2 desde 1 ½” hasta 5” de diámetro, ajuste perfectamente. Aplique suficiente grasa de tal forma que permanezca dentro de la ranura. 5. Cuando instale sello de continuidad para las series R2, LR2 y HR2 para 6” y superior de diámetro y para N2, N3, LN3, N5 y N7 y para todas las medidas de alojamient o, inserte con precaución para evitar el sobre estiramient o; este seguro de empatar las punt as del sello con la finalidad de lograr sello completo. Mant enga unidas las puntas y en su lugar con un dedo, mientras inserta el resto del empaque con lastra mano, evite el alargamiento, que se tuerza o que se salga de la ranura cuando lo instale. Asegúrese que la junt a este bien colocada dentro de la ranura y cubra todo el diámetro. 6. Vuelva armar el cilindro. Apriete las tuercas de fijación de las tapas. 7. Apriete las tuercas dando el orden del muro y el toque apropiado. 8. Cheque el apriete en el mismo orden.
Para camb iar los em paq ues del p ist ón . 1. Quite las tuercas de fijación de las tapas del cilindro. 2. Quite la tapa front al y posterior del cilindro.
160
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 98.
3. Vacié el contenido de la camisa y limpie perfectamente todas las partes, también las ranuras de las tapas. 4. Qu it e l os em paq ues d el pist ó n observando la posición del labio. 5. Monte los empaques nuevos dentro de la ranura del pistón. Cuidar el sentido del labio . No dañarlo s, ni girarlos al montarlos.
7. Vuelva armar el cilindro. Apriete las tuercas de fijación de las tapas. 8. Apriete las tuercas dando el orden del muro y el toque apropiado. 9.
Cheque y apriete en el mismo orden.
6. Meta el pistón y el vástago dentro de la camisa, cuidar de no dañar el labio de los empaques.
Instalación y Mantenimiento
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ELECTROM ECÁNICO Mant enimient o Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
PRÁCTICAS DE EJERCICIO Y LISTAS DE COTEJO Portafolios de evidencias
Desarrollo de la Práctica Unidad de aprend izaje: 3
Práctica número: 4
Nombre: Mantenimiento correctivo de equipos hidráulicos. Propósito: Al finalizar la práctica el alumno realizará el mantenimiento correctivo de equipos hidráulicos utilizando la herramienta necesaria para su funcionamiento ópt imo. Escenario: Taller mecánico Duración: 20 hrs.
Materiales •
Refacciones.
Maquinaria y Equipo • • • • • • •
Instalación y Mantenimiento
Equipos hidráulicos . Equipo de protección. Instrumentos de medición Equipo de seguridad personal. Compresor.
Herramient a •
Herramientas manuales.
162
ELECTROM ECÁNICO Mant enimient o Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
Procedimiento Aplicar las medidas de seguridad e higiene. Utilizar la ropa y equipo de trabajo. Seleccionar la herramienta y equipo de trabajo. Identificar el equipo hidráulico a reparar. Cort ar la energía del sistema a reparar. Interpretar el manual del fabricante para desarmar el equipo hidráulico. Desarmar el equipo hidráulico con la herramienta específica. Identificar la falla en el equipo hidráulico. Verificar si la pieza dañada tiene reparación o es necesario sustit uirla. Reparar la pieza dañada de ser posible con la herramienta específica. Seleccionar la pieza dañada en el catálogo del fabricant e en caso de ser necesario. Montar la pieza reparada o remplazada siguiendo las especificaciones del catálogo del fabricante. Restablecer la energía del sistema Limpiar y guardar la herramient a e instrumentos de medición ut ilizados en la práctica. Limpiar el área de trabajo al finalizar la práctica.
Instalación y Mantenimiento
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ELECTROM ECÁNICO Mant enimient o Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
Lista de cotejo de la práctica número 4 Mant enimiento correctivo de equipos hid ráulicos. Fecha:
Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una por el alumno durante su desempeño.
ü
aquellas observaciones que hayan sido cumplidas
Desarrollo 1. Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. 2. Utilizó el equipo de prot ección personal. 3. Seleccionó la herramienta y equipo de acuerdo al mantenimiento a realizar. 4. Identificó el elemento a darle mantenimiento. 5. Cort ó el suministro de energía del área de trabajo. 6. Int erpretó el manual de fabricante para desarmar el elemento a darle mantenimiento . 7. Desarmó el elemento con la herramienta específica. 8. Identificó la falla del elemento a darle mantenimiento. 9. Verificó si la pieza dañada tenía reparación o era necesario sustituirla . 10. Reparó la pieza dañada de ser posible con la herramienta específica. 11. Seleccionó la pieza dañada en el catálogo del fabricante en caso de ser necesario.
Instalación y Mantenimiento
Sí
No
No aplica
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ELECTROM ECÁNICO Mant enimient o Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
12. Montó la pieza reparada o remplazada siguiendo las especificaciones del fabricante. 13. Restableció la energía eléctrica del área de trabajo. 14. Limpió y guardó la herramienta utilizada. 15. Limpió el área de trabajo. Observaciones: Docente: Hora de inicio: Hora de términ o: Evaluación:
Instalación y Mantenimiento
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ELECTROM ECÁNICO Mant enimient o Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
Desarrollo de la Práctica Unidad de aprend izaje: 3
Práctica núm ero: 6
Nombre: Pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento. Propósito: Al finalizar la práctica el alumno realizará las pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento de maquinaría y equipo electromecánico . Escenario: Taller mecánico Duración: 3 hrs.
• • •
Materiales Planos eléctricos . Diagramas de conexión.
Instalación y Mantenimiento
Maquinaria y Equipo • Equipo de protección. • Instrumentos de • medición. • Equipo de seguridad • personal.
•
Herramient a Herramientas Manuales.
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ELECTROM ECÁNICO Mant enimient o Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Procedimiento Aplicar las medidas de seguridad e higiene. Utilizar la ropa y equipo de trabajo. Seleccionar la herramienta y equipo para las pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento. Identificar los puntos donde se realizarán las mediciones. Realizar las mediciones de volt aje en los punt os establecidos con el instrumento requerido. Realizar las mediciones de corriente en los puntos establecidos con el instrumento requerido. Realizar las mediciones de resistencia en los puntos establecidos con el instrumento específico. Realizar las mediciones de potencia en los puntos establecidos con el instrumento específico. Realizar las mediciones de velocidad en los puntos establecidos con el instrumento específico. Realizar las pruebas de funcionamiento en los puntos establecidos. Interpretar los result ados de las pruebas realizadas. Elaborar reporte de las pruebas y reparaciones hechas al sistema. Limpiar y guardar la herramienta e instrumentos de medición utilizados en la práctica. Limpiar el área de trabajo al finalizar la práctica.
Nota: Esta práctica se repetirá después de las prácticas 2, 3, 4 y 5.
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ELECTROM ECÁNICO Mant enimient o Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
Lista de cotejo de la práctica número 6 Pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento. Fecha:
Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una el alumno durante su desempeño.
ü ü
aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por
Desarrollo 1. Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. 2. Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 3. Seleccionó la herramienta y equipo para las pruebas eléctricas y de funcionamiento de un sistema eléctrico. 4. Identificó los puntos donde se realizaron las mediciones. 5. Realizó las mediciones de voltaje en los puntos establecidos con el instrumento específico. 6. Realizó las mediciones de corriente en los puntos establecidos con el instrumento específico 7. Realizó las mediciones de resistencia en los punt os establecidos con el instrumento específico. 8. Realizó las mediciones de pot encia en los puntos establecidos con el instrumento específico 9. Realizó las mediciones de velocidad en los puntos establecidos con el instrumento específico. 10. Realizó las pruebas de funcionamiento en los puntos establecidos. 11. Interpretó los result aos de las pruebas realizadas
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Sí
No
No aplica
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ELECTROM ECÁNICO Mant enimient o Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
12. Elaboró reporte de las pruebas y reparaciones hechas el sistema. 13. Limpió y guardó la herramienta e instrumentos de medición utilizados en la práctica. 14. Limpió el área de trabajo al finalizar la práctica. Observaciones: Docente: Hora de inicio: Hora de términ o: Evaluación:
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
RESUM EN En este capítulo se pusieron las bases para identificar las fallas más comunes que se presentan en los equipos hidráulicos, así como los materiales y refacciones. Se señaló que las fallas más comunes son las relativas a los controles, las bombas, las válvulas y las tuberías. Se estudiaron las características y los criterios de selección de los materiales y de las refacciones.
de fallas, sustitución de piezas y armado; también se estudió cómo realizar las pruebas eléctricas, mecánicas, de funcionamiento y cómo realizar los ajustes. En el siguiente capítulo el alumno será evaluado sobre cómo realizar el mantenimiento correctivo de equipos de refrigeración y aire acondicionado.
Se estudió cómo proceder a la reparación de las fallas, mediante el desarmado, detección
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIM IENTOS 1. ¿Cuáles son las principales causas de falla en un sistema hidráulico? 2. ¿Para los equipos de control del equipo hidráulico, cuáles son las fallas típicas? 3. Los problemas en los equipos hidráulicos se deben principalmente a... 4. ¿En qué componentes del sistema hidráulico es necesario llevar a cabo las pruebas de funcionamiento?
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
4
EQUIPOS DE REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO
Al finalizar el capítulo, el alumno será capaz de realizar el mantenimiento correctivo de equipos de refrigeración y aire acondicionado.
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE Curso-Mó dul o Ocupacion al
Unidad de Aprendizaje
Result ados de Aprend izaje
1. Mot ores y Generadores Eléctricos. 29 hrs.
Mantenimiento Correct ivo de Maqu inaria y Equipo Electromecánico
2. Equipos y Sistemas Neumáticos. 29 hrs.
126 hrs.
3.Equipos y Sistemas Hidráulicos. 29 hrs.
4. Equipos de refrigeración y aire acondicionado. 29 hrs.
Instalación y Mantenimiento
4.1. Identificar las fallas más comunes que se presentan en los equipos de refrigeración y aire acondicionado, así como los mat eriales y refacciones. 14 hrs. 4.2 Realizar el mantenimiento correctivo y pruebas de funcionamiento a equipos refrigeración y aire acondicionado. 6 hrs.
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
SUMARIO Ø
Fallas más comunes en equipos de refrigeración y aire acondicionado.
Ø
Materiales y refacciones.
Ø
Procedimiento para reparación de fallas. Pruebas.
Los principios generales de la refrigeración se aplican a los aparatos acondicionadores de aire, pues lo único que cambia es el interior de la cámara refrigeradora, la que en este caso viene a ser el recinto que se trata de acondicionar.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
Sería una tarea prácticamente imposible tratar de documentar la causa y la solución de cada posible falla que pueda ocurrir incluso en el sistema de refrigeración o aire acondicionado más sencillo.
4.1. Identificar las fallas más comunes que se presentan en los equipos de refrigeración y aire acondicionado, asi como los materiales y refacciones.
Para corregir las fallas que presentan los componentes del sistema, primero mencionaremos cuáles son las principales causas de falla:
Ø
4.1.1. FALLAS MÁS COMUNES EN EQUIPOS DE REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO.
1. Fugas principalmente. 2. Controles atascados. 3. Sensores sin respuesta. 4. Baja compresión del compresor.
Observación P Identificar
las fallas más comunes de los equipos de aire acondicionado y de refrigeración, sobre todo las relativas a los controles, c o n d e n s a d o r e s , evaporadores, compresores, válvulas y tuberías, y elaborar un resumen.
El refrigerador es un recipiente en el que pueden almacenarse alimentos a una temperatura lo suficientemente baja como para retrasar el proceso natural de descomposición de las materias orgánicas. Instalación y Mantenimiento
· Co nt r oles. Para los equipos de control del sistema las fallas típicas son: a. No hay detección. b. No regula temperatura. c. No regula presión. d. No regula humedad. Desde este punto de vista funcional, los controles automáticos sirven en calentamiento, enfriamiento y equipo de aire 174
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acondicionado con el fin de mantener la temperatura, humedad, movimiento de aire y presiones adecuadas dentro de las gamas de condiciones deseadas. La acción general de un sistema de control, está esquemáticamente representado en la siguiente figura.
Figura 99.
El equipo bajo control consta de equipo de calefacción o enfriamiento directo o ventiladores o bombas, los cuales actúan directamente para conseguir aproximadamente el resultado deseado. El equipo en sí mismo puede proveerse con límite de control que opera cuando el equipo llega a proporcionar la más alta o la más baja temperatura (o presión) o cuando carece del medio de trabajo apropiado y muestra qué protección es la necesaria. El límite de control retroalimenta sus instrucciones al control actuador y la operación es detenida. La retroalimentación del equipo en sí mismo produce un resultado final haciendo operar el dispositivo regulador. Por ejemplo, cuando en un cuarto se ha conseguido la temperatura deseada las señales del regulador, cortan o reducen la capacidad del equipo de calefacción, porque han sido satisfechas las necesidades requeridas en le espacio.
En la Figura, el elemento responsivo o regulador , que también puede ser llamado fuente actuadora está en posición de interruptor. El regulador es el responsable de hacer los cambios en la temperatura, presión, humedad o alguna ot ra característica que tenga que ser controlada.
El ejemplo del simple dispositivo de calefacción del párrafo anterior representa lo que esencialmente sucede en cualquier sistema completamente automático. En resumen, se encuentra en cada uno de tales sistemas:
La reacción del regulador, es transmitida al control actuador, que en algunas ocasiones es llamado actuador. El control actuador inicia y para (o ajusta) la operación del equipo controlado en respuesta a las órdenes del regulador. Los controles actuadores son dispositivos tales como compuertas reguladoras, relevadores o paquetes electrónicos con sus circuitos correspondientes.
(b) Un dispositivo actuador (control actuador o actuador) que controla al equipo,
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(a) Un dispositivo sensible (regulador) ,
(c) Un dispositivo limit ador o prot ector (límite de control), con sus elementos arreglados para retroalimentar un efecto a las otras partes del sistema.
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Figura 100. Sistema sencillo de refrigeración consiste en un serpentín de refrigeración en donde hierve el líquido; un compresor que comprime el vapor a una presión mas alta, un condensador que enfria el vapor y lo vuelve líquido otra vez y un receptor de líquido.
Reguladores. Antes de atender los detalles de los sistemas de control es deseable tener una discusión de los elementos reguladores. La mayoría de los reguladores o elementos de regulación son termostatos, hidrostatos o dispositivos sensibles a la presión. Un termostato es un elemento de control que responde directamente a los cambios de la temperatura. Estas respuestas pueden ser tales que pongan en acción a otros circuitos en los cuales se tengan válvulas de reposición, compuertas reguladoras o algún otro equipo de flujo. Los hig rostat os o hum idi st ato s son dispositivos reguladores que responden a los cambios de la húmeda relativa en un espacio dado o en un ducto de suministro. Los elementos higroscópicos frecuentemente constan de un pelo humano muy fino o de madera permeable o de materiales compuestos que responden a los cambios de humedad cambiando su longitud o de ciertas sales higroscópicas que responden en Instalación y Mantenimiento
virtud de un cambio en su conductividad eléctrica. Cont roles que actú an (act uado res). El actuador en un sistema de control es el dispositivo que actúa y lleva al resultado final deseado a través del medio fluido empleado para ello. El elemento más usado para el control del flujo de un fluido es una válvula (o una compuerta reguladora). La cantidad de fluido fluyendo hacia o de un dispositivo depende del tamaño o abertura del orificio variable de una válvula de control. Una válvula de control o compuerta reguladora) generalmente es operada por un motor eléctrico o un solenoide eléctrico por un diafragma de fuelles neumáticos.
· Co n d en sad o r es. a. Fugas. b. Baja presión en el condensador. 176
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c. Tuberías obstruidas. d. No condensa por problemas de temperatura. e. Flujo insuficiente de circulación forzada de agua o aire. f. Corrosión en el metal. Las unidades condensadoras para refrigeración son construidas de muchas formas y diseños. La tendencia es usar tubos con coraza en posición horizontal o vertical. Estos condensadores son similares en apariencia a los evaporadores de tubos en cubierta y la circulación por dentro de los tubos puede ser en un solo paso o en pasos múltiples. Los cabezales de los condensadores deben ser fácilmente removibles para la limpieza del sarro y desechos que se acumulan en el lado del agua. Los condensadores de doble tubo fueron extensamente usados; el agua pasa por el interior de los tubos y el vapor refrigerante se condesa en el espacio que se tiene entre los dos tubos. Estos son muy efectivos, pero requieren juntas muy elaboradas en los extremos de cada tubo para su conexión. Para los llamados condensadores de tipo atmosférico, el agua baja pasando por el exterior de los tubos, los cuales están instalados en el exterior, generalmente en el techo del edificio; en la actualidad raras veces se colocan debido a la gran superficie que requiere su instalación. Los condensadores evaporativos son muy efectivos, tienen superficies con aletas, se regula el agua atomizada que se utiliza y se Instalación y Mantenimiento
tiene circulación forzada el agua y el aire. En la Figura se muestra un tipo de condensador evaporativo. En este condensador, el vapor (caliente) del compresor se suministra a un banco de tubos con aletas encerradas en un gabinete metálico. Una bomba circula el agua desde un depósito en el fondo del gabinete y la atomiza sobre los tubos mojados. Los ventiladores hacen circular grandes cantidades de aire por la parte inferior del gabinete. Dicho aire sube rodeando los tubos mojados del condensador y se evapora en el aire una parte del agua. La humedad en las superficies y la rapidez con el aire se mueve produce una transferencia de calor muy efectiva, permitiendo una gran capacidad de condensación en un espacio muy compacto. En una torre de enfriamiento en la que el agua fluye hacia abajo y el aire hacia arriba, la temperatura del agua de enfriamiento puede aproximarse a la temperatura del bulbo húmedo del aire que entra en la torre. En un condensador evaporativo el agua atomizada que es de recirculación sale por la parte inferior a temperatura cuyo valor está entre la temperatura del bulbo húmedo del aire original y la temperatura a la cual el refrigerante se condensa en los tubos.
· Ev ap o rad o res. a. Fugas. b. Baja presión en el evaporador. c. Tuberías obstruidas. 177
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d. No enfría. e. Flujo incorrecto por corrosión interna.
Los evaporadores en refrigeración se clasifica de acuerdo con la forma en que son usados –expansión directa o expansión indirecta. Un evaporador directo es aquel en el cual el refrigerante hierve en los serpentines del evaporador, y por contacto directo enfría el aire o a la sustancia que está siendo refrigerada. En un evaporador de expansión indirecta, el agua salmuera u otro medio usado, se enfría por el refrigerante y este medio es bombeado o suministrado para quitar la carga térmica del aire o de algún otro producto. Ambos sistemas tienen vent ajas. En sistemas de baja temperatura, la salmuera se entrega desde un punto central a los diferentes puntos donde se le necesite. Constituye a menudo una desventaja el equipo extra usado en la expansión indirecta y las temperaturas bajas necesarias en el evaporador para mantener ciertos productos a la temperatura del aire cuando también puede usarse expansión directa. Para acondicionamiento de aire donde las temperaturas raras veces son menores de 32ºF se adopta el agua como portadora para la expansión indirecta. La salmuera es universalmente empleada para refrigeración de bajas temperaturas. La salmuera empleada es hecha de cloruro de calcio (Ca Cl 2) en concentraciones adecuadas para evitar congelamiento.
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Además de las salmueras de sal se usan como portadores varios glicoles, porque éstos pueden permanecer en forma líquida para temperaturas de –40ºF y aún a menos temperaturas. Entre los glicoles más extensamente usados están el etileno y el propileno. Tanto salmueras como glicoles deben proporcionarse con inhibidores para evitar corrosión interna del metal . Los evaporadores de tubo en coraza pueden ser construidos soldando los entremos (placas con agujeros) a la cubierta tubular (cilindro) y rolando o soldando los tubos pequeños en las placas extremas para evitar el abocardado de los mismo. La Figura 101 es una fotografía que muestra en detalle el extremo de un evaporador mostrando el espesor de la cubierta tubular y la colocación de los tubos para la operación de rolado. Para este tipo en particular los tubos son estriados (aletas) a lo largo del evaporador para presentar una mayor superficie de transferencia de calor al refrigerante en ebullición, pero dejando intacto un tramo corto en los extremos para poder efectuar su rolado. El diámetro exterior de las aletas no deberá exceder el diámetro de los tubos en los extremos, a fina de que el cambio de tubos no presente dificultades. Los pernos roscados mostrados en la figura son para sostener el cabezal en su lugar y éste es colocado herméticamente contra las cubiertas en los extremos, las cuales están con empaques atornilladas con las tuercas mostradas en la Figura 109.
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· Co m p r eso res. a. Pérdida de compresión. b. No controla la presión en el sistema. c. Existen fugas entre la descarga y la admisión. d. Fugas en las tuberías de control.
Figura 101. fotografía de un corte y cubierta del extremo de un evaporador de tubos.
Figura 102. Evaporador Carrier de tubos en coraza.
Com pr esor es recipro cant es. Se usan compresores reciprocantes y centrífugos. Los compresores centrífugos usan refrigerantes de baja presión (tipo vacío) y generalmente son de capacidades altas, 75 ton o más de refrigeración. Las máquinas reciprocantes son más usadas y la capacidad de las mismas es desde fracción de tonelada a más de 100 ton por unidad. Estas máquinas se construyen como unidades verticales u horizontales, con modificaciones en unidades, con cilindros radiales y disposición de los cilindros en X o Y.
Figura 103. Diseño de un evaporador inundado, alimentado con válvula de expansión de flotador. Instalación y Mantenimiento
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La mayoría de estas unidades son de acción simple, las unidades de doble acción (el refrigerante es comprimido por ambos lados de pistón) generalmente son del tipo horizontal. La velocidades de pistones en compresoras de cualquier tipo raras veces exceden de 700 pies por min., y en general tiene valores mucho menores. La figura muestra un tipo de compresor de refrigeración usado para amoniaco, el cual ha sido ampliamente empleado desde antes de que los refrigerantes halocarburos llegaran a emplearse tan extensamente como lo son en la actualidad; éste es de dos cilindros y de acción simple. Las válvulas de succión y la descarga en este compresor están actuadas por resortes y son válvulas de movimiento vertical diseñadas para responder a las diferentes presiones que se tengan en los dos lados de la válvula. Las válvulas de succión están localizadas en la cabeza (part e superior) del pistón y en el otro lado el pistón hacia el cárter del cigüeñal, se tiene la succión del vapor.
Cuando El pistón se mueve hacia abajo se cierra la válvula de descarga y la presión arriba del pistón se reduce a la presión del vapor de succión (carácter del cigüeñal). Cuando ocurre esta disminución de presión, las válvulas de succión son elevadas de sus asientos por la diferencia de presiones, pasando entonces vapor hacia el cilindro arriba del pistón. Este vapor se comprime cuando el pistón inicia su carrera hacia arriba cerrando herméticamente las válvulas de succión contra sus asientos . La presión se incrementa al ir subiendo el pistón y las válvulas de descarga en la cabeza del cilindro se abren levantándose de sus asientos cuando esta presión excede a la del condensador y el vapor comprimido para entonces hacia el condensador. El cabezal interior del cilindro es sostenido por resortes muy f uertes, de tal manera que si se tuviera una porción de líquido arriba del pistón el cabezal cedería lo suficiente para evitar un daño serio. Esto permite cerrar
Figura 104. Compresor para refrigeración tipo vertical de dos cilindros y de acción simple.
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Figura 105. Unidad compresora centríf uga Carrier.
el claro entre los pistones y el cabezal del cilindro, lo cual es necesario para una operación eficiente.
Com pr esores cent rífu go s. Los compresores centrífugos están más limitados en la gama de presiones que desarrollan con respecto a los compresores reciprocantes, pero manejan efectivamente grandes volúmenes de gases y pueden manejar los llamados refrigerantes de vacío incluyendo el vapor de agua. La Figura 105 muestra una unidad compresora centrífuga diseñada para refrigerantes de vacío tal como el refrigerante –11. El refrigerante se vaporiza en el evaporador, que se muestra en la parte izquierda inferior, al absorber el calos de la salmuera o del agua que fluye a través de lo tubos. Instalación y Mantenimiento
El vapor pasa a través de placas eliminadoras, las cuales regresan cualquier líquido que ahí se tenga hasta el lado de succión del primer paso del compresor centrífugo a través del cual pasa el vapor a velocidad muy aumentada por la rotación del impulsor. A la salida del vapor de este primer paso debido al ensanchamiento interior , se tiene difusión del mismo, lo que hace se disminuya su velocidad y aumente su presión. Se tienen incrementos adicionales de presión después de pasar a través de un segundo paso. Puede n tenerse dos o más pasos dependiendo de la presión que se necesite o bien se pueden tener unidades múlt iples colocadas en serie. El vapor comprimido entra al condensador por la parte superior izquierda y al pasar sobre los tubos de agua fría se condensa saliendo líquido por el otro extremo del condensador. El líquido de alta presión pasa 181
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después a expansionarse en dos pasos: primero se tiene una válvula de flotador, (de diseño similar a una trampa de vapor con flotador) que hace baja la presión de succión del segundo paso y entonces el líquido que queda se expande a través de un segundo flotador, alimentando líquido a la presión
del evaporador. La condición expansión en dos pasos se justifica pues economiza potencia, ya que el gas formado en la expansión del primer paso únicamente tiene que aumentar su presión de la presión intermedia y no de la presión del evaporador.
Figura 106. Vista en corte de un compresor centrífugo York.
· Válvu las.
f. Elementos de sello rotos o desgastados.
a. Fugas.
Las válvulas de expansión manuales son muy simples, el vástago de las mismas termina en forma de punto o de cono y son operadas a mano para suministrar la cantidad adecuada de refrigerante.
b. No opera la válvula. c. Flotadores pegados (según sea el caso) para trampas de vapor. d. Tubos termostáticos sin sensibilidad. e. Diafragmas en mal estado. Instalación y Mantenimiento
Las válvulas automáticas de flotador en el lado de la alta presión son instaladas en tuberías con trampas de vapor operadas con flotador y entregan todo el líquido que viene 182
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del condensador hacia le evaporador. La carga de refrigerante en un sistema con válvula de flotador, en el lado de lata presión debe ser tal que el líquido pueda almacenarse en el evaporador, sin peligro de enviar burbu jas de líquido hacia el compresor. Las válvulas automáticas de flotador en el lado de baja presión operan para mantener un nivel definido en un evaporador de tipo inundado. La cámara de la válvula es igualada al evaporador conectando tubos por arriba y por abajo y es colocada aproximadamente al nivel del líquido que se tiene en el evaporador. Al vaporizarse el refrigerante, en el evaporador baja el nivel del flotador y permite la entrada de líquido al evaporar hasta llegar a tener el nivel adecuado. Las válvulas de expansión térmica son de varios tipos; pero en todas se tiene un bulbo termostático sujeto al tubo de succión o mont ado interiormente en dicho tubo, el cual reacciona con la temperatura del gas en la succión a la salida del evaporador. Si la velocidad del flujo refrigerante hacia el evaporador es inadecuado, se indicará una temperatura del refrigerante en la salida y es mucho mayor que la temperatura de saturación de refrigerante en el evaporador. Esta temperatura relativamente alta hace reaccionar le fluido del bulbo termostatito aumentando su presión. Este aumento de presión se transmite a los fuelles o cámaras de diafragmas operando contra la resistencia de un resorte y empujando el vástago para abrir la válvula de aguja del refrigerante dejando pasar una cantidad mayor de líquido. Estos controles pueden ajustarse después de efectuada la
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instalación o pueden ser ajustados antes de la instalación a una temperatura definida. Puede ser necesario dar un sobrecalentamiento de 3 a 20º al flujo a las velocidades que se tengan. Generalmente el fluido termostático usado en el bulbo es el mismo refrigerante que se utiliza en el sistema (así se usa amoniaco líquido en el bulbo de la válvula de expansión para un sistema de amoniaco). La figura es una sección a través de ducha válvula. Las válvulas automáticas con diafragmas de expansión (tipo de presión constante) tienen diafragmas conectados a resortes que están actuados por la presión del evaporador (figura 107). Una disminución de esta presión sobre el diafragma no puede evitar que el resorte más alejado t enga movimiento y se utiliza este movimiento para aumentar la abertura reducida de la válvula, lo que permite un mayor flujo de refrigerante. Este tipo de válvula opera para conservar esencialmente constante la presión en la succión y se llama válvula de presión de regreso constante. Las válvulas automáticas operadas eléctricamente son también usadas como válvulas de expansión y están conectadas a circuitos de relevación controlados termostáticamente. En las mismas, generalmente, se tiene un solenoide que mantiene abierta la válvula contra un resorte, el que cierra las válvulas al interrumpirse el circuito eléctrico.
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Figura 107. Válvula de expansión termostática.
· Tu b er ías. a. Fugas en las uniones. b. Fracturas, fisuras o aplastamientos. c. Obstrucción en los accesorios y tuberías de control y paso. En los sistemas de calefacción, así como también en los de enfriamiento, es necesario transportar el medio empleado para ello desde la fuente de energía hasta el punto de utilización. Se emplean tuberías para transportar el medio a través de todo el sistema, excepto cuando el medio emplea es aire de baja presión, en cuyo caso tanto para sistemas de calefacción como de aira acondicionado se utilizan ductos que son construidos de lámina metálica de pared ligera. Los sistemas de vapor y de agua caliente, en contraste con los sistemas de aire caliente, son conocidos como sistemas húmedos. Instalación y Mantenimiento
El acero es el metal más comúnmente usado en tuberías para uso industrial (el hierro vaciado también se usa, pero con menor frecuencia). Tubos estándar de acero (cédula 40), así como también de dos tipos de pared más pesada: extrafuerte (cédula 80) y doble extra fuerte (para servicio de alta presión). La tubería de acero se emplea con uniones roscadas o, en algunos casos, soldadas, para líneas de vapor y para sistemas de calefacción con agua caliente. Al usar uniones roscadas es deseable abocardar los extremos del tubo para eliminar las rebabas y la posibilidad de tapar parcialmente el interior del tubo. Al no hacer esto, los cálculos de pérdidas de fricción no son correctos. Al usar tubos de acero para sistemas de suministro de agua, se usan tuberías galvanizadas, las cuales son de acero y cubiertas con una capa de zinc para protegerla de la corrosión. Tal cubierta evita la corrosión (moho) por bastante tiempo. 184
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Figura 108. Válvula de expansión del t ipo de presión constant e (esquema).
4.1.2. M ATERIALES Y REFACCIONES. Investigación documental PInvestigar
documentalmente las características y criterios de selección de los materiales y refacciones para reparar fallas, y hacer un resumen
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En esta sección es posible mencionar que los materiales y refacciones para la reparación de un sistema de refrigeración o aire acondicionado son muy diversos y por esta razón se realiza una tabla que permita agrupar elementos.
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· Características.
M ATERIALES HERRAMIENTAS
GASES SOLVENTES CONSUMIBLES SELLADORES LUBRICANTES
CARACTERÍSTICAS - SEGUETA DE ARCO CON HOJA - ACODADOR EXTERIOR DE RESORTE - CALIBRADORES INTERNOS - LIMA - REGLA DE ACERO - JUEGO FLEER - CEPILLO DE ALAMBRE - SOPLETE PARA SOLDAR - LLAVES VARIAS, ASTRIADAS Y ESPAÑOLAS - PROBADOR DE PESO MUERTO - JUEGO DE PESAS - DESARMADORES - MARTILLOS - PINZAS, PIRÓMETROS, TERMÓMETROS Y MANÓMETROS DE PRUEBA - REFRIGERANTES DE ACUERDO AL EQUIPO - LÍQUIDOS DE LIMPIEZA, QUE PUEDEN SER DERIVADOS DEL PETRÓLEO COMO GASOLVENTE DIESEL. ASÍ COMO AGUA Y JABÓN. - TRAPOS, ESTOPA, BROCHAS, LIJA - EMPAQUES GRAFITADOS - ACEITES Y GRASAS PARA TRABAJAR A BAJAS TEMPERATURAS
SOLDADURAS Y PASTA
REFACCIONES
CARACTERISTICAS
TUBERÍA
- COBRE BLANCO - COBRE DURO
CONEXIONES
- TES, CODOS, NIPLES, COPLES
VÁLVULAS
- DE LÍNEA DE DESCARGA - DE LÍNEA DE SUCCIÓN - DE LÍNEA DE LÍQUIDO
KIT DE REPARACIÓN DE COMPRESOR MANÓMETROS - DE TUBO DE BOURDON RANGOS SEGÚN FABRICANTE
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· Criterios de Selección . Para establecer un criterio de selección de las refacciones y materiales a utilizar debemos primero observar las siguientes recomendaciones.
En esta sección se dan los pasos más recomendables a seguir en la reparación de los componentes dañados del sistema de refrigeración o aire acondicionado.
1. Donde se ubica la falla del sistema de refrigeración o aire acondicionado.
· Desar m ad o y Ar m ad o y Sust it ución de p iezas.
2. Que elementos intervienen en la falla.
En la refrigeración mecánica, la compresora actúa como bomba para transferir calor de una sección del sistema a otra. La función básica de la compresora es hacer pasar el refrigerante del evaporador al condensador. La temperatura y la presión serán tales que el refrigerante gaseoso se enfriará, cederá su calor latente y volverá a licuarse.
3. Las características del elemento a reparar. 4. El tipo de montaje. 5. Si la reparación es parcial o total. 6. Cuáles son los elementos a cambiar.
RESULTADO DE APRENDIZAJE 4.2. Realizar el mantenimient o correctivo y pruebas de funcionamiento a equipos de refrigeración y aire acondicionado.
4.2.1. PROCEDIM IENTO PARA REPARACIÓN DE FALLAS Realización del ejercicio P Realizar
la práctica 5 “Mantenimiento correctivo de equipos de refrigeración y aire acondicionado” .
Las compresoras de refrigeración por lo común se clasifican en tres grupos: alternativas, giratorias y centrifugas. Compresora alternativa es la que hace que se desplace un refrigerante por el sistema, por medio de pistones que ascienden y descienden en un cilindro. Una compresora giratoria utiliza hojas selladas fijas a un eje giratorio, para hacer que el refrigerante circule por el sistema. Una compresora centrífuga, utilizada en las grandes instalaciones, impulsa el refrigerante por medio de hélices de alta velocidad. En esta unidad veremos los aspectos mecánicos de la compresora alternativa. Cómo desmontar y volver a montar una compresora alternativa.
Herrami ent as y M at eriales - Compresora alternativa.
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- Sacarruedas.
Procedimientos
- Llave de cubo, 12 pulgadas (30.48cm.).
A) Cómo desmontar la compresora.
- Calibre de profundidad.
1. El instructor asignará una compresora para este fin.
- Calibre interno. - Calibre externo. - Llave ajustable, 2 pulgadas (5.08 cm.). - Lima triangular. - Regla de acero, 12 pulgadas (30.48 cm.). - Destornillador o desarmador. - Mazo de fibra.
2. Usen trapos para limpiar la parte exterior de la compresora, hasta que quede impecable. 3. En la tabla de datos se incluyen toda la información sobre la marca y el tipo de la compresora. 4. Consíganse una caja apropiada en la que puedan ir poniendo las piezas, conforme las vayan retirando de la compresora.
- Trapos de limpieza.
Figura 109. Sección de cort e transversal de una compresora alternat iva. Instalación y Mantenimiento
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5. Pongan la compresora en una abrazadera apropiada o un tornillo de banco y redren el volante.
para determinar el franqueo entre el pistón y la cabeza. Tomen nota de ese franqueo.
a) Usen la llave ajustable para aflojar la tuerca hexagonal al extremo del eje. b) Con el saca ruedas, aflojen el volante. c) Retiren la tuerca hexagonal, las arandelas (planas y de enclavamiento), el volante y la cajera. Midan cada una de esas piezas con la regla de acero y pónganlas en la caja para piezas. Anot en t od as la medicines en la tabla de datos. 6. Con la llave apropiada, aflojen los tornillos de cabeza hexagonal de la cabeza del cilind ro. Después de solt ar todos los tornillos, retírenlos y midan su longitud. Tomen nota de esas mediciones. 7. Con la lima, marquen el cilindro, la placa de la válvula y el pistón. Todas las marcas tienen que estar alineadas. 8. Retiren la cabeza del cilindro (si se atora, denle golpes con el mazo de fibra). 9. Retiren el empaqu e de la cabeza del cilindro, examínenlo y midan su espesor. Anoten el espesor en la tabla de datos.
Figura 110. Como retirar la cabeza del cilindro .
13. Hagan girar el eje de modo que el pistón quede en su posición más baja; midan la distancia con el calibre de prof undidades. Tomen nota de esa distancia. 14. Saquen el cuerpo del cilindro de la caja del cigüeñal, retirando los tornillos de cabeza hexagonal. Usen una lima para marcar la posición del cilindro con respecto a la caja del cigüeñal.
10. Aflojen los tornillos de la placa de la válvula y retírenlos. Examinen el empaque de la placa de la válvula y tomen nota de su tamaño. 11. Con el calibre int erno, midan el diámetro del cilindro y anoten el resultado. 12. Hagan girar el cigüeñal, para que uno de los pistones esté en su posición más alta. Usen un calibre de profundidades Instalación y Mantenimiento
Figura 111. Como retirar la placa de la válvula. 189
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15. Retiren el empaque de la caja del cigüeñal al cilindro. Midan la junt a y tomen nota del resultado. 16. Hagan marcas con la lima en la placa selladora y la caja del cigüeñal; retiren las tuercas hexagonales de la placa selladora.
Unid ades Com pr esor as Herm ét icas. Todos los sistemas de refrigeración domésticos y muchos sistemas comerciales, tanto los sistemas unitarios como las instalaciones remotas, utilizan unidades condensadoras herméticas y semiherméticas de tamaños que van hasta 1 caballo de fuerza. Algunos fabricantes utilizan compresoras semiherméticas en tamaños que van hasta 100 h.p. Una unidad de compresora hermética tiene el motor y la compresora sellados (soldados) dentro de un recipiente metálico. La unidad puede estar equipada con una o dos válvulas de servicio. Algunas unidades no utilizan válvulas de servicio en la unidad de la compresora, sino que tienen una o más válvulas en lugares que tienen acceso al lado de alta, al de baja a los dos.
Figura 112. Golpes dados al eje de la compresora para desmontar el ensamblaje excéntrico.
Figura 113. Uso del volant e para desatornillar el eje.
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Una unidad semihermética tiene el motor y la compresora en una unidad que se fija con tornillo, en lugar de soldarse. En este tipo de unidad, se puede desmontar comp let ament e la comp resora. Esas unidades suelen estar equipadas con una o más válvulas de servicio. Las unidades compresoras herméticas y semiherméticas se utilizaron por primera vez cuando se desarrollaron y fabricaron sistemas dom ést icos de refrig eración. Algun os fabricantes comenzaron con unidades herméticas o semiherméticas, sin cambiar; otros comenzaron con unidades alternativas abiertas y, luego, adoptaron las unidades herméticas. Algunas de las mejores unidades herméticas iniciales fueron la “ Monitor Top” , de General Electric y la “ Meter Miser”, de Frigidaire. 190
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Figura 114. Sección de cort e transversal de una compresora hermética.
Anteriormente, se tenía tendencia a pasar del tipo de construcción de unidades semih ermét icas a las herméticas. En la actualidad, debido al uso de unidades selladas en el campo comercial, sobre todo en las instalaciones remotas, hay tendencia a adopt ar las unidades semiherméticas. En el caso de que se produzcan fallas sobre el terreno, las unidades semiherméticas se pueden reparar sin que los costos sean demasiado elevados para los propietarios de las unidades. Los problemas de selladores, bandas y motores condujeron al diseño del sistemas unitario sellado. Una vez que se comenzó a utilizar el nuevo sistema, se descubrió que tenía otras ventajas, además de eliminar los problemas originales. Puesto que todo el trabajo de montaje se hacia en condiciones controladas de fábrica, las unidades eran de mejor calidad y duraban más. Instalación y Mantenimiento
La eficiencia del motor de esas unidades selladas es mayor. Esta mayor eficiencia, más el hecho de que no se puede cambiar la velocidad del motor, modificando la capacidad, implica que la unidad sellada funciona siempre a plena capacidad y con la máxima eficiencia. Debido a ello, se obtienen ahorros considerables en el costo de funcionamiento. Se utilizan muchos diseños distintos de unidades selladas. Algunas unidades utilizan una compresora alternativa y otras una compresora giratoria. Algunos fabricantes utilizan un motor de fase dividida, mientras que otros prefieren diseñar el sistema sellado con un mot or de arranque por capacitor. En las grandes unidades selladas se usa un motor polifásico. Además existe otra opción de diseño que permite escoger ejes verticales u horizontales.
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Figura 115. Sección de corte transversal de una compresora semihermética.
Reparaciones. Las reparaciones de las unidades herméticas y semiherméticas requieren más experiencia especializada, conocimientos más amplios y un equipo más importante que cualquier otro campo de reparaciones de refrigeradores. Las unidades selladas exigen más limpieza, cuidado y precisión que las de tipo abierto. Los conocimientos y equipos especializados se pueden obtener de varias fuentes; por su parte, la experiencia se tiene que adquirir mediante la práctica en el trabajo y los laboratorios. El t écnico debe obt ener t oda la información posible sobre todas las unidades selladas que deba reparar, incluyendo las características de diseño, el ciclo del refrigerante, los circuitos eléctricos, el tipo de condensador, las dificultades crónicas (si Instalación y Mantenimiento
las hay) y las recomendaciones para el remplazamient o de piezas. Debido a los mejoramientos continuos del diseño de equipos, puede necesitarse, al cabo de unos años de funcionamiento de la unidad, remplazar varios componentes con partes de mejor diseño, mayor eficiencia, mejor construcción o un costo más bajo. El manual de instrucción y reparaciones del fabricante, para una unidad, es muy valioso y debe tenerse a mano, para consultarlo con frecuencia. El manual explica con frecuencia de modo claro algún problema cuya resolución requiere una gran cantidad de experiencia. Por ejemplo, una unidad condensadora del tipo abierto se puede inspeccionar con facilidad y determinar con sencillez el fu ncionamient o de la compresora. Sin embargo, para una unidad hermética o 192
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semihermética, la secuencia de operaciones es difícil de determinar y un manual del fabricante puede resolver el problema con facilidad.
