INTRODUCCION

Conesta,tesissepretendedaraconocerunprogramademantenimientoindustrial,dentrodelaempresaAVANGARDEMEXICO,S.A.DEC.V.Sehacereferenciaprimeroalaorganizacin como base del resultado exitoso dentro del mantenimiento industrial,observandolaseparacindetres importantesapartadosdentrodelmantenimiento,comosonelmantenimientopreventivo,correctivoyprogramado.

Sedaunadescripcinbrevedeloquesignificaelmantenimientoproductivototal(TPM),ascomoloselementosnecesariosparasuaplicacin.

Tambin se genera mediante la experiencia un apartado donde se toman comoelementosprincipales:unamaquinabsicadentrodelprocesodeproduccin,atendiendoesta como prioridad, se manifiesta a travs de la descripcin principal de suscaractersticas y su funcionamiento, con el manejo de esquemas, hojas de trabajo,ordenes demantenimiento y el como lograr unseguimiento tcnico de la operacin deestamaquina.

Finalmente se determinamediante unadescripcin breve de trminos de referencia elcomo se debe trabajar dentro de la organizacin delmantenimiento industrial, esto enbase al conocimiento real del proceso de trabajo, apoyndonos en diagramas de flujodondesemencionalafuncindecadaelementodentrodelmantenimientoyunaseriedeenunciados que permitirn en lo sucesivo un mejor desarrollo de las condiciones detrabajo, tanto de los trabajadores de mantenimiento como de la infraestructura demaquinariayequipos.

CONTENIDO

Introduccin

Unidad1

Generalidades..........................................................................................................................8

1Antecedenteshistricosdelaempresa..............................................................................91.1Organizacin......................................................................................................................91.2Distribucindeplanta.....................................................................................................101.3Plantapordescripcinyseccin.....................................................................................111.4Historiadelaprensahidrulica.......................................................................................131.5Principiosfundamentalesdelaprensahidrulica...........................................................141.6Accesoriosdelaprensahidrulica(Vlvulashidrulicas).............................................161.7Tiposconstructivos.........................................................................................................241.8Vlvulassolenoideshidrulicas......................................................................................36

Unidad2

Mantenimiento......................................................................................................................47

2.1Tiposdemantenimiento..................................................................................................482.2 Puntodevistaeconmico...............................................................................................482.3 Mantenimientocorrectivo..............................................................................................492.4 Mantenimientopreventivo.............................................................................................502.5 Recursostcnicos...........................................................................................................512.6 Elementosdelaadministracindelmantenimiento......................................................522.7 Herramientastcnicasydeclogodelingeniero...........................................................542.8 Mantenimientoproductivototal.....................................................................................55

Unidad3

Operacinautomticaactualdelaprensa.............................................................................69

3.1Componentesydescripcin delaprensa........................................................................703.2Componentesdecampo..................................................................................................773.3Controllgicoprogramable............................................................................................783.4Operacinactualdelaprensa.........................................................................................81

UNIDAD1

Generalidades

Generalidades

1.AntecedentesHistr icosdelaEmpresa

AvangardMxico,S.A.deC.V.

Secreaenelaode1994,comounanecesidaddereciclar laenormecantidaddeenvases plsticos ( PET, Polietileno de Baja Densidad ) creados para la industriarefresqueraydeembotellamiento.Estaasociacincomienzasu laborporconviccindelseorErnestoCmara,GerentedePlanta.

Al principio se cuenta con pequeasmaquinas empaquetadoras de plstico estascon el objetivo de venderse a pases que cuentan con la infraestructura para sutransformacin.

As con el tiempo se ha ido incorporandomaquinaria de mayor capacidad, logrndosemayor cobertura de este flagelo, considerado como contaminacin ambiental, de estaformaselograsacarprovechodeunproductoqueenaparienciayanotieneningnuso.

Avangard llamada as desde sus comienzos ha ido expandiendo sus horizontes,haciendopresencia en casi toda laRepublicaMexicanapormencionar algunos de losestados en los que se cuentan con una fuente recicladora tenemos a Jalisco,Monterrey,Veracruz,DistritoFederal,Estado deMxico, entre otros. As con el tiempo se le havenido conociendo como ECOCE (Ecologa y Compromiso Empresarial) ya que havenidorealizandounalabor,quecomoyasehadichodelimpiezaalmedioambiente.

1.1Organizacin

1.4Histor iadelaPrensaHidrulica

Prensahidrulica

fig.4

Laprensahidrulicaesunaaplicacindelprincipiodepascalydesuconsecuenciaque es un aumento de presin a menor superficie. Esta es ideada por Pascal yperfeccionadaporBramahen1796.Susaplicacionessonnumerosasenlaactualidad,enestasebasantodoslosgatosyelevadoreshidrulicos.

Aseste fenmenomecnicoseaprovechaen activadoreshidrulicoscomo losutilizados en los frenos de un automvil, donde una fuerza relativamente pequeaaplicadaalpedalsemultiplicaparatransmitirunafuerzagrandealazapatadelfreno.Los alerones de control de los aviones tambin se activan con sistemas hidrulicossimilares.Losgatosyelevadoreshidrulicosseutilizanparalevantarvehculosenlostalleres y para elevar cargas pesadas en la industria de la construccin. La prensahidrulica,inventadaporelingenierobritnicoJosephBramahen1796,seutilizaparadar forma, extrusar y marcar metales y para probar materiales sometidos a grandespresiones.