Partes. El sistema de unidad sellada tiene las siguient es partes, además del ensamblaje del motor y la compresora. a) Condensador: Ya sea del tipo estático (aire en calma) o del tipo de aire forzado, enfriado mediante un motor separado de ventilador. b) Dispositivo de arranque del motor: Del tipo de alambre caliente o de relevador magnético. c) Prot ect or d e sobrecargas: Tipo de calentador o corriente. d) Recept or, base y las montu ras amortiguadoras que se necesiten.
Mant enimient o y Reparaciones. Es preciso entender perfectamente la construcción, el funcionamiento, el mantenimiento y las reparaciones de los componentes de un sistema de unidad sellada, para poder instalar bien el sistema y que funcione eficientemente. Una de las diferencias entre las unidades abiertas y las selladas es el número de válvulas de servicio que llevan y los lugares en que se encuentran situadas. Para las unidades selladas, el número y la ubicación Instalación y Mantenimiento
de las válvulas de servicio varían según los fabricantes. Sin embargo, para las unidades de tipo abierto, el número y la ubicación de las válvulas de servicio varían según los fabricantes. Sin embargo, para las unidades de tipo abierto, el número y la ubicación de las válvulas de servicio siguen por lo común las prácticas estándar. Debido a ello, el mantenimiento y las reparaciones de una unidad sellada son más difíciles que para una unidad abierta. Se le puede pedir a un técnico que verifique la eficiencia de una unidad de tipo abierto, ya sea en el taller o sobre el terreno. Esta verificación se puede realizar con los medidores habituales. Sin embargo, si el técnico t iene que verificar la eficiencia de una unidad hermética, quizá solo sea posible obtener la lectura del lado de baja presión o el de alta; si la válvula de succión está cerrada (asentada al frente), el orificio del medidor deberá est ar t amb ién cerrad o. Por consiguiente, se debe disponer de otros medios para verificar una unidad sellada o hermética. Se pueden ut ilizar equipo s eléctricos de pruebas, equipos de verificación térmica o ambos. El uso de estos equipos de pruebas exige que los técnicos en refrigeración estén bien familiarizados con la electricidad, su teoría y sus mediciones. Por ejemplo, un manual de fabricante indicará la energía que requiere la unidad en watios. El técnico deberá poder usar un ratímetro para medir la energía que consume la unidad. Este valor se compara con el que se da en el manual para determinar si la unidad hermética está funcionando dentro de sus límites nominales o por encima de ellos. Además, en condiciones prescrit as, hay ciertas temperaturas que acompañan a
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esas condiciones y el empleo de equipos precisos de comprobación de la temperatura puede indicar condiciones normales o anormales.
Motores. Las unidades herméticas y semiherméticas usan motores de fase dividida, de arranque por capacitor y trifásicos. Por ende, los técnicos tienen que estar familiarizados con la teoría, la construcción y las características de los mot ores fundamentales. El mot or de una unidad abierta se puede retirar, con el fin de llevarlo a reparar a un t aller apropiado. En el caso de las unidades herméticas, es poco práctico o imposible el retirar el motor para su inspección y reparación. Las unidades herméticas que tienen fallas en el mot or o la compresora se envían a la fábrica para su reparación. A los talleres pequeños de reparaciones de refrigeradores les result a imposible abrir esas unidades y repararlas según las normas de los fabricantes. La división de una unidad hermética puede ser costosa para el propietario de un refrigerador doméstico o para los usuarios de unidades comerciales y es extremadamente importante que no se cometan errores. Los equipos eléctricos de pruebas utilizados por los técnicos competentes no deja dudas respecto a las condiciones en que se encuentra la unidad sellada. El relevador de arranque utilizado en todos los motores monofásicos crea dificultades tarde o temprano en todos los sistemas de unidad sellada. El costo del relevador es pequeño. Un técnico experimentado puede hacer el cambio necesario en unos cuantos Instalación y Mantenimiento
minutos. Si ese problema se diagnostica incorrectamente como falla del motor y se devuelve la unidad a la fábrica, el costo del diagnóstico del problema real puede ser de varios centenares de dólares, en comparación con los pocos dólares que se requieren para que la unidad pueda repararse sobre el terreno. La válvula de servicio es la clave para examinar un sist ema de refrig eración. De modo similar, las terminales del motor de una unidad hermética son los medios de examen eléctrico de una unidad hermética. Todas las unidades herméticas y semiherméticas, sea cual sea el tipo del motor utilizado o las necesidades de voltaje tienen tres terminales o tres lugares por los que pasan los conductores eléctricos por el alojamiento de acero de la cúpula de la compresora. En todos los motores de fase simple, esas tres terminales son: 1. Devanado de arranque. 2. Devanado de funcionamiento. 3. Común. Las posiciones de las terminales pueden variar de unas unidades a otras, puesto que no hay ninguna disposición estándar. Si no se encuentra disponible el manual del fabricante, el técnico deberá determinar exactamente la secuencia de las terminales del motor, puesto que la unidad no funcionará hasta determinar esa secuencia. Una vez más, no se puede pasar por alto la importancia del conocimiento de los funcionamientos de la electricidad, las características de los motores y la aplicación de los equipos eléctricos de pruebas. 194
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Jueg os de pru ebas. Los instrumentos estándar de pruebas que se requieren para detectar las fallas y reparar los sistemas de unidades herméticas y semiherméticas son: 1. Voltímetro. 2. Amperímetro. 3. Ratímetro. 4. Ohmímetro bajo. 5. Ohmímetro alto. 6. Probadores de temperatura (termómetros de resistencia). 7. Cable de prueba hermético. 8. Selector de capacitor. 9. Probador de continuidad. 10.Dispositivo oscilante. Muchos de los instrumentos para pruebas eléctricas y de temperatura que se necesitan para verificar las unidades herméticas, se combinan en una caja. · Det e cci ó n d e f al las. La presión se define como una fuerza por unidad de superficie. Esa fuerza se expresa en atmósferas o libras por pulgada cuadrada. La fuerza o la presión aplicada a un fluido encerrado se distribuyen uniformemente sobre todas y cada una de las porciones de su área superficial, sea cual sea la forma del recipiente que contenga el líquido. Instalación y Mantenimiento
Presión atmosférica es la que se ejerce sobre todos los objetos rodeados por la atmósfera. En condiciones normales, la presión atmosférica es de 1 kg. por centímetro cuadrado o sea 14.7 libras por pulgada cuadrada que son 29.92 pulgadas de mercurio (759.97 mm de mercurio ). El barómetro es un instrumento para medir la presión de la atmósfera. El medidor es un instrumento conectado a un sistema cerrado para medir las presiones de dicho sistema. La lectura obt enida en el medidor se designa como presión manométrica. Si el medidor se abre a la atmósfera, su lectura será de 0 lb/pulg2 (psi). Para convertir la presión manométrica a presión absoluta, se suman 14.7 o 15 lbs/ pulg2 o sea 1 kg. por cm. cuadrado. En los trabajos de refrigeración se usa una presión absoluta. El manómetro de Bourdon lo usan comúnmente los técnicos de refrigeración para medir presiones. El instrumento de Bourdon tiene fijo en un extremo un tubo circular, delgado y flexible de latón. Al otro extremo del tubo va un indicador, que se desplaza sobre una escala calibrada, cuando varía la presión. El medidor compuesto mide las presiones por encima y por debajo de la atmosférica. Las lecturas indican presión o vacío. La escala de presiones se calibra en libras por pulgada cuadrada y la escala de vacío en pulgadas de mercurio. Se usan medidores de vacío para medir presiones en líneas de refrigerante y, asimismo, para comprobar las compresoras. Es preciso calibrar un medidor para asegurarse de que sus lecturas sean precisas. 195
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La calibración es una comparación de las lecturas de un medidor de precisión desconocida con las lecturas de una norma de precisión conocida. Para calibrar un medidor, se usa un probador de peso muerto de Ashcroft. Se ponen pesas en la plataforma (P) para aplicar una presión o una fuerza conocida al aceite encerrado en el instrumento. La superficie de corte transversal del pistón (F) que sostiene la plataforma es de 1/16 de pulgada cuadrada. Por consiguiente, si se agrega un peso de una libra a la plataforma, la fuerza resultante será de 16 lbs/pulg 2 (= 1.12491 kg/cm2) al interior del probador. Un manómetro fijo en el punto (E) indicará 16 lb/pulg2 (= 1.1249 kg/ cm2). Tres de los factores que pueden provocar lecturas imprecisas en un medidor de Bourdon son: (1) fricción, (2) pérdida de movimient o y (3) histéresis. La fricción entre enlaces y pivotes, ejes y cojinetes o dientes de engranes puede utilizar parte de la fuer-
za proporcionada por el elemento de Bourdon. El error debido a la fricción se suele expresar como porcentaje del alcance total del instrumento. Un medidor con una gama de 0 a 100 lbs/pulg2 (= 7.0307 kg/ cm2) puede tener un error por fricción de 1 libra (= 0.0372 kg). En otras palabras, el error de fricción es de 1 por ciento de la gama del instrumento. Se producen pérdidas de movimiento debido al desgaste, como en los orificios ensanchados de los pivot es y los ejes, los bujes o los dientes de engranes desgastados. Histéresis es la condición en la que un medio elástico, como el resorte de Bourdon, no regresa a la misma posición para una presión dada, cuando se aplica primeramente dicha presión en el sentido del incremento y, luego, en la de decrement o. Por ejemplo , supongamos que hay un medidor carente de fricción con una gama de 0 a 100 lbs/
Figura 116. Construcción de un manómet ro de un Bourdon . Instalación y Mantenimiento
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pulg2 (= 7.0307 Kg./cm2), fijo a un sistema. La presión del sistema aumenta de 0 a 50 libras (= 3.51535 Kg./cm2) y se obt iene en el medidor una lectura de 49.5 lbs/pulg 2 (= 3,48 Kg./cm 2). A continuación, se hace aumentar la presión a 60 lbs/pulg 2 (= 4.21862 Kg./cm2) y se hace disminuir otra vez a 50 lbs/pulg2 (= 3.515 Kg./cm2). Ahora, el medidor indica 50.5 lbs/pulg2. Así, hay una lectura de menos ½ libra (= 0.0186 Kg.) al aumentar la presión y una lectura de más ½ libra (= 0.0186 Kg.), al reducirse la presión, lo que da como resultado 1 libra (= 0.0372 Kg.) de punto muerto, en tot al. Esta libra de punt o muerto recibe el nombre de histéresis.
- Aceite mineral (SAE 20)
Cóm o calibr ar med ido res.
3. Conecten el medidor que vayan a probar en (E).
Herramient as y m at eriales. - Probador de peso muerto de Asheroft - Llave ajustable - Juego de pesas - Manómetro
Instalación y Mantenimiento
- Medidor compuesto
Procedimientos A) Calibración de un manómetro. 1. Llenen el depósito (A) del probador con un aceite mineral de grado ligero (SAE 20). 2. Para llenar el cilindro de compresión (C), cierren la válvula (D), abran la válvula (B) y hagan retroceder el tornillo de compresión (H).
4. Cierren la válvula (B) y abran la (D). 5. Hagan girar el tornillo (H) en el sentido de las manecillas del reloj hasta que el pistón (F) y la plataforma (P) floten libremente unas 2 pulgadas por encima del cilindro (G).
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Figura 117. Calibración de manómetros.
Nota: Para los probadores con una capacidad de hasta 500 libras (= 18.6 kg), el pistón y la plataforma de peso producen por sí mismos las primeras 5 libras (= 0,186 kg) de presión. Por ende, si se ponen en la plataforma dos pesas de 10 libras (= 0.372 kg) cada una, la presión total que se produce es de 25 libras (= 0.93 kg). 6. Agreguen pesas a la plataforma hasta obtener un total de 100 lbs/pulg2 (= 7.0307 kg/cm2). Para cada pesa añadida, tomen y anoten en la tabla de datos la presión manométrica. Luego, retiren las pesas de una en una, hasta llegar al punto inicial. Tom en not a de la presión manométrica al retirar cada pesa. Figura 118. Instalación y Mantenimiento
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Indicador M últ iple.
TABLA DE DATOS MEDIDOR Pesos
Presión manométrica
Nota: Las pesas y el pistón deben hacerse girar a mano, durante las pruebas. 1. Antes de desconectar el medidor, hagan retroceder el tornillo de compresión (H) para liberar la presión y reducir los pesos. Para asegurarse de que no quede ninguna presión, abran la válvula (B).
El indicador múltiple es un instrumento de servicio. Le permi te al técnico instalar manómetros con rapidez para diagnosticar fallas en un sistema de refrigeración. El indicador múltiple hace que resulte más sencillo cargar y purgar el sistema y agregarle aceite. El empleo de un indicador múltiple permite ahorrarse mucho tiempo en casi todos los trabajos de reparaciones que requiere una compresora. El juego de ajuste del medidor incluye un medidor de baja presión, un medidor de alta presión, un indicador múltiple, tuberías de cobre y accesorios.
2. Analicen las cifras de la tabla de datos y saquen conclusiones respecto a la fricción, la pérdida de movimiento y la histéresis. B) Calibración de un medidor compuesto 1. Repitan las etapas 1 a 8 del procedimiento A, utilizando un medidor compuesto. Anoten los resultados en la tabla apropiada de datos. TABLA DE DATOS MEDIDOR COMPUESTO Pesos
Presión manom étr ica
Figura 119. Conjunt o de prueba del indicador múl tiple.
Com o instalar m edido res con la ayud a del indicador mú ltip le. Herrami ent as y m ateriales - Medidor compuesto. - Manómetro. Instalación y Mantenimiento
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- Sistema de refrigeración.
Procedimientos
- Indicador múltiple.
A) Instalación de medidores.
- 2 trozos de tubería de cobre, de ¼ de pulgada (= 6.25 mm) y 30 cm de longitud.
1. Hagan los abocinamientos necesarios en los dos trozos de tubería de cobre (asegúrense de que las tuercas abocinadas se fijen en cada tubería).
- 4 tuercas abocinadas SAE de ¼ de pulgada (= 6.25 mm). - Llave ajustable de 8 pultadas (= 20.32 cm).
2. Conecten un trozo de tubería abocinada al orificio 3 del múlt iple. 3. Conecten el segundo t rozo de tubo abocinado al orificio 5 del múltiple. 4. Conecten el medidor compuesto al orificio 1 del múltip le. 5. Conecten el manómetro al orificio 2 del múltiple. 6. Asienten al fondo las válvulas de servicio de succión y descarga (D) y (C). 7. Retiren los tapones de los orificios de carga de las dos válvulas de servicio.
Figura 120. Indicador mult iople de servicio instalado en un sistema de refrigeración.
8. Conecten la tubería del orificio 3 a la válvula de servicio de descarga.
Figura 121. Medidores. Instalación y Mantenimiento
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9. Conecten la tubería del orificio 5 a la válvula de servicio de descarga. 10.Asegúrense de que las válvulas del múltiple estén cerradas y que el orificio medio 4 esté cerrado o t apado. 11.Abran la válvula de servicio de descarga, hasta que haya presión en el manómetro. 12.Abran las válvulas (A) y (B) del múltiple. Observen que la presión se desplaza al lado inferior.
5. Conserven el múltiple en un lugar conveniente para uso en el futuro. TABLA DE DATOS Tipo de mú ltip le utilizado Nombre del medidor compuesto Tamaño del cuadrante Tipo de accesorio Lectura en la escala Nombre del manómetro Tamaño del cuadrante Tipo de accesorio Lectura en la escala Comentarios
13.Cierren las válvulas (A) y (B) del múlt iple. 14.Purguen el aire de las líneas en la válvula de servicio de succión (aflojen la tuerca abocinada y dejen escapar la presión) 15.Aprieten la tuerca abocinada sobre la válvula de servicio de succión 16.Abran la válvula de servicio de succión y la de descarga. B) Cómo retirar los medidores. 1. Mientras sigue funcionando el sistema, hagan girar el vástago en el sentido contrario a las manecillas del reloj, para asentar a fondo la válvula de servicio de descarga. 2. Abran las válvulas (A) y (B) del múltiple. 3. Cuando la presión sea igual en los dos medidores, asienten a fondo la válvula de servicio de succión. 4. Reti ren las líneas (D) y (C) de los medidores y vuelvan a poner los tapones de las válvulas.
Instalación y Mantenimiento
Cómo sacar aire de un sistema de refrigeración. Antes de hacer funcionar un sistema de refrigeración, es importante retirar todo el aire de cualquier parte del sistema que se haya retirado, separado y, a continuación, reinstalado. Se debe retirar el aire del sistema de refrigeración porque contiene humedad. El aire no se condensará con las presiones de refrigeración y provocará altas presiones de fu ncionamient o. Como result ado de ello, el sistema de refrigeración es ineficiente y el motor se encuentra sobrecargado. Para retirar el aire, se bombea vacío a esta parte del sistema. Esto se puede hacer mediante la compresora del sistema, otra compresora o una bomba de vacío. Se debe bombear un vacío a todas las líneas que se hayan abierto, sea cual sea el tiempo que hayan perm anecido abiert as. Se debe bombear y mantener un vacío de, por lo menos, 27 pulgadas de mercurio 685.8 mm. de mercurio.
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Al utilizar la compresora del sistema para bombear vacío, la válvula de servicio de descarga de la compresora deberá estar totalmente ajustada al frente y el orif icio del medidor tendrá que permanecer abierto. Esto se hace así para que el aire bombeado hacia el exterior t enga un paso abierto. Si se usa un juego de medidores de comprobación, se puede conectar un medidor de alta presión al orificio de descarga y se puede hacer pasar el aire por la conexión central del juego de medidores. Este es el método que utilizan la mayoría de los técnicos en reparaciones.
Después de que la compresora que bombea el vacío haya funcionado, al menos, durante 5 a 10 minutos, se conecta un extremo de un trozo de tubería a la conexión central del juego de prueba y el otro extremo se pone al interior de un pequeño recipiente con aceite. Si no aparecen burbujas, eso será una buena señal de que el aire se ha hecho salir del sistema mediant e el bombeo. Esto se conoce como vacío sin bu rbujas. Si aparecen burbujas, esa será una indicación de que hay fugas en el sistema, que se deberá reparar antes de bombear el vacío.
Figura 122. Válvula de servicio de compresora.
Figura 123. Instalación y Mantenimiento
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El mejor método de evacuar aire de un sistema es utilizar una bomba de vacío de tipo comercial. Esas bombas se diseñan de modo especial y se construyen para bombear vacío. Com o sacar aire de un sistem a de refrigeración. Herramient as y m at eriales. - Sistema de refrigeración - Juego de medidores de comprobación - Recipiente de aceite (pequeño) - Tres líneas de carga
Procedimiento. 1. Instalen un juego de medidores de comprobación. No hagan funcionar el sistema. 2. Asienten completamente al frente la válvula de servicio de descarga (C) (en el sentido de las manecillas del reloj); esto cierra la línea al condensador. 3. Abran la válvula de desviación (B) bajo el medidor de alta presión del juego de medidores y retiren la tapa de la conexión central (E); esto permitirá que la presión que pueda haber sobre la cabeza de la compresora escape por la abertura en el centro del juego de medidores de prueba. 4. Abran la válvula de servicio de succión (D).
haciendo girar el ajuste manual (en el sentido de las manecillas del reloj). 6. Abran la válvula de servicio del receptor (G) (válvula de servicio de la línea de líquido). 7. Pongan en marcha la compresora; pero estén listos para detenerla inmediatamente, si la presión indicada en el medidor de alta presión es de más de 50 lbs/pulg2 = 3.51535 kg/cm2. 8. La compresora deberá funcionar por lo menos 10 minutos, antes de hacer la prueba de vacío sin burbujas. Nota: si no se puede alcanzar el vacío sin burbujas o un vacío de 27 pulgadas = 685.8 mm. de mercurio, adviértanselo al instructor. La compresora puede ser poco eficiente, o también puede ser que haya una fuga en el sistema. Pongan la tapa en la conexión central (E) del juego de medidores de prueba y dejen que funcione la compresora. Si el manómetro indica una presión, habrá una falla en el sistema.
4.2.2. PRUEBAS. Realización del ejercicio PRealizar
la práctica 6 “ Pruebas eléctricas mecánicas y de funcionamiento”.
5. Abran la válvula automática de expansión, Instalación y Mantenimiento
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· Electricas. La vida útil y la fiabilidad de los mandos en un sistema de refrigeración por de aire acondicionado aumentan si los servicios de mantenimiento se efectúan sistemáticamente y si se ejecutan pruebas y ajustes. En la fig. 124 se muestra un esquema del conexionada de un refrigerador normal. Se verá que el circuito del compresor puede desconectarse del sistema refrigerador gracias a una clavija adicional. La corriente circula a través del interruptor colocado en la puerta hacia la lámpara instalada en el interior de aquel y a continuación a un juego de contactos del termostato. El segundo conductor del cable está conectado directamente al contacto del termostato citado. Cuando se cierra la puerta. la corrient e pasa
por el motor compresor a través del cable de conexión con el sistema de refrigeración. Como se aprecia en el esquema, la corriente atraviesa primero el prot ector de sobrecarga que en condiciones normales está cerrado. Si se origina una gran corriente o se eleva súbitamente la tensión el disyuntor se abre. Del protector de sobrecarga, la corriente pasa al relevador. Este dispositivo sirve para introducir en el circuito el elemento necesario para vencer la energía del arranque; cuando se ha alcanzado la velocidad de régimen, el re levador desconecta el circuito de arranque. En la fig. 124 se muestra un motor que usa un devanado de arranque en lugar de un condensador. El motor, por estor encerrado herméticamente, debe ser del tipo inducci6n. El engrasado del eje del motor debe durar el tiempo de vida previsto para el grupo,
Figura 124. Sistema eléctrico de unrefrigerador. Instalación y Mantenimiento
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empleandose aceite de lubricación adecuado al refrigerante.
compresor funciona correctamente, indica que el re levador está averiado.
Com pro bación eléct ricas.
d.- Prueba de sobrecarga.- Emplear en ratímetro y un puente comprobador del prot ector de sobrecarga. El puente (unión con alambre) debe efectuarse entre el terminal común del compresor. Si el compresor permanece parado pero el vatímetro indica una lectura más alta de lo normal, el protector probablemente está bueno. Si el compresor se pone en marcha y el consumo es normal, el protector debe reemplazarse. Esta comprobaci6n también puede hacerse con un OHMETRO, cuando el refrigerador está desconectado de la línea de energía.
Están destinadas a indicar al reparador si algún componente está abierto o en cortocircuito y necesita reemplazarse. También puede proporcionar informaci6n para diagnosticar averías mecánicas. a.- Tensión de lineal.- Conecta la clavija del refrigerador en el voltímetro y éste a la línea. La tensión de trabajo deberá leerse con el refrigerador funcionando bajo carga normal. b.- Terminales del conmutador.- Colocar la l6mpara en los diversos contactos del conmutador (fig.125).Si la lámpara no prende indica un conmutador defectuoso. c.- Comprobación de los relevadores.- Un consumo excesivo de energía por parte del compresor durante el arranque del motor, indica que el relevador no actúa. Una tensión baja, produce fallas intermitentes. Para comprobar éste se cortocircuita el relevador durante la marcha del compresor, pero sólo por 263 segundos. Si entonces el
e.- Comprobación del capacitor.- La prueba más fácil, es sustituirlo por otro en buen estado y de la misma capacidad. También se puede probar con el óhmetro, pero antes es necesario descargar el capacitor cortocircuitando las terminales del instrumento. La prueba empieza ajustando la escala del óhmetro .al Megohmio, y conectando los terminales del instrumento al capacitor. Se efectúa una medida y luego se descarga éste. Invirtiendo los terminales del instrumento, se mide la resistencia del
Figura 125. Lámpara de p rueba.
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capacitor de nuevo. Si la aguja del óhmetro se estabiliza en un valor cercano a 30,000 ohmios o menos, debe cambiarse el capacitor. Si la aguja no se mueve en absoluto, el capacitor está abierto. f.- Comprobación del compresor.- Se aislan los conductores del relevador retirando antes la clavija de la red. Descubierto el compresor se conecta un cable de prueba a los terminales común y C y de marcha R. Estos terminales casi siempre están numerados como sigue: terminales de arranque (No. 1), terminal común (No. 2) y terminal de mar- cha (No.3). Luego se une un extremo del puente al terminal de arranque (S). Conectar el cable de prueba a la red de energía y con el extremo libre, tocar momentáneamente el puente del terminal (R). Si el motor comienza a girar el compresor está en buen estado. Esta prueba debe ser muy rápida. g.- Comprobación del conexionada.- Buscar visualmente los conductores cortados. En los lugares difíciles de ver, comprobar continuidad con el óhmetro.
Aire Acondicionado . Com pr ob acion es eléct ricas. El comportamiento de un refrigerante bajo ciertas condiciones es previsible e invariable. Por tanto, es posible obtener información sobre el funcionamiento mecánico de un acondicionador a partir de datos eléctricos, a los que se puede sumar los datos de presión y temperatura.
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a.- Tensión de red.- Un voltaje elevado o bajo causa dificultades en un acondicionador de aire. La tensión o pleno carga debe ser 220 v. Asegurarse de que el diámetro de los conductores es el requerido paro la intensidad de corriente. b.- Conmutadores.- Se prueba continuidad entre los terminales de cada posición del conmutador. El protector de sobrecarga, termostatos, capacitores de arranque y marcha y los relevadores pueden comprobarse analógicamente. c.-Desviación de la temperatura/potencia.- Las lecturas de la temperatura del aire, ala entrada y salida de la unidad, junto con la medición de la potencia consumida, comparadas con los valores normales que dan los fabricantes, pueden dar informaci6n sobre el caudal de aire, funcionamiento del compresor u otros puntos sospechosos. · M ecáni cas. Fugas de refrig erante Las fugas en un sistema que use amoniaco como refrigerante se puede detectar por medio de tres métodos: 1.-Papel de pruebas. Puesto que el amoniaco es alcalino, se puede introducir un papel blando en una solución que consta en cerca de medio grano de fenolftaleína en medio litro de alcohol. Se deja secar el papel y, luego se corta en tiras delgadas. Para ver si hay fugas, se humedece con agua una tira de papel y se sostiene cerca del lugar en que se sospecha que se encuentra la fuga. Si haya amoniaco, el papel tomará una coloración rosada. 206
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2. Prueba de azufre. Obtengan varios cristales de azufre y fúndalos a fuego lento. Metan limpiadores de tubos en el azufre y dejen que se sequen. Para verificar si hay fugas, encienda el limpiador tratado y manténgalo cerca de la junta. Cuando los vapores de amoniaco entren en contacto con el azufre aparecerá un vapor blanco. 3. Papel tornasol. Se puede comprar papel tornasol rojo en cualquier casa de suministros químicos o en una droguería. Sostenga un pedazo de papel tornasol cerca de una junta. Si hay amoniaco presente, el papel se pondrá azul.
Refri gerant e 12. Las fugas en un sistema de refrigerante 12 se pueden detectar mediante el empleo de un detector de fugas electrónico o de haluro. El detector de haluro recibe su nombre por el grupo de hidrocarburos conocidos como halógenos, para los que se utiliza. El grupo de los halógenos contiene fluor, cloro, bromo y yodo. En la actualidad los halógenos que más se utilizan son el cloro y fluor. Esos dos elementos se encuentran el cloruro de metilo y otros refrigerantes.
Uso d el detect or d e fug as de haluro. El detector de fugas de haluro quema gas acetileno y produce una llama casi incolora. El aire para la combustión se absorbe por un tubo, a la base del quemador. La llama arde por un pequeño disco hecho de cobre. La manguera de exploración se mantiene cerca Instalación y Mantenimiento
de donde se sospecha que está la fuga. Cualquier refrigerante que este presente pasará por la manguera y entrará en contacto con el cobre caliente se dividen inmediatamente en otros compuestos que hacen cambiar el color de la llama. Esa coloración puede ir de verde para una fuga ligera a un morado brillante, si el escape es grande. Un operario experimentado, con un detector de haluros, puede detectar la presencia de concentraciones de refrigerante de sólo un 0.01 %.
Uso d el detector d e fug a elect rón ico. El detector de fuga electrónico u olfateador, como se llama también, se utiliza para detectar fugas de refrigerante, detectando la presencia de vapores de halógenos. El detector de fuga conste de la pistola o la unidad de detección, la unidad de control y las conexiones necesarias. La unidad del detector es una sonda sostenida a mano, con una empuñadura de pistola y un broquel metálico flexible, con una punta de plástico. Esta unidad contiene un elemento que es sensible a los vapores de los compuestos de halógenos y un soplador que hace entrar aire a la unidad de detección. La unidad de control es una unidad portátil auto contenida con alimentación de energía necesarios. Para hacer funcionar un detector de fugas electrónico, la habitación debe estar libre de vapores de halógenos. El sistema que se vaya a probar deberá esta a una presión de , aproximadamente, 100lb/pul2 = 7.0307 kg/ cm2. El detector de fugas se conecta a una fuente de energía eléctrica de 115 voltios y 60 hertz. Un regulador automático de voltaje mantiene esa magnitud en más o menos un voltio. Para verificar si hay alguna fuga, se 207
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mantiene la sonda a un centímetros del punt o que se esté comprobando. El boquerel se mueve a razón de un centímetro por segundo, poco más o menos. Cuando pasa una fuga, se absorbe pavor de halógeno que, al llegar el elemento de la sonda sensible a los halógenos, hace que aumente la corriente indicada en el instrumento.
Fug as de cloru ro d e met ilo. El cloruro de metilo es un hidrocarburo clorado que pertenece a la familia de los halógenos. Debido a esto para detectar el cloruro de metilo se pueden usar tanto el detector de fugas de haluro como el electrónico. No obstante, se recomienda el empleo del detector de fugas de haluros, porque el cloruro de metilo es inflamable. Se puede emplear el detector de haluros cuando se pasa que la concentración de cloruro de metilo es baja y cuando la instalación o la habitación tenga buena ventilación. Se considera que el cloruro de metilo no es tóxico; sin embargo, en grandes concentraciones, es casi toxico como el cloroformo. Otro método generalmente aceptado para verificar el cloruro de metilo, es el de aplicar agua muy jabonosa en torno a las juntas y observar que se producen burbujas, que indicarán la presencia de una fuga. Como los demás refrigerantes de cloruro de metilo se deben comprobar a presión. Fug as de d ióxid o d e azuf re. En la actualidad es raro que se utilice como refrigerante el dióxido de azufre (SO 2) AunInstalación y Mantenimiento
que los antiguos sistemas de refrigeración usan aún dióxido de azufre, en cuanto se desgastan esos sistemas se remplazan con unidades que emplean otros refrigerantes. Las fugas en un sistema de dióxido de azufre se pueden detectar metiendo un lienzo en una solución de amoniaco al 28% y manteniéndolo cerca de la junta que vaya a verficarse. Si hay algunas fugas de S0 2 aparecerá una nube blanca de sulfito de amoniaco. Recuerde que la salida de aceite en cualquier junt a del sistema es una indicación de una fuga de refrigerante. Muchos de los componentes mec6nicos de un acondicionador de aire toman los mismos nombres que los de un refrigerador, porque en realidad su funcionamiento es similar. a.- Compresor.- Como en un refrigerador, la bombo compresora está alojada en. el mismo recipiente del motor cerrado herméticamente. El compresor hace circular el refrigerante, que contiene parte del calor absorbido del aire que se acondiciona hacia el condensador. Este, por lo general está situado fuera del local (ventanas, techos, etc.) , para que el aire exterior se panga en contacto con su serpetin y absorba el calor del refrigerante comprimido. b .-Soplador evaporador. -Tiene formo de una “ jaula de ardilla” . ( Un tambor con aletas oblicuas paralelas a su eje ) .Esta forma se prefiere por su funcionamiento silencioso que, sin embargo suministra un volumen adecuado de aire. Colocado junto a las aletas del evaporador, obliga al aire fresco de retorno a circular por entre ellos y así volver 208
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a la habitaci6n (fig.126 a). c.- Ventilador del condensador.- Está situado detrás del condensador para impulsar el aire exterior hacia aquél y enviarlo afuera de nuevo. Tanto el ventilador del condensador, como el soplador del evaporador est6n accionados por el mismo motor. d.- Filtro.- Situado en el camino de retorno de la corriente de aire. Tiene por misión recoger y detener las partículas de polvo, el humo, polen u otras materias extrañas. El filtro no solo limpia el aire del local sino que también evita que el polvo y suciedad penetren en el aparato. El polvo depositado en el condensador o evaporador puede reducir seriamente la eficiencia de dichos componentes. Algunos filtros son permanentes y otros son recambiables y lavables .El de la fig. 126 b puede lavarse siguiendo las instrucciones de los fabricantes.
e.- Conductos y cámaras de aire.- Los conductos reparten el aire que provee el acondicionamiento a varios locales simultáneamente. Están aislados a fin de evitar que el calor del ambiente entre en su interior .
· Ajustes. Consisten principalmente en mantener al equipo dentro del rango adecuado de operación, principalmente controles.
Controles. La temperatura (frío) interior del refrigerador se cont rola “ accionando el mot or del compresor por int ervalos” . Cuando el mot or está parado, el refrigerant e permanece a uno presión constante en todo el sistema, con lo cual no se produce refrigeración.
Figura 126.
Instalación y Mantenimiento
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Los ciclos del compresor pueden variarse, gracias a un termostato sensible a los cambios de temperatura. Se trata de un tubo simple con una saliente en un extremo o un fuelle metálico en el otro. El conjunt o contiene una pequeña cantidad del refrigerante empleado en el sistema principal. La parte sensible de la saliente está situada tocando el evaporador, de tal forma, que acuse los cambios de temperatura en el poco aire frío. Al ponerse en marcha el compresor, el evaporador se enfría y el refrigerante contenido en la protuberancia se contrae, reduciendo la presión en el fuelle. Un resort e vence la expansión del fuelle y éste empieza a contraerse. A un punto determinado del recorrido del fuelle, otro resorte actúa sobre un interruptor eléctrico accionándolo e interrumpiendo el flujo de corriente al compresor. Cuando el compresor está parado, el calor penetra en el interior, produciendo un calentamiento en el evaporador Esto hace que el vapor del refrigerante del tubo del termostato se DILATE, empujando el fuelle contra el resorte. Al final de la escala de temperatura indicada en el termostato, el mecanismo elástico del interruptor obliga a los contactos, a cerrarse y la electricidad pasa nuevamente al compresor poniéndolo en marcha. Los termostatos pueden regularse en dos clases de ajuste: «margen» y «diferencial» El margen determina los intervalos en los que el compresor debe funcionar o no, para dar la temperatura deseada. Su ajuste es critico. El ajuste diferencial puede ser regulado por el usuario mediante un botón; regula los
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periodos largos de funcionamientos del compresor antes de desconectarse ( a baja temperatura), y en períodos cortos, si se ajusta a temperatura más elevada.
Sistem a de descong elación . Cuando se hace pasar aire caliente por un objeto frío, el aire, en contacto con el objeto se condensa, transformándose en pequeñas gotas de agua. Al abrir la puerta del refrigerador, una masa de aire caliente penetra en el interior. Al pasar este aire por los componentes fríos hace que la humedad se convierta en agua. El agua se hiela sobre el objeto frío, cubriéndolo con una capa de hielo. El hiela impide los cambios de calor entre el aire del interior del mueble, las aletas del evaporador y espirales; por lo que debe quitarse periódicamente. A este proceso se le llama descongelación. Los refrigeradores modernos poseen sistema de descongelaci6n automática, que diluye automáticamente el hiela una vez formado. El inicio del ciclo de descongelación se realiza mediante un trinquete situado en la parte baja de la puerta, que acciona un mecanismo contador. Cuando la puerta se ha cerrado y abierto un determinado número de veces, el contador cierra el circuito de descongelación y éste empieza. Uno de los sistemas utiliza una resistencia de calefacción colocada directamente debajo del evaporador. Al empezar el circuito de descongelación, el circuit o del compresor se abre y cierra el circuito
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de la resistencia. Esta produce un calor intenso durante un corto período, lo que hace diluir rápidamente el hielo sin influir grandemente en la temperatura interior del refrigerador. El agua resultante del hielo fundido fluye por un desagüe a través de las paredes del refrigerador y de éste a un depósito situado debajo del condensador. Allí el agua se evapora, por medio de una resistencia calefactora y un ventilador. Cuando el refrigerador alcanza temperatura prefijada (aproximadamente 7º C), el termostato cierra el circuito del compresor y abre el de la resistencia. Entonces, el refrigerador reanuda su funcionamiento nor-
mal. 1. Sist em a de cierre. La mayoría de los refrigeradores modernos utilizan un cierre magnético a fin de mantener hermético el interior del aparato. Consiste en una tira de caucho de secci6n especial que contiene a todo lo largo de su longitud un conjunto de imanes permanentes. Este procedimiento evita entrada del aire caliente exterior. En la part e que contiene el abridor del armario se dispone una pieza de caucha esponjoso que actúa de amortiguador, al cerrar la puerta de aquel, además de proporcionar un cierre más eficiente.
Figura 127. Esquema de un acondi cionador de aire. Instalación y Mantenimiento
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Aire acondicionad o En la figura 127 se muestra el diagrama de un acondicionador típico que tiene un cable de 3 conductores que van 2 a al línea de la red de energía y el tercero va conectado a tierra. Intercalado en una de las líneas activas, esta conectado el conmutador, el cual puede hacer funcionar al ventilador, solo o junto con el compresor. En el funcionamiento normal, la corriente llega el motor del compresor a través del protector de sobrecarga el cual abre el circuito del compreso r cada vez que le voltaje es excesivo. Al comienzo el capacitor de arranque está conectado hasta que el mot or alcanza su velocidad normal, momento en que es desconectado mediante un relevador. En cambio, el condensador de marcha y el bobinador de arranque permanecen conectados durante el funcionamiento del compresor. El termostato desconecta el compresor tan luego la temperatura del aire de entrada continua su marcha mientras el conmutador prevea energía al sistema; ello se debe a que el
termostato no controla al ventilador. El motor del ventilador es de inducción o arranque al condensador, y generalmente es de 2 velocidades. a.- Termostato.- Es el que determina los tiempos de funcionamiento del compresor. Consiste en un tubo cerrado por un extremo y lleno de refrigerante, y al otro extremo hay un fuelle conectado a un disparador. Un resorte contrarresta la expansión del fuelle tal como se ve en la figura 128. El extremo sensible es el que está lleno de refrigerante. Si este se coloca en la corriente de retorno de aire, los cambios de temperatura dilatarán o contraerán el liquido y al mismo tiempo el fuelle. Si el local se calienta, el refrigerante se dilata haciendo tensión sobre el f uelle. Cuando la expansión del fuelle es suficiente un vástago cierra los contactos del conecto, completándose el circuito que conduce corriente y pone en marcha el compresor. Si el local se enfría el aire de retorno también será frío y el liquido del termostato se cont rae, haciendo disparar el mecanismo que abre los contactos.
Figura 128. Termostato de fuelle. Instalación y Mantenimiento
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El botón del termostato está acoplado al resorte antagonista del fuelle para aument ar o disminuir su fuerza de tensión. Este botón permite controlar la temperatura a la cual el termostato pone en marcha o detiene al compresor. Con el fin de evitar demasiados arranque y para el compresor, el fabricante fija los limit es máximo y mínimo del termostato. En el máximo, el termostato t iene sus contactos cerrados y en el mínimo abiertos. La diferencia entre ambos valores se llama diferencial; no puede modificarse. Sin embargo, el margen del termostato se puede variar para que dispare a temperatura más alta o baja. Cuando el fuelle se contrae, el proceso se invierte. El termostato puede protegerse empleando interruptores magnéticos y de mercurio, para evitar los arcos en sus contactos.
Condensadores. Consiste en probar unicamente su presión y temperatura de operación, son intercambiadores de calor que su funcionamiento no requiere de mucha vigilancia. Únicamente se ve por medio de las pruebas que no esté obstruido internamente ni aplastados por fuera, así como verificar que no presente fugas. Evaporador. Al igual que un condensador en las mismas pruebas que se hacen se verifican al operador al tratarse de elementos interconectados al mismo hilo del sistema, se mide presión , temperatura y posibilidad de fugas, en algunos tipos se observa la velocidad con que se firma la escarcha.
Figura 129. Conexiones del compresor.
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Compresores.
Herramient as y m ateriales.
El compresor es accionado por un motor eléctrico, el cual se encuentra cerrado herméticamente en una caja. (Fig. 129).
Luz de prueba.
Consiste en una bomba que impulsa gases a través de un sistema de válvulas de membrana.
Capacitor, 115 mf.
Tiene un conductor de admisión a través del cual el vapor refrigerante es succionado. Otro conducto de admisión está dentro de la caja, encima del nivel de deposito de aceite de engrase. Por este conducto ingresan el vapor caliente al cilindro del compresor a través de una válvula, desde donde es comprimido e impulsado hacia la tubería de descarga. En la caja del compreso r puede circular el aire caliente pero además hay aceite para la lubricación del émbolo y demás partes móviles.
1
Antes de la entrada al motor hay un prot ector de “ sobre carga” . Se trat a de un disco bimetálico que a temperatura ambiente está cerrado, pero cuando hay una “ sobrecorriente” abre sus contactos parando al motor y al compresor.
2.- Usen una lámpara de prueba de 40 wat ios o menos con una alimentación de energía de 110 volt ios. Toquen una pieza metálica del ensamblaje del motor y la compresora, donde haya desprendido la pintura, con uno de los cables. Luego, toquen con el otro cable cualquiera de las tres terminales. Si la luz se enciende, la compresora tendrá un contacto interno y deberá abrirse para su reparación. No se necesitan más verificaciones.
Com o p robar u n ensamble herm ético de mot or y comp resora Nota: Un ensamble hermético de motor y compresora en una unidad condensadora es la que el ensamble del mot or y la compresora se sueldan en un recipiente sellado. Este tipo de ensamble se debe romper si hay un contacto interno a tierra, una mala comprensión, un funcionamiento ruidoso o si la compresora está atascada. Instalación y Mantenimiento
Ohmímetro.
1 cable de contacto. alambres para puent es.
Juego de medidores probadores. Líneas de carga. Determinación de si el motor de la com presora t iene o no a t ierra. 1.- Retiren los tres cables conectados a las terminales de ensamblaje del motor y la compresora.
Determinación de si el motor de la com presora est á o no en corto circuit o. Con un ohmímetro. 1.- Con el motor de la compresora a la temperatur a ambient e (o si ha estado 214
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apagado durante ½ hora, aproximadamente), verifiquen con un ohmímetro las terminales comunes de arranque, funcionamiento y cont acto común. No deberá haber dos lecturas iguales ni cercanas (por lo menos, con una diferencia 1.5 ohmios). Si dos lecturas están cercanas esa será una buena indicación de que el estator del motor tiene un corto circuito interno. Será preciso desmontar el ensamblaje del motor y la compresora. Cuidado: Al verificar las terminales de arranque, funcionamiento y contacto común, retiren todos los cables de las terminales. 2.- Si no se obtiene lectura en cualquier combinación de dos terminales, habrá un corto circuito abierto. Será preciso desmontar el ensamblaje del motor y la compresora para repararlo.
Con un am perímetro . Cuidado: Si los fusibles saltan cuando se enchufa la unidad a la fuente de energía, no se debe utilizar el amperímetro, ya que eso hará que se queme el medidor. Para esta condición, usen la prueba del ohmímetro para indicar que hay poca o ninguna resistencia. Sin embargo, si no es así, conecten directamente la fuente de energía a la terminal de funcionamiento y la común y pongan en marcha la unidad, pasando un puente de la terminal de arranque a la de funcionamiento. Si la unidad se pone en marcha sin que se fundan los fusibles, el corto estará en el devanado y no en el ensamblaje del mot or y la compresora.
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1.- Una compresora atascada tomará aproximadamente de 5 a 7 veces el amperaje que toma al funcionar normalmente (el amperaje que se da en la placa nominal). Si la compresora toma más corriente que la nominal, estará en corto circuito. Determinación de si la compresora est á o n o at ascada. 1.- Retiren todos los cables de las tres terminales. 2.- Escojan las terminales de arranque, funcionamiento y contacto común y conecten el cable de la fuente de energía directamente a la terminal de funcionamiento y la común; hagan conexiones sólidas y correctas. 3.- Conecten un extremo de un cable de puente circuito a la terminal de arranque y el otro extremo de ese puente a un lado del capacitor de 115 mf. 4.- Conecten otro puente al otro lado del capacitor; el puente tiene que ser suficientemente largo para llegar a la terminal de funcionamiento. 5.- Enchuf en el cable en una toma de corriente, tomen inmediatamente el extremo suelto del puente y toquen con él la terminal de funcionamiento. La compresora deberá ponerse en marcha. Si no lo hace, vuelvan a tocar con el puent e las t erminales de funcionamiento durante no más de 3 segundos cada vez. Cuidado: No deje la fuente de energía conectada más de 30 segundos o el estator se sobrecalentará y quemará.
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Cuidado: Asegúrese de que el cable del puente está bien aislador; descargue el capacitor en cuanto se desconecte la fuente de energía. Si no lo hace así, se puede recibir una fuerte descarga eléctrica al tocar el capacitor o los cables, incluso cuando se haya cortado la corriente.
Definición de la eficiencia de la compresora. 1.- Retiren todo el refrigerante del sistema. 2.- Cort en las líneas de succión y descarga, con el fin de poder soldar o conectar una línea corta de carga a cada una de ellas, con fines de prueba. 3.- Inst alen el juego de medid ores probadores en las líneas de descarga y succión; no aprieten la tuerca abocinada de la línea de descarga. 4.- Pongan en marcha la compresora y tomen nota de la lectura en el medidor de succión. 5.- Apriete la tuerca abocinada de la línea de descarga. 6.- Aflojen ligeramente la línea de succión y dejen que absorba aire para que se acumule la presión de carga.
Reparación de una compresora ineficiente. 1.- Una compresora puede bombear las presiones, y de todos modos, ser ineficiente. Un tamiz parcialmente bloqueado de la línea de succión dentro del motor de la Instalación y Mantenimiento
compresora, provocará ese problema. El bloqueo restringe el flujo del vapor de refrigerante en esa parte de la línea de succión y afecta al volumen de vapor de refrigerante que bombeará la compresora. El bloqueo se puede limpiar, utilizando un solvente que limpie el refrigerante. No es necesario abrir el ensamblaje del motor y la compresora. 2.- Para las comp resoras qu e ut ilizan Refrigerante 114, se puede llegar al tamiz de la línea de succión, desoldando esta línea de la compresor, después de retirar el refrigerante. El tamiz se puede limpiar o se puede retirar, para instalar otra coladera en la línea. La diferencia de temperatura entre la del aire de entrada y la de salida, se llama “ desviación de temperatura” . Poca desviación indica un enfriamiento insuficiente por ser la dif erencia muy pequeña y viceversa, gran desviación representa un enfriamiento excesivo. Veamos a continuación las distintas combinaciones posibles: Una gran desviación de temperatura indica que por el evaporador circula una cantidad suficiente de aire. Cuanto menor es el volumen de aire que cede su calor al evaporador, más baja es su temperatura. Buscar obstrucciones en los conductos de aire. Una gran desviación de temperatura y pot encia baja indica demasiado refrigerante. Confirmarlo buscando transpiraciones en el evaporador y en la línea de admisión. Una cantidad excesiva de refrigerante obligará al protector de sobrecargas a abrir y cerrar.
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Poca desviación de temperatura y potencia baja significa que el evaporador está congelado por el refrigerante. Buscar obstrucciones en el tubo capilar, palpando el tubo hasta encontrar puntos fríos. Cuando no hay desviación de temperatura/ potencia, quiere decir que le compresor no funciona a causa de un eje roto o válvula abierta. Poca desviación de temperatura y consumo elevado significa que el compresor trabaja en exceso. Comprobar si producen exhudaciones en la línea de admisión a todo lo largo del compresor. Debe variaciones el sistema y revisar el compresor y la válvula de aguja. Reparar si se encuentran averías.
experiencia demuestra que la mayoría de las fallas de las válvulas de expansión se deben a la presencia de suciedad, sedimentos o humedad en el sistema. La ubicación del bulbo es muy importante, ya que se debe someter a las mismas condiciones de temperatura que la superficie que el evaporador. El bulbo se debe fijar firmemente a la espiral o la línea de succión a un punto en el que su temperatura será la misma que la del evaporador durant e el ciclo de cierre. El bulbo se encuentra en una trampa o una bola de líquido, el fluido que salga de la trampa mantendrá el bulbo frío. Debido a ello la válvula no alimentará más refrigerante a la espiral.
Válvulas. La válvula termostática de expansión es un dispositivo medidor que controla automáticamente el flujo de liquido refrigerante al evaporador. Puesto que la presión en el evaporador es baja, parte del liquido refrigerante pasará al estado gaseoso, al pasar por la válvula al evaporador. Cuando el líquido se convierte en gas toma calor del líquido restante. A su vez este fluido frió toma calor del aire que circula al exterior del evaporador y lo transforma en gas frío. La válvula termostática de expansión se debe situar tan cerca de la entrada del evaporador como resulte posible. No deberá haber restricciones entre estas válvula de expansión y el evaporador. Se utilizan coladeras o tamices int ernos en las válvulas de expansión para evitar que haya materias extrañas que obstruyan el pasador y el asiento. La Instalación y Mantenimiento
Figura 130. Sistema seco.
Si se instala el bulbo en una línea secundaria de succión, deberá desviarse al int erior de la línea principal de succión, Esto evitará que 217
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Figura 131.
el líquido de otra unidad entre a la bifurcación y afecte al bulbo.
Como ajustar un sistema de válvula t ermo st ática de expansión.
El vástago de ajuste se encierra en un tapón sellado. Para incrementar el flujo por la válvula (o incrementar el sobrecalentemiento) se debe hacer girar el vástago de ajuste en el sentido contrario a las manecillas del reloj. Para reducir el flujo, se hace girar el vástago en el sentido del reloj. Si la válvula alimenta demasiado refrigerante o si el liquido regresa a la compresora, puede presentarse uno o más de los problemas siguientes:
Un sistema de válvula termostática de expansión con medidores de temperatura.
1.- Mal ajuste de la válvula. Verifiquen el ajuste de sobrecalentemiento. Si está demasiado bajo, ajuste la válvula, haciendo girar el vástago en el sentido contrario de las manecillas del reloj.
2.- Hagan funcionar el sistema. Deberá estar en marcha hasta que el evaporador esté cubierto completamente de escarcha y la unidad comience a reciclarse.
2.- Mal contacto entre el bulbo y la línea de succión. Procuren que haya un buen contacto a lo largo del bulbo. 3-. Mala ubicación del bulbo. Sitúe el bulbo en la misma temperatura ambiente que el evaporador, resistencia e indicadores de la presión.
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Procedimiento 1.- Estudien el dibujo esquemático del sistema de válvula termostática de expansión. Observen los lugares en que se deben leer las temperaturas (T) y las presiones (P).
3.- Anoten todas las temperaturas indicadas durante el funcionamiento normal, en la Tabla de datos (las presiones se anot arán después). 4.- Hagan girar el vástago de la válvula termostática de expansión en el sentido de las manecillas del reloj, ¼ de vuelta y anoten todas las temperaturas (T1,T2,T3,T4,T5 Y T6 o ambiente) 218
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5.- Den otro cuarto de vuelta, en el sentido del reloj, el vástago de la válvula termostática y tomen nota de todas las temperaturas.
A)Síntomas
6.- Repitan la esta 5.
2.- El cliente se queja de que los alimentos se le echan a perder.
7.- Den media vuelta al ajuste de la válvula termóstatica, en el sentido contrario al de las manecillas del reloj y anoten las temperaturas. 8.- Repitan la etapa 7. 9.- Repitan la etapa 8. 10.- Ajusten la válvula termostática de expansión a la presión del lado bajo que se indica en la etapa 4 (normal). 11.- Hagan funcionar la unid ad a esta presión durante cerca de ½ hora. Retiren la gráfica del registro de presiones y anot en las presiones correspondientes en la Tabla de datos. 12.- Asienten al fondo todas válvulas de servicio, vuelvan a color las tapas y cierren todos los interruptores de los instrumentos.
Como conservar y detectar fallas en el sistema de válvula automática de expansión. 1.- Válvula automática de expansión mal ajustada, demasiado abierta. (Simulen esta condición, abriendo la válvula automática de expansión varias vueltas completas en el sentido de las manecillas del reloj). Instalación y Mantenimiento
1.- El cliente se queja de que la unidad no se detiene nunca.
3.- El cliente se queja de que una tubería está cubierta de hielo. 4.- La caja del cigüeñal de la compresora transpira. Los medidores indican que la presión del lado bajo es más alta de lo normal para este trabajo. B) Correcciones 1.- Cierren la válvula aut om áti ca de expansión ¼ de vuelta en el sentido contrario al de las manecillas del reloj; observen los medidores, la línea helada, etc. 2.- Sigan cerrando la válvula automática de expansión de cuarto en cuarto de vuelta, en el sentido contrario al de las manecillas del reloj, para corregir la condición de traspiración del cárter o la línea helada. 3.- Ajusten la presión del lado bajo a un valor conocido o hasta que se produzca escarcha en el evaporador; pero no en la tubería de succión, fuera de la vitrina. 4.- La unidad debe reciclarse según el control de temperatura, cuando todos los demás factores sean normales. II. Válvula automática de expansión mal ajustada, demasiado cerrada.
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(Simulen esta condición, cerrando la válvula varias vueltas en el sentido contrario al de las manecillas del reloj). A) Síntomas. 1.- El cliente se queja de que la unidad no se detiene nunca. 2.- El cliente se queja de qie se echa a perder los alimentos. 3.- El cliente se queja de que el evaporador tiene poco hielo. 4.- Se puede observar una línea real de escarcha en el evaporador.
cucharada de agua a la línea de líquido. Vean al instructor) A) Síntomas. 1.- El cliente se queja de que la unidad funciona en forma errática; funciona todo el tiempo; se detiene y se pone en marcha constantemente; no se detiene. 2.- El cliente se queja de que los alimentos se echan a perder. La temperatura del mueble es alta. 3.- El cliente se queja de que el congelador tiene poco o nada de hielo.
5.- Los medidores indican la presión del lado bajo es más baja que lo normal.
4.- Se puede observar una nueva capa de escarcha que indica la descongelación previa o la extensión de la línea de escarcha..
B) Correcciones.
5.- La válvula automática de expansión tiene un gran recubrimiento de hielo.
1.- Abran la válvula automatica de expansión ¼ de vuelta en el sentido de las manecillas del reloj. Observen los medidores, la línea de escarcha.
6.- Los medidores indican que la presión del lado bajo está ‘por debajo de lo normal; regresa a la normalidad y vuelve a situarse por debajo.
2.- Repit an la etapa 1 todas la veces que sea necesario, hasta corregir el escarchado parcial del evaporador.
7.- Se puede aplicar calor (en forma de agua caliente) al cerpo de la válvula automática de expansión. La presión del lado bajo, por debajo de lo norma, vuelve a la normalidad, el vapor comienza a escarcharse y , luego, el funcionamiento del sistema vuelve a ser errático.
3.- La unidad se deberá ajustar al cont rol de temperatura, cuando todos los demás factores sean normales. III. Humedad en el sistema de válvula automática de expansión, utilizando Refrigerante-12, Refrigerante 22 o CH3CL
B) Correcciones.
(simule está condición, agregando una
Nota: El agua se puede congelar y mantener la aguja de la válvula automática de expansión
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completamente abierta, cerrada o en cualquier posición entre los dos extremos. La frecuencia de la congelación depende de la cantidad de humedad que hay en el sistema. 1.- Bombeen el sistema para evacuarlo. 2.- Agreguen desecador o cámbienlo. 3.- Repit an las etapas 1 y 2, si las condiciones lo justifican. IV. Humedad en el fuelle o el diafragma de la válvula automática de expansión. (La humedad no está en el sistema mismo) (simulen esta condición, añadiendo una pequeña cantidad de agua por la cobertura de ajuste. Consulte al instructor) A ) Síntomas. 1.- El cliente se queja de que la unidad funciona todo el tiempo. 2.- El cliente se queja de que los alimentos se echan a perder y la temperatura del mueble es alta. 3.- El cliente se queja de que el congelador tiene poco o nada de hielo. 4.- Se puede observar una nueva capa de hielo, indicando un descongelamiento reciente o la amplitud de la línea de congelación. 5.- La línea de succión tiene un fu erte recubrimiento de hielo. 6.- Los medidores indican que la presión del lado bajo se encuentra por debajo de lo Instalación y Mantenimiento
normal, vuelve a la normalidad y desciende otra vez. 7.- Se puede aplicar calor en la forma de agua caliente al cuerpo de la válvula automática de expansión. La presión inferior a los normal del lado bajo vuelve a la normalidad, el evaporador comienza a descongelarse y, luego, el sistema vuelve a funcionar mal. B) Correcciones. Nota: El que haya agua en el fuelle no es lo mismo que la haya en el refrigerante. El fuelle se puede congelar y mantener la aguja abierta, cerrada o en cualquier posición intermedia. Detengan la unida refrigeradora. La adición de un desecador no resuelve el problema. - Tomen nota de la posición del dispositivo de ajuste, cuenten las vueltas necesarias, en sentido contrario al de las manecillas del reloj, para retirar el dispositivo de ajuste. - Inspeccionen el dispositivo de ajuste, para ver si tiene hielo o agua. - Si tiene agua, retírela con aire comprimido. - Echen varias gotas (usen un got ero medicinal) de glicerina a la abertura del ajuste. - Instalen el dispositivo de ajuste y cuenten las vueltas en el sentido del reloj (el mismo número que el de vueltas en sentido contrario, al retirar el mecanismo). 221
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- Pongan en marcha la unidad. Deberá entrar en su ciclo, si todos los demás factores son normales.
Tuberías.
que, se fija un tornillo de avance, que se hace girar lentamente hasta que el cono se une con el tubo y se produce un abocinamiento. Una pequeña cantidad de aceite en el cono asegurará un abocinamiento liso.
El funcionamiento aceptable continua de los equipos de refrigeración depende de la atención cuidadosa de los detalles y un buen trabajo. Los tubos que llevan el refrigerante a los diversos componentes como parte vital del sistema. Las pruebas de funcionamiento necesarias ya se han descrito anteriormente y consiste en verificas su buena instalación, esto quiere decir que no presenten fugas ni deformaciones que impidan el buen funcionamiento del equipo. Corte El método mejor y más seguro de cort ar una tubería de cobre es mediante el empleo de un cortatubos. En algunos tipos de tuberías como las de acero inoxidable y las de diámetro grande, es aconsejable utilizar un tornillo de banco y una segueta. El tubo se deberá escariar o limar después de todas las operaciones de corte, sobre todo cuando se esté preparando para su uso con accesorios soldados. Un buen método para unir tiberías de cobre a un sistema de refrigeración es mediant e el empleo de accesorios abocinados. El t ipo más común de abocinamiento utilizado es el de 45º. Para abocinar bien las tuberías de cobre, es preciso utilizar con mayor frecuencia es el de bloque abocinador, que tiene orificios de varios tamaños para recibir los tubos de distintos diámetros. Después de que se su jeta la tubería en posición correcta en el bloInstalación y Mantenimiento
Figura 132. Bloque abocinador.
Asegúrese de que el accesorio se ponga sobre la tubería antes de hacer el abocinamiento. Se debe tener mucho cuidado al acordar o darle forma a una tubería para trabajo específico. El t ipo más sencillo de herramienta acodadora es el resorte torcedor que se muestra a continuación. El resorte exterior se desliza sobre la parte exterior del tubo, para evitar que este último se hunda. Cuando se usa el acodador de tipo de resorte, se debe doblar el tubo un poco más de lo que se requiere, regresándolo después al ángulo apropiado. Esto afloja el resorte y facilita su retiro.
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Figura 133. Unión de cobre mediante un accesorio abocinado.
Figura 134. Acodador preciso para tuberías.
Procedimiento. Como cortador, acodar y abocinar t ubo s de cobre. Herramient as y m aterialesSegueta de arco con hoja de paso 18-24. Tubería de cobre blando, 6.35 mm, 9.52 mm, y 12.7 mm Tubería de cobre duro, 12.7 mm
A) Tubería de cobre, corte 1.- Desenrollen una tubería de cobre blando de 6.35 mm, para poder cortar 15 centímetros. Nota: Desenrollen sólo la tubería necesaria para el trabajo, puesto que el enrollamiento y desenrrollamiento constante del tubo hará que se endurezca y se produzcan roturas.
Acodador exterior de resorte Bloque y cono de abocinar Calibradores internos Micrómetro, 2.54 cm Tuerca abocinadas Limas Regla de acero Instalación y Mantenimiento
Figura 135.
223
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2.- Midan un trozo de 15 centímetros, utilizando la regla de acero y marquen el tubo, haciéndole una línea con una lima. 3.- Pongan la tubería entre bloques partidos de fibra o madera, con orif icios perforados para que se ajusten tuberías de distintos tamaños. 4.- Sujeten los bloques y la tubería en el tornillo de banco, Para evitar que el tubo salte, se deberá hacer el corte aproximadamente 6 milímetros de distancia del tornillo de banco.
5.- Para iniciar el corte, pongan el extremo frontal de la segueta sobre la tubería en la marca hecha en la etapa 2. Aplique un poco de presión y den el primer golpe, empujándola segueta en línea recta sobre la superficie del tubo. Liberen la presión y devuelvan la segueta a l posición inicial. 6.- Repitan la etapa 5, hasta terminar el corte. 7.- Midan ot ros 15 cent ímetros de una tubería de cobre blando de 6.35mm y márquela ligeramente con una lima. 8.- Cort e el trozo de 15 centímetros, con el cortatubos y mediante el procedimiento que sigue: a)
Pongan el tubo en la guía en V del cortatubos.
b) Aprieten el tornillo de avance hasta que se aplique sobre la tubería una presión considerable.
Figura 136.
a) Hagan girar el cortador lentamente en torno al tubo, de modo que la rueda cortadora muy afilada de la herramienta se introduzca gradualmente en el metal de la tubería, para hacer un corte limpio y en ángulo recto.
Figura 137. Uso correcto e incorrecto del calibrador. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
b) Hagan agan girar el el tornillo torn illo de ava avance nce para aplicar una mayor presión a la tubería y vuelvan hacer girar el cortador en torno al tubo. Repitan el procedimiento hasta t erminar el cort cortee de tuberí tub ería. a.
10.- M idan el diámetro diámet ro ext ext erior de cada cada trozo de tubería, usando un micrómetro. 11.- Repitan epit an las etapas 1 a 10, utilizand ut ilizandoo t ubos ubo s de cobre cobre blando d e 9.35 9.35 y 12.7 mm y tubo tub o de cobre cobre duro de 12.7 mm.
c) Se debe debenn es escaria riar y lima limarr los los borde bordess del tubo. Mantengan la abertura del tubo hacia abajo, mientras realizan el escariad, con el fin fi n de d e que la rebabas metálicas no se alojen en el interior de la tubería.
12.- En la tabla de dat dat os, os, para cada cada tipo tip o de tubería incluyan los resultados de las mediciones del diámetro diámetr o int in t erno y el externo; externo; además hagan comentarios sobre la lisura del corte, la cantidad de escariado y limado que se necesita y la facilidad con la que se corta la tubería, utilizando la segueta o el cortatubos.
9.- Midan Mi dan el el diámetro int erior de cada cada trozo de tubo cortado, utilizando los calibradores internos y micrómetro.
Figura 138. Utilización de un calibrador calibrador.. TABLA DE DATOS Tipo de tubería tu bería 6.35 mm cobre blando 9.52 mm cobre blando 12.7 mm cobre blando 12.7 mm cobre duro
Instalación y Mantenimiento
D.I.
D.E.. D.E
Comentarios: oment arios: corte
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
Figura 139.
B) Abocinamient Abocin amientoo de t uberí ub erías as de cobre 1.- Con uno de los trozos de tubería cortados con el cortatubos en el procedimiento A, póngalo en la posición adecuada en el bloque abocinador. Nota: Not a: La t uberí ub eríaa se debe ext ext ender apro aproxiximadamente 3.16 de pulga por encima del bloque.
mencionan a continuación. Si es defectuoso, corten el bloque mal abocinado. ABOCINAMIENTOS DEFECTUOSOS Efecto Abocinamiento demasiado demasiado delgado Abocinamiento rajado Abocinamiento irregular
2.- Aprieten la mordaz mord aza. a. 3.- Escojan el cono adecuado para el t amaño del tubo que vayan a abocinar y pónganlo en la herramienta. El cono deberá tener una excentricidad de 45º. 4.- Pongan ong an una gota got a de ace aceititee en el el cono y atorníllenlo con fuerza, de modo que entre al extremo del tubo. 5.- Una vez vez t erminado el el abocinamient o, suelten el cono, retiren retir en el el tubo t ubo abocinado del bloque.
Causa Demasiado presión sobre el cono Cono introdu int roducido cido a la tubería tu bería con demasiada rapidez Tubo no asentado asentado correctamente en la herramienta
7.- Repitan epit an las etapas 1 a 6 trozos tr ozos rest rest antes ant es de tubería de cobre que se cortaron en el procedimiento A. 8.- Observe Observenn el ajuste de la tub t ubería ería abocinada abocin ada con el accesorio apropiado. Luego, en la tabla de tabla de datos que sigue, incluyan sus observaciones y anoten los defectos que se produzcan al abocinar todos los tipos de tuberías.
6.- Verif Verifiqu iquen en el abocinamient o para ver ver si si no tiene alguno de los defectos que se Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico TABLA DE DATOS Tipo de t ubería
Observacion Observacion es: es: abocinamiento
6.35 mm cobre blando 9.52 mm cobre blando 12.7 mm cobre blando 12.7 mm cobre duro
cobre que quede y formen un semicírculo. Nota: Al utilizar el acodador de tipo de resort e, recuerden recuerden que q ue se se debe acodar acodar el tub t uboo un poco más que lo que se necesita y, luego retrocederlo a la medida apropiada. Este procedimiento afloja el res resorte, ort e, de modo que se pueda retirar retir ar con f acilid acilidad. ad. 6.- Repitan las etapas 1 a 5, utilizando los otros ot ros tamaños de tuberí tub ería. a.
Figura 140. Acodador de t ipo de resort resort e.
C) Cómo acodar tuberías de cobre 1.- Corten ort en cuat cuat ro trozos t rozos de 30 cent centíme ímett ros de longitud del rollo de tubería de cobre de 6.35 mm. Usen la segueta o el cortatubos. 2.- Sujeten firmenete en la mano el primer t rozo de tubo y acódenlo acódenlo para formar form ar un cuarto de círculo.
7.- Examin xaminen en cada cada uno de los t rozos de tubería después de acodarlo, para ver si se ha hundido, estirado o endurecido, debido al exceso de manejo. Con el micrómetro, micrómetro , mida el diámet diámet ro ext ext erior de cada trozo de tubo, en el centro del acodamiento. Incluyan todas las observaciones en la tabla de datos siguiente. Tipo de t ubería uber ía 6.35 mm cobre blando 9.52 mm cobre blando 12.7 mm cobre blando 12.7 mm cobre duro.
D.E.. D.E
Observaciones: Observaciones: Acodamiento
3.- Tomen om en en en las manos mano s el segun segundo do t rozo de tubería y acódenlo para formar un arco de 180º (un semicírculo) 4.- Des Deslicen un acod acodador ador ext ext erno de res resort e de 6.35 mm sobre el tercer trozo de t ubería ubería y forme form en un u n curto curt o de d e círc círculo. ulo. 5.- Des Deslicen un acod acodador ador ext ext erno de t ipo de de resorte de 6.35 mm sobre el trozo de Instalación y Mantenimiento
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ELECT LECTR ROM ECÁN CÁNICO ICO Mantenimient Mant enimiento o Correcti Correctivo vo de M aquinaria y Equip Equipo oE Elec lectt romecánico romecánico
PRÁCTICAS DE EJERCICIO Y LISTAS DE COTEJO Portafolios de evidencias
Des Desarrollo arro llo de la l a Prácti Práctica ca Unidad nid ad de aprend izaje: izaje: 4
Práctica núm ero: 5
Nombre: M antenimiento antenimient o correct correct ivo de equipos equipo s de refrig refrigera eración ción y aire acondicionado. acondicionado. Propósito: Propósito : Al finalizar la práctica el alumno realizará el mantenimiento correctivo de equipos de refrigeración y aire acondicionado utilizando la herramienta necesaria para su funcionamie funcionamiento nto óptimo. Escenario: Taller mecánico. Duración: 20 hrs. hrs.
M ateriales ateriales •
Refacciones.
M aquinaria y Equipo qu ipo • • • • • • • •
Instalación y Mantenimiento
Equipos de refrigeración y aire acondicionado Equipo quip o de d e protec prot ección. ción. Instrumentos de medición. Equipo qui po de segur seguridad idad personal
Herramient a •
Herramientas manuales
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ELECT LECTR ROM ECÁN CÁNICO ICO Mantenimient Mant enimiento o Correcti Correctivo vo de M aquinaria y Equip Equipo oE Elec lectt romecánico romecánico
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
Procedimiento Aplica Apli carr las medidas medi das de seguridad eguri dad e higiene. hig iene. Utilizar la ropa y equipo de t rabajo. Selecc eleccion ionar ar la herramienta herramient a y equipo equip o de t rabajo. Identif icar icar el equipo de refrigeración refrigeración a reparar. reparar. Cort ar la energía del sist ist ema a reparar. Interpretar el el manual manual del del fabricant fabricantee para desarmar desarmar el equipo de refrigeración. Des Desarmar el equipo equip o de refrigerac refri geración ión con la herramienta herramient a especí específf ica. Identifica Identif icarr la falla en el equipo de refrigeración. refrigeración. Verif Verificar icar si la pieza dañada tiene reparación reparación o es es neces necesario sustit sustit uirla. uirl a. Reparar la pieza dañada dañ ada de ser posible posibl e con la herramient herrami entaa específi específica. ca. Seleccion eleccionar ar la pieza dañada dañad a en en el cat cat álogo álog o del fabri f abricant cantee en cas caso de ser ser necesario. M ont ar la pieza pieza reparada o remplazada siguiendo igu iendo las especifi especifica caciones ciones del catálogo del fabricante. Rest est ablecer la energía del sistem sistema. a. Limpiar imp iar y guardar gu ardar la herramienta herramient a e instrument instru mentos os de medición ut ilizados en la práct ica. ica. Limpiar im piar el el área área de t rabajo al al finalizar fin alizar la práctica. práct ica.
Instalación y Mantenimiento
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ELECT LECTR ROM ECÁN CÁNICO ICO Mantenimient Mant enimiento o Correcti Correctivo vo de M aquinaria y Equip Equipo oE Elec lectt romecánico romecánico
Lista de cotejo de la práctica número 5 Mant enimiento correctivo correctivo d e equip equip os de refrig refrig eración eración y aire acondicionado. acondicionado. Fecha:
Nombre del alumno alumno : Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una el alumno durante su desempeño.
ü
aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por
Desarrol Desarrollo lo 1. Aplicó Apli có las medidas medid as de seguridad egurid ad e higiene hig iene en el desarrollo de la práctica. 2. Utilizó el equipo de prot ección ección personal. personal. 3. Seleccion eleccionóó la herramient herram ientaa y equipo equip o de acuerdo al mantenimiento mantenimient o a realiza realizar. r. 4. Identif icó el element lementoo a darle mantenimiento. 5. Cort ó el sumini um inisst ro de energía del área de t rabajo. 6. Interpretó Int erpretó el manual manu al de fabricant fab ricantee para desarmar desarmar el elemento a darle mantenimiento . 7. Des Desarmó el elemento element o con la herramient herram ientaa específica. específica. 8. Identificó la falla del elemento a darle mantenimiento. 9. Verif Verificó icó si la pieza dañada t enía reparación reparación o era necesario sustituirla . 10. Reparó la pieza dañada de ser posible con la herramienta específica. 11. Seleccionó la pieza dañada en el catálogo del fabricante en caso de ser necesario.
Instalación y Mantenimiento
Sí
No
No aplica
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ELECT LECTR ROM ECÁN CÁNICO ICO Mantenimient Mant enimiento o Correcti Correctivo vo de M aquinaria y Equip Equipo oE Elec lectt romecánico romecánico
12. M ont ó la pieza reparada reparada o remplazada remplazada siguiendo las especificaciones del fabricante. 13. Rest est ableció la energía eléct eléct rica del área área de t rabajo. rabajo . 14. Limpió y guardó la herramienta herramienta utilizada. 15. Limpió imp ió el área de t rabajo. Observaciones: Docente: Hora de inicio: Hora de términ o: Evaluación:
Instalación y Mantenimiento
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ELECTROM ECÁNICO Mantenimiento Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
Desarrollo de la Práctica Unidad de aprend izaje: 4
Práctica núm ero: 6
Nombre: Pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento. Propósito: Al finalizar la práctica el alumno realizará las pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento de maquinaría y equipo electromecánico . Escenario: Taller mecánico Duración: 3 hrs.
• • •
Materiales Planos eléctricos . Diagramas de conexión.
Instalación y Mantenimiento
Maquinaria y Equipo • Equipo de protección. • Instrumentos de • medición. • Equipo de seguridad • personal.
•
Herramient a Herramientas Manuales.
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ELECTROM ECÁNICO Mantenimiento Correctivo de M aquinaria y Equipo Electromecánico
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Procedimiento Aplicar las medidas de seguridad e higiene. Utilizar la ropa y equipo de trabajo. Seleccionar la herramient a y equipo para las pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento. Identificar los puntos donde se realizarán las mediciones. Realizar las mediciones de volt aje en los punt os establecidos con el instrumento requerido. Realizar las mediciones de corrient e en los puntos establecidos con el instrumento requerido. Realizar las mediciones de resistencia en los puntos establecidos con el instrumento específico. Realizar las mediciones de potencia en los puntos establecidos con el instrumento específico. Realizar las mediciones de velocidad en los puntos establecidos con el instrumento específico. Realizar las pruebas de funcionamiento en los puntos establecidos. Interpretar los result ados de las pruebas realizadas. Elaborar reporte de las pruebas y reparaciones hechas al sistema. Limpiar y guardar la herramienta e instrumentos de medición ut ilizados en la práctica. Limpiar el área de trabajo al finalizar la práctica.
Nota: Esta práctica se repetirá después de las prácticas 2, 3, 4 y 5.
Instalación y Mantenimiento
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Lista de cotejo de la práctica número 6 Pruebas eléctricas, mecánicas y de funcionamiento. Fecha:
Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una el alumno durante su desempeño.
ü ü
aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por
Desarrollo 1. Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. 2. Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 3. Seleccionó la herramienta y equipo para las pruebas eléctricas y de funcionamiento de un sistema eléctrico. 4. Identificó los puntos donde se realizaron las mediciones. 5. Realizó las mediciones de voltaje en los puntos establecidos con el instrumento específico. 6. Realizó las mediciones de corriente en los puntos establecidos con el instrumento específico 7. Realizó las mediciones de resistencia en los punt os establecidos con el instrumento específico. 8. Realizó las mediciones de potencia en los puntos establecidos con el instrumento específico 9. Realizó las mediciones de velocidad en los puntos establecidos con el instrumento específico. 10. Realizó las pruebas de funcionamiento en los puntos establecidos. 11. Interpretó los result aos de las pruebas realizadas
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Sí
No
No aplica
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12. Elaboró reporte de las pruebas y reparaciones hechas el sistema. 13. Limpió y guardó la herramienta e instrumentos de medición utilizados en la práctica. 14. Limpió el área de trabajo al finalizar la práctica. Observaciones: Docente: Hora de inicio: Hora de términ o: Evaluación:
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RESUM EN En este capítulo se pusieron las bases para detectar las fallas más comunes que se presentan en los equipos de refrigeración y aire acondicionado, sobre todo relativas a los controles, los condensadores, los evaporadores, los compresores, las válvulas y las tuberías; de los materiales y las refacciones se vieron las características y los criterios de selección. En el segundo tema se establecieron las bases para que el alumno pudiera realizar el mantenimiento correctivo y las pruebas de funcionamiento a este tipo de equipos: refrigeración y aire acondicionado.
Instalación y Mantenimiento
En particular se vio el procedimiento para desarmar, detectar fallas, sustituir piezas, sustituir piezas y armar equipos; al mismo tiempo se definió cómo realizar las pruebas eléctricas, mecánicas de funcionamiento y los ajustes correspondientes. En el siguiente capítulo el alumno será evaluado sobre la operación de máquinas de piezas mecánicas en el proceso de mantenimiento.
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AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIM IENTOS 1. ¿Cuáles son las principales causas de falla en un sistema de refrigeración y aire acondicionado? 2. ¿Para los equipos de control del sistema las fallas típicas son: 3. ¿Cuáles son las herramientas más usuales para la reparación de un sistema de refrigeración o aire acondicionado? 4. ¿Cuáles son las recomendaciones para establecer un criterio de selección de las refacciones y materiales a utilizar en un sistema de refrigeración y aire acondicionado? 5. ¿Cuál es el método más adecuado para el cort e de tubería en la reparación de sistemas de refrigeración y aire acondicionado?
Instalación y Mantenimiento
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5
OPERACIÓN DE M ÁQUINAS HERRAM IENTA
Al finalizar el capítulo, el alumno será capaz de realizar operaciones de maquinado de piezas mecánicas en el proceso de mantenimiento.
Instalación y Mantenimiento
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MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE Curso-Mó dul o Ocupacion al
Unidad de Aprendizaje
Result ados de Aprend izaje
Mantenimiento Correct ivo de Maqu inaria y Equipo Electromecánico 126 hrs.
5. Operación de máquinas herramienta. 10 hrs.
Instalación y Mantenimiento
5.1. Identificar el funcionamiento y componentes principales de torno, fresadora y taladro. 2 hrs. 5.2 Realizar maquinado de piezas y/o reparaciones de piezas mecánicas. 8 hrs.
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SUMARIO Ø
Torno convencional.
Ø
Fresadora convencional.
Ø
Taladro
Ø
Proceso de maquinado.
Ø
Proceso de desmontaje
RESULTADO DE APRENDIZAJE 5.1.
Identif icar el f uncionamient o y componentes principales de torno, fresadora y taladro.
5.1.1. TORNO CONVENCIONAL. Resumen PRealizar
un esquema con las partes del torno convencional y su función, identificando los elementos de sujeción .
conforma por medio de una herramienta dotada de un movimiento de avance, que normalmente es paralelo al eje de rotación de la pieza.
· Est r u ct u r a d el t o r n o . La clasificación de los tornos puede establecerse según la importancia de las piezas que se han de trabajar y el género d e los trabajos que en los mismo pueden ejecutarse. De una manera somera se enuncian las principales características que cada clase de torno debe presentarse. - El torno paralelo, para cilindrar y roscar, trabaja la pieza situada horizont almente; es el más utilizado, gracias a la universalidad de sus movimientos. Algunos tornos paralelos modernos tienen dimensiones verdaderamente considerables; se construyen en la actualidad t ornos paralelos que, para una altura de punt os de 900 mm., tienen una longitud útil de 18 metros.
Realización del ejercicio P Realizar
el montaje de los elementos del torno convencional y realizar la práctica 7 “ Maquinado de piezas metálicas en torno” .
El torno es una máquina herramienta que sirve para elaborar piezas mecánicas mediante el arranque de material (viruta). En este tipo de máquinas la pieza esta sometida a un movimiento de rotación y se Instalación y Mantenimiento
240
Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico Nomenclatura del torno paralelo 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
Figura 141. Estructura.
16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30.
Dial selector de avances Selectores de avance (3) Selector de sentido de avance/senudo de rosca Interruptor principal (en la parte posterior) Dial selector de velocidades Palanca selectora de la gama de velocidades Pulsador de marcha (motor principal) Pulsador de parada (motor principal) Pulsador de parada de emergencia Pulsador para soltar el freno. Pulsadores de la bomba de refrigeración Pulsadores de la bomba hidráulica* Pulsadores de plato de potencia* Tornillo de blocaje del carro superior. Tornill o de blocaje del carro t ransversal (en el lado derecho del carro transversal) Manivela de traslación del carro superior. Manivela de traslación de carro transversal Tornillo de blocaje de carro longitudinal Blocaje de la cana de contrapunto Palanca de blocaje del contrapunto. Volante de traslación de la caña Bulón de blocaje auxiliar del contrapunto Tornillo de desplazamiento del contrapunto Palanca de mando del husillo Volante de traslación del carro longitudinal Mando de engrase centralizado Regulación de disparo del avance Acoplamiento del avance Inversión del avance Acoplamiento del avance de roscado * Cuando lo lleve
· El em e n t o s d e su j eci ó n . A cont inuación se presentan diferentes tipos de operaciones que pueden llevarse a cabo en un torno con sus respectivos elementos de sujeción. Se cilindra cuando se produce una superficie exterior de revolución por desplazamiento de una herramienta (de forma particular para cilindrar), paralelamente a la línea determinada por los puntos del torno. Cuando el desplazamiento de la herramienta
Instalación y Mantenimiento
es oblicuo a la línea entre puntos, la operación se denomina torneado cónico. Refrentar una pieza es producir una superficie exterior que sea plana por desplazamiento de una herramienta especial (cuchillo o para refrentar) perpendicularment e al eje del torno. Estas superficies, formando un ángulo de 90°con las generatrices del cuerpo de revolución, determinan generalmente sus extremidades.
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Figura 142. Cilindrado: 1. Plato de tope, 2. Perro, 3. Pieza a trabajar, 4. Cont rapunt o, 5. Carro superior , 6. Torreta portaherramientas, 7. Herramienta de cilindrar.
Se mandrina en el torno cuando se produce una superficie interior de revolución mediante una herramienta de tornear interiores.
Cuando el desplazamiento de esta herramienta es oblicuo respecto al eje del torno, la operación se denomina mandrinado cónico.
Figura 143. Refrenado: 1. Mandril americano, 2. Pieza a refrentar, 3. Carro transversal, 4. Carro superior, 5. Torreta portaherramienta, 6. Herramienta cuchillo. Instalación y Mantenimiento
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Figura 144. Mandrinado: 1. Mandril americano, 2. Herramient a de mandrinar, 3. Port aherramienta, 4. Carro superior, 5. Torreta port aherrramienta. 6. Pieza a mandrinar, 7. Carro t ransversal.
El roscado consiste en ejecutar sobre la pieza que gira un surco helicoidal, por desplazamiento de una herramienta de roscar paralelamente a las generatrices del cuerpo a trabajar.
El roscado es exterior para la ejecución de un tornillo o de un perno, e interior para la obtención de una tuerca.
Figura 145. Roscado: 1. Árbol principal, 2. Plato de tope, 3. Pieza a roscar, 4. Cont rapunt o, 5. Carro superior, 6. Torreta portaherramienta, 7. Portamoleta de roscar, 8. Moleta S. I., 9. Perro. Instalación y Mantenimiento
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico
El taladrado se efectúa en el torno de dos maneras diferentes: a) Por penetración, en una pieza animada de movimiento de rotación, de una broca con movimiento solamente de traslación (como se muestra en la figura, en la cual puede verse que la rotación de la broca está impedida por un perro que abraza el mango de aquélla y que apoya su extremo en el carrillo portaherramienta).
b) Por penetración de la broca, animada de un movimiento de rotación, en una pieza que solamente posee movimiento de traslación. Nota: Este segundo método de taladrar no es recomendable cuando se trata de obtener agujeros perfectamente centrados, aun cuando el acompañamiento por el contrapunto se efectúe con cuidado.
Figura 146. Taladrado: 1. Árbol principal, 2. Pieza a taladrar, 3. Carro t ransversal, 4. Cont rapunt o, 5. Carro superior que sirve de apoyo al perro, 6. Torreta portaherrmienta, 7. Barrena.
Instalación y Mantenimiento
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El tronzado consiste en separar en dos, o en varias partes, una pieza de revolución, por penetración hasta su centro con una herramienta de forma apropiada, generalmente estrecha, perpendicularmente al eje del torno.
El sesgado consiste en practicar, en la pieza de rotación gargantas denominadas degüellos (degollar); éstos se ejecutan con una herramienta de sesgar, cuya forma es idéntica a la de la herramienta de tronzar.
Figura 147. Tronzado: 1. Mandril americano, 2. Carro transversal, 3. Carro superior, 4. Zócalo graduado, 5. Torreta port aherramienta, 6. Herramienta de t ronzar, “ cuello de cisne” , 7. Pieza a cort ar.
Figura 148. Uso de una luneta fija cuando se moletea una pieza de trabajo larga. Las piezas largas y extremadament e ligeras deben ser sostenidas mediante una luneta fija para evitar que se flexione la pieza de trabajo debido a la presión transversal de los rodillos moleteadores. Instalación y Mantenimiento
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El moleteado es un proceso mediante el cual se presiona una herramienta con figuras en forma de diamante o en líneas rectas sobre la superficie de una pieza de trabajo. En el moleteado el material no se corta sino que se conforma. El moleteado se hace tanto para propósitos prácticos como ornamentales.
material de que están hechas y de la forma del filo.
Hay dos tipos básicos de herramientas de moletear, la sencilla cabeza autocentrante con un par de ruedas moleteadoras y la cabeza giratoria con tres pares de rodillos de moletear. Una herramienta para moletear consiste en un portaherramientas al que se montan dos ruedas de acero endurecido. Estas tienen dient es o salient es en sus caras, con ellos imprimen sobre la pieza de trabajo.
1. Composición química y tratamiento del acero utilizado para construir la herramienta.
· Her r am i en t a d e co r t e. Para el arranque de virutas se utilizan herramientas de corte (herramientas para torno) y las cuchillas o cinceles de tornear. La eficiencia de las herramientas depende del
Pero de una forma más completa, las herramientas de corte utilizadas para todas las operaciones de torneo deben ser concebidas teniendo en cuenta los cuatro datos variables.
2. Duración del corte de la herramienta. 3. Forma de la herramienta y ángulos que determinan sus aristas cortantes. 4. Presión de la viruta sobre la herramienta. Materiales para las herramientas de torno. El material tiene que reunir las siguientes propiedades: dureza, tenacidad, dureza en caliente y resistencia al desgaste.
Figura 149. Herramientas para t ornear.
Instalación y Mantenimiento
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Herramienta para tornear:
M etales du ros.
a) Herramient a de corte hecha completamente de aceros rápidos (herramienta de una pieza).
Hacen posible un gran aumento de la capacidad de corte de la herramienta, los componentes principales de un metal duro son el wolframio y el molibdeno, además del cobalto y el carbono.
b) Parte cortante de acero rápido soldada a tope. c) Placa de acero rápido sobrepuesta mediante soldadura o placa de metal duro unida mediante falsa soldadura, se le dice así debido a que la placa de acero rápido simplemente es sujetada por la fundición del acero para herramient as (Cold Roled).
Diamante. Se utiliza muchas veces para corte de herramienta. El diamant e es muy duro y no se desgasta. Se emplea sobre todo para trabajos muy finos en máquinas especiales.
d) Diamante con pieza porta-diamante: (a) diamante, b) calce, c) pieza port adiamante, d) empaste). · Características y Mont aje. Acero de herram ient as no aleado. Es un acero con 0.5 a 1.5% de contenido de carbono. A temperatura de unos 250°C pierde su dureza por lo cual es inapropiado para grandes velocidades de cort e y no se le ut il iza. Est os acero s se deno mi nan corrientemente aceros al carbono y también aceros de herramientas (W.S.).
El torno fue una de las primeras máquinas herramient a const ruid as. Durant e los últ imos 150 años ha avanzado en diseño, de un t orno impulsado entre dos árboles, a una máquina motorizada cortadora de tornillos. El progreso de su diseño ha hecho posible el desarrollo y la producción de cientos de cosas que usamos con gusto.
Acero d e herramient as aleado . Contiene como elementos aleados, además del carbono, adiciones de wolframio, cromo, vanadio, molibdeno y otros. No pierde la dureza sino al llegar a los 600°C. Esta resistencia en caliente, que es debida sobre todo al contenido de wolframio, hace posible el torneado con velocidades de corte elevadas.
Instalación y Mantenimiento
Figura 150. Acción cort ante de un t orno.
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La función principal del torno es tornear metales (Fig.150a.) Esto se hace girando el metal fijo en una pieza de sujeción, mientras la herramienta cortante es forzada contra su circunferencia. La figura 150 b nos muestra la acción cortante de la herramienta sobre el trabajo que se está maquinando en el torno. Algunas de las operaciones más comunes que se efectúan en el torno son: Refrentado, torneado cónico, t orneado paralelo, corte de roscas, moleteado, estriado, perforado y taladrado. El torno es la espina dorsal del taller mecánico y su conocimiento es esencial para el maquinista.
que existen tanto para él como para la máquina, si no la maneja adecuadamente. En esta unidad se prepara al estudiante para el manejo de los tornos. La mayoría de los tornos tienen mecanismos de control y manivelas de operación similares para los avances y el cort e de roscas. Sin embargo, algunas máquinas tienen mecanismos de transmisión enteramente diferentes, así como controles de velocidad diferentes.
Transmisiones.
Figura 150b. Pieza de trabajo sujeta entre los cent ros para to rneado áspero.
Operación d e los cont roles del t orn o. Antes de utilizar cualquier máquina, el operador debe saber usar correctamente sus controles, ara lo que son y cómo trabajan. También debe conocer los riesgos potenciales Instalación y Mantenimiento
En algunos tornos se controla la velocidad del husillo por medio de una banda que corre sobre un par de poleas escalonadas en cono, una de las cuales se encuentra en la cabeza del t orno (figura 151). El cambio de velocidades se hace girando la palanca que da tensión a la banda, para aflojarla, moviendo la banda al escalón apropiado para la velocidad deseada y llevando luego la palanca a su posición original. Haciendo el cambio al engranaje posterior se tiene a disposición otra gama de velocidades más bajas. Para hacer este cambio, se jala o se libera el perno de seguridad del engrane maestro para desembragar el husillo de la polea escalonada y embragar la palanca del engranaje posterior como se ilustra en la fi gura 151. Puede ser necesario girar manualmente el husillo para que engrane el mecanismo posterior. Nunca debe hacerse este cambio mientras esté girando el husillo accionado por su transmisión. En ot ro sistema de transmisión se utiliza una transmisión de velocidad variable (figura 152) con un intervalo de alta y uno de baja, 248
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empleando un engranaje posterior. En este sistema debe estar trabajando el mot or para cambiar la velocidad en la unidad de velocidad variable, pero debe desconectarse cuando se hace el cambio para usar el engranaje posterior.
Los tornos que tienen transmisión de engranes en la cabeza tienen palancas en su exterior para hacer los cambios de velocidad (figura 153). Se ut ilizan varias de estas palancas para dar al torno las diferentes velocidades dentro del intervalo de la máquina. Los engranes no embonan si no están perfectamente alineados, por lo que a veces es necesario dar vuelta manualmente al husillo para lograr su alineamiento. Nunca se intente hacer un cambio de engranes con el motor trabajando y la palanca del embrague en posición de trabajo.
Figura 151. En este torno, las velocidades se cambian moviendo la banda a los distint os escalones de la polea (Lane Community Collage).
Figur a 152. Cont rol de velocidad y select or de velocidad (Cort esía de Clausing Corporation).
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Figura 153. Palancas de cambio de velocidad y de selección de avance en un torno de transmisión de engranes (Lane Community Collage) 249
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Palancas para el Control de los Avances. El carro se mueve sobre sus carriles por medio del tornillo guía de arrastre cuando se cortan roscas, o por medio de una barra de avance separada cuando se emplea su avance automático. Sin embargo, en la mayoría de los tornos pequeños se emplea una combinación de tornillo guía y barra de avance. Para cortar roscas izquierdas y para invertir el avance se emplea la palanca de inversión del avance. Esta palanca invierte la rotación del tornillo guía y nunca debe moverse mientras esté trabajando la máquina. La caja de engranes de cambio rápido (figuras 154a y b) tiene dos o más palancas de cambio para desplazar los engranes. Estas se usan para seleccionar los avances y los hilos por pulgada de las roscas. En los tornos que tienen int egradas selecciones para roscas métricas, lo que se selecciona es el paso de la rosca, expresado en milímetros.
por el estilo. Cuando se está haciendo un trabajo delicado, siempre debe moverse el carro con avance manual. La manivela se usa para acercar rápidamente la herramienta a la pieza de trabajo antes de embragar el automático y para regresar rápidamente a la iniciación del cort e después de desembragar el automático. Una palanca de cambio de avance desvía el avance ya sea al carro para que tenga movimiento longitudinal o al tornillo de avance transversal para mover la corredera transversal. Generalmente hay algo de juego en los tornillos de avance transversal y el principal. Mientras se esté avanzando la herramienta en una dirección contra la pieza de trabajo, no hay problema alguno, pero si se retrocede ligeramente el tornillo, las lecturas serán erróneas. Para corregir este problema, debe retrocederse dos vueltas y regresar a la posición deseada.
En el delantal del carro (figura 155) se encuentra la manivela o el volante para avance manual y una palanca para hacer funcionar el avance automático que acciona un embrague que al embonar pone en movimiento un tren de engranes alojado en el delantal. No debe usarse el avance manual para cortes largos, ya que conduce a falta de uniformidad y acabados defectuosos. Cuando se está usando el avance automático y se acerca la herramienta a un hombro o a las mordazas del mandril, debe desembragarse dicho avance y moverse el carro con avance manual en los últimos 3 milímetros del corte, o algo
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Figura 154a. Caja de engranes para cambio rápid o con placa de indicaciones (Lane Community Collage).
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un tercio a la mitad del avance longitudinal; por tanto, en un trabajo de refrentado (figura 156) con la caja de engranes de cambio rápido ajustada a alrededor de 0.012 pulg. de avance, esta sería realment e de sólo 0.004 pulg. para el refrent ado. La relación del avance transversal para cada torno se encuentra generalmente en la placa de información que tiene la caja de engranes para cambio rápido.
Figura 154b. Vista de un mecanismo de engranes para cambio rápido de un torno grande para servicio pesado (Cortesía de Lodge & Shipley Company).
Figura 156. Refrentado en torno (Lane Community College)
La palanca de las medias tuercas o de la tuerca partida que tiene el carro embona la tuerca a la rosca del tornillo guía directamente, y se utiliza sólo para el corte de rocas. Sólo puede accionarse cuando la palanca de avance está en su posición neutral. Figur a 155. Vist a del delantal del carro con los nombres de sus partes (Cortesía de Clausing Corporation)
Los avances transversales están engranados generalmente en forma diferente que las longit udinales. En la mayoría de los tornos, el avance transversal es aproximadamente de Instalación y Mantenimiento
La manivela del tornillo de avance transversal y la del tornillo de avance de motor auxiliar tienen diales micrométricos (figura 157). Estos diales se han graduado tradicionalmente en unidades inglesas, pero los diales con conversión métrica (figura 158) ayudarán ciertamente a la transición al sistema métrico. 251
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por doble profundidad en el torneado cilíndrico. En este tipo de tornos, se se gira hacia adentro el tornillo de avance transversal 0.020 pulg. de acuerdo a la lectura de la carátula y se hace el cort e, el diámetro de la pieza de trabajo se habrá reducido precisamente 0.020 pulg. La herramienta, en este caso, sólo se habrá movido hacia la pieza de trabajo 0.010 pulg.
Figura 157. Dial micrométrico del tornillo de avance transversal, graduado en unid ades inglesas. Cada división representa 0.001 pulg. (Lane Community College).
Algunos diales micrométricos están graduados para leer la profundidad simplemente; es decir, la herramienta se mueve tanto como lo indica la lectura. Cuando se tornea un objeto cilíndrico, como por ejemplo una flecha, los indicadores que leen profundidad simple indicarán que la herramienta está removiendo material al doble de la lectura, en relación al diámetro (figura 9). Por ejemplo, si se gira hacia adentro el tornillo de avance transversal 0.020 pulg. y se hace el corte, el diámetro de la pieza de trabajo se habrá reducido en 0.04 0 pulg . A veces sólo el avance compuesto está calibrado de esta manera. Sin embargo, muchos tornos están graduados en la carátula micrométrica con compensación Instalación y Mantenimiento
Figura 158. Manivelas de los to rnillos de avance transversal y compuesto con diales de conversión de unidades métricas inglesas (Cortesía de The Monarca Machina Toll Company, Ohio).
Para determinar qué tipo de graduación tiene el torno que esté usando, ajuste una cantidad fraccionaria en la carátula (como por ejemplo, 0.250 pulg. = ¼ pulg.) y mida en la corredera transversal con una escala. El corrimiento real que mida con la escala será o igual a la longitud ajustada en la carátula,
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para el dial de prof undidad simple, igual a la mitad de esa longitud, para el dial de profundidad doble.
Figura 159. El diámet ro de la pieza de trabajo se ha reducido en el doble de la distancia que se movió la herramienta.
Figu ra 160. La barr a del embragu e se accion a moviendo palanca del embrague. Esto desembraga el motor del husillo (Lane Community College).
Algunos tornos tienen una barra de freno y embrague de la misma longitud que el tornillo guía. Una palanca de embragado conectada al delantal del carro se mueve a lo largo de la barra del embrague (figura 160). El husillo puede arrancarse y pararse sin desconectar el motor, usando la palanca del embrague. Algunos tipos tienen también un freno para el husillo que lo detiene rápidamente cuando se mueve la palanca del embragu e a la posición de paro. Otra característica de la barra de embrague es la salida automática ajustable del embrague.
Al poner en marcha un torno por primera vez, emplear la siguiente lista de verificación: 1. Mover el carro y la unidad de cola hacia la derecha hasta pasar por el dispositivo de sujeción de la pieza de trabajo. 2. Localizar los embragues de los avances y la palanca de las medias tuercas y desembragarla antes de poner a girar el husillo. 3. Ajustar el t orno para trabajar a velocidades bajas. 4. Leer las placas de infor mación d e la
Instalación y Mantenimiento
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máquina que haya adheridas a ésta y observar las precauciones recomendadas. 5. Observar la dirección del avance; no tienen estas máquinas límites de viaje interconstruidos ni dispositivos de advertencia para impedir que el carro avance hacia el mandril o contra el extremo de las correderas. 6. Al terminar de trabajar en un torno, desacoplar todos los embragues, limpiar las rebabas y quitar todos los aditamentos o piezas especiales de montaje.
torno. 8. No se incline hacia el t orno; por el contrario, manténgase erecto con la cara y ojos alejados de las virutas que salen volando. 9. Mantenga el piso alrededor de cualquier máquina limpio y libre de grasa y aceite que pueden ocasionar caídas peligrosas.
5.1.2. FRESADORA CONVENCIONAL. Resumen
1. Use siempre los anteojos de seguridad aprobados al operar cualquier máquina. 2. Nunca intente manejar un torno hasta que se familiarice con su funcionamiento. 3. Nunca use ropa floja o suelta, anillos o relojes cuando opere un torno, pues pueden quedar atrapados en las piezas giratorias del torno y ocasionar un serio accidente. 4. Detenga siempre el torno antes de tomar una medida de cualquier clase. 5. Use siempre un brocha para eliminar las virutas. No las quit e con la mano porque están muy afiladas. 6. Corte siempre la corriente para el mot or antes de montar o desmontar un accesorio o aditamento. 7. No haga cortes fuertes en piezas largas y delg adas. Est o puede hacer que se rompa la pieza y salga disparada del
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PRealizar
un esquema con las partes de la fresadora convencional y su función, identificando los elementos de sujeción.
Realización del ejercicio P Realizar
el montaje de los elementos de la fresadora convencional y realizar la práctica 8 “ Maquinado de piezas metálicas en fresadora” .
La fresadora es una máquina dotada de una herramienta característica denominada fresa, que animada de un movimiento de rotación, mecaniza superficies en piezas que se desplazan con movimiento rectilíneo bajo la herramienta. Las fresadoras tienen mucho mayor rendimiento que las demás máquinas herramienta, pues como cada diente o arista de la fresa no está en fase de trabajo y por
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tanto en contacto con la pieza, más de una fracción de tiempo que dura lo que dura una revolución de la fresa, ésta experimenta menos fatiga, tienen menor desgaste y trabaja a temperatura inferior a la de las cuchillas de los tornos sin que pueda considerarse su trabajo int ermitente, ya que siempre hay una arista de la fresa en fase de trabajo. La máquina fresadora es básicamente una máquina herramienta que tiene una o más herramientas giratorias de corte de bordes múltiples. Los cortadores de las fresadoras, o fresas, se fijan en un husillo y giran contra la pieza de trabajo. Función de la f resador a La función que desempeña es la de generar superficies de forma plana como son: a) Engranes. b) Ranuras rectas o angulares. c) Superficies cóncavas o convexas. d) Procesos de taladrado.
· Estructura de la Fresadora. La fresadora universal de construcción de herramientas, que es la más simple de usar, está constituida por los órganos fundamentales siguientes: 1. El bastidor. 2. El árbol principal o árbol de trabajo.
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3. La mesa. 4. El caro transversal. 5. La ménsula. 6. La caja de velocidades del árbol principal. 7. La caja de los avances. Bastidor. El bastidor es una especie de cajón fundición robusto que tiene una base reforzada, de forma generalmente rectangular, la cual debe ser sólidamente empotrada en el suelo. Árbol prin cipal. Es el órgano principal o esencial de la máquina, puesto que es el que soporta la herramient a. En las fresadoras universales francesas suele tomar una de las dos formas siguientes: a) Cabezal universal con doble corredera circular tipo P. Hure con dispositivo de reducción de velocidad por eje auxiliar. b) Cabezal universal birrot ativo y deslizante tipo Gambín. Cab ezal un iv ersal P. Hur é Este original cabezal, que forma parte integrante de la máquina herramienta, se construye en dos modelos dif erentes: el cabezal universal simple y el cabezal universal con eje auxiliar. Uno y otro modelos llevan dos órganos esenciales denominados correderas que, separada o simultáneamente, pueden girar respecto al bastidor de la máquina.
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a) La corredera vertical, que da una rotación en un plano perpendicular al accionamiento del árbol principal, según un ángulo b. b) La corredera inclinada a 45°, que permite una rotación según un ángulo a. La combinación de estas dos rotaciones permite dar al árbol principal todas las inclinaciones deseadas. El ángulo T o ángulo de inclinación de la hélice es, en el fresado helicoidal, el ángulo formado por el eje de la pieza a tallar y la dirección de las caras de la fresa, dirección, esta última, perpendicular al eje del árbol principal. Las posibilidades de ajuste del cabezal universal P. Huré son las siguientes: 1. Posición horizont al normal o baja. Trabajando como una fresadora horizontal, la fresadora con cabezal universal puede prestar análogos servicios que una de aquéllas. Dos pasadores de referencia determinan con precisión las posiciones correctas de las correderas vertical e inclinada. 2. Posición horizontal alta. Partiendo de la posición horizontal, se orienta el cabezal utilizando solamente la corredera vertical. El alejamiento del árbol principal y de la pieza va aumentando, y permite fabricar piezas cada vez más grandes. 3. Posición vertical. Para pasar de la posición horizontal a la posición vertical, basta hacer girar 180°la parte del cabezal que lleva el árbol principal, efectuando t al giro alrededor de la corredera inclinada. Los Instalación y Mantenimiento
dos pasadores de referencia fijan definitivamente la posición de las dos correderas. 4. Posición inclinada. Partiendo de la posición vertical, se inclinará el árbol principal a un ángulo cualquiera, en el plano paralelo a l dirección de la mesa, por simple rotación alrededor de la corredera vertical. 5. Posición para mandrinar. Es un caso particular de la disposición precedente, pero con una rot ación de 90° de la corredera vertical. La fresadora se convierte en mandrinadora por la utilización del automatismo de la mesa. 6. Posición para el tallado de hélices. El giro de la mesa en las modernas fresadoras es, aquí, simplemente reemplazado por una orientación del árbol principal en un plano horizontal perpendicular a la tangente de la hélice a tallar. 7. Posición para el tallado en V. Desplazando el cabezal, como para el tallado de hélices, sucesivamente según las dos correderas, es igualmente posible inclinar el árbol principal según un plano vertical perpendicular a la dirección de la mesa. Esta posición permite, utilizando fresas de dos cortes, la ejecución de fresados en V a 90°, sean vaciados o en relieve (bancadas de las máquinas-herramientas).
Cabezal un iversal Gam bín. El cabezal universal, birrotativo y deslizante Gambín tiene la ventaja de permitir, de una parte, trabajos muy próximos al bastidor de 256
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Figura 161. Cabezal universal P Huré: 1. Cabezal universal simple, 2. Cabezal universal con eje auxiliar, 3. Tallado en hélice (paso a la derecha). a. Graduación en grados sexagesimales del giro según la guía inclinada, b. Graduación en grados sexagesimales del giro según la guía vertical.
la máquina (cabezal entrante) y, de otra parte, trasladar las inclinaciones del árbol principal a distancias variables del bastidor. Mesa. La mesa es el órgano de la máquina especialmente concebida para soportar y sujetar las piezas o los accesorios destinados a sostenerlas. Con ranuras en su part e superior, tiene también un canal en su contorno para recoger el aceite. Lo mismo que el carro transversal, se acciona manualmente por tornillo y tuerca, y automáticamente por medio de la caja de avances. Carro t ransversal. El carro transversal desliza horizontalmente Instalación y Mantenimiento
sobre la ménsula; se acciona a mano por tornillo y tuerca, o automáticamente mediant e la caja de avances. Es sobre su part e superior donde desliza la mesa. Al igual que la ménsula, un dispositivo adecuado permite su inmovilización. Ménsula. La ménsula es el órgano de la máquina que soporta todo el peso de la mesa y sus mecanismos de accionamiento; es de fundición y desliz verticalmente en el bastidor. Su desplazamiento se efectúa gracias a un t ornillo telescópico y una t uerca fija. Aquel tornillo se acciona manual o automáticamente a distancia. Finalmente, un dispositivo de sujeción asegura la inmovilidad indispensable para ciertos trabajos, a la vez que descansa los órganos 257
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de arrastre de la ménsula. Caja de velocidades del árbol principal. La caja de velocidades del árbol principal está generalmente alojada en la parte superior del bastidor; posee, aproximadamente,
1.
Accionamiento del retroceso rápido.
2.
Accionamiento de los automatismos del transversal (izquierda) y del vertical (derecha).
3.
Accionamiento del carro transversal.
4.
Accionamiento del carro vertical.
5.
Accionamiento del automatismo del longitudinal.
6.
Mesa porta piezas.
7.
Accionamiento auxiliar del longitudinal.
8.
Fresa de cuchillas insertadas.
9.
Cabezal universal.
10. Corredera inclinada. 11. Corredera vertical. 12. Accionamiento d e las velocidades del árbol p rincipal. 13. Palanca de embrague. 14. Accionamiento del carro longitudinal 15. Caja de los avances. 16. Varadse transmisión del movimiento a los carros.
Figura 162. Nomenclatura de la fresadora universal:
Instalación y Mantenimiento
17. Bomba para el rociado.
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análogas características que la de un torno paralelo. · El em e n t o s d e Su j eci ó n . Para hacer trabajos de precisión en una máquina fresadora, la pieza de trabajo debe ser sujetada rígidamente sobre la mesa para preservar la exactitud del movimiento. El método de sujetar la pieza de trabajo está determin ado por varios factores. Estos incluyen el tipo de máquina, la naturaleza del corte (de desbaste o de acabado), la dirección del corte, el tipo de cortador, la forma y rigidez de la pieza a producir. Para sujetar la pieza de trabajo a la máquina se cuenta con muchos dispositivos diferentes. 1. La prensa de mord aza sencilla es el dispositivo de sujeción más común usado en la máquina fresadora. Esta prensa se
puede sujetar a la mesa con las mordazas bien paralelas o en ángulo recto con las ranuras en T. La prensa de mordaza sencilla tiene mordazas de acero templadas y rectificadas que están montadas con mucha precisión. 2. La prensa de mordazas girato ria. Es parecida a la prensa de mordazas sencilla, excepto que su parte superior puede ser girada en un círculo completo. Su base está dividida en 360 grados (figura 163). Las mordazas de prensa giratoria se pueden colocar a cualquier ángulo en un plano horizontal, permitiendo una relación angular precisa entre el cortador y la pieza de trabajo. 3. La prensa de cremallera. Es un dispositivo sujetador hecho con precisión para afirmar piezas de trabajo largas en sentido longitudinal sobre la mesa de la máquina fresadora. Esta prensa se utiliza también para sujetar a un tiempo varias
Figura 163. Prensa de tornillo (giratoria). La prensa de mordazas girat oria tiene una base dividida en grados. El cuerpo de la prensa se puede girar en cualquier ángulo. Instalación y Mantenimiento
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piezas de trabajo pequeñas y de forma regular. Sin embargo, está equipada con varios tornillos sujetadores igualmente espaciados en lugar de uno. 4. El mandril universal. Es un dispositivo sujetador de precisión usado con frecuencia en las operaciones de fresado para sujetar piezas de trabajo cilíndricas (figura 164). Sus elementos principales incluyen un cuerpo del mandril, una pieza con ranuras en espiral y las mordazas. Todas las partes de trabajo del cuerpo del mandril se hacen de acero aleado y tratado térmicamente.
husillo del cabezal divisor. Se ut iliza también para el fresado de los dientes en toda clase de engranajes, se puede fresar una cabeza cuadrada o hexagonal sobre el extremo de un perno o barra. 6. El cabezal divisor universal. Tiene una manivela engranada a un husillo. Una revolución de la manivela hará girar al husillo parte de una revolución en la mayor parte de los cabezales divisores; 40 vueltas de la manivela harán girar al husillo una vuelta completa. En la figura 165 se muestra la construcción de un mecanismo divisor simple.
Figura 164. Mandril universal montado en una mesa girat oria. Se usa para sujetar material redondo .
5. El cabezal divisor. Es un aditamento para sujetar y girar la pieza de trabajo de manera que se puedan hacer a su alrededor un número de cortes o divisiones igualmente espaciados. Consiste de un cabezal (cabeza divisora) y un contrapunt o. La pieza se puede sujetar en un mandril montado en el Instalación y Mantenimiento
Figura 165. Cabezal divisor universal
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· Her r am i en t a d e co r t e.
Fresas con d esp ul la.
Clases de f resas.
Para fresar superficies curvas no se pueden emplear las fresas de dientes en punta, ya que al afilar la fresa se cambiaría su perfil. Para curvas, arcos circulares y toda clase de perfiles, así como, con frecuencia, también para fresado de ranuras, se emplean estas fresas de forma retorneada. El retorneado resulta necesario para mantener el ángulo de incidencia. El ángulo de ataque vale, generalment e, 0. El reafilado se verif ica a costa de la superficie de ataque, con lo cual el perfil se mantiene invariable.
Fresas de dientes puntiagudos: El rendimiento de corte de la fresa y la calidad superficial de la pieza dependen principalmente de los filos de la fresa. Al fresar materiales blandos se pueden producir, por ejemplo, grandes cantidades de viruta que pueden ser recibidas y separadas gracias a los grandes huecos existentes entre diente y diente.
a) Fresa tipo sierra. Plat os de cuchill as:
b) Fresa de dientes triangulares para ranurar.
Los cortes van fijados en forma de cuchillas en un cuerpo o cabezal, pudiéndose reponer por separado en caso de deterioro . Se emplean estos platos de cuchillas para el fresado front al de grandes superficies.
c) Fresa convexa. d) Fresa de doble ángulo.
Figura 166. Fresas de árbol. Instalación y Mantenimiento
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Fresa com pu est a.
Fresa d e vást ago .
Se designa con el nombre de compuestos, a aquellos útiles de fresar que están constituidos a base de la reunión de varias fresas de dientes puntiagudos o de fresas con despulla de diámetros diversos. Se puede fresar así, de una vez, perfiles de las más variadas formas. El empleo de fresas compuestas brinda multitud de posibilidades en el trabajo y ahora el uso de fresas de forma, más caras.
Las fresas de vástago son fresas frontales cilíndricas de pequeño diámetro. El vástago o mango sirve para sujeción. Las fresas de vástago con corte a la derecha y hélice a la derecha o las de corte a la izquierda con hélice a la izquierda pueden salirse del husillo como consecuencia del empuje axial.
Figura 167. Fresa compuesta.
Fresa p ara cent rar. Es indudable que el mayor ángulo para una f resa de cent rar es el d e 60°, y est á igualmente fuera de duda que los centros de las piezas por trabajar deben tener ese mismo ángulo, y que estos centros de las piezas han de ser verdaderos centros y no sólo agujeros practicados en una punta cualquiera de los extremos de dichas piezas.
Figura 168. Fresas de vástago.
A. Fresa frontal cilíndrica. B. Fresa front al. C. Fresa para ranuras. D. Fresa frontal angular.
Instalación y Mantenimiento
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Cort ador es para f resado l ateral. Estas fresas tienen dientes alrededor de su periferia y también sobre uno o ambos lados.
circunferencia y algunas también los tienen laterales. Se utilizan para operaciones de troceado y para rasurado. Se fabrican desde 2 ½ hasta 8 pulg. (63.5 a 203.2 mm) de diámetro.
Figura 169. Los cort adores laterales para fresar son quizá los más út iles de todos. Se les recomienda ra fresado lateral cortadores de medio lado.
Figura 170. Un cortador de carburo para fresado lateral con hojas insertadas.
Sierras cor t ado ras de m et ales. Estas se parecen a pequeñas hojas de sierra circulares. Tienen dientes alrededor de la Instalación y Mantenimiento
Figura 171. Sierras cort adas. Las sierras para cortar metal tienen afilado cóncavo en ambos lados para holg ura. Esta holgur a se extiende desde la perif eria hasta el cubo alrededor d el agujero. El cubo es plano y de la misma anchura que los bordes cort antes. Las sierras cortadoras de metal sencillas se diseñan para el rasurado común y para operaciones de troceado. Para cortes profundos se prefieren las sierras con holgura lateral para las virutas. 263
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M ont aje de las f resas y p ort afresas. Es indispensable que las fresas y portafresas montadas en el árbol principal giren perfectamente “redondas” y no “ salten” en absoluto. Es necesario asegurarse de que las partes cónicas estén en contacto en toda su longitud. Debe tenerse la precaución de comprobar que no entorpezca la fijación ninguna viruta. No introducir en el árbol principal una fresa o portafresa que no pueda ser sacada por uno de los procedimientos siguientes:
a) Tuerca de aflojamiento, que apoya sobre la cara anterior del árbol principal. b) Agujero en la extremidad del mango de la fresa o portafresa, en el cual se podrá introducir una varilla de extracción aplicada en la parte posterior del árbol principal. · Características y Mont aje. La fresadora es una máquina herramienta que se usa para producir superficies maquinadas a precisión tales como superficies planas, superficies angulares, ranuras, levas, ranuras helicoidales, engranajes, dientes para coronas, contornos y agujeros de medida exacta. Estas operaciones se pueden efectuar
1.
M a nd r il co n Americano”
co n o
“ St a nd ar d
2.
Mandril con arandelas y caña semilarga.
3.
Mandril para fresa de agujero liso (chaveta longitudinal)
4.
Mandril de arandelas, caña larga y gorrón
5.
Mandril para fresa de agujero liso (chaveta t ransversal)
6.
Mandril para fresa de agujero liso (chaveta transversal), con apriet e por tornillo
7.
M a n d ri l p ar a f r e sa d e a gu j er o roscado
8.
Mandril con pinza para fresa de mango cilíndrico
9.
Pinza de recambio
Figura 171 B. Órganos de arrastre de las fresas:
Instalación y Mantenimiento
264
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por una o más fresas de uno o muchos dientes, girando sobre la superficie de la pieza. Lo versátil de la fresadora la hace adapt able para producción, cuartos de herramienta, talleres de maquila y trabajos experimentales o de investigación . Las fresadoras más comúnmente usadas son: a) de cartela simple y columna. b) de cartela universal y columna. c) de cartela vertical y columna. d) de tipos para fabricación. e) de tipo automático. El tipo de cartela universal y columna es quizá el más versátil y se puede adaptar para efectuar una gran variedad de trabajos con el uso de una gran variedad de accesorios. La fresadora de cartela simple y columna es igual a la universal, excepto que no tiene el bastidor para girar la mesa.
gire 45°a cada lado de la línea de centro. Algunos de los tipos de cortadores de uso más común en el fresado:
Figura 172. Fresa escalonada.
Part es de la f resado ra. La BASE soporta la máquina y le da rigidez y también sirve de depósito de los líquidos de corte.
Figura 173. Fresa plana helicoidal.
La PLACA DE LA CLUMNA es una sección maquinada que se usa para sostener y guiar la cartela cuando se desplaza verticalmente. La CARTELA es la parte que se proyecta desde la columna y se desliza verticalmente junto a la placa de la columna. El PORTACARRO está unido a la cartela y se puede ajustar trasversalmente para adentro o afuera sobre las guías del portacarro. El BASTIDOR PARA GIRAR LA M ESA está sujeto al portacarro y permite que la mesa Instalación y Mantenimiento
Figura 174. Fresa tres caras.
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Herramient as de cort e ut ilizadas en la m áquina f resadora.
Figura 175. Fresa concava.
Un cortador para fresadora es una herramienta rotatoria de corte que se pone en contacto con la pieza de trabajo y quita metal en forma de virut as. Debe haber movimientos entre la pieza de trabajo y en el cortador. Normalmente el cortador se sujeta en una posición fija (pero rot atoria) y la pieza de trabajo se mueve. Los cortadores para fresadora se hacen en muchos tamaños, formas, clases para realizar operaciones necesarias. Actualment e, los mat eriales utilizados para la construcción de fresas quedan comprendidas en cuatro categorías: Acero al carbono, aceros rápidos, aleaciones fundidas del tipo estelita y carburos metálicos. Aceros al carb on o.
Figura 176. Fresa escariadora.
Son hoy en día escasamente utilizados, esto se debe a que estos aceros pierden rápidamente su dureza al sobrepasar los 320°C de temperatura. El contenido de carbono varía de 0.6 al 1.4% y en su composición pueden intervenir elementos especiales como tugsteno, molibdeno y cobalto en porcentajes no superiores al 2%. Se fabrican fresas de acero al carbono para mecanizado a bajas velocidades. Tienen todavía aplicación en el mecanizado del cobre, bronce y metales no ferrosos aunque cada vez más se prefieren los aceros rápidos.
Figura 177. Fresa para engranajes.
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Aceros rápi do s.
Cromo
- 14 a 25%
Existen varios tipos de acero rápidos, los distintos tipos forman parte de una y otra de las dos categorías siguientes:
Silicio
-
1 a
5%
Carbono
-
1 a
4%
- Aceros rápidos al tugsteno - Aceros rápidos al cobalto, llamados también extra rápidos o súper rápidos.
Los primeros son de menor dureza pero más tenaces, los segundos más duros, no difieren mucho en realidad de los primeros y se emplean generalmente en aplicaciones particulares. Característica peculiar de estos aceros es la temperatura elevada de revenido que permit e su utilización alrededor de los 600°C sin una sensible disminución de la dureza, lo cual hace que las fresas construidas con los mismos sean de una gran capacidad de producción.
Aleacion es f und idas del t ipo est elita.
Con un contenido prácticamente nulo de hierro que únicamente puede estar presente como impureza, por tal razón son amagnéticas y se distinguen fácilmente de los aceros rápidos, los cuales presentan exteriormente el mismo aspecto. Resisten temperaturas superiores a los 800°C sin revenirse y son mucho más notables como materiales resistent es a las altas temperaturas que como material de herramienta de corte. Carburos Metálicos. Estas aleaciones han constituido una auténtica revolución en las técnicas de mecanizado con arranque de virut a. Son materiales durísimos, constituidos por pequeñas partes de tugsteno, cobalto, titanio, tántalo etc., más o menos aleadas, con contenido al mismo tiempo de polvos de cobalto aglomerado a altas presiones (1000 kg/cm2 y alt as temperaturas (1000°C).
Son aleaciones no férreas, durísimas, obtenidas por fundición y elaboradas con muelas en forma de barritas en sección cuadrada, rectangular o redonda tiene una composición química comprendida entre los siguientes límites: Cobalto
- 40 a 60%
Tugsteno
- 12 a 25%
Molibdeno -
0 a
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3%
Figura 178. Cort ador plano para fresadora con hélice derecha y corte derecho (Cortesía de Cincinnati Milacron).
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Figura179. Cort ador de fresadora simple de servicio ligero (Copyright © Illinois Tool Works, Inc., 1976)
Figura 182. (superior derecha) Sierra part ido ra metálica plana (Copyright © Illinois Tool Works, Inc., 1976)
Figura 180. Cort ador helicoidal plano para fresadora (Copyright © Illinois Tool Works, Inc., 1976) Figura 183. (inferior derecha) Sierra partidora metálica de dientes laterales (Copyright © Illinois Tool Works, Inc., 1976)
Figura 181. Cort ador plano para fresadora, de servicio pesado (Copyright © Illinois Tool Works, Inc., 1976)
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Figura 184. Cort ador de doble ángulo para fresadora (Copyright © Illinois Tool Works, Inc., 1976)
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Figur a 185. Cort ador convexo para fr esadora (Copyright © Illinois Tool Works, Inc., 1976)
Figura 187. (izquierda) Cort ador de fresadora para r edondeado de esquinas (Copyright © Illinois Tool Works, Inc., 1976)
Figura 188. Cort ador de involut a para engranes (Lane Communit y College).
Figur a 186. Cort ador cóncavo para fr esadora (Copyright © Illinois Tool Works, Inc., 1976)
Figura 189. Sierra partid ora metálica de dient es de posición alternada (Copyright © Illinois Tool Works, Inc., 1976)
Instalación y Mantenimiento
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Figura 190. Cort ador para fresado de un solo ángulo (Copyright © Illinois Tool Works, Inc., 1976) Figura 192. Cort ador de dientes de posición alterna para fresadora (Copyright © Illinois Tool Works, Inc., 1976)
Figu ra 191. Cort ador para fr esado lateral (Lane Community College)
Figura 193. (superior ) Cort ador de medio lado para fresadora (Copyright © Illinois Tool Works, Inc., 1976)
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Dispo sit ivo s para sujet ar la pieza. Hay varios dispositivos que se usan en la industria para sujetar las piezas que van a ser fresadas. Los más comúnmente usados son: Tornillos prensa, bloques en V, grapas de correa, placas en ángulo y dispositivos especiales. El t ornillo prensa se puede usar para sujetar piezas cuadradas, redondas o rectangulares para el corte de guías, ranuras, superficies planas, ángulos, engranajes de cremallera y ranuras en T. Los bloques en V son comúnmente a 90°en forma de V y se ajustan en las ranuras de la mesa para permitir la alineación correcta para fresado de formas especiales, superficies planas o guías en piezas redondas. Las placas en ángulo se usan para sujetar piezas grandes o de forma especial cuando se maquina una superficie a escuadra con otra. Los dispositivos especiales son dispositivos de sujeción que se hacen para sujetar una pieza en particular, para una o más operaciones de fresado en una producción. Proporcionan un método fácil de ajuste pero están limitados a la pieza la cual se hicieron. 1. Conserve la máquina limpia, quite las virutas con un cepillo y limpie la mesa con un paño. 2. Limpie siempre el extremo del husillo antes de instalar un árbol adaptador o cortador. 3. Nunca quite las virutas soplando con aire comprimido, esto puede ocasionar que
Instalación y Mantenimiento
las virutas se introduzcan en las partes movibles. 4. Mantenga la máquina bien lubricada, aceite o engrase la máquina según esté indicado en las instrucciones de lubricación proporcionadas con cada máquina. 5. Nunca deje herramienta sobre la mesa, ésta debe estar limpia y en perfectas condiciones libres de rebabas. Nunca deje caer herramienta sobre la mesa, la fresadora es una pieza de equipo de precisión. 6. Maneje los árboles cortadores con sumo cuidado. 7. Asegúrese que las correderas est én ajustadas en forma apropiada, mantenga todas las bridas apretadas excepto cuando la parte (mesa, ménsula o carro) deba moverse o esté funcionando. 8. Ajuste los topes de gatillo a una distancia ligeramente mayor que la longitud de corte.
Reglas de seguridad en el uso de la fresadora. 1. Maneje los cortadores con un trapo cuando los monte o quite, para evitar cortadas. 2. Al ajustar una pieza, mueva la mesa tan lejos del cortador como sea posible para evitar cortadas en las manos. 3. Nunca trate de montar, medir o ajustar 271
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la pieza hasta que el cortador esté completamente parado. 4. Mantenga siempre las manos, las brochas y trapas, fuera del alcance del cortador de la fresadora que esté girando. 5. Cuando use cortadores de la fresadora, no use un cortador o avance excesivo porque puede hacer que se rompa el cortador y los pedazos pueden causar heridas serias al volar. 6. Use siempre una brocha y no un trapo para quitar los recortes después de que el cortador ha dejado de girar.
operaciones más comunes en el taller mecánico. Las máquinas taladradoras se emplean para producir la mayoría de estos agujeros, lo que nos permite diferentes operaciones tales como: taladrado, escarlado, mandrilado, avellanado, abocardado y roscado.
Máquinas taladradoras. La taladradora es una máquina herramienta que se caracteriza por la rot ación (giro) de la herramienta de corte (broca generalmente). Se utiliza, como ya se mencionó, para efectuar principalmente agujeros cilíndricos en materiales ya sean metálicos o no.
5.1.3.TALADRO. · Est r u ct u r a d el t a lad r o .
Resumen PRealizar
un resumen con las partes del taladro y su función, identificando los elementos de sujeción.
Realización del ejercicio P Realizar
el montaje de los elementos del taladro y realizar la práctica 9 “ Maquinado de piezas metálicas en taladro” .
Es un procedimiento de trabajo que lleva consigo arranque de viruta, en forma de agujeros redondos en el metal es una de las Instalación y Mantenimiento
El tamaño de una máquina taladradora se expresa por una o más de las cuatro formas siguientes: 1. Por el diámetro del disco mayor que se pueda taladrar en el centro. Por ejemplo, una taladradora de 18 pulg. puede perforar un agujero en el centro de un disco de 18 pulg. de diámetro. 2. Por la distancia que el husillo recorre hacia arriba y hacia abajo. 3. Por la distancia máxima entre el husillo y la mesa. 4. Por la distancia desde la columna hasta el centro del husillo.
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Figura 194. Taladradora sensitiva modelo de banco.
La m áquina t aladrado ra radial.
Taladro s de colum na.
Esta diseñada para usarla con piezas muy grandes que no se pueden mover con f acili dad. El cabezal de la máqu ina taladradora se monta en un pesado brazo radial que puede ser de tres a doce pies de largo (0.915 a 3.760 m). Este brazo se puede subir o bajar mecánicamente y se le puede girar en un circulo completo alrededor de la columna. La cabeza taladradora se mueve de un lado a otro a lo largo de este brazo. En la mayoría de las máquinas taladradoras radiales, el movimiento del brazo, cabezal taladrador y husillo están controlados por avance mecanizado.
Son de mayor potencia que los anteriores y por lo tanto mayor capacidad de diámetro de broca que alcanza hasta 100 mm. existen máquinas de este tipo por transmisión de bandas y por engranes, además el avance de la herramienta en algunos modelos se efectúa automáticamente, lo cual se logra por una serie de engranajes debidamente preparados, aunque puede usarse el avance manual (sensitivo) en caso necesario.
Instalación y Mantenimiento
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y el cabezal. La pesada base de metal y la columna vertical tienen unidades la mesa y el cabezal. El cabezal consiste de las partes principales de operación incluyendo los mecanismos de velocidad y de avance, el motor, el husillo y el manguito del husillo.
Figura 195.Partes de una t aladradora radial.
Taladros port átiles de m ano. La capacidad de este tipo de taladradoras en sus diferentes modelos fluctúan normalmente desde 1 mm a 20 mm del diámetro de broca. Principalmente se utilizan cuando es necesario realizar barrenos en cualquier posición, como para agrandar un agujero o extraer un elemento roto (pasador, tornillo, etc.).
Figura 196. Máquina taladradora modelo de piso o de columna.
· El em e n t o s d e su j eci ó n . Dispo sit ivo s sujet ado res. A continuación se enumeran algunos dispositivos sujetadores:
Las partes principales de la taladradora son:
1. La prensa para taladradora se emplea para sujetar piezas pequeñas de forma regular, tales como piezas planas, cuadradas o redondas (fig. 197).
La base (o mesa inferior), la columna, la mesa
2. Una prensa en ángulo proporciona el
Partes.
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medio de taladrar agujeros en ángulo sin inclinar la mesa de la taladradora (fig. 198). 3. Para trabajos más precisos es preferible una prensa universal de ángulos combinados. En ésta la base gira 360°. 4. Un sujetador d e piezas de seguridad ajusta alrededor de la columna de la taladradora y tiene unos brazos de ajuste instantáneo que proporcionan una sujeción firme sobre formas irregulares.
Figura 198. Prensa universal combinada.
Figura 197. Sujetador de piezas de seguridad.
5. La prensa universal combinada puede moverse en dos direcciones para un taladrado más preciso. Figura 199.Herramientas de taladrar y accesorios comunes para sujetar las piezas en su lugar
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Figura 202. Prensa.
Figura 200. Prensa Universal.
6. Los bloques en V sujetan piezas redondas, fig. 66, y algunos tipos de brida en forma de U.
· Her r am i en t a d e co r t e. Las herramientas de corte que se usan con mayor frecuencia en la máquina taladradora son las br ocas heli coid ales. Est as herramientas se hacen maquinando dos acanaladuras espirales o ranuras a lo largo y alrededor del cuerpo de la bro ca. Las acanaladuras proporcionan los bordes cortantes y permiten la salida de la viruta, según se hace el corte.
Brocas de acero al carb on o y de alt a velocidad.
Figura 201. Prensa en ángulo.
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Las brocas de acero al carbono son más baratas, pero no son satisfactorias para la mayor parte de los trabajos del taller mecánico. Se usan a bajas velocidades de corte. Una vez que su filo se sobrecalient a por el taladrado o el afilado, pierde su temple o dureza, quedando la boca inservible. Las brocas de acero de alta velocidad han reemplazado extensamente a las de acero al carbono. Estas brocas tienen una velocidad
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de cort e dos veces mayor que las de acero al carbono.
Tam año de l as br ocas. Hay cuatro formas para designar el tamaño de las brocas helicoidales: 1. Por el calibre del alambre (números), desde el número 80, el más pequeño, hasta el número 1, el mayor. 2. Por letras, desde la A, la más pequeña, hasta la Z, la mayor, observando esto en la tabla. 3. Por tamaños fraccionarios, que varían de diámetro en 64 avos de pulgada, desde 1/64 hasta 3 ½ pulg. 4. Por t amaños métricos estándar medidas en mm. El juego de brocas helicoidales de trabajo con espiga recta va desde 0.20 mm hasta 16.00 mm. Nota. Sin embargo, la mayoría de los mecánicos prefieren comprobar el tamaño de las brocas con un micrómetro.
Tip o d e bro cas. D e u s o g e n e r a l . Las brocas de alta velocidad para uso general se diseñan para funcionar satisfactoriamente bajo una variedad de condiciones. Bro cas de do s acanaladu ras. Esta broca es la herramienta de corte básica para producir una cavidad cilíndrica. Instalación y Mantenimiento
Trabajo pesado. Las brocas para trabajo pesado o de núcleo grueso y alta velocidad se diseñan primordialmente par trabajos donde se requiere una resistencia y rigidez máximas. Espi ral ráp id a. Estas brocas, hechas con acanaladuras anchas y pulidas y fajas de guía angostas, se recomiendan principalmente para metales no ferrosos y taladrado en fibra y plástico. Espi ral lent a. Las brocas de alta velocidad y espiral lenta han sido desarrolladas primordialmente para usarlas en materiales plásticos moldeados como latón, fibra, hule duro y para algunos taladros horizont ales. Súp er cobalt o. Fabricadas con acero de alta velocidad y 8 de cobalto, estas brocas están diseñadas para aplicaciones de taladrado tenaz que supera el alcance de las brocas de acero para alta velocidad convencionales. Con punta de carburo. Las punas de carburo son particularmente ventajosas cuando se utilizan en materiales en extremo abrasivos, tales como los de base de urea; los plásticos laminados fenólicos y aglomerados con vidrio; el hierro fundido y la mayoría de los metales no ferrosos (aluminio, latón, bronce y magnesio). Broca escalonada. Una broca escalonada es básicamente una herramienta de dos acanaladuras que tiene dos diámetros diferentes, reteniendo en cada uno las características individuales y la geometría propia. La broca escalonada elimina pasos efectuando dos operaciones al mismo tiempo como se mu est ra en la figu ra 68. Su concentricidad interconstruida asegura su 277
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exactitud.
a
eléctrica giratoria portátil o de banco. Las velocidades normales de las taladradoras eléctricas portátiles son satisfactorias para taladrar materiales extremadamente duros. Nota. Cuando emplee velocidades bajas, taladre materiales extremadamente duros o abrasivos.
b
Figura 203. a) Broca escalonada., b) con este tipo de broca se pueden hacer dos clases dif erentes de cort es.
Broca de mand rilar. Estas herramientas son básicamente brocas helicoidales que tienen tres o cuatro acanaladuras y que se utilizan para agrandar agujeros previamente taladrados, punzonados o de fundición.
Bro cas de p aleta. Las brocas de palet a se pueden obtener en una amplia gama de t amaños mayores de una pulgad a. Se adaptan con facilidad para muchos tipos de maquinado y muchas proporcionan a su vez posibilidades de alimentación del fluido para cort e. La broca de paleta básica es un conjunto que consiste en tres partes fundamentales: una hoja de corte, una espiga o portahoja y un dispositivo retenedor tal como un tornillo, el cual sujeta la hoja al portahojas (fig. 205).
Figura 204. Broca de mandrilar.
Brocas de mampostería. Estas brocas están provistas con punta de metal especial ultraduro (carburo cementado) para taladrar materiales de concreto o de mampostería. Se puede emplear cualquier taladradora
Instalación y Mantenimiento
Figura 205. Brocas de paleta.
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· Características y M ont aje.
Part es de la t aladrador a.
El t aladro.
El arreglo de las partes más comunes se ve en la fig. 206 que es una fotografía de un modelo de taladro estándar de banco.
El taladro moderno, llamado a menudo máquina taladradora, es la máquina comúnmente más usada en el entrenamiento y trabajo del taller mecánico. El taladro de banco (Fig.206) que es un taladro sensitivo, y el de tipo de piso estándar, son las dos máquinas más usadas. Otros tipos de máquinas taladradoras son: Vertical, de poste, radial, horizontal, múltiple, de serie, sensitiva y taladros manuales. Las taladradoras se pueden comprar de varios tamaños. El t amaño est á dado por la distancia entre el centro del husillo y la colum na. En los dos t aladros qu e se describen aquí los tamaños varían generalmente de 25 cm. (10” ) a 75 cm. (30” ). El taladro tiene un husillo que gira, en el cual se coloca un aditamento para sujetar la herramienta, otro para acercar la herramienta hacia el material que se va a taladrar y una mesa para colocar el t rabajo . Las herramientas de corte que se usan para efectuar varias operaciones con el taladro son: Brocas helicoidales o espirales, escariadores, avellanadores, ensanchadores, tarrajas, herramientas marcadoras y barras taladradoras. Para operar eficientemente una máquina taladradora se necesita entender cómo operan sus partes, el tipo de broca que se necesita, el material que se va a taladrar, las velocidades de cort e y avance y los métodos de sujeción del trabajo que se va a maquinar.
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Base. La base se hace usualmente de hierro vaciado y sirve para sostener el mecanismo del taladro. Va provista de agujeros para atornillar a una mesa o banco. Columna. La columna está maquinada a presión y sostiene la mesa que está a escuadra con ella, a cualquier altura entre la base y la cabeza. Mesa. La mesa generalmente tiene forma rectangular pero puede ser redonda. Se usa para sostener el trabajo que va a ser maquinado. Aflojando la mordaza de la mesa se puede ajustar más arriba o más abajo en varias posiciones. La mesa va provista de ranuras en las cuales se pueden colocar tornillos con abrazaderas adecuadas para sujetar firmemente el trabajo. Nunca se debe maquinar un trabajo si no se ha sujetado firmemente a la mesa. Husillo. El husillo es una flecha cilíndrica que sostiene la herramienta de corte y le prop orciona su movim iento . Est e movimiento se obt iene del motor por medio de una banda o de engranajes. El husillo gira en una posición relativa fija en un mango que no gira pero que se desliza hacia arriba y hacia abajo avanzando el husillo y la broca. A este mango se le llama mango del husillo. El movimiento del mango depende de la palanca manual de avance que regula la presión o avance de la herramienta cort ante.
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El husillo del taladro se ha diseñado para sostener el portabrocas para herramientas de corte de vástago cilíndrico, o tiene una conicidad interior para sostener herramientas de corte de vástago cónico. Portabrocas. El portabrocas es de forma cilíndrica con tres quijadas que operan por medio de una llave para portabrocas. La llave para portabrocas se usa para ajustar y apretar las quijadas que sujetan la herramienta de corte. Tope de graduación de profundidad. Es un aditamento que va sujeto al husillo para medir en fracciones de pulgada (o centímetro) la profundidad del agujero que se req ui ere. Las t uer cas d e aju st e proporcionan un tope para la profundidad requerida del agujero. Herramient a de cort e.
Figura 206. Taladradora sensitiva de tipo banco.
Los aditamentos de sujeción en el taladro son equipos necesarios para sujetar el vástago de la broca en el husillo del taladro. Los
Tala 12.
TAMAÑO C2 E1 E2 F1
TAM AÑOS DE BROCAS DE CENTROS DIÁM ETRO DE DIÁMETRO DE LA DIÁMETRO DEL TRABAJO (D) BROCA DE TALADRO AVELLANAR ( C ) 3/16 a 5/16 1/8 1/8 3/8 a 1 3/16 3/32 1 ¼ a2 ¼ 1/8 2 ¼ a 4 5/16 5/32
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TAMAÑO DEL CUERPO 13/64 3/10 3/10 7/16
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Tabla 13. AVANCES PARA BROCAS TAMAÑO DE LA BROCA AVANCE POR REVOLUCIÓN 1/8 “ y más pequeño 0,001 a 0,002 1/8” a ¼” 0,002 a 0,004 ¼” a ½” 0,004 a 0,004 ½” a 1” 0,007 a 0,015 1” a 11/2” 0,015 a 0,025
Tabla 14.
TAMAÑO 1/16 1/8 3/16 ¼ 5/16 3/8 7/16 ½ 5/8 ¾ 7/8 1 11/4 11/2 13/4 2
VELOCIDADES PARA BROCAS DE ACERO DE ALTA VELOCIDAD (La mit ad de la velocidad p ara brocas al carbono) Acero de fundición Acero para Hierro vaciado Acero para herramientas maquinaría VELOCIDADES DE CORTE EN PIES POR MINUTO 40 60 80 100 REVOLUCIONES POR MINUTO 2445 3667 4889 6112 1222 1833 1445 3056 815 1222 1630 2037 611 917 1222 1528 489 733 978 1222 407 611 815 1019 349 524 698 873 306 458 611 764 244 367 489 611 204 306 407 509 175 262 349 437 153 229 306 382 122 183 244 306 102 153 204 255 87 131 175 218 76 115 153 191
tipos comúnmente más usados son el portabrocas y la llave para sujetar brocas de vástago cilíndrico (Fig. 207) y el mango del taladro y el casquillo para sujetar la broca de vástago cónico que ajusta dentro del husillo (Fig. 208).
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Latón y aluminio 200 12224 6112 4076 3056 2445 2037 1746 1528 1222 1019 873 764 611 509 437 382
El husillo del taladro recibe el vástago cónico, el mango y el casquillo de las brocas. Se deben sacar con un sacabrocas para taladro.
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con la forma del mango o broca. La figura 209 nos muestra el método para quitar una broca de vástago cónico del husillo del taladro.
Figura 207. Portabroca del tipo de llave.
Figura 209. Desmontado de una broca de vástago cónico con un extractor de brocas. Observe el bloqu e para no dañar la mesa si se cae la broca.
Figura 208. (a) Manguito para broca, (b) Casquillo para mecha, (c) Husillo para broca.
El sacabrocas para taladro es una herramienta que se usa para quitar tanto el mango como la broca del husillo del taladro. La parte superior del sacabrocas tiene un canto redondo que se pone en contacto con la parte de arriba del agujero rasurado del husillo. El otro canto está ahusado para que ajuste
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El acabado y la exactitud del agujero y la duración de las rimas dependen del cuidado con que se las maneje. Las rimas son costosas y de relativa corta duración. Por lo tanto, se deben t omar las precauciones necesarias para usarlas y almacenarlas en la forma correcta. Las siguientes sugerencias ayudarán a prolongar la duración de la rima y a producir agujeros exactos: - Nunca gire una rima en sentido inverso en ningún momento, porque se le inutilizarán los filos (Véase N-5). -
Siempre
guarde
las
rimas
en
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compartimientos separados. Si se guardan en el mismo compartimiento, hay que separarlas con cartulina, plástico o madera.
- El tipo y las condiciones de la rima
- Nunca deje rodar o caer las rimas ni las ponga sobre la superficie metálica del banco o de la máquina.
- El tipo de acabado requerido
- Use siempre la velocidad correcta al rimar.
La holgura, velocidad y avance son factores que el operador controla con f acilidad y son los únicos que se comentarán.
- Nunca avance la rima con demasiada rapidez, pues se puede atascar en la pieza de trabajo. - Use el fluido recomendado para cortar en el metal que va a escariar. - No permita que traquetee la rima; se desafilará con gran rapidez. - Utilice rimas con acanaladuras helicoidales para agujeros profundos o los que tienen ranuras o cuñeros. Cuando no se requiere que un agujero t enga acabado exacto, se puede taladrar al tamaño necesario. Sin embargo, si el agujero debe tener forma y tamaño exacto y un buen acabado, hay que taladrarlo y escariarlo. La velocidad, avance y la holgura al escariar son los tres factores principales que influyen en la exactitud del agujero escariado y en la duración del escariador. Los siguient es factores también influyen en la operación de escariado:
- Las condiciones de la máquina
No hay una regla definida en cuanto a la cantidad de material que se debe dejar en el agujero para escariarlo, debido a los numerosos factores que se deben tener en cuenta. Si se deja demasiado material, se pueden obstruir las acanaladuras y se romperá la rima; en cambio, si se deja muy poco material, habrá una acción de “ bruñido” (fricción) en vez de acción cortante y esto tiende a desafilar la rima. Las holguras recomendadas para escariado en máquina y se pueden variar ligeramente debido a diversos factores que influyen en el escariado. Para escariado a mano, las holguras son menores, debido a la dificultad para hacer entrar la rima en el agujero. La holgura para escariado a mano nunca debe exceder de 0.005 pulg. (0.12 mm).
- El tipo de material de trabajo.
Taladrado del agu jero.
- La rigidez de la instalación
Para taladrar el agujero se escoge una broca helicoidal de acero rápido adecuada para trabajar en acero y de 16 mm de diámetro. Para realizar el trabajo propuesto se presta bien una taladradora de tamaño mediano. Para una velocidad de corte de 22 m/min (T.
- El uso del fluido recomendado para cortar. - La profundidad del agujero.
Instalación y Mantenimiento
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89.1) es necesario un número de revoluciones igual a 475 por minuto. El avance es de 0,25 mm/rev. Hay que prestar una atención especial, tanto a la sujeción de la broca como a la de la pieza.
se mide tomando como base la arista a partir de la cual se ha anotado la cota correspondiente en el dibujo (aristas de referencia). La posición del agujero puede medirse de diferentes modos (fig. 213). La regla de acero es suficiente en los casos sencillos. Cuando en las piezas sencillas no se haya indicado en el dibujo tolerancia alguna, se guiará uno por las diferencias de medidas admisibles en el taller para las distancias entre centros de agujeros.
Figura 210. Plant illa para trazar.
Medición del taladro. En el t aladro realizado deberán verificarse el tamaño y la posición. La medición del tamaño del taladro puede realizarse con las puntas dispuestas para esta clase de operaciones en el calibre o con las patas del mismo, convenientemente desplazadas entre sí (fig. 212). La medición de la posición del agujero
Figura 211. Taladrado de la mordaza de sujeción.
Figura 212. Medición del diámetro del t aladro. a) Medición del taladro con las puntas de medir interiores del calibre: lectura = diámetro del taladro; b) medición mediante desplazamiento d e las patas hacia fuera; a la medida leída hay que añadirle el grueso de las patas. Ejemplo: lectura 6,2 mm; diámetro del taladro = 6,2 + 2.5 = 16,2 mm. Instalación y Mantenimiento
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Figura 213. Medición de la posición del agujero. a) Medición con la regla de acero de la medida que se lea, réstese el radio del taladro; b) medición con los filos de las patas del pie de rey; a la lectura efectuada hay que añadirle el radio; c) medición con pie de rey y espiga auxiliar (broca); hay que restar el radio.
Norm as de t rabajo p ara la op eración de t aladrar. Norm as de segurid ad. 1. Asegurar las piezas contra el giro (lesiones en las manos) 2. No separar las virutas con las manos (lesiones en los dedos); no soplar las pequeñas virutas (lesiones en los ojos). Empléense tenazas o brochas, respectivamente. 3. Los cabellos sueltos y colgantes y mangas o chalecos sueltos pueden ser enganchados por el husillo portaútil.
Figura 214. Al ir a taladrar fi jarse bien en el trazado; a) Si la broca se desvía hay que volver a granetear el cono del taladro; b) Durante el proceso de la operación d e taladrar obsérvese la pieza y la broca. Instalación y Mantenimiento
Figura 215. Al empezar a taladrar una superf icie inclinada puede quebrarse la broca.
Figura 216. Las virutas no deben detenerse en las ranuras de la broca; en virtud del aumento de rozamient o puede quebrarse la broca. Cuando se taladran agujeros profundos hay que extraer la broca frecuentemente del taladro para eliminar las virutas.
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Electromecánico Mantenimiento Correctivo de Maquinaria y Equipo Electromecánico dismi nució n de la pr esión de avance. Com o consecuencia, la broca se hinca y se rom pe. El juego se evita actuando sobre la tuerca de anillo d.
Figura 217. Al salir la broca del agujero hay que disminuir el avance, pues de lo contrario se hinca y se rompe. Figura 220. Al taladrar, se forma en los bord es del taladro una rebaba muy pronunciada que impide el ajuste de las piezas. Aparte de esto, los cantos afilados pueden dar lugar a rasguños. Es decir, que los taladros deben ser desbarbados, empleándose con este fin generalment e el avellanador.
RESULTADO DE APRENDIZAJE Figura 218. Los agujeros grandes se hacen en dos veces para disminuir la presión del avance. El taladrado previo debe ser al menos de un diámetro igual a la largura del fi lo t ransversal de la bro ca que se emplee en la segunda pasada.
5.2. Realizar maquinado de piezas y/o reparaciones de piezas mecánicas.
5.2.1. PROCESO DE MAQUINADO. Repetición del ejercicio PUna vez hecha la
Figura 219. Entre el husillo portaút il a y el casquillo de arrastre b no debe existir juego axial ninguno; c) al salir la broca puede, en caso cont rario, caer el husillo portátil hacia abajo por su propio peso a causa de la
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demostración por parte del docente, realizar la repetición del ejercicio de sujeción del torno, de la fresadora y del taladro, así como los cálculos de velocidades y avances de estos, para posteriormente hacer ejercicios de maquinado.
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Labor realizada en varios departamentos de trabajo para la fabricación de una pieza en un número de fases, en donde la fase constituye el conjunto de actividades ejecutadas en un mismo puesto de trabajo tales como el torneado, fresado, t aladrado, cepillado, etc., mismas que a su vez se dividen en subfases que es el trabajo realizado sin desmontar la pieza, y a su vez una subfase se divide en operaciones que representa el trabajo ejecutado sin desmontar a la pieza y sin el cambio de las herramientas.
· Su j eci ó n d e l a p i eza . Mo nt ajes com unes para maquin ado. Un montaje común para maquinado es aquel que se realiza con los elementos para sujeción universales que poseen las máquinasherramient a. Los proveedores de máquinasherramienta los distinguen también como accesorios normales u opcionales de la máqu ina. Algu nos de los element os universales se mencionan a continuación: * Mandril de sujeción universal de tres mordazas. *
Mandril de cuatro independientes.
mordazas
* Ves de sujeción. * Otros elementos. Por lo general, el uso de estos elementos sólo se aplica en el caso de fabricaciones unitarias o de algunas piezas y excepcionalmente se utilizan para pequeñas o medianas series.
Mon taje en un m andril de mord azas independientes. Este montaje se utiliza para el torneado de piezas cilíndricas de poco espesor o altura (h) y gran diámetro (D9, o cuando se trata de piezas de forma polígona irregular. h < D mont aje en voladizo. h > D mont aje mixto (utilizando contrapunto). Este montaje tipo se adopta en tornos con cierta rigidez.
Mon taje ent re punto s. El montaje entre puntos resulta conveniente para el torneado exterior de piezas de gran longitud (I), cuando I> 2D. Sus ventajas son la precisión, la sencillez y rapidez.
* Lunetas fijas o viajeras. * Plato de arrastre. * Perro de arrastre. * Puntos giratorios. * Prensas de husilos. Instalación y Mantenimiento
Montaje con inclinación de la herramienta. Este arreglo se puede lograr con una fresadora universal, inclinando su cabezal al valor angular (a) deseado. Para la sujeción 287
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de la pieza, pueden utilizarse los elementos universales de la máquina (Fig. 221).
el tope; el apriete lo da un t ornillo y el guiado de la broca se hace a través de un buje guía fijo o permanent e. Este montaje puede permanecer fijo a la mesa del taladro, el cabezal del taladro se mantiene en una misma posición y se gradúa la carrera o desplazamiento de la herramienta. Torno. En el montaje de la figura 223 se ilustra un arreglo para maquinar una pieza fundida generando las superficies 1, 2, 3 y 4 de las cuales su eje de revolución coincide con el eje del cabezal.
Figura 221. herramienta.
Mo nt aje con inclinación de la
M ont ajes especiales para m aquin ado. Son aquellos que facilitan una operación de maquinado en particular y se excluye el uso de los elementos universales de las máquinas. Los montajes especiales se utilizan en la fabricación de pequeñas, medianas y grandes series de piezas. Su uso no se restringe a las máquinas-herramienta tradicionales, sino también suelen utilizarse y con mayor énfasis en máquin as “ t ransf er” o especiales (producción en serie) y máquinas de control numérico.
Taladrado. En la figura 222 se muestra un mont aje para taladrar una pieza prismática que se encuentra apoyada en la base del montaje, orientada por la parte (M) y localizada por Instalación y Mantenimiento
Figura 222. Montaje para taladrado.
La pieza se encuentra montada sobre un plato agujerado, en donde se pueden lograr varias combinaciones, los agujeros en el plato sirven para sujetar las bridas de apriete, así como los elementos de localización y orientación.
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Para estos casos también se puede usar un plato magnético permanente, donde las reglas para posicionar son las mismas pero la operación de apriete se lleva a cabo a través del plato. Este montaje permit e ahorrar tiempo y se debe utilizar para una serie grande.
En este montaje, el eje de la pieza debe ser común al eje del cabezal del t orno y paralelo a las guías del cuerpo del carro portaherramienta. Los elementos universales para sujeción que se utilizan en este mont aje son: punto, contrapunto, plato de arrastre, y perro de arrastre (Fig. 225).
Figura 225. Montaje entre punt os. Figura 223. Montaje en el torno.
Mo nt aje con lu netas. Este montaje se utiliza en operaciones de cilindrado o roscado de árboles de gran longitud (I). El eje de la pieza debe coincidir con el del cabezal de la máquina a pesar del efecto de corte y del peso de la pieza.
Figura 224. Montaje en mandril de mordazas independientes.
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Las lunetas sirven como soportes auxiliares para el torneado de piezas largas y flexibles, respetando las formas geométricas que especifica el dib ujo de fabricación. Las lunetas fijas ocupan una misma posición con respecto a la pieza en rotación, mient ras que las lunetas móviles son aquellas que siguen a la herramienta durante su trayectoria longit udinal (Fig. 226).
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Fresadora. En la figura 228 se muestra un mont aje para utilizar un tren de fresas, con el fin de maquinar dos piezas en paralelo simult áneamente donde la sujeción se realiza apoyando las piezas sobre la base del montaje. Los elementos que proporcionan la localización y la orientación se encuentran incluidos en el montaje. El maquinado debe realizarse en una fresadora con potencia suficiente, ya que la potencia de corte necesaria es proporcional al número de piezas a maquinar, entre otros factores. Figura 226. Montaje con luneta fija.
Mon t aje con p lat o d ivisor. El montaje para maquinado en fresadora, utilizando el cabezal divisor o divisor de fresadora, permite dividir en partes iguales el perímetro de una pieza generalmente cilíndrica, según el valor angular deseado (Figura 227).
Figur a 228. M ont aje para fresado de piezas en paralelo.
· Cálculos y Operación. Tornos.
Figura 227. Montaje con plato divisor.
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Estas máquinas herramientas se consideran como las más antiguas, quizá tanto como el uso de la rueda. Un torno es una máquina capaz de remover el metal por medio de 290
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herramientas de corte y forma conveniente, de acero endurecido o de carburos, en cualquier pieza que tenga una sección cilíndrica, operación que se conoce como torneado, el cual puede ser exterior o interior. Además de estas operaciones básicas, el torno ejecuta otras como: roscado (fileteado) agujerear, escariado, rectificado, moleteado y refrentado, esta última operación se efectúa cuando el corte es en ángulo recto con el axial del torno. Estas máquinas se clasifican por el diámetro máximo que puede girar sobre sus centros y, la longitud que hay entre ellos, por lo tanto si se indica que el volteo es de 9” o más, significa que es el diámetro máximo capaz de ser torneado, lo mismo que al señalar distancia entre centros, esto nos indica el límite de longitud que se puede maquinar, sobre esta misma base se clasifican por el sistema métrico, pero especificando en milímetros lo anterior. Existen varios tipos de tornos especiales para diferentes trabajos, pero los más usualmente conocidos son: 1 ) T o r n o d e B a n c o . Pequeño torno montado sobre un banco y usado para trabajos pequeños, generalmente está provisto de todos los aditamentos que tienen los tornos más grandes. 2) Tor no cuya b ancada d escansa sob re bases de m et al. Esta máquina destinada a producir piezas de mayor diámetro, se distingue de la anterior por su volteo y longitud de bancada de dimensiones más amplias.
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Las partes principales de que consta un t orno típico son: cabezal fijo, husillo del cabezal fijo, carro longitudinal, soporte compuesto, carro transversal, cabezal móvil o contrapunta, caja de cambio rápido de engranes, tornillo de avances, tablero o delantal y bancada. 3) Tor no Revolv er. Esta máquina es semiautomática, de suma utilidad para producir piezas iguales, en las que por su forma requieran el corte de varias herramientas, como estas máquinas están provistas de porta-herramientas múltiple y además en su torreta se pueden colocar diferentes aditamentos esto permit e efectuar dif erentes operaciones, además se hacen roscados exteriores e interiores utilizando, dados y machos de terrajado. En resumen, puede decirse que el torno, es la principal de las máquinas herramientas, pues sin él no serían realidad otras como: cepillos, taladros, fresadoras, rectificadoras, etc.
Herramient as de cort e y velocidad de cort e para el torn eado . El simple y fundamental principio de las herramientas de corte y sus distintas aplicaciones, están regidas por tres formas básicas: Primera: Herramienta de punta Segunda: Herramienta de extremo o borde cortante recto Tercera: Herramienta de forma
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Figura 229. Forma básica de Herramientas.
Figura 230.
Ejemplos de aplicación en las formas básicas señaladas:
Diferentes form as de afilado.
a.- Herramientas con corte de punta: Rayadores, seguetas, sierras circulares, raspadores, ruedas de esmeril, etc.
B y G Herram ient a para to rnear a la izquierda. C Herramienta para refrentar a la izquierda.
b.- Herramientas con corte recto, cinceles, formones, limas, cortadores para cuñeros, brocas, avellanadores, rimado cónico y recto, etc.
D Herramienta de punt a redonda.
c.- Herramientas con corte de forma: pies de cabra en forma de uña, cortadores para engranes, cortadores para fresa con espiral y extremo cortante, etc.
Las herramientas A y G, se usan para la acción de corte de derecha a izquierda o de izquierda a derecha respectivamente según Figura 231.
E Herramienta para refrentar a la derecha. A y F Herramienta para tornear a la derecha.
El extremo cort ante de una herramient a para torno por la importante función que desempeña, debe ser afilada con sus ángulos de corte correctos lo mismo que su forma, y debe colocarse un poco más arriba del axial del torno, su acción cort ante la ejerce a través del movimiento de avance del carro longitudinal y transversal.
Figura 231. Vista de sección del buril y su acción cortante.
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Las herramientas “F” y “ B” sirven para la acción del torneado de derecha a izquierda respectivamente y debe colocarse aproximadamente a 5°arriba del centro del axial, con un ángulo frontal de 20°pues al ser montadas en el portaherramientas, que tiene una inclinación de 12 a 15 grados, prácticamente en su acción cortante queda un ángulo de 6°frontalmente. Figura 234. Acción de refrent ar a la derecha.
Figura 232. Acción de torneado a la derecha.
Figura 233. Colocación de la herramient a a 5°arriba del centro.
Las herramientas “ C” y “ E” sirven para la acción de refrentar a la derecha e izquierda y deben colocarse exactamente al centro de la pieza que se esté torneando según Fig. 234 y 235. Instalación y Mantenimiento
Figura 235. Acción de refrent ar a la izquierda.
La Herramienta “D” de punta redonda sirve en su acción de torneado para la derecha e izquierda, el ángulo frontal debe ser de 20° y los flancos cortantes de 5° aproximadamente, solamente varía el ángulo frontal cuando la herramienta es sólida y no está colocada en el porta buril. Pues en este caso dicho ángulo no debe exceder de 6°. La herramienta para hacer roscas triangulares deben ser afiladas en sus extremos cortantes a un ángulo de 60°. Si son buriles sobre puestos en porta buriles deben tener un ángulo fro nt al de 20° y en sus flancos cortantes 6°aproximadamente. En la parte superior debe hacerse un plano al buril para que el filo de él sea perpendicular a la rosca. 293
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Figura 236. Herramienta de punta redond a.
producción mayor, consecuencia de que por el alto grado de dureza, permite que la velocidad de corte sea aumentada cinco o más veces, la que se emplea en aceros de alta velocidad, generalmente estos carburos por su alto costo, los fabricantes de ellas las ofrecen en pastillas de forma muy variada, las que se pueden adherir en el extremo de un tramo de acero de bajo carbón, por medio de soldadura de plata o cobre, en cuanto a su afilado se hace con piedras abrasivas, cuyo grado de dureza sea muy bajo, pues su misma tenacidad no permite ser afiladas en los esmeriles comunes. También es de recomendar que los ángulos de corte sean hechos de acuerdo con las normas usuales, en la tabla que aparece en la página siguiente se proporcionan los más usuales. En la figura 238 se observa un ejemplo de estas herramientas.
Figura 237. Herramient a para rosca.
Las herramientas para el torneado interior, deben ser afiladas, igual que las usadas para cortes a la izquierda. Las herramientas para el torneado de conicidades, bronce, latón y cobre son similares a las de punta redonda pero con el radio de la punta menor. Y su colocación debe ser exactamente al centro de la pieza por maquinar. Figura 238. Un tramo d e acero al carbón con pastilla de carburo.
Pastillas y buriles de carburo de Tungsteno. El uso de herramientas como el carburo de tungsteno, es sin duda la base de una
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Tabla 15. Para ángulos de herramientas carburadas. Hierro fundido gris suave Hierro fundido gris duro
Claro en el ángulo C 5° Claro en el ángulo C 4° Claro en el Acero suave ángulo “ C” 6° Claro en el Acero duro ángulo C 5° Bronce, latón y Claro en el cobre ángulo C 6° Aluminio y Claro en el aleaciones ángulo C 8°
enfriamiento, potencia de la máquina, tipo y estado de ésta. Las velocidades de corte en metros por minuto y en pies por minuto, que a continuación se proporcionan, sirvan de guía general para establecer las revoluciones por minuto a que debe girar un torno, según el diámetro del trabajo por hacer y la velocidad de corte para cada clase de material. Estas velocidades de corte son para herramientas de acero alta velocidad, para herramientas de carburos, pueden elevarse de un 50% hasta un 200%, según la rigidez de la máquina.
Angulo L 74° a 80° 74° a
80°
82° a 86° 60° a 75° 65° a 75° 50° a
55°
Revoluciones po r m inut o en los t orno s según la clase de mat erial. Velocidad d e cort e.
Dentro de las reglas y fórmulas necesarias para conocer las revoluciones por minuto en un torno, entran dos factores principales que son:
La velocidad de corte se rige principalmente por: dureza del material que debe tornearse, clase de acero de la herramienta, forma de la misma, avances, profundidad de corte y líquido refrigerante usado, si es que la máquina está provista de bomba de
1) Diámetro de material y 2) Velocidad de corte según sea su clase.
Tabla 16. Velocidad de corte para los materiales siguientes: Material Hierro f undido Acero p ara máquinas Acero destemplado para herramientas Latón Aluminio Bronce
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Metr os por minuto para desbaste 18.3
Pies por minuto para d esbaste
Pies por minuto para acabado
60
Met ros por minuto para acabado 24.4
27.4
90
30.5
100
15.2 45.7 61 27.4
50 150 20 90
23 61 91.5 30.5
75 200 300 100
80
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En el trabajo de roscado la velocidad de corte será aproximadamente a un 50% menos que para el desbaste.
Tenemos: Sistema Inglés RPM = V x 3.82 D
Sistema M étri co RPM = V´ x 1,000 π D´
Avances por Revolu ción. En cort es de desbaste de 0.25 mm. a 0.5 mm. (0.010” a 0.030”). En cort es de acabado de 0.05 mm. a 0.25 mm. (0.002” a 0.010”). La profundidad de corte empíricamente puede ser igual a ocho veces el avance, pero sobre la práctica debe quedar sujeta a la capacidad y solidez de construcción del torno. En las fórmulas representaremos, por medio de las siguientes letras, los valores respectivos o sea que si: V= Velocidad de corte en pies por minut o. V’= Velocidad de corte en metros por minut o. D= Diámetro de material en pulgadas. D´= Diámetro de material en milímetros. C= Factor constante 3.82 para pies. C´ = Factor constante 1000 para milímetros.
Ejemplo: 1.- Sistema Inglés ¿Cuántas revoluciones por minuto son las indicadas para tornear en corte de desbaste una flecha de acero para maquinaria de 4” de diámetro? Haciendo uso de la velocidad de corte para este material que es de 90´ (Noventa pies) por minuto, t enemos que: RPM = V x 3.82 = 90 x 3.82 = 86 D 4 ¿Cuántas revoluciones por minuto son las indicadas para tornear en corte de desbaste una flecha de acero para maquinaria de 101.6 mm.? Haciendo uso de la velocidad de corte para este material, vemos que es de 27.4 metros por minuto, por lo tanto, tenemos que: RPM = 27.4 x 1000= 27400 = 86 3.1416 X 101.6 π D´
RPM= Revoluciones por minuto. π
= 3,1416.
Tiemp o real de op eración . En el cálculo del tiempo requerido para una operación de torneado, intervienen varios factores como: 1. Velocidad de corte.
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2. Diáme iámetro tro del del materia material.l. 3. Longitud ongitud por maqui maquina nar. r. 4. Clas lase de materia material.l. 5. Avanc Avancees por revoluc revolución. ión.
la velocidad de corte inferior que cuando estos son de carburos por ejemplo, los que construye KENNAMEX en su planta de Tlalnepantla, lalnepant la, la velocidad velocidad de corte cort e aum aumenta. enta. Sirva lo anterior para conocer el tiempo neces necesario ario del siguient e ejemp ejemplo: lo:
6. Calidad del del ace acero ro de la herramienta. herramienta.
Datos tos:M aterial cold roll ed de 3” de diámetro.
Analizando Analizando en primer p rimer lugar lug ar que se se ent entiende iende por velocidad de corte, en pies por minuto, diremos que es la longitud de viruta arrancada arrancada en est est e tiempo. t iempo.
Longitud por tornear 6”.
En segundo lugar el diámetro del material nos sirve para que conjuntamente con otros factores fact ores poder est est ablecer ablecer las l as revoluciones por minuto que debe dar el torno.
Velocidad de corte 90 pies por minuto Corte ort e de desbas desbastt e 0.018” por revolución revolución
Solución: olución : Si, L = longit lon git ud de corte. cort e.
En tercer lugar la clase de material, pues cuanto cuant o más m ás bajo es su grado g rado de dureza du reza será mayor su velocidad de corte.
D = diámetro diámetro de material. material.
En cuarto lugar los avances por revolución cuando se señala que la operación es desbaste, esto nos indica que, el carro longitudinal se desplazará por cada revolución, más rápido y que la superficie t ornea orn eada da aparecerá con las huellas huell as del avance, y que cuando se indica ind ica que la operación operación debe ser de acabado el desplazamiento del carro longit longi t udinal, udin al, por cada cada revolución revolución del material será más lento, entonces la superficie torneada no aparecerá con las huellas del avance.
C = factor const const ante.
En quint quin t o lugar la longit ud por po r tornea t ornear, r, es est e factor en combinación con otros nos ayuda a establecer el tiempo real necesario. Y por último la calidad de la herramienta, usando buriles de alta velocidad, se tomará Instalación y Mantenimiento
V = velocidad velocidad de corte.
A = avance avance por revolución revolución.. Enton nt onces ces t iempo iemp o real = L____ _____ _ R.P.M .P.M.. x A. En primer lugar encontramos las R.P.M. de acuerdo con la fórmula. Así Así R.P R.P.M. .M. = V x C = 90 x 3.82 = 114 D D de donde tiempo real= real= 6 ___= ___= 2’ 55” 114 x 0.0 0.018” dos minutos cincuenta y cinco segundos.
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Y para establecer el tiempo total, debe sumarse al tiempo real el equivalente a los tiempos perdidos, estos principalmente serán afilados de buriles, engrasados de la máquina, preparación del utilaje y el empleado en sujetar y solt solt ar el material, est est e tiempo puede consistir en un 75% aproximado del tiempo real o sea que para nuestro ejemplo será de 5 minutos aproximados, el tiempo total. Cuando la operación de d e torneado to rneado se efect efect úa con buriles que en un extremo tienen una pastilla soldada de carburo de tungsteno, entonces la velocidad de corte es mayor y ést ést a será será de acuerdo, acuerdo , con las sug sugerencias erencias que qu e los productores hacen por ejemplo: KENNAMEX recomienda el uso de sus carburos K45, resistente a caracterización, K21 y K42 para lo mis m ismo mo,, pero est est as últ imas sirven para desbastes fuertes y moderados en el maquinado de aceros a bajas velocid velocidades ades y f uertes uert es avances avances,, hay ot ros de resistencia máxima al desgaste del filo como K11, K68, y K6, K6, pero es de recom recomendar endar que qu e se solicite una guía, que indique velocidad y profundidad prof undidad de corte, con con el fin de obtener resultados positivos, también es prudente recomendar que no debe pararse el torno sin antes retirar el buril para evitar que este se despostille.
Tor neado d e con con icidad es. es. Hay tres métodos para tornear conicidades en el torno: 1º. 1º . Por desplazamient desplazamient o del cabeza cabezall móvil o contrapunto. 2º. 2º . Utilizando el el sopo soport rtee compuest compuest o; y Instalación y Mantenimiento
3º. Utilizando el aditamento aditament o de conicidad conicidad del del torno. t orno. Los métodos señalados dependen de tres cosas importantes: 1)
Longitu gitudd de de la parte cónica
2)
El ángulo del cono
3)
El núm númeero de de pie piezas por por ma maquin quinaar
Probablemente el sistema más usado para t ornea orn earr conicidades con icidades es es el el del d el desplazamient desplazamientoo del cabeza cabezall móvil mó vil (contrapun (cont rapuntt o). Es neces necesario recordar que la construcción de esta parte del torno, está hecha de dos piezas y que antes de proceder a efectuar el desplazamient desplazamientoo lateral, lat eral, se se debe est est ar segu seguro ro que, los torn t ornillo illoss que sujet sujet an el cabeza cabezall móvil m óvil con la bancada han sido aflojados, a continuación cont inuación colocamos una pequeña tira de papel entre el poste de herramientas y la punta o extremo del eje (huso) del cabezal móvil. mó vil. Obsérve Obsérvesse la presión presión ejercida sob sobre re la tira t ira de papel, de d e modo mod o que q ue el es espesor pesor del d el mismo pase pase librement e. A continuación cont inuación usando la manivela del carro transversal, desplácese la cantidad que arroje el cálculo, haciendo uso de las divisiones del collarín micrométrico que está junto a la manivela. Esto de acuerdo con la siguiente: Regla: 1º . Calcúlese alcúlese la conicid ad por po r pulgada. 2º. 2º . Mídase Mídase la longit long itud ud de d e la pieza en que se se va hacer el cono. 3º. Multip Mu ltiplíque líquesse la conicidad conicidad por pulgada por la longitud total de la pieza. 4º. 4º . El product pro ductoo da la cant cantidad idad que deba desplazarse el cabezal móvil, si las 298
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graduaciones del collarín micrométrico son el duplo d uplo del paso paso del d el tornillo to rnillo que acciona acciona el el carro transve t ransversal. rsal. Pues si son son equivalent equ ivalentes es al paso el producto se divide entre 2.
sobre ob re la pieza pieza por po r tornear. to rnear. Est o con el el fin de que entre ent re reafi reafilados lados la herramient herramientaa vuelva vuelva a colocars colocarsee otra ot ra vez vez al cent centro, ro, de d e lo cont rario variará variará la coni conicidad. cidad. La f ig. 240 nos mues mu estt ra el t orneado orneado de una conicidad.
Figura 239.
Mostrando sistema de desplazamiento del cabezal móvil, para tornear conicidades
Figura 241.
En la l a Fig Fig.. 240 se demues demu estt ra que qu e con con el mis mi smo desplazamiento se obtienen diferentes conos si se hacen en diferentes longitudes, por lo que es de recom recomendar endar se se mida mid a correct correct amente ament e la longitud.
Figura 242. Figura 240.
Al hacer el el cono debe coloca colo carse rse la herramient herrami entaa exactamente en el centro del axial y el filo cortante cort ante debe colocarse colocarse perpendicularmente perpendicularment e Instalación y Mantenimiento
La figura 242 muestra el soporte compuesto del torno, la conicidad que se obtiene por medio de este aditamento es bastante precisa pero a la vez limitada a la longitud
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del tornill to rnilloo que lo acciona, acciona, est est e soport opo rtee t iene en su base un eje que le permite girar a diferentes ángulos, pues tiene un cuadrante marcado en grados mismos que son de 0°a 90°. Supóngase que se requiere tornear una punt a para t orno a 60° gíres gírese el el sopo soport rtee compuesto a 30°de su posición original que es de 90°tal 90°t al como se muest muest ra en la fig. fi g. 242. 242 .
Figura 244.
Figura 243.
Diferentes métodos de dimensionar los grados grado s en los ángulos. ángul os. (a) Angulo Angu lo tot al. (b) Ángulos Ángu los con el axial. axial. (c) Angulo Angu lo con la línea perpendicular al axial. Hay diferentes métodos para conocer los ángulos de una pieza determinada: determin ada: por medio de d e un trans t ransport port ador o las dimensiones dimensiones pueden ser dadas totalmente, tal como se muestra en la letra (a) o el ángulo formado con el axial del torno tal como lo señala la letra (b) o el ángulo formado con la línea perpendicular al axial, representado con la letra (c) tal como la muestra la fig. 243.
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E la ilustración fig. 244 se muestra el aditamento de conicidades comúnmente conocido como conisador, está colocado en la parte posterior del carro longitudinal y fijado fi jado a él él por medio m edio de tornill to rnillos os,, se se compone compo ne de una un a corredera guía g uía sob sobre re la cual se desliza desliza una zapata, para hacer uso de este aditamento, es indispensable que el carro t ransve ransvers rsal al quede indepe ind ependient ndient e del tornill to rnilloo que lo acciona acciona y que la corredera guía quede sujetada en la bancada del torno por medio del soporte que para el efecto, tiene este aditamento en su su ext ext remo izquierdo, con lo cual se logra que la zapata al desplazarse sobre la corredera, haga la conicidad deseada. Para hallar el ángulo, conocida la conicidad por pie. pi e. Divídas Divídasee la conicidad conicid ad en en pulgadas pulg adas por pie entre 24, búsquese el ángulo que representa el cociente en una tabla de tangentes, el ángulo encontrado sirve para el torneado de la conicidad.
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Tabla 16. REGLAS PARA EL CALCULO DE LAS CONICIDADES
Conociendo
Para encontr ar
Fórm ula
Conicidad por pie
Conicidad por pulgada pulg ada
Divídase Divídase entre ent re 12 la conicidad por pie
Conicidad por pulgada
Conicidad por pie
Mult iplíquese iplíquese la conicidad por pulgada por 12.
El diámetro mayor, la longit ud del cono en en pulg adas y la conicidad por pie.
Diámetro Diámetro menor en pulgadas
Divídase la conicidad por pie entre 12 el cocient cocient e mult iplíquese iplíquese por la longitud de la parte cónica, y el producto rést rést ese ese al diámet ro mayor.
Los diámetros extremos y La conicidad por pie. la longitud de la parte cónica en pulgadas
Rést ést ese ese el diámetro diám etro menor del mayor la resta divídase entre la longitud de la parte cónica y el cociente multiplíquese por 12.
El diámetro menor, la longit ud del cono en en pulg adas y la conicidad por pie
Divídase la conicidad por pie ent ent re 12. El cociente cociente se mult iplica por la longitud de la parte cónica y el producto se suma al diámetro menor.
Diámetro mayor en pulgadas
La conicidad por pie y La longitud entre los dos Réstese el diámetro dos diámetros cualquiera diámetros diámetr os dados en menor del d el mayor, la resta resta en pulgadas pulgadas. divídase entre entr e la conicidad por pie, el cociente multiplíquese por 12. Conicidad oni cidad por pie.
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La conicidad en determinada longit ud dada en pulgadas
Divídase la conicidad por pie ent ent re 12. El cociente cociente mult iplíquese iplíquese por la longitud dada.
Fórm ula T = C 12 C =
12 T
d = D– C x L 12
C =
D – d x 12 L
D = C x L + d 12
L =
T=
D – d x 12 C
C x L 12
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Si se se cono conoce cenn los lo s diámetro diám etross y la longit long itud ud para p ara hallar el ángulo, se resta el diámetro menor del diámetro mayor la resta se divide entre dos y el cociente se divide entre la longitud dada. Ejemplo : 1º. La conicidad por pie en pulgadas es de 1-1/2. Solución: olu ción: Tangente angent e del ángulo ángu lo 3/2 : 24 = 0.0625. El ángulo cuyo cuyo valor valor es 0.0625 = 3º 35’. Ejemplo: jemplo : 2º. 2º . El diámetro mayor mide mid e 4” . El diámetro menor mide 2 ½. La longitud del cono es 8”.
Los tipo ti poss de conos normalizado nor malizadoss son el Morse M orse normal, nor mal, el Brow Brow n & Sharpe y el Jarno, Jarno, por p or lo lo que a cont cont inuación se proporciona pro porciona el número núm ero de cono y la con conicidad icidad por p or pie p ie de los mis mi smos mo s.
Tabla 17. DE CONICIDAD EN PULGADAS POR PIE. Cono Conicidad Morse No. por pie 0. 0.6246 1. 0.59858 2. 0.59941 3. 0.60235 4. 0.62326 5. 0.63151 6. 0.62565 7. 0.624
Solución: olu ción: Tangente angent e del ángulo ángul o = D – d : L = 4 – 2.5 : 8 = 0.0937 0.09375. 5. 2 2
Cono Brown & Sharpe No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. De 14 al 18
Conicidad por pie 0.502 0.502 0.502 0.5024 0.5016 0.50329 0.50147 0.501 0.50085 0.51612 0.501 0.49973 0.502 0.5
El ángulo cuyo calor es es 0.09375 0.0937 5 es es 5º 21’. 21’ . Conicidad de puntas de torno y otras herramientas Hay varios conos normalizados que se han aplicado en la manufactura de vástagos de brocas, árboles portafresas, rimas, puntas para torno, etc., que tienen aceptación internacional, pues bajo estas normas están maquinadas las partes de máquinas herramientas que sujetan las herramientas provistas de zanco cónico y que como su ángulo de cono es menor de 3º se adhiere firmemente en su asiento que resiste a cualquier esf esf uerzo.
Instalación y Mantenimiento
En cuanto l cono Jarno la conicidad es de 0.6” por po r pie pi e y sus dimensiones di mensiones son: on : Diámetro Diámetro mayor = No. de cono 8 Diámetro iámetro menor menor = No. de cono 10 Longitud ongit ud de cono = No. de cono 2 Taladro. La máquina taladradora es una máquina herramienta y su aplicación principal es producir agujeros en cualquier material, en
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esta máquina el trabajo de agujerear se obtiene por medio de una herramienta de corte llamada broca, que hace un efecto cortante similar a la barrena de carpintero. Existen varios tipos de taladros y también de tamaño según la capacidad de cada uno. Los más usuales usuales en una ind i ndustri ustriaa son son t aladros de banco los que por su construcción ligera facilitan el agujereado en piezas chicas con brocas br ocas de diámet di ámetros ros pequeños. pequ eños. También amb ién según la capacidad de producción tienen taladros de columna, taladros radiales y t aladros múlt mú ltip iples les.. Con los que qu e se obt ob t iene un gran rendimiento dando a cada uno la aplicación correcta para lo que fue construido.
Sirvan los siguientes esquemas para proporcionar el principio de corte de las brocas, brocas, afilado, afil ado, velocidad a que qu e deben cortar y los avances.
Figura 246. Pieza en sección mostrando la acción cortant e de la broca. broca.
Tabla 18. VELOCIDAD DE CORTE Y AVANCES PARA BROCAS DE ACERO ALTA VELOCIDAD Mat erial Acero para maquinaria (cold rolled) Hierro fundido suave
Figura 245. Ilustración mostrando un taladro radial.
La eficiencia en la operación de agujerear metales met ales depende de: calid calidad ad de la broca, bro ca, durez dur ezaa del material mat erial por agujerear agujerear capacidad capacidad de la máquina tipo y estado físico de la misma y afilado correcto de la broca. Instalación y Mantenimiento
Acero destemplado para herramientas Bronce Latón Aluminio
Velocidad Velocidad de Avances por corte revolución 80. pies por 0.0015” 0.0015” para para minuto. brocas de 1” A 1” 16 4 70. pies por 0.003” para brocas brocas minuto. de 9” A 1” 32 2 50. pies por 0.007” para brocas brocas minuto. de 17” A 1” 32 0.015” para brocas brocas 100. pies por mayores de 1” minuto. 200. pies por minuto. 300. pies por minuto.
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Las revoluciones por minuto a que debe girar una broca quedan establecidas por la velocidad de corte, del material por agujerear y por el diámetro de la broca. Si “ V” = Velocidad de corte en pies por minuto y “ D” = Diámetro de la broca, tenemos que: R.P.M.” = V x 3.82 D Ejemplo: Las revoluciones por minuto necesarias para agujerear material de acero para maquinaria, con una broca de 5”/8 de diámetro son las siguientes:
A 118º 100º
ANGULOS B 12º a 15º 10º
125º 90º 118º 60º 60º 100º
12º 12º 12º 12º 12º 12º
C 135º 135º 135º 135º 135º 135º 135º 135º
Las ilustraciones siguientes indican los ángulos de corte de las brocas.
R.P.M. = 80 x 3.82 = 305.60 = 489 5/8 0.625” Ángulos de afilado d e brocas Material Cold Rolled y material suave.
Angulo “ A”
Angulo “ B”
Figura 247.
Aceros de riel y materiales duros Acero Tratado, acero forjado y conexiones de automóvil, dureza brinell 250. Hierro fundido Bronce Madera y hule duro Bakelita y fibra Cobre Instalación y Mantenimiento
Figura 248.
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M aqui na Fresado ra Esta máquina puede ser considerada como la máquina herramienta en la cual el metal sobrante de las piezas por maquinar, se arranca por medio de cortadoras de formas variadas los que reciben el nombre de cortadores para fresadoras y giran por medio de su colocación en un eje llamado árbol o por medio de un Zanco cónico insertado en el eje del cabezal de la máquina. Hay fresadoras de varios tipos destinados para hacer las operaciones de maquinado en las industrias, según la necesidad específica de cada un de ellas, pero no debe olvidarse que todas utilizan los cortadores de forma llamados f resas. La máquina fresadora Universal Horizontal es la que se presta para toda clase de fresado, y que el cuerpo de la máquina sostiene, la silleta en la que están los carros de avance longitudinal y t ransversal así como la mesa, el tornillo principal da movimiento de avance longitudinal, t ransversal y vertical. En el cuerpo de la máquina está colocada una caja de cambio rápido de engranes que permite seleccionar las revoluciones a que debe girar el cortador de forma. Los tornillos de avances tienen en un extremo una manivela para ser accionados a mano y además un collarín micrométrico que permite dar longitudes exactas o profundidades correctas. Cuenta además con una palanca que acciona un avance rápido. La máquina fresadora Horizontal Universal en la parte del asiento de la mesa descansa en una base graduada en grados 0o a 45º y que al girar de derecha a izquierda o inversamente facilita el fresado de ranuras en f orma helicoidal. Instalación y Mantenimiento
Uno de los aditamentos principales en las fresadoras Horizontales es el cabezal divisor simple y cabezal divisor Universal con los que se pueden obtener un número muy elevado de divisiones, el cabezal divisor simple es el más usual y su relación es de 40 esta relación la da un engranaje “sin fin” . 1 Un extremo del tornillo “ sin fin” tiene sobrepuesta una manija para darle giro de rotación circular, y siendo de un solo filete o entrada al dar una vuelta hace girar el engranaje “sin fin” 1 de vuelta pues el 40 engrane tiene 40 dientes por lo que al dar 40 vueltas al tornillo por medio de la manivela el engrane da una, y como está el engrane acuñado en el eje central del cabezal la pieza que se mont a entre sus puntos o por medio de chuck da una de esto se dice que es un cabezal divisor con relación de 40 a 1. Estos cabezales se complementan con unos discos agujereado: en una de sus caras con agujeros espaciados circularmente como se muestra en la figura 250 y según sea la cantidad de agujeros que entre en cada circunferencia aparecerá marcado con un pequeño número que facilita seleccionar en cada caso el circulo de agujeros para una división dada. Varios ejemplos nos facilitarán la forma de operar el cabezal divisor. Primero se debe recordar que si 40 vueltas del crack; el eje da una, se establece que poniendo como numerador de una fracción la constante del divisor y el número de divisiones por hacer como denominador se conocerán en cada caso el número de vueltas enteras y fracción de vuelta que se deban dar cuando el número de divisiones son menos de 40.
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Ejemplo: 1º. Se requiere hacer 3 divisiones. Solución: consideremos en cada caso N. = Número de divisiones por hacer entonces 40 = 40 N 3 13+ 1/3 Operación: 3 40 Trece vueltas completas 10 1 más un tercio de vuelta. La parte entera en el cociente nos indica el número de vueltas, y la fracción. La fracción de vuelta adicional, señalando el numerador de la fracción el número de agujeros que se tomarán del círculo escogido y el denominador la divisibilidad del círculo, o sea que en el ejemplo se contarán 13 vueltas completas y 1/3 de vuelta en cualquier círculo de agujeros divisibles entre 3. Ejemplo: 2º. Se requiere hacer un cuadrado: Solución: Si N = 4 La operación es 40 = 40 = 10 N 4 vueltas para cada lado del cuadrado. Ejemplo: 3º. Se requiere hacer un hexágono. Solución: Si N. = 6 La operación es: 40 = 40 = N 6 6 + 2/3
6 40 4
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El result ado nos da 6 vueltas completas y 2/ 3 de vuelta en cualquier círculo de agujeros divisible entre 3. Ejemplo: 4º. Se requiere fresar un engrane de 17 dientes. Solución: 40 = 40 N 17
Operación:
2 + 6/17 17 40 = 2 + 6/17 6
El resultado nos indica 2 vueltas completas y 6/17 de vuelta o sean 2 vueltas 6 agujeros en el círculo 17 si este número no existe dentro de la dotación de discos, se multiplica la fracción por un número cualquiera cuyo producto sea igual a algún otro círculo de agujeros en este caso será: 6 x 3 = 18 17 x 3 51 Recuérdese que un quebrado no se altera si sus términos se multiplican o dividen entre un mismo número, pues al multiplicar la fracción por 3. Sus términos nos dio el resultado de que dando 2 vueltas completas y 18 agujeros en el círculo 51 se obtiene el mismo result ado. Por los ejemp los anteriores se observará que si al dividir la constante entre un número dado de divisiones, el cociente aparece sin fracción, esto nos indica vueltas completas, pero si hay residuo éste con el número de divisiones formará una fracción, misma que nos señalará los agujeros adicionales y de qué disco se tomará el círculo de agujeros.
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Cuando las divisiones por hacer son más de 40 entonces se operará el divisor en la forma siguiente, póngase como numerador de una fracción la constante del divisor o sea 40 y como denominado el número de divisiones por hacer, llévese esta fracción a su mínima expresión, la fracción que resulte nos indica el disco que se debe escoger, los agujeros y el círculo de ellos. Ejemplo: Se requiere hacer 78 divisiones Solución:
una fracción de vuelta el agujero que ocupe el pivote del crack. En la ilustración figuras 249 y 250. Se muestra una de las principales partes del cabezal divisor en la figura 66. a.- Señala el tornillo “sinfín”, b.- Señala el eje del mismo, c.- Señala el tornillo del índice, d.- El disco donde están los círculos de agujeros, e.- La corona “sinfín” y f.- El eje o husillo de la corona.
40 = 40 = 20 N 78 39
Esta fracción nos señala que se toman 20 agujeros del círculo 39 para cada división. Otro ejemplo: Se requiere hacer un engrane de 215 dientes. Solución: 40 = 40 = 8 N 215 43 Esta fracción nos señala que se tomen 8 agujeros del círculo 43 para cada división. La fracción de una vuelta o sea el número de agujeros que se tomen en un círculo determinado quedan dentro del sector (compás) sobre una de las caras del disco, el crack o manivela en un extremo tiene un pivote que se inserta en los agujeros, si el cálculo señala vueltas completas el sector indicará el agujero sobre el que se inició la vuelta y si es fracción de vuelta también indicará el agujero sobre el que se inició la cuenta de la fracción, no debe contarse en
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Figura 249. Mostrando part e del cabezal.
En la siguiente ilustración figura 250, se muestra el crack y sector o compás la letra “ A” , señala los tornillos de sujeción del crack en el extremo del eje del tornillo “ sinfín”. La “B”, muestra el tornillo para fijar el sector según el número de agujeros que se tomen de un círculo determinado. La “ C” el tornillo para fijar la manivela del crack en el círculo respectivo y la “ S” las partes del sector la “E” un ejemplo de que dentro de las partes están 5 agujeros que equivalen a una fracción
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de vuelta en una división.
Ejemplo 2º. Se desean hacer 5 divisiones angulares de 72º grados cada una en un círculo. Solución: 72 = 8 vuelta completas 9 Ejemp lo 3º. Se desean hacer divisiones angulares de 6 2/3 grados. Solución: 6 2/3 x 3 = 20 9 x 3 27 El resultado es 20 agujeros en un círculo 27.
Figura 250. Círculos de agujeros.
En algunos casos habrá necesidad de dividir una circunferencia en medida angular o sea en grados y como en el cabezal se requieren 40 vueltas del crack, para que el árbol del mismo de una, de hecho las 40 vueltas son igual a 360º o sean 9º grados, consecuentemente un noveno de vuelta de crack será igual en el árbol del cabezal divisor a 1º grado. En este orden para determinar el número de vueltas que necesite dar el crack del índice para un ángulo dado en grados es necesario dividir el número de grados, entre 9. Ejemplo 1º. Se desea marcar en un cuadrant e divisiones de 5 ½ grados. Solución: 5 ½ x 2 = 11 9x2 18 Se buscará un disco con círculo de agujeros divisibles entre 9 en vista de que el cálculo da 11 agujeros en un círculo de agujeros 18.
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Las divisiones que no pueden hacerse por los métodos antes señalados, hay necesidad de recurrir a la división compuesta o por cálculo diferencial, pero como no todas las máquinas fresadoras pueden operarse por estos dos métodos, la mayoría de los constructores de máquinas herramientas como la “cincinnati” han dotado sus cabezales divisores con discos de agujeros que abarcan todos los números no divisibles que hay entre 30 y 187.
División Diferencial. El método diferencial de división se emplea para números no comprendidos dentro de la zona de la división normal. Esta división se verifica conectando el plato divisor al husillo mediante un tren de engranes, de forma que el plato divisor pueda girar en relación con el movimiento del husillo. Por medio de un arreglo adecuado de las ruedas dentadas, el plato divisor puede tener un movimiento de giro rápido o lento, y en la
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misma dirección (positiva) o en dirección opuesta (negativa) que la manivela del divisor. Así el movimiento del plato divisor tanto puede ser más rápido como más lento que el de la manivela. Cuando se haga uso de este sistema de división debe recordarse lo relativo a las transiciones por medio de engranes así como las relaciones de engranaje. El juego normal de ruedas dentadas de recambio que se suministran con cada cabezal divisor comprende ruedas con los siguientes números de dient es: 24 (dos ruedas), 28, 32, 40, 44, 48, 56, 64, 72, 86 y 100. Cuando con la división normal o compuesta no puede conseguirse el número requerido de divisiones, se elige un número aproximado de divisiones que pueda ser logrado con este mismo mét odo. La dif erencia entr e el movimiento del husillo entonces obtenido y el movimiento necesario se corrige con las ruedas de recambio. La división normal se obtiene en la forma usual digamos 40 N El cociente así obtenido nos indica el número de vueltas y fracciones de ella para cada división si N. es menor de 40, pero si N. es mayor de 40 entonces solamente será fracción de vuelta. La división diferencial se obtiene de acuerdo con la siguiente regla. 1ª.- Operación se eligen algunos números, sean mayores, sean menores que el número requerido, para los cuales puede usarse la transmisión.
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2ª.- Operación. Relación de transmisión. Así: R. = (n - N) x 40 en la cual n = número n aproximado y N = número requerido. 3ª.- Operación. Elección de las ruedas dentadas, el engranaje puede ser simple o compuesto. Ejemplo 1: Con una relación de engranaje de 5 : 8, las ruedas pueden ser elegidas multiplicando cada número de la relación por un número que los convierta a cada uno en otro igual al número de dientes de las ruedas de recambio con las que se cuentan como normales.
Eng ranaje simp le. 5 x 8 = 40 Ruedas de 40 y 64 dientes. 8 8 64 Ejemplo 2.- Con una relación de transmisión de 16 : 33, las ruedas pueden elegirse descomponiendo cada número de la relación en dos factores y luego multiplicando los numeradores y denominadores por un número o números que los haga iguales al número de dientes de las ruedas de recambio normales; así.
Eng ranaje com pu est o. 16 = 2 x 8 = 2 x 24 x 8 x 4 = 48 x 32 33 3 x 11 3 x 24 11 x 4 72 44 En la división diferencial los numeradores de las fracciones indican las ruedas motrices y
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los denominadores las movidas, las ruedas satélites o intermedias controlan el sentido de rotación del plato divisor y se dispone como sigue: Engranaje simple; 1.- Intermedia para el movimiento positivo del plato divisor. 2.- Intermedias para el movimient o negativo del plat o. Engranaje compuest o; 1.-
Intermedia para el movimiento negativo del plato divisor. Ninguna para el movimiento positivo del plato divisor. En el cuadro que se anexa a esta orientación se indica como hay que proceder para 57 divisiones, y se señalan tres métodos, en el 1º. n. mayor que N. y en los otros dos n. menor que N.
Tabla 19. OPERACIONES CORRESPONDIENTES AL CASO DE 57 DIVISIONES (CALCULO DIFERENCIAL)
1ª. Operación División normal
2ª. Operación Relación de Transmisión
CASO I 40 = 40 , 40 = 2 N 57 60 3
CASO II 40 = 40 40 = 5 N 57 56 7
2 x 7 = 14 3 7 21
5 7
14 agujeros del circulo de 21
15 agujeros del circulo de 21
20 agujeros del circulo de 27
(n - N)
(n - N)
(n - N)
(60 - 57)
40 n 14 = 60
2 1
x 24 = 24
x 3 = 15 3 21 40 n
(56 - 57) 40 = 56
3 x 40 = 2 60 1
1 x 40 = 5 56 7 48 24
3ª. Operación Elección d e las Conductos 48 dientes ruedas dentadas Conductos 24 dientes
5 7
CASO III 40 = 40 40 = 20 N 57 54 27
x 8 8
=
40 56
Conductos 40 dientes Conductos 56 dientes
40 n
(54 - 57)
=
40 = 54
- 3 x 20 = 20 27 9 20 9
=
4 x 5 = 3 x 3
= 4 x 16 x 5 x 8 3 x 16 3 x 8 = 64 x 40 48 x 24
1. Intermedia
2. Int ermedia
Ejemplo: Se desean hacer 91 divisiones, para la solución de este caso, tomaremos un número de divisiones menor que el propuesto digamos 90. Solución: si n = 90 y N = 91 la fórmula será (n – N) 40 = (90 – 91) 40 = 4 n 90 9
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1. Intermedia
4 x 6 = 24 24 agujeros del círculo de 54. 9 x 6 54 Ahora la relación de transmisión y elección de las ruedas dent adas será 4 x 8 = 32 9 8 72 la número 32 es la rueda conductora y la de 72 la rueda conducida y empleando solamente una intermedia.
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Ejemplo: Se desea hacer 77 divisiones de acuerdo con lo señalado, en párrafos anteriores si para n = 80 número mayor que N. que es el número requerido o sea 77. entonces podemos establecer la fracción de vuelta para cada división y la relación de engranaje simple, Así: (n - N) 40 = (80 - 77) 40 = 3 x 1 = 3 n 80 2 este producto es la relación de engranaje que mult iplicada, cada uno de sus términos por el número 16 nos dará ruedas de 48 y 32 dientes y la colocación de ellas será la de 48 en el husillo y la de 32 en el sin fin, con una rueda intermedia para el giro negativo del disco divisor. Y el movimiento de la manivela del disco divisor, para cada división será de media vuelta, en cualquier disco que tenga agujeros pares, pues 40 entre 80 es igual a una mitad. En la t ransmisión de movimiento compuesta 1. intermedia para el giro del disco divisor negativo; sin embargo el operador de una máquina fresadora debe observar, detenidamente que condiciones llenan los cabezales divisores, pues en fresadoras Francesas como la SOMUA, por ejemplo al hacer 127 divisiones y escogiendo un número mayor que él, digamos 130; con un disco en el que hay círculo de agujeros 39, poniendo entre los dedos del compás 12 agujeros, y dos ruedas de recambio, la motriz de 60 dient es y la movida de 65 dientes; si el disco gira en sentido negativo se obtiene 133 divisiones con una rueda intermedia: con dos ruedas intermedias se obtiene el giro del disco divisor positivo y se obtienen las 127 divisiones que son las buscadas; por lo anterior se deduce lo que en párrafos Instalación y Mantenimiento
anteriores se señala que cuando el número escogido es mayor que el requerido, la rotación debe ser positiva y cuando se escoge uno menor la rotación del disco divisor será negativo. La división por el sistema compuesto, requiere que el cabezal divisor esté dotado de dos clavijas, y que las dos caras del disco divisor tengan diferentes círculos de agujeros para obtener resultados exactos o aproximados. Ejemplo: Se desean hacer 69 divisiones, para obtenerlas escojamos un disco divisor que en una de sus caras tenga 23 agujeros y en la otra 33, a continuación descomponga el número 69 en sus factores o sea 3 x 23, lo mismo que la diferencia de los círculos de agujeros que en este caso es 10 igual a 2 x 5, y pónganlos como numerador de una fracción, en la misma forma descomponga en sus factores la constante del divisor 40 que es igual a 2 x 2 x 2 x 5 y los círculos de barrenos en este caso el 23 no es divisible pero el 33 es igual a 3 x 11, lo anterior formará el denominador de la fracción. Si la fracción puede simplificarse eliminando todos los factores del numerador, los dos círculos de agujeros escogidos sirven para obt ener el número de divisiones requerido, de no ser así se habrá de elegir otro par de círculos y hacer un nuevo ensayo. Para nuestro ejemplo de 69 divisiones aplicando la regla, se encuentra que la fracción si se puede simplificar, eliminando todos los factores del numerador. 3 x 23 x 2 x 5________= 1____ 2 x 2 x 2 x 5 x 23 x 3 x 11 2 x 2 x 11
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Los factores 2, 2 y 11 quedan sin eliminar en el denominador esto nos indica que tomando 44 agujeros del círculo 33 se gire la manivela hacia delante y girando el disco divisor hacia atrás 44 agujeros del círculo 23 o a la inversa 44 agujeros del círculo 23 hacia delante y 44 del círculo 33 hacia atrás, Se requiere 91 división de acuerdo con la regla será igual a: 7 x 13 x 2 x 5________ = 6 = 14 2 x 2 x 2 x 5 x 3 x 13 x 7 x 7 39 49 Para este ejemplo se eligieron los círculos 39 y 49, eliminando los factores del numerador, quedan sin eliminar en el denominador los factores 2, 2, 3 y 7 multiplicando uno de los factores del divisor por uno de los del círculo 39, obtenemos 6 agujeros del círculo citado, el otro factor del divisor por el factor del círculo 49 obtenemos 14 agujeros del círculo 39 y 14 del círculo 49 obtendremos lo requerido. Velocidad de corte en pies por minuto para cortadores de acero alta velocidad para superficies planas. Material para cortar Acero p ara herramientas Acero para maquinaria, Cold Rolled Hierro f undido Latón
Velocidad de Cort e, en pies 70 90 80 100
Las revoluciones por minuto de la máquina fresadora se conoce midiendo el diámetro del cortador. Y tomando la velocidad de corte en pies por minut o del metal por maquinar, así como el factor 3.82. Y con Instalación y Mantenimiento
estos tres valores establecerlas. Ejemplo: Sea el diámetro del cortador 3” = D. Factor constante 3.82 = C Velocidad de corte 9 g = V Entonces: R.P.M.= V X C= 90 x 3.82 = 114 D 3” El avance de la fresadora queda afectado por las siguientes causas que deben considerarse para escogerlo. 1º.- La profundidad de corte y su ancho. 2º.- Tipo de fresado, desbaste o acabado 3º.- El diámetro del cortador y su número de dientes 4º.- La rigidez de la máquina Analizado lo anterior sirva como guía general un avance en la máquina de 0.010” por diente por revolución o sea que un cortador que tenga 12 dientes y que gire a 70 revoluciones por minuto el avance que se seleccione en la fresa será 0.010 x 12 x 70 = 8.4”. Las máquinas fresadoras vienen provistas de bomba para enfriamiento y deben utilizarse los líquidos recomendados. El aceite soluble y el aceite mineral son buenos lubricantes. En la ilustración gig. 68 se muestra un cortador para maquinar superficies planas. Este cortador se coloca en el árbol de cortadores.
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Velocidad de corte y avances para el f resado d e eng ranes.
Figura 251.Cortador para superficies planas.
La figura 252, nos muestra otros tipos de cortadores montados en un zanco con conicidad: Uno de corte a la derecha y otro de corte a la izquierda. Otros con barreno para insertarse en zancos cónicos, pero su función en el corte de metales cualquiera que sea su forma es la que anteriormente se señaló.
Figura 252. Diferentes tipos de cortadores.
Para poder seleccionar una velocidad de corte adecuada y un avance correcto, en la máquina fresadora, se deben considerar como factores importantes, el tipo y el estado físico de la máquina, el paso diametral del engrane, la dureza del material del mismo, la calidad del acero del cortador y la rigidez de la pieza en el montaje para el fresado, además en el caso de engranes de acero si la máquina está dotada de bomba para el líquido refrigerante. Hecho este análisis de lo anterior sirva como guía general, las siguientes velocidades de corte en metros por minuto y en pies por minuto, usando cortadores de acero de alta velocidad. En cuanto a los avances se recomienda que con el fin de obtener una superficie bien acabada en los flancos del diente, se considera éste en 0.002” por diente o filo cortante del cortador por revolución, sin embargo este puede ser aumentado de acuerdo con la capacidad de la máquina. Un ejemplo de aplicación. Se desea fresar un engrane con un paso diametral 8, en una máquina fresadora No. 2 tipo ligera, en primer término observamos que este tipo de máquina llena las condiciones para esta
Tabla 20 . Material Acero Hierro Fundi do
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Metros por minut o Mín. Med. Máx. 12 13.5 15 14 15.5 18
Pies por minut o Mín. Méd. Máx. 40 45 50 46 51 60
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operación, y que el material de acero del engrane está recocido y por lo tanto no presenta dificultad su maquinado, por lo cual para seleccionar las revoluciones por minuto que debe dar el cortador, medimos su diámetro y esto nos da 3”, a continuación escogemos la velocidad de corte máximo que está señalada en la tabla respectiva que es de 50’ pies por minuto, por lo tanto las R.P.M. Son = V x C en la que V = velocidad en pies D por minut o C = factor constante 3.82 y D = diámetro del cortador. O sea que R.P.M. = 50 x 3.82 = 63.6 3 Una vez establecidas las revoluciones por minuto del cortador se procede a calcular el avance, si los filos o dientes cortantes del cortador son 12 y multiplicando este número por los 0.002” por filo cortante nos da un avance en una revolución de 0.024” y digamos en 64 revoluciones será 0.024 x 64 = 1.5” una pulgada y media que será el avance de la máquina en un minuto. Cuando se fresan dientes en un engrane en cualquier material, el cortador de forma al arrancar el material en los espacios provoca calentamiento en el mismo, entonces esta dilatación deforma la rueda por dentar y traerá como consecuencia que los dientes no sean uniformes, por lo tanto se recomienda abrir espacios alternados con el fin de que la dilatación se reparta en toda la circunferencia y se obtenga un mayor grado de precisión en el diente. Por ejemplo se hacen 43 dientes en un engrane, en este caso sin especificar material, pero para evitar la deformación haremos los espacios opuestos o sea que después de Instalación y Mantenimiento
haber hecho el primero se procederá a hacer el espacio número 21, para esto prepararemos las divisiones del cabezal divisor en la siguiente forma, si para cada diente se necesitan 40 agujeros del círculo 43 para 21 serán 21 x 40 = 840 y 840 agujeros del circulo 43 serán 840 = 19 23 43 43 o sean 19 vueltas completas del crack del índice y el residuo 23 que con el divisor f orma la f racción de vuelta, indica que tomando 23 agujeros adicionales del círculo 43 y que quedarán entre las patas del compás o sector haremos cada 21 división un espacio, y así sucesivamente hasta terminar el dentado del engrane. En esta forma los espacios se obtienen opuestos el uno del otro y la dilatación quedará repartida, no debe olvidarse de usar el lubricante adecuado en el acero, pues el hierro fundido se corta en seco. Al preparar la máquina fresadora para el maquinado, proceda en primer término a centrar el cortador de forma con el centro del cabezal divisor, esto pude hacerse por diferentes métodos, 1º.- Usando un block y escala póngase alternativamente en los extremos de la rueda por maquinar y con un compás de interiores, obsérvese que la distancia entre la cara del cort ador y la regla es la misma. 2º.- Hágase un cort e pequeño sobre el diámetro exterior de la rueda para conseguir un plano de aproximadamente 1 mm. más ancho de la parte menor del cortador y sobre dicho plano céntrese, 3º.Súbase la silleta de la fresa hasta el nivel del punt o del divisor y céntrese el cortador con el mismo, esto con el fin de que el diente sea perfecto y su centro sea perpendicular al eje. 314
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Figura 253. Centrado del cort ador.
En el tallado de engranes en una fresadora, es necesario emplear cort ador de forma, éste
Peso diamet ral No. de fr esa No. de dientes 1. . . . . . . . . . . . . . .135 cremallera 2. . . . . . . . . . . . . . . 55 3. . . . . . . . . . . . . . . 35 4. . . . . . . . . . . . . . . 26 5. . . . . . . . . . . . . . . 21 6. . . . . . . . . . . . . . . 17 7. . . . . . . . . . . . . . . 14 8. . . . . . . . . . . . . . . 12
a la a a a a a a a
134 54 34 25 20 16 13
debe elegirse de acuerdo con el número de dientes que se van a hacer en la rueda y también si éstos son de paso diametral o módulo métrico, generalmente estos cortadores reciben el nombre de fresas, y como cada juego de fresas se compone de 8, numeradas del 1 al 8 en forma progresiva, cada número representa de hecho la curvatura en los flancos del diente, por consiguiente cuando se fresan los dientes en una rueda es necesario dar el número de ellos al pedirla en el almacén de herramientas, procurando no confundir el número del paso diametral o el número del módulo con el numero de la fresa, a continuación se proporciona una tabla con los números de fresa y número de dientes que talla cada una por los sistemas métrico e inglés. Mó dulo mét rico No. de fresa No. de dient es
1. . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 8. . . . . . . . . . . . . . . . . .135
a 13 a 16 a 20 a 25 a 34 a 54 a 134 a la
cremallera
Nota.- No es recomendable hacer engranes menores de 12 dientes pues a menor número de dientes éstos tienden a estrangularse en la raíz.
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5.2.2.PROCESO DE DESM ONTAJE. Repetición del ejercicio PDespués
de la demostración del docente, realizar ejercicios de desmontaje y limpieza de los elementos de trabajo en el torno y fresadora convencionales y en el taladro.
El proceso de desmontaje consiste básicamente en retirar la pieza que ha sido maquinada, así como los elementos de sujeción que poseen las maquinas herramientas. · Pi eza m aq u i nad a. El proceso de desmontaje de la pieza maquinada consiste en invertir los pasos empleados en el proceso de montaje, teniendo especial cuidado de no dañar la pieza recién terminada y no quemarse o cortarse el operario, para esto deberá auxiliarse de algún trapo limpio y seco y retirar la pieza hasta depositarla sobre algún lugar seguro, por ejemplo el banco de trabajo. · Her r am i e n t a d e co r t e y Eq u i p o d e sujeción. Al igual que en el desmontaje de la pieza maquinada, los pasos para desmontar herramientas de corte y equipo de sujeción se invierten con respecto de los pasos de montaje. Instalación y Mantenimiento
Se deberá tener especial cuidado de no dañar las herramientas tanto de corte como de desensamble lo mismo que los elementos de sujeción por que son elementos que son de mucha precisión, y un golpe o caída podría desajustarlos, además tener precaución de no golpear la bancada, el bastidor o alguna parte de la maquina. Una vez retiradas las herramientas de corte y los elementos de sujeción límpielos y séquenlos con un paño limpio y seco, almacénelos en un sitio especial sin revolverlos con otros, de preferencia manténgalos en cajas o colgados en lugares donde no exista polvo ni suciedad. · Lim p ieza Consiste en aplicar el procedimiento de seguridad, orden y limpieza a la máquina, a las herramientas y al lugar de trabajo. Con una brocha se pueden barrer las virutas que se quedan pegadas junto con el aceite o el refrigerante y se colectan para ser depositadas en sitios especiales de almacenamiento de materiales de residuo. Después con un trapo limpio y seco se procede a limpiar la máquina principalmente las bancadas, y la herramienta manual que se empleo para después guardarla en su lugar adecuado. Procure dejar una fina capa de aceite lubricante sobre la bancada como método de protección contra el intemperismo, barra el área circundante de la máquina recoja sus residuos deposítelos en los sitios de recolección de residuos, además limpie sus manos teniendo cuidado de no tallar fuert emente, quizá lleve consigo alguna viruta muy fina que lo pueda lastimar.
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PRÁCTICAS DE EJERCICIO Y LISTAS DE COTEJO Portafolios de evidencias
Desarrollo de la Práctica Unidad de aprend izaje: 5
Práctica núm ero: 7
Nombre: Maquinado de piezas metálicas en torno Propósito: Al finalizar la práctica el alumno realizará el maquinado de piezas metálicas en torno. Escenario: Taller mecánico. Duración: 2 hrs.
Materiales • • • •
Lápiz. Cuaderno de notas. Refrigerante. Pieza de trabajo
Maquinaria y Equipo • •
Torno. Porta herramientas.
Herramient a • • • • •
Instalación y Mantenimiento
Herramient as de cort e. Herramientas generales. Herramientas especiales.
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Procedimiento 1. Aplicar las medidas de seguridad e higiene. 2. Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 3. Seleccionar la herramient a y equipo de trabajo. 4. Colocar la pieza a maquinar mediante el método de sujeción y verifique su alineación. 5. Colocar la herramienta de corte. 6. Elegir la velocidad y el avance de acuerdo con las necesidades de trabajo. 7. Colocar la punta de la herramienta de corte ligeramente separada de la cara que va a maquinarse . 8. Realizar el maquinado de la pieza. 9. Hacer circular fluido refrigerante. 10. Revisar frecuentemente el maquinado. 11. Limpiar y guardar la herramienta utilizada. 12. Limpiar el área de trabajo al finalizar la práctica.
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Lista de cotejo de la práctica número 7 Maquinado de piezas metálicas en torno. Fecha:
Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una el alumno durante su desempeño.
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
ü ü
aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por
Desarrollo Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. Utilizó la ropa y equipo de trabajo. Seleccionó la herramienta y equipo de trabajo Colocó la pieza a maquinar mediant e el método de sujeción y verificó su alineación. Colocó la herramienta de corte. Eligió la velocidad y el avance de acuerdo con las necesidades de trabajo. Colocó la punta de la herramienta de corte ligeramente separada de la cara que va a maquinarse Realizó el maquinado de la pieza. Hizo circular fluido refrigerante.
Instalación y Mantenimiento
Sí
No
No aplica
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10. Revisó frecuentemente el maquinado. 11. Limpió y guardó la herramienta utilizada en la práctica. 12. Limpió el área de trabajo al finalizar la práctica.
observaciones: Docente: Hora de inicio: Hora de términ o: Evaluación:
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Desarrollo de la Práctica Unidad de aprend izaje: 5
Práctica núm ero: 8
Nombre: Maquinado de piezas metálicas en fresadora. Propósito: Al finalizar la práctica el alumno realizará el maquinado de piezas metálicas en la fresadora. Escenario: Taller mecánico Duración: 2 hrs.
Materiales • • • •
Lápiz. Cuaderno de notas. Refrigerante. Pieza de trabajo.
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Maquinaria y Equipo • •
Fresadora Tornillo de prensa.
Herramient a • • •
Herramient as de cort e. Herramientas generales. Herramientas especiales.
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1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
Procedimiento Aplicar las medidas de seguridad e higiene. Utilizar la ropa y equipo de trabajo. Seleccionar la herramienta y equipo de trabajo. Colocar la pieza a maquinar mediante el método de sujeción y verifique su alineación. Colocar la herramienta de corte. Elegir la velocidad y el avance de acuerdo con las necesidades de trabajo. Verificar el sentido de giro de la fresadora y el sentido de avance. Realizar el maquinado de la pieza. Hacer circular el fluido refrigerante. Revisar frecuentemente el maquinado. Limpiar y guardar la herramienta utilizada. Limpiar el área de trabajo al finalizar la práctica.
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Lista de cotejo de la práctica número 8 Maquin ado d e piezas metálicas en fresadora. Fecha:
Nombre del alumno : Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una alumno durante su desempeño.
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
ü
aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el
Desarrollo Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. Utilizó la ropa y equipo de trabajo. Seleccionó la herramienta y equipo de trabajo Colocó la pieza a maquinar mediant e el método de sujeción y verificó su alineación. Colocó la herramienta de corte. Eligió la velocidad y el avance de acuerdo con las necesidades de trabajo. Verificó el sentido de giro de la fresadora y el sentido de avance. Realizó el maquinado de la pieza. Hizo circular fluido refrigerante.
Instalación y Mantenimiento
Sí
No
No aplica
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10. Revisó frecuentemente el maquinado. 11. Limpió y guardó la herramienta utilizada en la práctica. 12. Limpió el área de trabajo al finalizar la práctica.
observaciones:
Docente: Hora de inicio: Hora de términ o: Evaluación:
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Desarrollo de la Práctica Unidad de aprend izaje: 5
Práctica núm ero: 9
Nombre: Maquinado de piezas metálicas en taladro. Propósito: Al finalizar la práctica el alumno realizará el maquinado de piezas metálicas en taladro. Escenario: Taller mecánico. Duración: 2 hrs.
Materiales • • • •
Lápiz. Cuaderno de notas. Refrigerante. Pieza de trabajo.
Maquinaria y Equipo •
Taladro.
Herramient a • • • • •
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Herramient as de cort e. Herramientas generales. Herramientas especiales.
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Procedimiento 1. Aplicar las medidas de seguridad e higiene. 2. Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 3. Seleccionar la herramienta y equipo de trabajo. 4. colocar la pieza a maquinar mediant e el método de sujeción y verifique su alineación. 5. Colocar la herramienta de taladro. 6. Elegir la velocidad y el avance de acuerdo con las necesidades de trabajo. 7. Realizar el maquinado de la pieza. 8. Hacer circular fluido refrigerante. 9. Revisar frecuentemente el maquinado. 10. Limpiar y guardar la herramienta utilizada. 11. Limpiar el área de trabajo al finalizar la práctica.
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Lista de cotejo de la práctica número 9 Maquinado de piezas metálicas en taladro. Fecha:
Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una por el alumno durante su desempeño.
ü
aquellas observaciones que hayan sido cumplidas
Desarrollo
Sí
No
No aplica
1.
Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. 2. Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 3. Seleccionó la herramienta y equipo de trabajo. 4. Colocó la pieza a maquinar mediant e el método de sujeción y verificó su alineación. 5. Colocó la herramienta de taladro. 6. Eligió la velocidad y el avance de acuerdo con las necesidades de trabajo. 7. Realizó el maquinado de la pieza. 8. Hizo circular fluido refrigerante. 9. Revisó frecuentemente el maquinado. 10. Limpió y guardo la herramienta utilizada en la práctica. 11. Limpió el área de trabajo al finalizar la práctica.
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Observaciones:
Docente: Hora de inicio: Hora de término : Evaluación:
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RESUM EN En este capítulo se pusieron las bases para identificar el funcionamiento y los componentes principales del torno, la fresadora y el taladro. Del torno convencional, de la fresadora convencional y del taladro se estudiaron: su estructura, sus elementos de sujeción, la herramienta de corte, sus características y el montaje. En el segundo tema se definió cómo realizar el maquinado de piezas, mediante la sujeción de la pieza, los cálculos y la operación del proceso. Por último, en el proceso de desmontaje se habló de la pieza maquinada, de la herramienta de corte, del equipo de sujeción y de la limpieza.
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AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIM IENTOS 1. ¿Qué es un tomo convencional? 2. ¿Qué son las herramientas de corte? 3. ¿Qué es una fresadora? 4. ¿Cuáles son las partes principales de una fresadora? 5. ¿Qué se puede hacer con un taladro? 6. ¿Cuáles son los tipos de brocas que existen? 7. ¿Para poder seleccionar una velocidad de corte adecuada y un avance correcto, en la máquina fresadora, se deben considerar como factores importantes? 8. ¿En qué consiste el proceso de desmontaje de una pieza maquinada? 9. ¿En qué consiste el proceso de limpieza en el proceso de desmontaje?
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RESPUESTAS DE AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIM IENTOS POR CAPÍTULO CAPITULO 1 1. Motores con excitación en serie; Motores con excitación en paralelo; Motores con excitación compuesta. 2. El motor trifásico. (Motor polifásico). El motor básico polifásico utilizado actualmente es un motor trifásico de inducción para circuitos de corriente alterna. Estos motores se fabrican con capacidades nominales desde una fracción hasta varios miles de caballos de fuerza. La mayoría de los motores trifásicos se aplican a la industria, con capacidades asignadas desde lO hasta 100 caballos de fuerza. 3. Para el desarmado del mot or o generador, tales como: martillos (de 1 y 2 lbs., de pasta, de hule), llaves de caja, llaves españolas, punzones, cuñas y llaves Allen. 4.a) Tipo de falla detectada en el motor o generador. b) Severidad de la falla. c) Tipo de mantenimiento aplicado. d) Si se requiere un cambio dé componentes.
5.a) Marcar las tapas del motor. b) Retirar el elemento de transmisión con un extractor. Quitar la cuña. c) Destornillar la tapa del lado de la transmisión y sacarla cuidando la posición. d) Destornillar la tapa del lado contrario. e) Retirar la tapa cuidando la posición. f) Para sacar el rotor, levantarlo y retirarlo del lado contrario a la transmisión. Cuidando de no dañar el estator.
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g) Juntar todos los tornillos y partes que se quit aron en una caja. h) Realizar una inspección visual del estado de las bobinas. i) Realizar pruebas de continuidad al estator y rotor. j) Sacar los rodamientos con un extractor.
6. Las fallas eléctricas se detectan cuando los parámetros de operación que se presumen en la placa del fabricante del equipo no se alcanzan, pero hay que tener mucho cuidado y criterio puesto que la gran mayoría de las veces un fallo eléctrico es consecuencia de un fallo mecánico. 7. La lámpara de pruebas; Las mediciones de amperaje; El probador de inducidos. 8.a) Conectar el motor correctamente, este es en el sentido del giro adecuado. b) Aislar las punt as de conexión. c) Haber realizado las pruebas eléctricas. d) Anclar el motor. e) Antes de energizar verificar que el arrancador este bien conectado y con . los elementos térmicos adecuados. 9.·
Fusibles quemados.
·
Chumaceras o cojines desgastados.
·
Interrupción de alguna fase.
·
Sobrecargas.
·
Fases invertidas.
·
Corto circuito.
·
Conexiones internas erróneas.
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·
Contactos a tierra de los devanados.
·
Cojines excesivamente apretados.
·
Tapas mal montadas.
·
Eje torcido.
·
Barras del rotor flojas.
·
Condensador defectuoso (en motores monofásicos con condensador).
·
Interrupción en el devanado de arranque (en mot ores monofásicos).
·
Interrupción en el devanado de trabajo (en motores monofásicos).
CAPITULO 2 10. a. Baja presión en el sistema. b. No controla la presión en le sistema. c. Existe fuga entre la descarga y la admisión. d. Fugas en las tuberías de control. 11. a. Fugas. b. Se pasa la válvula. c. No hace el cambio. d. No opera la válvula. 12. a. Fugas en las uniones. b. Fracturas y fisuras en las tuberías.
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c. Obstrucción en los accesorios y tuberías de control y paso. d. Las válvulas de paso están dañadas. Se cayó la compuerta. 13. Martillos. Llaves de caja. Llaves españolas, llaves allen, Perico, desarmadores, extractor pinzas, botadores y pinzas para seguros truark. 14. ·
Retirar los tornillos de fijación de la válvula. Quitar la junta de válvula.
·
Retirar los tornillos de fijación de las bobinas.
·
Sacar las bobinas, cuidar de no perder las juntas.
·
Sacar el carrete del cuerpo de válvula. Observar la posición del carrete.
15. ·
Retirar los tornillos de fijación del cilindro.
·
Quitar el perno de fijación de la horquilla.
·
Retirar los tornillos de fijación de la camisa.
·
Sacar las tapas del cilindro.
·
Sacar el embolo y vástago.
·
Desarmar el estopero del vástago.
16. Consisten básicamente el montaje de los elementos del sistema, reapretar conexiones y comprobar el funcionamiento de los controles, las válvulas direccionales, actuadores y compresores.
CAPITULO 3 17. a) Fuga.
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b) No acciona el actuador. c) Falta presión en el equipo. d) No controla la secuencia de operación. e) Estas causas afectan a los componentes del equipo hidráulico. f) Fallas en equipos hidráulicos (pilotajes). 18. a. Fugas. b. No detecta el sensor. c. Pierde sensibilidad. d. No envía la señal de control. 19. Al igual que en los equipos neumáticos en un equipo hidráulico (es importante saber identificar la falla o tipo de falla presente, por medio de pruebas especiales y saber si el origen es eléctrico o mecánico, pero ) además hay que tomar en cuenta que casi siempre las fallas en equipos hidráulicos se deben a problemas de : ·
Presión.
·
Carga.
·
Velocidad de actuación. Los problemas de carga se deben casi siempre a presiones insuficientes, mientras que los problemas de velocidad se deben a flujos o caudales de aceite o fluido hidráulico incorrectos.
20. Después de realizar una reparación en los elementos del equipo hidráulico, las pruebas de funcionamiento consisten en verificar si el equipo funciona dentro de los parámetros esperados, en los siguientes element os del sistema: a) Controles. b) Bombas. c) Válvulas. d) Actuadores. Instalación y Mantenimiento
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e) Tuberías.
CAPITULO 4 21. a) Fugas principalmente. b) Controles atascados. c) Sensores sin respuesta. d) Baja compresión del compresor. 22. a. No hay detección. b. No regula temperatura c. No regula presión. d. No regula humedad. 23. - SEGUETA DE ARCO CON HOJA. - ACODADOR EXTERIOR DE RESORTE. - CALIBRADORESINTERNOS. - LIMA. - REGLA DE ACERO. - JUEGO FLEER. - CEPILLO DE ALAMBRE. - SOPLETE PARA SOLDAR. - LLAVES VARIAS, ASTRIADAS y ESPAÑOLAS. - PROBADOR DE PESO MUERTO.
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- JUEGO DE PESAS. - DESARMADORES. - MARTI LLOS. - PINZAS, PIRÓMETROS, TERMÓMETROS y MANÓMETROS DE PRUEBA. 24. a. Donde se ubica la falla del sistema de refrigeración o aire acondicionado. b. Que elementos intervienen en la falla. c. Las características del elemento a reparar. d. El tipo de montaje. e. Si la reparación es parcial o total. f. Cuáles son los elementos a cambiar.
25. El método mejor y más seguro de cortar una tubería de cobre es mediante el empleo de un cortatubos. En algunos tipos de tuberías como las de acero inoxidable y las de diámetro grande, es aconsejable utilizar un tornillo de banco y una segueta. El tubo se deberá escariar o limar después de todas las operaciones de corte, sobre todo cuando se esté preparando para su uso con accesorios soldados.
CAPITULO 5 26. El torno es una máquina herramienta que sirve para elaborar piezas mecánicas mediante el arranque de material (viruta). En este tipo de máquinas la pieza esta sometida a un movimiento de rotación y se conforma por medio de una herramienta dotada de un movimiento de avance, que normalmente es paralelo al eje de rotación de la pieza. 27. Para el arranque de virutas se utilizan herramientas de corte (herramientas para torno) y las cuchillas o cinceles de tornear. La eficiencia de las herramientas depende del material de que están hechas y de la forma del filo. Pero de una forma más completa, las herramientas de corte utilizadas para todas las operaciones de torneo deben ser concebidas teniendo en cuenta los cuatro datos variables. Instalación y Mantenimiento
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a. Composición química y tratamiento del acero utilizado para construir la herramienta. b. Duración del corte de la herramienta. c. Forma de la herramienta y ángulos que determinan sus aristas cortantes. d. Presión de la viruta sobre la herramienta.
28. La fresadora es una máquina dotada de una herramienta característica denominada fresa, que animada de un movimiento de rotación, mecaniza superficies en piezas que se desplazan con movimiento rectilíneo bajo la herramienta. Las fresadoras tienen mucho mayor rendimiento que las demás máquinas herramienta, pues como cada diente o arista de la fresa no está en fase de trabajo y por tanto en contacto con la pieza, más de una fracción de tiempo que dura lo que dura una revolución de la fresa, ésta experimenta menos fatiga, tienen menor desgaste y trabaja a temperatura inferior a la de las cuchillas de los tornos sin que pueda considerarse su trabajo intermitente, ya que siempre hay una arista de la fresa en fase de trabajo. La máquina fresadora es básicamente una máquina herramienta que tiene una o más herramientas giratorias de corte de bordes múltiples. Los cortadores de las fresadoras, o fresas, se fijan en un husillo y giran contra la pieza de trabajo. 29. a) El bastidor. b) El árbol principal o árbol de trabajo. c) La mesa. d) El caro transversal. e) La ménsula. f) La caja de velocidades del árbol principal. g) La caja de los avances. 30. Es un procedimiento de trabajo que lleva consigo arranque de viruta, en forma de agujeros redondos en el metal es una de las operaciones más comunes en el taller mecánico. Las máquinas taladradoras se emplean para producir la mayoría de estos-agujeros, lo que nos permite diferentes operaciones tales como: taladrado, escariado, mandrilado, avellanado,
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abocardado y roscado. 31.. De uso general. Las brocas de alta velocidad para uso general se diseñan J para funcionar satisfactoriamente bajo una variedad de condiciones. Brocas de dos acanaladuras. Esta broca es la herramienta de corte básica para producir una cavidad cilíndrica. Trabajo pesado. Las brocas para trabajo pesado o de núcleo grueso y alta velocidad se diseñan primordialmente par trabajos donde se requiere una resistencia y rigidez máximas. Espiral rápida. Estas brocas, hechas con acanaladuras anchas y pulidas y fajas de guía angostas, se recomiendan principalmente para metales no ferrosos y taladrado en fibra y plástico. Espiral lenta. Las brocas de alta velocidad y espiral lenta han sido desarrolladas primordialmente para usarlas en materiales plásticos moldeados como latón, f ibra, hule duro y para algunos taladros horizont ales. Súper cobalto. Fabricadas con acero de alta velocidad y de cobalto, estas brocas están diseñadas para aplicaciones de taladrado tenaz que supera el alcance de las brocas de acero para alta velocidad convencionales. Con punta de carburo. Las punas de carburo son particularmente ventajosas cuando se utilizan en materiales en extremo abrasivos, tales como los de base de urea; los plásticos laminados fenólicos y aglomerados con vidrio; el hierro fundido y la mayoría de los metales no ferrosos (aluminio, latón, bronce y magnesio). Broca escalonada. Una broca escalonada es básicamente una herramient a de dos acanaladuras que tiene dos diámetros dif erentes, reteniendo en cada uno las características individuales y la geometría propia. Su concentricidad interconstruida asegura su exactitud. Broca de mandrilar. Estas herramientas son básicamente brocas helicoidales que tienen tres o cuatro acanaladuras y que se utilizan para agrandar agujeros previamente taladrados, punzonados o de fundición. Brocas de mampostería. Estas brocas están provistas con punta de metal especial ultra duro (carburo cementado) para taladrar materiales de concreto o de mampostería. Se puede emplear cualquier taladradora eléctrica giratoria portátil o de banco. Las velocidades normales de las taladradoras eléctricas portátiles son satisfactorias para taladrar mat eriales extremadamente duros. Nota. Cuando emplee velocidades bajas, taladre materiales extremadamente duros o abrasivos.
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Brocas de paleta. Las brocas de paleta se pueden obtener en una amplia gama de tamaños mayores de una pulgada. Se adaptan con facilidad para muchos tipos de maquinado y muchas proporcionan a su vez posibilidades de alimentación del fluido para corte. 32. El tipo y el estado físico de la máquina, el paso diametral del engrane, la dureza del material del mismo, la calidad del acero del cortador y la rigidez de la pieza en el montaje para el fresado, además en el caso de engranes de acero si la máquina está dotada de bomba para el líquido refrigerante. 33. El proceso de desmontaje de la pieza maquinada consiste en invertir los pasos empleados en el proceso de mont aje, teniendo especial cuidado de no dañar la pieza recién terminada y no quemarse o cortarse el operario, para esto deberá auxiliarse de algún trapo limpio y seco y retirar la pieza hasta depositarla sobre algún lugar seguro, por ejemplo el banco de trabajo. 34. Consiste en aplicar el procedimiento de seguridad, orden y limpieza a la máquina, a las herramientas y al lugar de trabajo. Con una brocha se pueden barrer las virutas que se quedan pegadas junto con el aceite o el refrigerante y se colectan para ser depositadas en sitios especiales de almacenamiento de materiales de residuo. L) Después con un trapo limpio y seco se procede a limpiar la máquina principalmente las bancadas, y la herramient a manual que se empleo para después guardarla en su lugar adecuado. Procure dejar una fina capa de aceite lubricante sobre la bancada como método de protección contra el intemperismo, barra el área circundante de la máquina recoja sus residuos deposítelos en los sitios de recolección de residuos, además limpie sus manos teniendo cuidado de no tallar fuertemente, quizá lleve consigo alguna viruta muy fina que lo pueda lastimar.
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GLOSARIO Accionamientos
Son los elementos que convierten la energía hidráulica en trabajo mecánico. Los cilindros son accionamientos que se emplean para efectuar movimientos lineales.
Aisladores (dieléctricos) de la electricidad
Son cuerpos que tienen una resistencia eléctrica específica, que impide que por ellos circule la corriente con facilidad. Los dieléctricos son, materiales en los que las partículas cargadas no se mueven debido a que están fuertemente ligadas a las moléculas de las que forman parte, por ejemplo, vidrio, plástico, porcelana, etc.
Álgebra de Boole
Es el conjunto de leyes y reglas de operación de las variables lógicas utilizadas en sistemas de control, como los contactores y relés, que presentan dos estados claramente diferenciados que toman valores (0 abierto o 1 cerrado, conduce o no conduce).
Ampere
Es la unidad de medida de una corriente eléctrica cuyo flujo es de un Coulomb por segundo.
Amperímetro
Es una aplicación natural del galvanómetro, para medir corrientes eléctricas. Se dividen por su capacidad de medición en: Amperímetros (amperes), Miliamperímetros (milésimas de amperes) y Microamperímetros (millonésimos de amperes)
Amplificador
Es un dispositivo electrónico capaz de producir una versión magnificada de una señal de entrada, que se clasifican como: Amplificador de baja frecuencia, Amplificador de corriente continua, Amplificador de frecuencia intermedia, Amplificador de la Clase A, Amplificador de Clase AB, Amplificador de la Clase B, Amplificador de la Clase C, Amplificador de potencia, y Amplificador de Radiofrecuencia
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Atom o de Bohr
Es un átomo dinámico con los electrones girando alrededor del núcleo y manteniéndose en sus órbitas gracias a las fuerzas centrales.
Atmósfera
Es la unidad de presión atmosférica normal, que corresponde una columna de mercurio de 760 mm.
Autom atización Industrial
Autom atismos analógicos y digitales
Automatismos cableados y programables
Instalación y Mantenimiento
Está basada en los circuitos Hidráulicos, neumáticos, Electricidad, Electrónica, Control e Instrumentación, mediante los principios de la Hidráulica, que es, la fuerza y la precisión en los movimientos de los elementos de las máquinas que conforman el sistema automatizado. Son básicamente sistemas de control que pueden dividirse en : Sistemas analógicos, Sistemas digitales y Sistemas híbridos analógico-digitales. Los sistemas analógicos traba jan con señales de tipo continuo, con un margen de variación determinado. Dichas señales suelen representar magnitudes físicas del proceso, tales como presión, temperatura, velocidad, etc., mediante una tensión o corriente proporcionales a su valor (0 a 10 V, 4 a 20 mA, etc.). Los sistemas digitales, en cambio, trabajan con señales todo o nada, llamadas también binarias, que sólo pueden presentar dos estados o niveles: abierto o cerrado, conduce o no conduce, mayor o menor, etc. Estos niveles o estados se suelen representar por variables lógicas o bits, cuyo valor puede ser sólo 1 ó 0, empleando la notación binaria del álgebra de Boole. Son sistemas de cont rol que realizan funciones muy diversas con un mismo equipo (hardware estándar), cambiando únicamente un programa (software). Se clasifican en: Sistemas cableados (poco adaptables) y Sistemas programables (muy adapt ables). Los automatismos cableados realizan una función de control fija, que depende de los componentes que lo forman y de la forma en que se han interconectado. Por tanto, la única forma de alterar la función de control es modificando sus componentes o la forma de interconectarlos. Los automatismos programables, en cambio, pueden realizar distintas funciones de control sin alterar su configuración física, sino sólo cambiando el programa de control.
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Baja compresibilidad
Las características de los fluidos de acumular energía y transmit irla en todas las direcciones, traduciéndose en una buena conducción de la fuerza y la presión.
Bandas o n iveles de energ ía
Son las subcapas externas de los átomos. Se dividen en dos clases: las que forman la banda de valencia y las que forman la banda de conducción . Existe una gran separación entre los niveles permisibles de menor energía de la banda de valencia y los niveles permisibles de menor energía de la banda de conducción, a esta separación se le llama banda prohibida. Los electrones que están en la banda de valencia no se mueven ágilmente de átomo en átomo.
Bobina
Es un componente electrónico en el cual la relación de tensión en sus terminales y la corriente que circula por ella tienen la propiedad de almacenar energía mediante la creación de un campo magnético.
Bom bas hidráulicas
Son dispositivos que convierten la energía mecánica transmitida por su generador (motor eléctrico) en energía hidráulica.
Bombilla
Las bombillas de lámparas fluorescentes son básicamente tubulares de pequeño diámetro y sección transversal.
Campo eléctrico
Es una región del espacio donde se ponen de manifiesto los fenómenos eléctricos. Se representa por E y es de naturaleza vectorial. En el Sistema Internacional de Unidades el campo eléctrico se mide en newton/coulombio (N/ C).
Capacitor
Se compone básicamente de dos placas conductoras paralelas, separadas por un material aislante denominado dieléctrico .
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Capacitor
Un cuerpo conductor al que se le confiere una carga eléctrica, adquiere un potencial eléctrico medido por el trabajo que hay que realizar para trasladar la unidad de carga desde el infinito hasta la superficie de dicho cuerpo.
Caudal
Es cantidad de volumen por unidad de tiempo, igual a gasto volumétrico o masico, y depende de la velocidad del actuador, de la velocidad del recorrido del vástago del cilindro y de la velocidad de giro del eje de un motor hidráulico. Puede ser masica o volumétrica.
Cilind ros de simple efecto
Es un accionamiento cilíndrico en el cual la presión de fluido se aplica al elemento móvil, sólo en una dirección.
Cilind ro con ret roceso a resorte
Es un cilindro en el cual el resorte hace volver al conjunto pistón.
Cilind ro de ariete hidráulico (buzo)
Es un cilindro en el cual la parte móvil tiene la misma superficie transversal que el vástago del pistón.
Cilindro de do ble efecto
Es un cilindro en el cual la presión del fluido se aplica al elemento móvil en cualquier dirección.
Cilindro con un solo vástago
Es un cilindro en el cual el vástago y el pistón se desplaza desde un extremo.
Cilindro de vástago doble
Es un cilindro con un pistón simple en el cual el vástago del pistón se desplaza desde cada extremo.
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Cilindro telescópico
Cilindro tandem
Cilindro doble
Es un cilindro que aloja segmentos de vástagos tubulares múltiples y que tiene una carrera operativa extensa en una posición retraída breve. Consiste en dos o más cilindros alienados con los pistones, conectados por un vástago común, los sellos del vástago se colocan entre los cilindros para permitir la operación de doble efecto en cada uno. El cilindro en Tandem suministra una fuerza de entrada aumentada, cuando ésta limita la medida del diámetro interno del cilindro, pero no su carrera. Consiste de dos cilindros alineados con los pistones que no están conectados, los sellos del vástago se colocan entre los cilindros para permitir que se realice el doble efecto de cada uno.
Circuit o electrónico
Es cualquier dispositivo o arreglo de dispositivo por el que circula una corriente electrónica. Puede ser dispositivo un(a): Resistencia, Bobina, Capacitor, Diodo, Tríodo, Transistor, SCR, Transformador, Circuito integrado, Varistor y Fotocelda.
Circuitos hid ráulicos
Son aquellos que emplean una gran variedad de elementos de control, tales como válvulas y motores hidráulicos, donde la hidráulica representa la fuerza y el control de los movimientos y el posicionamiento de las maquinas industriales. La base de la hidráulica es la transmisión de la fuerza por medio de un fluido, al transferirle la fuerza y convertirla en una presión, permite que se pueda controlar el proceso. Se aplican en maquinas CNC, autómatas y robots industriales.
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Circuito serie
Todos los elementos de este circuito en serie están conectados en sucesión; es decir, en el extremo final de un elemento se aplica el inicial del subsecuente y así en los demás.
Circuito paralelo
Todos los elementos de él están conectados directamente a las terminales de la fuente de energía.
Circuito mixto
Este es una combinación de elementos en serie y en paralelo participa de todas las propiedades ambos circuitos.
Codificadores
Es un circuito combinado formado por 2n salidas y n entradas cuya función es tal que cuando una sola entrada adopta un determinado valor lógico ( 0 ó 1, según las propiedades del circuit o) las salidas representan en binario el número de orden de la entrada que adopte el valor activo.
Comparadores
Son circuitos combinacionales que, al presentar en sus entradas dos palabras* de n bit s, detectan si son o no iguales, y en este caso cuál de las dos es mayor o menor. { Palabra es un conjunto de bits que en un formato determinado (4, 6, 8, i6, 32 bits) forman un código para facilitar el intercambio de información en sistemas digitales} .
Comp atibilidad con los materiales
Es una propiedad del fluido ya que nos indica las condiciones que pueden dañar los componentes del sistema hidráulico (acidez, alcalinidad).
Compresor
Es una máquina térmica de funcionamiento alternativo o rotativo que tiene por objeto la compresión de un fluido (aire, gases o vapores) para utilizar su fuerza de expansión debidamente regulada y trasmitida al lugar más idóneo. Los compresores de émbolo comprimen el aire que entra a través de una válvula de aspiración. A continuación, el aire pasa al sistema a través de una válvula de escape.
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Compuertas u operadores lógicos u operadores lógicos
Son circuitos que mediante elementos electrónicos básicos tales como: diodos, transistores, etc.. Se emplean en la construcción de circuito lógicos para establecer los protocolos de comunicación entre el usuario y el procesador, utilizados en las computadoras personales, los PLC´ s y casi todos los aparatos de control electrónico como son el teléfono (telefonía digital), transmisión de datos por vía satélite, etc. Se pueden construir compuertas lógicas integradas mediante di versas t ecno log ías t ales como : Cod if icador es, Decodificadores, Multiplexores, Comparadores.
Conductores
Son materiales que presentan baja resistencia al paso de corriente, por lo que, se les utiliza para unir fuentes de energía eléctrica. Los conductores son substancias metálicas, como el cobre, plata, fierro, etc., que tienen un gran número de port adores de carga libre. Estos portadores de carga (generalmente electrones) se mueven libremente en el conductor.
Control
Son equipos que se emplean para controlar los procesos dentro de los parámetros de operación marcados, como puede ser el manejo de voltaje para alimentar motores de diferentes capacidades, o bien controlar temperaturas, etc. Se pueden clasificar en: Arrancador es un dispositivo de control eléctrico de fuer-
za para arrancar o parar un motor eléctrico.
Est ación de b ot ones son los dispositivos de control que
permite tener las acciones de arranque-paro de las máquinas eléctricas en forma segura. Relevadores es un dispositivo de control eléctrico que
maneja protección y suministro de alimentación a dispositivos como bobinas, lámparas indicadoras.
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Selectores s on los dispositivos de control que efectuarán
el trabajo de seleccionar los dispositivos que se requiere operar.
Convertidor de po tencia
Se puede considerar como una matriz de conmutación que se utiliza para el control de la pot encia eléctrica o del acondicionamiento de la misma, convirtiendo la potencia de una forma a otra, en donde las características de interrupción de los dispositivos de potencia permiten dicha conversión. Los circuit os electrónicos de potencia se pueden clasificar en seis tipos: 1. Rectificadores de diodos; 2. Convertidores ca-cd (cont roladores de voltaje de ca); 3. Convertidores ca-cd (cont roladores de voltaje de ca); 4. Convertidores ca-cd (pulsadores de cd); 5. Convertidores cdca (inversores) y 6. Interruptores estáticos.
Corrient e alt erna
Es aquella que los electrones que la originan cambian de dirección a intervalos regulares. Es la corriente que al pasar a través de la carga es alterna en dirección, que indica que la corriente empieza en cero, aumentando en una dirección positiva a un máximo, disminuyendo a cero, y luego aumentando al valor negativo máximo, regresando a cero y así sucesivamente.
Corriente continu a
Es aquella originada por electrones que se mueven en la misma dirección, a lo largo de los conductores del circuito.
Corrient e directa
Es la corriente unidireccional invariable.
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Decodificadores
Diodo
Los decodificadores realizan la función inversa a los codificadores. Un decodificador selecciona una de las salidas dependiendo de la combinación binaria presente a la entrada.
Es un componente electrónico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. Los primeros dispositivos de este tipo fueron los diodos de tubo de vacío, que consistían en un receptáculo de vidrio o de acero al vacío que contenía dos electrodos: un cátodo y un ánodo. Los diodos más empleados en los circuitos electrónicos actuales son los diodos fabricados con material semiconductor. El más sencillo, el diodo con punto de contacto de germanio, se creó en los primeros días de la radio, cuando la señal radiofónica se detectaba mediante un cristal de germanio y un cable fino terminado en punta y apoyado sobre él. En los diodos de germanio (o de silicio) modernos, el cable y una minúscula placa de cristal van montados dentro de un pequeño tubo de vidrio y conectados a dos cables que se sueldan a los extremos del tubo.
Diodos de avalancha
(Diodos interruptores y rectificador controlado). Son dispositivos electrónicos que aprovechan ciertas características de los semiconductores para conectarlos y desconectarlos electrónicamente en lugar de hacerlo por medio de interruptores y relevadores. Los interruptores electrónicos lo hacen con mayor rapidez y duran mucho más que los interruptores mecánicos y electromecánicos.
Diodo de unión P-N
Es formado con un cristal tipo P y otro t ipo N, el cual tiene la propiedad de permitir el paso de la corriente solamente en una dirección.
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Diodos Zener
Es un tipo de diodo semiconductor, diseñado especialmente para trabajar en la región de la curva en que se produce la ruptura Zener que ocurre, cuando el voltaje aplicado es lo suficientemente alto para que los electrones de valencia se liberen de sus uniones y se sumen a los portadores existentes, sin embargo, antes de que el voltaje alcance un nivel al que se producen las colisiones de gran energía, originando una descarga de avalancha que es lo que se conoce como ruptura.
Diseño de un circuito digital
Los pasos necesarios son: a) Traducir el problema en una tabla de verdad, b) Extraer de la tabla la función en forma canónica, c) Simplificar por el método más oportuno y d) Construir el circuito con los dispositivos más adecuados.
Electroimán
Imanes temporal creado por hacer circular una corriente eléctrica por un solenoide con lo que se imana rápidamente una barra o núcleo de hierro colocado en su interior.
Electrónica Digital
Es el conjunto de determinadas técnicas y dispositivos int egrados, de distinto grado de complejidad, que se utilizan fundamentalmente para la construcción de circuitos de control de procesos industriales, de equipos informáticos para procesamiento de datos y, en general, de otros equipos y productos electrónicos.
Electrónica de pot encia
Se puede definir como la aplicación de la electrónica de estado sólido para el control y la conversión de la energía eléctrica, combina la energía, la electrónica y el cont rol. El control se encarga del régimen permanente y de las características dinámicas de los sistemas de lazo cerrado. La energía tiene que ver con el equipo de potencia estática y rotativa o giratoria, para la generación, transmisión y distribución de energía eléctrica. La electrónica se ocupa de los dispositivos y circuitos de estado sólido requeridos en el procesamiento de señales para cumplir con los objetivos de control deseados.
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Elemento s de pilot aje
Son aquellos que permiten encausar y controlar el fluido hacia los actuadores del sistema neumático.Se clasifican en : a) Eléctricos, b)Neumáticos, c) Mecánicos, d) Especiales y e) Sensores.
Elementos de mando o de trabajo
Son los elementos que controlan las secuencias operativas del sistema hidráulico. Esto quiere decir que los mandos son los circuitos de control por donde circula el fluido hacia los diferentes actuadores.
Element os térmicos
Son mecanismos electromecánicos que aprovechan las características de un material que se funde a baja temperatura y otro que no se funde para permitir que se abra el circuito en caso de falla.
Enfriador
Es un dispositivo empleado para enfriar el fluido, ya sea por medio de aire o por medio de agua, ya que la ineficiencia se traduce en forma de calor lo cual es usual en todos los sistemas hidráulicos
Estabilidad
Es la propiedad del fluido de mantener sus características (permanecer estable) ante la aplicación de fuerza y presión.
Filtro
Es un componente del sistema que sirve para atrapara las partículas de polvo que pueden dañar considerablemente los elementos del sistema.
Fluid o hidráulico
Es el elemento esencial en un sistema industrial hidráulico, sirve como medio de transmisión de energía, como lubricante, como sello y como medio de transferencia de calor.
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Flujo laminar
Es la capacidad de transmit ir la fuerza de forma lineal y con la velocidad deseada. Los fluidos transmiten su movimiento de forma uniforme.
Fotodiodo simple Es un dispositivo electrónico se conecta a un circuito que tiene polarización directa, de modo que hay un cierto flujo de corriente, entonces, cuando un has de luz incide sobre uno de sus elementos la energía fotónica se transmite a los átomos y hace que liberen más portadores de corriente. Con ello se reduce la resistencia del diodo y el flujo de corriente aumenta. Fototransistores
Es un dispositivo electrónico al que cuando la energía lumínica se aplica al emisor o a la base, los mento comúnmente empleado en mediciones de frecuencias industriales. Su principio de funcionamiento es diferente al de los instrumentos electromagnéticos de hierro móvil. Su funcionamiento está basado sobre un efecto denominado “resonancia mecánica”. Cuya operación se basa en someter una lámina elástica a una vibración, por ejemplo, mediante un campo magnético alt erno exterior, ésta empieza a vibrar. La amplitud de esta vibración será máxima cuando la frecuencia de vibración impuesta del exterior coincida con la frecuencia de vibración propia de la lámina elástica.
Fuerza electrom ot riz
Cuando dos cargas tiene una diferencia de potencial, la fuerza eléctrica resultante se llama fuerza electromotriz (FEM). La unidad que se usa para indicar la intensidad de la FEM es el volt.
Generador de Corriente continua
Comúnmente llamado DINAMO de CC. un generador de CC esta diseñado para el suministro de dos voltajes distintos a una red de distribución.
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Generadores de Corriente Alterna
A este tipo de generador también se le conoce como alternador y se subdivide en monofásico y polifásico. Se distingue por que trabajan con un excitador conectado directamente, consiste este, en un dínamo utilizado para suministrar la corriente para el campo del alternador.
Instalaciones eléctrica
Son todos los elementos que permiten la conducción de la energía eléctrica y las canalizaciones necesarias para alimentar desde el interruptor principal a la máquina eléctrica que opera el sistema que deseamos operar, podemos como: a) Canalizaciones, b) Cableado, c)Equipo de control de alimentación y d) Distribución de las cargas.
Interrupt ores o Sw itch
Este aparato juega parte principal en una buena instalación, los diferentes tipos que existen son : · Tipo LD Para servicio ligero; las iniciales se deben a que en inglés es Ligth duty. Esta clase de interruptores la encontramos en capacidades desde 30 a 600 amperes y es para uso general, se puede utilizar a la intemperie, cuidado que los chiqueadores de la parte superior no sean removidos, pues si va a trabajar a la intemperie hay que quitar los que se encuentran a los lados para impedir que se cuele el agua. Está diseñado únicamente para 250 volts de tensión.
· Tipo ND Para servicio normal; en inglés sus iniciales responden a Norma duty, se fabrican de 30 a 1200 amperes y de 250 a 600 volts es su capacidad en t ensión, es rápido en apertura y cierre; se puede colocar candado y no se abre con el switch conectado. Los hay con manija al frente o lateral.
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· Tipo HD (Heavy dut y) Se fabrica de 30 a 600 amperes a tensiones de 250 a 600 volts, viene equipado con fieltro, pues es a prueba de agua y polvo, a prueba de gases y explosivos y también contra polvos explosivos. No se abre con el switch conectado, se fabrica únicamente con manija lateral en todas sus capacidades. Como su nombre lo indica, es para servicio pesado. Desde luego que dentro de estos tipos se fabrican de acuerdo con las necesidades, siempre se acuerdo con las normas Nema, que son las que dictan las seguridades int ernacionales de los equipos eléctricos. Son diodos semiconductores emisores de luz (LED, acrónimo de Light-Emitting Diode), que generan la luz al pasar una corriente a través de ellos. Se emplean en numerosos dispositivos comunes, como el sintonizador de un aparato de radio. Una disposición de siete LED en forma de ocho puede utilizarse para presentar cualquier número de 0 al 9. esta disposición suele emplearse en calculadoras y relojes digitales.
LED
Son resistores que se caracterizan por su disminución de resistencia a medida que aumenta la luz que incide sobre ellas. Las principales aplicaciones de estos componentes son en: controles de iluminación, control de circuitos con relés, en alarmas, etc..
LDR oó Fotoresistores
Ley de corrientes kirchhoff
Ley de Coulomb
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de
Establece que en cualquier nodo o cualquier unión de un circuito, la suma algebraica de la corriente que entra es cero. La fuerza que ejercen entre sí dos cuerpos puntuales cargados eléctricamente, es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos
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Ley de Faraday
Ley de Ind ucción
Ley de Lenz
La fuerza electromotriz inducida en un circuito es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético que encierra.
Establece que al moverse un imán junto a un circuito o conductor, se genera en él una corriente eléctrica.
Una corriente inducida se opone al movimiento que lo causa a las corrientes y los voltajes inducidos se oponen al cambio del campo magnético.
Establece que el voltaje V a través de una resistencia R es directamente proporcional a la corriente I que pasa por ella, (V= RI). Ley de Ohm Establece que en torno a cualquier trayectoria cerrada en sentido de las manecillas del reloj o en la dirección contraria, la suma algebraica de las caídas de voltaje es cero. Ley de voltajes de Kirchhoff
Luminaria
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Es un aparato de iluminación que está compuesto de un gabinete o armadura, diseñada para que en su interior, aloje un reflector, lámparas y accesorios necesarios para fijar, proteger y conectar las lámparas al circuito de alimentación, así como un difusor, para que este conjunto pueda proporcionar la mejor distribución y filtración de una de luz artificial. De acuerdo a su uso se pueden clasificar en : Comerciales, Industriales, Alumbrado público, Exteriores y Decorativos.
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Máquinas eléctricas
Son los convertidores da la energía eléctrica en energía mecánica, son los convertidores del tipo de energía que se les aplica en una energía que pueda ser utilizada. Las máquinas eléctricas pueden aportar tantos beneficios como su clasificación.
Motores eléctricos
Son las máquinas que tienen la capacidad de transformar la energía eléctrica en trabajo út il. La aplicación de un voltaje provocará la rotación de la flecha que puede realizar un trabajo mecánico. Los motores de CA son de dos tipos reconocidos como el estándar: el de rotor de jaula de ardilla y el de rotor embobinado. Los devanados del estator de un motor trifásico de inducción, sea tipo jaula de ardilla o de rotor devanado, se pueden conectar en delta o estrella.
Generadores
Son las máquinas que tienen la capacidad de convertir la energía mecánica en energía eléctrica. Básicamente un generador es un motor que tiene la capacidad de generar energía eléctrica al hacerlo girar, por lo que su conexión es en el inductor y la salida en el inducido. Al generador de c.a. se le conoce también como alternador, y al de c.c. se le conoce como dínamo.
Transformadores
Son las máquinas que tienen la capacidad de transformar el suministro de voltaje-amperaje en valores útiles dentro del manejo de mot ores y su control.
Mandos
Son los modos que permiten tener el control sobre los actuadores mecánicos de un sistema hidráulico.
Mando qu e depende de voluntad humana
Los actuadores mecánicos son los actuados de forma manual y en consecuencia a la voluntad humana tales como los Resortes, el Botón palanca, el Pedal, la Leva y el Posicionador.
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Mando dependiente del movimiento
En esta modalidad de mando, el órgano motriz actúa bien directamente o con un dispositivo móvil unido a el, en función del camino recorrido sobre el emisor de señales para la inversión del sentido contrario o bien por el inicio o final de otras cadenas de mando. Son empleados en las máquinas herramientas y equipos semiautomatizados y automatizados.
Mando eléctrico
Son mecanismos que se operan mediante un mecanismo del tipo electro neumático o electro hidráulico, que permit e la operación del mecanismo de mando hidráulico, por medio de impulsos eléctricos, tal como la Solenoide. Se emplean en casi todas las maquinas automatizadas, por ejemplo: maquinas herramientas CNC, prensas hidráulicas, maquinas de construcción, etc.
Mando electro h idráulico
Son mecanismos del tipo servo, quiere decir que una válvula principal con el manejo de la presión de operación puede ser controlada por otra con menor presión, los mandos son eléctricos y se convierten en mandos hidráulicos al operar la servo válvula, ejemplo de ellos son la Solenoide y PilotoServo. Son los circuitos más completos que existen dentro del mando hidráulico y son utilizados en autómatas, robots y las modernas máquinas de CNC. Actualmente son la base de todas las máquinas automatizadas.
Mando neumático Hidráulico
Es un sistema que puede ser aplicado en cualquier sistema, ya sea neumático o hidráulico, permit iendo una versatilidad ent re ambos sistemas para controlar procesos automáticos con mandos combinados; así, el control puede ser del tipo servo, o bien, una combinación de eléctrico – neumático – hidráulico. La señalización puede ser del tipo eléctrico, electro neumático, para ser convertida en pilotaje hidráulico. Son los circuitos más completos que existen den
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tro del mando hidráulico y son utilizados en autómatas, robots y las modernas máquinas de CNC. Actualment e son la base de todas las máquinas automatizadas. Manómetros
Son dispositivos de medición de presión que miden la diferencia entre la presión de un f luido y la presión atmosférica local. Para pequeñas diferencias de presión se emplea un manómetro que consiste en un t ubo en forma de U con un extremo conectado al recipiente que cont iene el fluido y otro extremo abierto a la atmósfera. El tubo contiene un líquido, como agua, aceite o mercurio, y la diferencia entre los niveles del líquido en ambas ramas indica la diferencia entre la presión del recipiente y la presión atmosférica local.
Mantenimiento
Un departamento de mantenimiento sirve para asegurar la disponibilidad de máquinas, edificios y servicios que se necesitan en otras partes de la organización para desarrollar sus funciones, a una tasa óptima de rendimiento sobre la inversión. Ya sea que esta inversión se encuentre en maquinaria, en materiales o en recursos humanos.
Mantenimiento correctivo
Mantenimiento predictivo o técnico
Instalación y Mantenimiento
Es la actividad humana desarrollada en máquinas, instalaciones o edificios, cuando a consecuencia de una falla, han dejado de prestar la calidad de servicio para las que fueron diseñadas. Es la determinación del desarrollo de las diferentes áreas del mantenimiento, previas a la falla, con base en el empleo de sensores que reemplazan los sentidos del hombre: acelerómetros, cromatógrafos, análisis de vibraciones, análisis acústico, infrarrojo, etc.
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Mantenimiento preventivo
Sus actividades básicas son : a) Inspección periódica de los activos y del equipo de la planta, para describir las condiciones que conducen a paros imprevistos de producción o depreciación perjudicial y b) Conservar la planta para anular dichos aspectos o adaptarlos o repararlos, cuando se encuentre en una etapa incipiente. Los tipos de mantenimiento preventivo son:
Ø
Mantenimiento periódico. La importancia en el su
Ø
Mantenimiento progresivo. Para actividades, don -
ministro delservicio que proporciona una maquinaria (o conjunto operativo) es tan grande para ciertas empresas o actividades, que es necesario reducir al míni mo la presencia de fallas imprevistas, esto se logra generalmente dándole mantenimiento rutinario al equi po después de ciertas horas trabajadas, sin importar si acusa la presencia de fallas o no.
de la presentación del servicio por parte de una má quina no sea tan grande y permita detener el equi po sin afectación del servicio, se aprovecharán estos tiempos ociosos para darle mantenimiento.
Ø
Instalación y Mantenimiento
Mantenimiento técnico. Es una combinación de los
mantenimientos periódico y progresivo, en este se efectúan algunos trabajos periódicos al equipo bajo calendario después de ciertas horas de funcionamiento pero en forma progresiva, ya que se aprovechan tiempos ociosos para de acuerdo con la prioridad es tablecida, se realicen los cambios de piezas, lubrica ción, etc.
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Ø
Los trabajos a efectuar se derivan del análisis análisis de la est est adíst adíst ica de fallas, de las recomendaciones del fabricante del equipo, de las condiciones del lugar donde está instalado éste, de la calidad calidad de la inst inst alación alación,, de la calid calidad ad de la mano de obra ob ra de operac op eración ión,, etc. No se int erviene erviene al equi po periódicamente, sino hasta el momento en que el análisis análisis indiqu ind iquee la neces necesidad de efectuar efectu ar labores labor es de mantenimiento para prevenir fallas en el servicio.
Ø
Mantenimiento p redicti redicti vo. Es un sistema perma-
Ø
Mantenimiento preve Mantenimiento prevent nt ivo dirigi do (mpd).
Mantenimiento analítico. analítico.
nente de diagnóstico que permit e detect detect ar con anticipación, pación, el posible mal funcionamiento de una máquina. Este tipo de mantenimiento es hecho con auxilio de computadora y en tiempo real.
Es una un a suma um a racional racion al de las actividad acti vidades es ventajosas vent ajosas que qu e se desarroll desarrollan an en los demás t ipos ipo s de mant enimiento preventivo, dirigidas exclusivamente a soste ner la calidad de servicio que se espera del equipo y que se compone de la siguiente manera: M PD = M PR + M PA M PR = M antenimient ant enimientoo Preventi reventivo vo Rutinario. ut inario. MPA MPA =
Ø
M antenimiento Preventivo reventivo por Anomalías Anomalías.
Mantenimiento preve Mantenimiento prevent nt ivo rut inario (mpr).
Este concepto emplea principios de los mantenimien t os Periód Periódico, ico, Prog Progres resivo, ivo, Técnico, écnico, Analítico Analít ico y Predict Predictivo. ivo. Las rutinas se diseñan para cada equipo en particular, a la medida medid a de ést ést e com comoo un verdadero “ t raje de man tenimiento” y generalmente cuando ha sido termina
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da su su instalación; para ello deben de realizars realizarsee est est udios (históricos y actuales), minuciosos y exhaustivos t omando om ando en consideración consideración el principio princip io básico básico de “ TOCAR LA MÁQUINA CON LA MENTE ANTES QUE CON LAS M ANOS ANOS” , y obs ob servar ervar tod t odos os los factores facto res que qu e int er vienen en la conservación de ella. Ø
Mantenimiento preventivo por anomalías (mpa).
Es el Mant M antenimient enimient o Analítico An alítico ya expli explica cado do y se se aplica a partir de un “reporte “ reporte de anomalías anomalías”” generado generado por el mantenimiento mant enimiento correctivo, correctivo, preventivo preventivo o por cual cual quier qui er otra ot ra f uente. uent e. Se ejecut ejecutaa básicamente básicamente mediant e una orden de trabajo que indica, qué parte del equi po debe ser int ervenido, ervenido, qué t ipos ipo s de t rabajos se le deben hacer, cuándo se le harán, qué personal técnico intervendrá, qué refacciones o herramientas se nece sitarán y qué secuencias de trabajo deben seguirse. Materiales tipo N
Se conforman confo rman cuando elementos elemento s pent pentav avale alent ntes es (fósforo, (fósforo , arsénico, antimonio y bismuto) se introducen como impurezas en un cristal de germanio o de silicio.
Materiales tipo P
Se conforman cuando elementos trivalentes (boro, aluminio, galio, indio y talio) se introducen como impurezas en un cristal de germanio o de silicio.
Mecánica
Es la parte de la física que estudia el movimiento y las fuerzas que la producen y constituye los cimientos de muchas ciencias de la Ingeni In geniería ería.. E Ell vocabulario vocabu lario de la M ecánica ecánica es parte del idioma que la mayoría de los ingenieros habrán de aprender. La gran área de la Mecánica se divide en t res part es: es: 1. M ecánica ecánica de los cuerpos rígidos rígido s (la (la est est ática áti ca y la dinámica dinámi ca), ), 2. Mecánica Mecánica de los cuerpos deform defo rmables ables (o mecánica de materiales, o bien, resistencia de materiales) y 3. Mecánica de Fluidos ( comportamiento de los líquidos y gases). En la mecánica, los conceptos básicos son espacio, tiempo y masa
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Megger o Megaóhmetro. Megaóhmetro .
Es un dispositivo que se emplea para medir resistencias de muy alto valor; mide resistencias muy altas, por ejemplo: las que qu e hay en en el aislamiento aislamient o de d e cables cables ent ent re devanado devanadoss de motores o transformadores, que generalmente varían de varios varios cient cientos os a miles de megaohms megaohm s. Normalment Norm almentee el el megger m egger consiste en una manivela, un generador en una caja de engranes y un medidor. Al girar la manivela los engranes hacen cen girar g irar al gene g enerador rador a alta velocidad para que qu e genere genere una tensión de 100, 500, 1000, 2500 y 5000 volts, según el modelo de megger que se tenga.
Microprocesador
Es un circuit circuit o electró electrónico nico que actúa actúa com comoo unidad unid ad central central de proces proceso de un ordena ord enador, dor, propor pr oporcionando cionando el cont cont rol de las operaciones de cálculo. Los microprocesadores también se utilizan ut ilizan en ot ros sis sistt emas inf ormáti orm áticos cos avanzados, avanzados, com comoo impresoras, automóviles o aviones.
Motores Eléctricos, clasificación:
-
Po r el el t ip i p o d e co r r i en t e. e.
a)
Motores Motores de corri orrieente dire directa (C (CD)
b)
Motores Motores de corri orrieente alterna lterna (CA)
-
Por el t ip o d e excit excit ación ación (CD) (CD)
a) Motores Shunt (paralelo)
Instalación y Mantenimiento
c)
M ot ot or ores serie
d)
Motores Motores Compound ompound (s (serie-p rie-paarale ralelo) lo)..
-
Por el número de fases (CA)
a)
M onof ásicos
b)
Bif ásicos
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c)
Trif ásicos
e)
Polifás fásicos
-
Por el núm ero de p olos.
a)
De dos p olos
b)
De cuatro tro po polos
c)
De ocho ocho pol polos, os, etc. tc.
-
Por su capacidad capacidad .
a)
Mot ores ores fracciona fraccionarios rios (menores (menores a 1 HP HP y tensione tensioness de 120 y 220 V CA).
b)
Mot ores ores integrale integraless (de 1 HP HP en adel adelante ante y tensione tensioness de 120/220/440 120 /220/440 y tens t ension iones es medias). medias).
-
Por su diseño eléctrico *
Para mot mo t ores trif tr ifás ásicos icos::
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a)
Diseño A
b)
Diseño B
c)
Diseño C
d)
Diseño D
e)
Diseño E
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-
Para mot ores monof ásicos ásicos: :
f)
Diseño M
g)
Diseño N
h)
Diseño O
i)
Diseño L
-
Por su protección mecánica y sistema de enfria - miento.
a)
M ot or or ab iert o
b)
Moto Motorr a pru prueba de gote goteoo
c)
Motor a prue prueba ba de salpic lpicaadura dura
d)
Moto Motorr co con gu guarnición
e)
Motor guarn guarneecido a prue prueba ba de gote goteo. o.
f)
Moto Motorr semimi-gua guarnecido
g)
Motor abi abieerto ve ventila ntilado ex extern ternaamente mente..
h) Motor ventila ntilado do por por tube tuberí ríaa i)
Motor protegi protegido do para para intempe intemperie rie con defle deflecctores tores.
j)
M otor ot or t otalment ot almentee cerrado. cerrado.
k)
Motor totalme totalmente nte cerra rrado no ventila ntilado.
l)
Motor totalme totalmente nte cerra rrado enfri enfriaado por ventila ntiladore dores.
m) Motor a prue prueba de explos plosión. ión.
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n)
Motor a prue prueba de polv polvo e ignic ignició ión. n.
o)
Motor Motor a prue prueba ba de agua gua.
p)
Motor totalme totalmente nte cerra rrado enfri enfriaado por por agua agua.. 365
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q)
Motor totalme totalmente nte cerrado rrado enfri enfriaado por por agua agua y gas gas inerte.
r)
Motor totalme totalmente nte cerrado rrado enfria enfriado do por por aire a aire. ire.
-
Por su t ipo de arranque .
Todos Monofásicos: a)
Motor de polos polos sombrea ombreados (tamaños tamaños abajo bajo de 1/6 1/6 HP)) HP
b)
Motor de reluc reluctanc tancia ia (tama (tamaño ño aba abajo jo de 1/6 1/6 HP HP).
c)
Motor de fase fase partida partida (tamaños tamaños abajo bajo de ¾ HP HP)
d)
Motor serie rie (univ univeersa rsal)
e)
Moto Motorr ddee repulsión.
Motor Polifásico:
Instalación y Mantenimiento
f)
M ot ot or or ddee inducción
-
Por su velocidad.
a)
Motores Motores de veloc locidad idad cons consta tante nte
b)
Motores Motores de velocida locidadd ajus ajusta table ble
c)
Motores Motores de veloc locidade idadess múltipl múltiplees
-
Por su t ip o eléct eléct rico.
a)
Motor de induc induccción ión jaul jaulaa de ardil rdilla la..
b)
Motor de induc induccción ión rotor rotor dev devanado. nado.
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Mot or de engranes engranes
Motor de paletas
c)
M ot ot or or sí síncrono
d)
Motor Motor de corri orrieente dire direccta. ta.
Es un motor de desplazamiento positivo, que genera un troqué de salida en su eje, permitiendo que la presión hidráulica dráuli ca actú actúee sobr sobree los dient es del engranaje engr anaje..
Es un motor de desplazamiento positivo que genera un troqué de salida en su eje, permitiendo que la presión hidráulica actúe sobre las paletas que están desplazadas.
Mot or de pistones pistones
Es un motor de desplazamiento positivo que genera un troqué de salida en su eje, permitiendo que la presión hidráulica actúe sobre los pistones.
Multiplexores
Su función consiste en enviar a voluntad por un solo canal de salida alguna de las informaciones presentes en varias líneas de entrada. El dispositivo más elemental que realiza esta función es el conmutador. Están formados por N líneas de entrada de información, una salida y n entradas de control.
Mult Mu ltiplica iplicación ción de la f uerza uerza mecánica
Multivibrador
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La fuerza mecánica es multiplicada mediante la utilización de la hidráulica. El El f act act or determinante d eterminante de la mult m ultiplicac iplicación ión es la superficie sobre la cual se aplica la presión hidráulica.
Es un oscilador termoiónico en el cual dos válvulas similares están acopladas, una con otra, por resistenciacapacitancia, en forma tal que la señal de grilla de cada válvula, proviene del potencial de ánodo de la otra válvula.
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Neumática
En su acepción original la neumática se ocupaba de la dinámica del aire y de los fenómenos gaseosos, pero la técnica ha creado en ella un concepto propio, pues en neumática sólo se habla de la aplicación de la sobrepresión o depresión (vacío). La neumática es utilizada para la ejecución de funciones tales como: a) Detección de estados mediante funciones, b) Procesamiento de información mediante procesadores, c) Accionamiento de actuadores mediante elementos de control, d) Ejecución de trabajos mediante actuadores.
Nivel
Es la cantidad de fluido hidráulico que se requiere para mantener en correcta operación el sistema hidráulico.
Óhmetro
Es un dispositivo de medición muy importante, ya que ayuda a localizar circuitos abiertos o cortocircuitos midiendo la resistencia del componente o circuito bajo prueba. Básicamente, el óhmetro contiene una fuente de corriente continua baja (galvanómetro) , t odos conectados en serie, y una resistencia variable para compensar el decaimiento de la fuente, que se denomina control de ajuste a cero ohms.
Osciloscopio
Es un aparato de medición que permite hacer visibles los fenómenos en su pantalla que consiste de un tubo de rayos catódicos. Es el aparato de control y de medida más empleado en electrónica.
PLC o API
Son las siglas empleadas para identificar a los autómatas programables industriales, abreviadamente API en la lit eratura castellana o PLC en la literatura anglosajona. Los primeros autómatas pretendían, básicamente, sustituir a los sistemas convencionales con relés o circuitos lógicos, con las ventajas evidentes que suponía tener un hardware estándar. Los autómatas actuales han mejorado sus prestaciones respecto a los primeros en muchos aspectos, pero fundamentalmente a base de incorporar un juego de instrucciones más potente, mejorar la velocidad de respuesta
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y dot ar al autómata de capacidad de comunicación. Los juegos de instrucciones incluyen actualmente, aparte de las operaciones lógicas con bits, temporizadores y cont adores, otra serie de operaciones lógicas con palabras, operaciones aritméticas, tratamiento de señales analógicas, funciones de comunicación y una serie de funciones de control no disponibles en la tecnología clásica de relés. Poder lubricant e
Es la capacidad de un fluido de mantener el sistema libre de fricción.
Presión
Es la fuerza que actúa en la unidad de superficie; es la medida de la intensidad de la fuerza.
Presión Absoluta
La escala de presión absoluta comienza en el punto donde hay ausencia de presión.
Presión Atmosférica
Es la generada por el océano de aire que rodea la tierra ejerciendo sobre ella una presión.
Presión Barométrica
Es la presión atmosférica medida por una columna de mercurio denominado barómetro.
Presión Relat iva
La escala de presión relativa comienza en el punto de la presión atmosférica.
Princip io de Pascal
Es la propiedad de transmitir presión de un líquido de manera uniforme; la presión es igual en todos los sentidos, se transmite a todas direcciones en dirección perpendicular al recipiente y actúa con fuerzas iguales sobre superficies iguales.
Port adores de corrient e
Son los electrones que están en la banda de conducción pueden moverse libremente y, por t anto, están libres.
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Protección
Son los equipos que permiten manejar con seguridad las instalaciones eléctricas, las máquinas eléctricas y el control. Su aplicación más relevante es la de proteger los motores y el cableado de sobrecargas y evitar que se dañen. Se clasifican en: -
Térmicas: son elementos de protección que funcionan con un elemento bimetálico. Al sufrir un calenta miento por efecto del incremento de amperaje se dis para y corta la alimentación.
-
Magnéticas: son elementos de protección que funcionan con una bobina y un elemento de control (imán) que al detectar un incremento de amperaje o condi ciones fuera de los parámetros normales de opera ción de voltaje-amperaje, se disparan y cortan la ali mentación.
-
Térmicas – magn éticas: son una combinación de las anteriores y permiten proteger los equipos eléctricos.
-
Cont ra sobre corrientes: son los elementos que han sido contemplados para proteger los sistemas eléctricos de los daños por sobrecarga y corrientes de cor tocircuito. La protección contra sobre corriente para conductores y equipos se proporciona con el propósito de interrumpir el circuito eléctrico, si la corriente alcanza un valor que pudiera causar una temperatura excesiva y peligrosa en el conductor y el aislamiento.
Rectificador
Es un dispositivo o circuito que utiliza un diodo que hace unidireccional (cd) la corriente o el voltaje de una fuente de corriente alterna (ca).
Resistencia
Es la dificultad que presentan los cuerpos al paso de las cargas eléctricas a través de los mismos.
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Resistencia de un material
Es la oposición al flujo de una carga eléctrica por un material dado. La resistencia depende de la longitud, el área de corte transversal, el t ipo del material y la t emperatura operacional. Inductor.- Se forma cuando se devana alambre en torno a un núcleo de un material magnético o de aire, por la propiedad de que tiene un trozo recto de alambre conductor al circular una corriente eléctrica por él, denominada inductancia.
Resistencia de p elícula y presión
Es la propiedad de un fluido que le permit e transmit ir fuerza y presión al circuito sin incrementar la temperatura (buena viscosidad).
Resistores PTC
Estos, se diferencia de las anteriores, tiene un coeficiente de temperatura positivo, de forma que su resistencia aumentará como consecuencia del aumento de la temperatura (aunque esto sólo se da en un margen de temperaturas).
Secado por enfriamiento
El secado usado con más frecuencia es el secador por enfriamiento. En él, el aire es enfriado hasta temperaturas inferiores del punt o de congelación. La humedad contendida en el aire es segregada y recogida en un recipiente.
Semiconductor
Es un material que tiene propiedades eléctricas int ermediarias entre las de los buenos conductores y las de los aisladores. Los componentes electrónicos que utilizan materiales semiconductores son: Diodos P-N, Diodos de avalancha, Diodos interruptores, Diodos Zener, Diodos Túnel, Transistores N-P-N y P-N-P, Transistores tetrodos, Transistores de efecto de campo, Transistores de barrera superficial, Transistores unión, SCR, Foto dispositivos.
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Sistemas de medición
Son los patrones de medición los que nos permiten tener una idea clara de las dimensiones que son propias de los cuerpos, ya sea expresados en longit ud, masa, fuerza o tiempo. Las presiones por sobre la atmosférica son medidas en Kg/cm2, las presiones por debajo de la atmosférica son medidas en unidades de milímetros de mercurio.
Sistemas neumáticos de transmisión
Consumen aire comprimido que debe ser disponible en el caudal suficiente y con una presión determinada según el rendimiento de trabajo, y con la calidad suficiente para operar los elementos de pilotaje, mando y accionamiento. Se aplican en las máquinas CNC, autómatas, robots y en todas las industrias, para operar sistemas donde no se requiere una precisión en los movimientos, pero si una velocidad constante de operación.
Sólido
Es un cuerpo que está formado por una gran cantidad de moléculas unidas físicamente.
Tabla de verdad
Es una forma de representar una función en la que se indica el valor 0 o 1 para cada valor que toma ésta por cada una de las posibles combinaciones que las variables de entrada pueden tomar. Es la herramienta que debemos emplear para obtener la forma canónica de la función del circuito, para así poder simplificar y conseguir la función más óptima.
Tacómetro digit al
El tacómetro digital óptico de velocidad es un instrumento de medición del movimiento angular de cualquier objeto, sea motor, flecha o rueda que nos permita el uso más eficiente y seguro de maquinaria como taladro radial, fresadora, torno mecánico, así como otros equipos. Los factores que influyen en el adecuado funcionamiento dependen de la velocidad de corte, por lo que es necesario un equipo
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que indique las revoluciones por minuto (rpm), siendo el tacómetro digital un dispositivo que mide la velocidad radial y longitudinal. Tacómetro eléctrico
Consta de un t ransductor que convierte en movimiento rotatorio en señales que son transmitidas hacia un indicador. El transductor produce uno o más impulsos por cada revolución del eje en cuyo caso el rendimiento se expresa en términos de tantas revoluciones por unidad de tiempo, o por una señal análoga proporcional a la velocidad que se lee en un medidor calibrado en rpm.
Tacómetro mecánico
Es un cont ador de revoluciones y es el element o más simple y barato de todos que señala el promedio de revoluciones en determinado lapso de tiempo. El aparato que funciona a base de fuerza centrífuga, emplea bolsas sueltas rotatorias que oprimen un resorte en función a su velocidad, haciendo girar una aguja marcadora que opera de acuerdo con la presión ejercida.
Tanque o depósito
Es un componente del sistema que sirve como contenedor del fluido y a su vez como enfriador, para sedimentar impurezas y para permitir la separación del aire ocluido.
Tanque de alm acenamiento de aire
Se encarga de almacenar el aire comprimido proveniente del compresor. Su función consiste en estabilizar la alimentación de aire a presión al sistema y procurar que oscilaciones de la presión se mantengan en niveles mínimos.
Temperatura
Efecto de incremento de calor debido a que los sistemas hidráulicos no son el 100% eficientes durante su operación. Esta ineficiencia se muestra en forma de calor que reduce la viscosidad del liquido.
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Temperatura de funcionamiento
Es la indicada por el equipo hidráulico que nos indica el punto en que la viscosidad del fluido es la mínima aceptable con el incremento de temperatura..
Termistores Son semiconductores electrónicos que actúan como resistores cuyo valor óhmico cambia con la temperatura, por lo que tienen un coeficiente de temperatura de resistencia negativo de valor elevado y que presentan una curva característica lineal tensión-corriente, siempre que la temperatura se mantenga constante. Esta característica es también de los resistores denominados NTC. Termómet ros de resistencia.
Son dispositivos que miden la t emperatura ut ilizando sondas de resistencia cuyas características cambian en función de la temperatura del elemento de detección. El elemento consiste usualmente en un arrollamiento de hilo muy fino del conductor adecuado, bobinado entre capas de material aislante y protegido con un revestimiento de vidrio o de cerámica.
Termopares
Son dispositivos que se basan en el efecto de la circulación de una corriente en un circuito formado por dos metales diferentes cuyas uniones se mantienen a distinta temperatura.
Tiristor
Es un SCR especial de tres element os que también conduce una corriente de nivel critico, cuando se aplica un gran pulso de puerta a la base del mismo. Este transistor tiene un elemento colector extra, hecho de material muy inyectado, el cual lleva la corriente al nivel de descarga. Por lo tanto, con un voltaje de polarización pequeño. El tiristor trabaja como un transistor convencional, pero con un voltaje alto se comporta como un tubo tiratrón.
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Transductor
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Es un dispositivo capaz de convertir el valor de una magnitud física en una señal eléctrica codificada, ya sea en forma analógica o digital.- Aunque no todos los transductores tienen por qué dar una salida en forma de señal eléctrica. Como ejemplo puede valer el caso de un termómetro basado en la diferencia de dilación de una lámina bimetálica, donde la temperatura se convierte directamente en un desplazamiento de una aguja indicadora. Sin embargo, el término transductor suele asociarse bastante a dispositivos cuya salida es alguna magnitud eléctrica o magnética, y por otro lado, nos interesan aquí sólo este tipo de transductores, en la medida que son elementos conectables a autómatas programables a través de las interfaces adecuadas. Atendiendo a la forma de codificar la magnitud medida podemos establecer una clasificación en: -
Analógicos. Aquellos que dan como salida un valor de tensión o corriente variables en forma continua dentro del campo de medida. Es frecuente para este tipo de transductores que incluyan una etapa de salida para suministrar señales normalizadas de 0-010 V ó 4-20 mA.
-
Digitales. Son aquellos qu e dan como salida una se ñal codificada en forma de pulsos o en forma de una palabra digital codificada en binario, BCD u otro sis tema cualquiera.
-
Todo-nada. Indican únicamente cuándo la variable detectada rebasa un cierto umbral o límit e. Pueden considerarse como un caso límite de los sensores digitales en el que se codifican sólo dos estados.
-
Sensores pasivos. Requieren una alimentación exter na para su funcionamiento. se basan, por lo general, en la modificación de la impedancia eléctrica o mag nética de un material bajo determinadas condiciones físicas o químicas (resistencia, capacidad, inductancia, reluctancia, etc.) Este tipo de sensores, debidamente alimentados, provoca cambios de tensión o de corriente en un circuito, los cuales son recogidos por el circuito de interfaz.
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-
Sensores act ivos. No requieren una alimentación externa para su funcionamiento. son, en realidad, generadores eléctricos, generalmente de pequeña señal. Por ello no necesitan alimentación exterior para funcionar, aunque si suelen necesitarla para amplificar la débil señal del captador.
Transformador
Un transformador utiliza el principio de inducción electromagnética para convertir el voltaje de una frecuencia fuente en otro voltaje en la misma frecuencia.
Transistor
Es un dispositivo semiconductor que se utiliza cuando se necesita amplificar señales que diseña agregando ot ro elemento semiconductor al de un diodo simple p-n; se trata, pues, de un semiconductor de tres elementos. Los tres elementos están dispuestos de tal manera que hay los dos elementos externos, inyectados con el mismo tipo de portadores mayoritarios, en tanto que el elemento que los separa tiene portadores mayoritarios opuestos. Así, un t ransistor puede ser n-p-n o bien p-n-p. Los tres elementos del transistor son el emisor, la base y el colector.
Transistor de b arrera superficial
Transistor d e efecto de campo
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Tiene una base amplia, hecha de material semiconductor, pero ésta se hace más delgada en una parte y no posee una verdadera unión de emisor ni de colector. En lugar de estos se usan contactos situados sobre los lados opuestos de la base, en su parte más delgada. El funcionamiento del dispositivo depende de una región de empobrecimiento que se forma alrededor de los contactos en la superficie del material semiconductor.
Este transistor no tiene emisor, colector ni base que funcionen como tales. En cambio, usa un bloque de material semiconductor con un contacto surtidor o de fuente por donde entran los surtidores mayoritarios y un contacto
376
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drenador por el que salen. Además, alrededor del bloque principal, hay una capa de material semiconductor conocida como compuerta porque controla el flujo de la corriente.
Transistor de unión
Se parece mucho al diodo rectificador de unión de doble base, excepto que puede amplificar. Consta de una barra de material semiconductor, que funciona como base, pero incluye un emisor en el centro. El voltaje de polarización se aplica a través de la base, de modo que en el centro (donde está el emisor) el valor del voltaje se reduce a la mitad.
Transistor SCR
La abreviatura SCR significa rectificador controlado de silicio. Están constituidos por cuatro elementos (pn pn) y funcionan como si fueran dos transistores conectados en serie. Si no se aplica ningún voltaje al elemento que constituye la base de uno de ellos, esta parte del sistema queda en corte y, puesto que no conduce, tampoco conducirá la otra ya que las dos partes están conectadas en serie pero, cuando se le aplica polarización directa, en forma de un pulso de puerta, entonces, la primera unidad sale del corte y todo el transistor pnp conduce una corriente muy grande. Después de que se inicie esta condición se produce una descarga en avalancha y el pulso de puerta ya no tiene efecto sobre ella. Entonces, para interrumpir el paso de la corriente, debe cambiarse la polarización de cátodo o bien de ánodo; es decir, en este caso el SCR funciona como un tubo tiratrón.
Transistores tetrodos
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Se conoce también como transistor de efecto de campo, y la vía de su corriente no pasa por materiales de ambos tipos, sino completamente de un solo tipo. El material de tipo n es el más utilizado porque sus portadores tienen una movilidad más alta que los del tipo p (los electrones tiene una masa considerablemente menor que los huecos y se aceleran más rápidamente). Ese tipo es el denominado canal n. La corriente fluye a lo largo de la barra de material semiconductor tipo n desde la fuente hasta el drenador 377
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(algo análogo al emisor y el colector en el transistor bipolar), siguiendo los principios de la conducción normal.
Transmisión d e movim iento
Las cuatro formas de trasmitir fuerzas (mecánica, hidráulica, eléctrica y neumática) pueden transmitir una fuerza estática (energía potencial) tanto como energía cinética. Una fuerza aplicada a un líquido confinado es transmitida igualmente a todo el líquido en forma de presión hidráulica. Un sistema de transmisión funciona como un mecanismo que recibe energía eléctrica y la transforma en energía hidráulica, para llevar la fuerza y presión a los actuadores y elementos de control.
Tuberías
Tienen la función de conducir el fluido comprimido en el circuito neumático.
Tubo Venturi
Es la característica de mantener el comportamiento dinámico y uniforme dentro del circuito aún con los cambios de diámetro.
Unidad FRL Consiste de un filtro, lubricador y regulador. La unidad de mantenimiento tiene la función de acondicionar el aire a presión. Dicha unidad es antepuesta al mando neumático. Válvula check
Se emplea para permitir el flujo libre en un sentido y en sentido opuesto cierras el paso y no hay flujo.
Válvula de cont rol d e flujo
Se utiliza para controlar la velocidad del flujo de la bomba del actuador.
Válvula de control de presión
Es un dispositivo que se emplea para mantener la presión en el sistema de acuerdo a sus especificaciones de operación.
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Válvulas de doble retención
Las válvulas de doble retención pueden ser construidas con o sin purga cruzada. Dichas válvulas con dos contrapuntas generalmente no permiten que el purgado cruzado momentáneo retorne en el momento de la transición. Las válvulas con una sola contrapunta pueden permitir el purgado cruzado como los símbolos lo demuestran.
Válvulas de paso
Su función es permitir el paso de aire comprimido cuando está en servicio el sistema. Se cierran cuando es necesario realizar una reparación.
Válvula direccional
Se utilizan para controlar el movimiento de los actuadores, ya sea para invertir el movimiento, iniciar o finalizar los actuadores hidráulicos.
Varistores
Son resistores (también llamados VDR) que experimentan una disminución en su valor de resistencia a medida que aumenta la tensión aplicada en sus extremos. A diferencia de lo que ocurre con las NTC y las PTC, la variación se produce de una forma instantánea. Sus aplicaciones más importantes se encuentran en la protección contra sobretensiones, regulación de tensión y supresión de transitorios.
Viscosidad
Es la propiedad física de un fluido, relacionada con su resistencia a fluir y como una medida de rozamiento entre moléculas.
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Voltímetros
Wattmetro
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Es un medidor básico, o galvanómetro, que se utiliza también para medir voltajes, ya que la bobina tiene una resistencia fija, y por lo tanto cuando fluye corriente a través de la bobina ocurre una caída de tensión en esta resistencia. Según la ecuación de Ohm, la caída de tensión será proporcional a la corriente que fluye a través de la bobina.
Si queremos medir la potencia en un circuito de Corriente Continua, bastará con medir la corriente y la tensión en el mismo, y efectuar a continuación su producto. Este es un método indirecto; pero también se puede emplear un método directo utilizando el wattmetro electrodinámico. Consta de una bobina de tensión y una de corriente, las cuales son conectadas en paralelo y en serie con la carga respectivamente, para poder realizar la medición de la potencia electrónica; tal como se muestra en el siguiente diagrama de alambrado.
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GLOSARIO DE TÉRM INOS DE E-CBNC
Campo de aplicación
Parte constitutiva de una Norma Técnica de Competencia Laboral que describe el conjunto de circunstancias laborales posibles en las que una persona debe ser capaz de demostrar dominio sobre el elemento de competencia. Es decir, el campo de aplicación describe el ambiente laboral donde el individuo aplica el elemento de competencia y ofrece indicadores para juzgar que las demostraciones del desempeño son suficientes para validarlo.
Competencia laboral
Aptitud de un individuo para desempeñar una misma función productiva en diferentes contextos y con base en los requerimientos de calidad esperados por el sector productivo. Esta aptitud se logra con la adquisición y desarrollo de conocimientos, habilidades y capacidades que son expresados en el saber, el hacer y el saberhacer.
Crit erio d e desempeño
Parte constitutiva de una Norma Técnica de Competencia Laboral que se refiere al conjunt o de atributos que deberán presentar t anto los resultados obtenidos, como el desempeño mismo de un elemento de competencia; es decir, el cómo y el qué se espera del desempeño. Los criterios de desempeño se asocian a los elementos de competencia. Son una descripción de los requisitos de calidad para el resultado obtenido en el desempeño laboral; permit en establecer si se alcanza o no el resultado descrito en el elemento de competencia.
Elemento de competencia
Es la descripción de la realización que debe ser lograda por una persona en al ámbito de su ocupación. Se refiere a una acción, un comportamiento o un resultado que se debe demostrar por lo tanto es una función realizada por un individuo. La desagregación de funciones realizada a lo largo del proceso de análisis funcional usualmente no sobrepasa de cuatro a cinco niveles. Estas diferentes funciones, cuando ya pueden ser ejecutadas por personas y describen acciones que se pueden lograr y resumir, reciben el nombre de elementos de competencia.
Evidencia de conocimiento
Parte constitutiva de una Norma Técnica de Competencia Laboral que hace referencia al conocimiento y comprensión necesarios para lograr el desempeño competente.
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Puede referirse a los conocimientos teóricos y de principios de base científica que el alumno y el trabajador deben dominar, así como a sus habilidades cognitivas en relación con el elemento de competencia al que pertenecen. Evidencia por producto Hacen referencia a los objetos que pueden usarse como prueba de que la persona realizó lo establecido en la Norma Técnica de Competencia Laboral. Las evidencias por producto son pruebas reales, observables y tangibles de las consecuencias del desempeño. Evidencia por desempeño
Parte constitutiva de una Norma Técnica de Competencia Laboral, que hace referencia a una serie de resultados y/o productos, requeridos por el criterio de desempeño y delimit ados por el campo de aplicación, que permite probar y evaluar la competencia del trabajador. Cabe hacer notar que en este apartado se incluirán las manifestaciones que correspondan a las denominadas habilidades sociales del trabajador. Son descripciones sobre variables o condiciones cuyo estado permite inferir que el desempeño fue efectivamente logrado. Las evidencias directas tienen que ver con la técnica utilizada en el ejercicio de una competencia y se verifican mediante la observación. La evidencia por desempeño se refiere a las situaciones que pueden usarse como pruebas de que el individuo cumple con los requerimientos de la Norma Técnicas de Competencia Laboral.
Evidencia de actitud
Las Normas Técnicas de Competencia Laboral incluyen también la referencia a las actitudes subyacentes en el desempeño evaluado.
Formación ocupacional Proceso por medio del cual se construye un desarrollo individual referido a un grupo común de competencias para el desempeño relevante de diversas ocupaciones en el medio laboral. Módulo ocupacional
Unidad autónoma integrada por unidades de aprendizaje con la finalidad de combinar diversos propósitos y experiencias de aprendizaje en una secuencia integral de manera que cada una de ellas se complementa hasta lograr el dominio y desarrollo de una función productiva.
Norma Técnica de Competencia Laboral
Documento en el que se registran las especificaciones con base en las cuales se espera sea desempeñada una función productiva. Cada Norma Técnica de Competencia Laboral esta constituida por unidades y elementos de competencia, criterios de desempeño, campo de aplicación y evidencias de desempeño y conocimiento.
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La Norma Técnica de Competencia Laboral expresa el área y el nivel de competencia. Son la expresión estandarizada de una descripción de competencias laborales identificadas previamente. Es importante considerar la norma en su acepción de estándar, de patrón de comparación, más que de instrumento jurídico de obligatorio cumplimiento. La norma está conformada por los conocimientos, habilidades, destrezas, comprensión y actitudes, que se identificaron en la etapa de análisis funcional, para un desempeño competente en una determinada función productiva. En este sentido, es un instrumento que permite la identificación de la competencia laboral requerida en una cierta función productiva. Norma Técnica de Institución Educativa
Norma Técnica de Competencia Laboral que adopt a una institución educativa en forma transitoria como base para el desarrollo de sus programas y para fines de validación del proceso de capacitación basado en Normas de Competencia Laboral.
Resultado de aprendizaje
Formulaciones explícitas de habilidades cognitivas, actitudinales y psicomotoras que en el proceso de capacitación se pretenden crear en los sujetos que se encuentran en una situación de aprendizaje. En E-CBNC el referente para su formulación está dado por las evidencias de desempeño, sean éstas de producto, directas, cognoscitivas o circunstanciales.
Unidad d e aprendizaje
Organización lógica-secuencial de los temas, prácticas y ejercicios que interviene en el proceso de enseñanza-aprendizaje, a fin de facilitar en un tiempo determinado el desarrollo de una habilidad, la ministración de recursos en un tiempo productivo, la adquisición de un marco conceptual o bien, la precisión de destrezas motoras, cada uno de ellos integrados en un resultado de aprendizaje.
Unidad de comp etencia Referida a las habilidades consideradas como mínimo para la realización de cualquier trabajo. básica Unidad de comp etencia Se refiere a funciones o actividades comunes a un número significativo de áreas de competencia. específica Unidad de comp etencia Se refiere a conocimient os, habilidades y destrezas propios de una función que se identifica generalmente con una ocupación. genérica
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