1.5Principiosfundamentalesdelaprensahidrulica

1.5.1Ecuacinfundamental

La ecuacin fundamental de la esttica de fluidos afirma que la presin dependenicamente de la profundidad. El principio de Pascal afirma que cualquier aumento depresin en la superficie de un fluido se transmite a cualquier punto del fluido. Unaaplicacindeesteprincipioeslaprensahidrulica.

1.5.2LeydePascal

LaleymselementaldelafsicareferidaalahidrulicayneumticafuedescubiertayformuladaporBlasPascalen1653ydenominadaLeydePascal,quedice:

"Lapresinexistenteenun lquidoconfinadoacta igualmenteentodasdirecciones,y lohaceformandongulosrectosconlasuperficiedelrecipiente".

Lafigura5ilustralaLeydePascal.Elfluidoconfinadoenlaseccindeunatuberaejerceigualfuerzaentodasdirecciones,yperpendicularmentealasparedes.

fig.5fig.6

La figura6muestra la seccin transversaldeun recipientede forma irregular,quetiene paredes rgidas El fluido confinado en el ejerce la misma presin en todas lasdirecciones, tal como lo indican las flechas. Si las paredes fueran flexibles, la seccinasumiraformacircular.EsentonceslaLeydePascalquehacequeunamangueracontraincendiosasumaformacilndricacuandoesconectadaalsuministro.

1.5.3Principiodeconservacindelaenerga.

1.5.4Laenerganosecreanisedestruye,solosetransforma.

1.5.5TransmisindePotencia

Lafigura7muestraelprincipioenelcualestabasadalatransmisindepotenciaenlossistemasneumticosehidrulicos.Unafuerzamecnica,trabajoopotenciaesaplicadaen el pistn A. La presin interna desarrollada en el fluido ejerciendo una fuerza deempujeenelpistnB.

Segn la ley de Pascal la presin desarrollada en el fluido es igual en todos lospuntosporlaque la fuerzadesarrolladaenelpistnBes iguala la fuerzaejercidaenelfluidoporelpistnA,asumiendoquelosdimetrosdeAyBsoniguales.

1.5.6TransmisindePotenciaatravsdeunatubera.

El largocilindrodelafigura7,puedeserdivididoendoscilindrosindividualesdelmismodimetroycolocadosadistanciaunodeotroconectadosentresiporunacaera.Elmismoprincipiodetransmisindelafuerzapuedeseraplicado,ylafuerzadesarrolladaenelpistnBvaserigualalafuerzaejercidaporelpistnA.

La ley de Pascal no requiere que los dos pistones de la figura 8 sean iguales. Lafigura9ilustralaversatilidaddelossistemashidrulicosy/oneumticosalpoderubicarseloscomponentesaislantesnodeotro,ytransmitirlasfuerzasenformainmediataatravsde distancias considerables con escasas perdidas. Las transmisiones pueden llevarse acualquierposicin.

aun doblando esquinas, pueden transmitirse a travs de tuberas relativamente pequeasconpequeasperdidasdepotencia.

LadistanciaLqueseparalageneracin,pistnA,delpuntodeutilizacinpistnB,esusualmentede1,5a6metrosenlossistemashidrulicos,yde30a60metrosenairecomprimido.Distanciasmayoressonsuperadasconsistemasespecialmentediseados.

1.5.7PresinHidrulica.

Lapresin ejercidapor un fluido esmedida en unidades depresin.Las unidadescomnmenteutilizadasson:

Lalibraporpulgadacuadrada=PSI

ElKilogramopor centmetrocuadrado=Kg/cm

ElKilogramofuerzaporcentmetrocuadrado=Kp/cm

Elbar=bar

Existiendolasiguienterelacinaproximada:

Kg/cm~ Kp/cm ~bar

Esteprincipiotienecarcterreversible ,enlafigura10lapresininternadelfluidoactuandosobreelreadelpistnproduceunafuerzadeempujeenelextremodelvstago.

fig.10

Lapresininternaindicadaporelmanmetro70Kg/cmactasobre120cmdereadepistnproduciendounempujede8400Kg.

Noolvidemosqueparahallarlasuperficiedeunpistndebemosaplicarlaformula:

REA= PI*R2

1.5.8Presin

Presineslacantidaddefuerzaquecorrespondeodesarrollaunaunidadderea.P=F/A.

Paraqueexistapresinenunsistemahidrulicodebeexistirresistencia,oloqueeslomismolapresineselproductodeunaresistencia.Sinohayresistencianohaypresin.

Lapresindeterminalafuerzaotorquequepuededesarrollarunsistemahidrulico.

1.5.9Caudal

CaudalQesel volumende fluidoporunidadde tiempoquepasaa travs deunaseccintransversala lacorriente.Asporejemplo,enunatuberiadeagua los litrosporhoraquecirculanatravsdeunplanotransversalalatuberia.

Ecuacin:Q=L3 XTUnidad:Q=m3/seg

1.5.2.1.Cadadepresin

La cada de presin es la cantidad de energa (manifestada como presin) querequiereun fluidopara fluirdeunpuntoaotrocuandosepresentauna restriccinentreambospuntos.

1.6Accesoriosdelaprensahidrulica(VlvulasHidrulicas)

1.6.1Controldireccionalparaaccionarcilindroshidrulicos

El fluido que circula por el sistema hidrulico, evidentemente debe ser dirigidoconvenientemente a los diversos cilindros, actuadores, o motores, de acuerdo a lasexigenciasysecuenciasdeltrabajoquesedebarealizar.

Para la finalidad antes mencionada se emplean las vlvulas direccionales. de lascualeslamselementaleslavlvuladedos,tresycuatrovas.

1.6.2Vlvuladetresvas.

Estaeslaprimeradelasvlvulasquecambialaorientacindelacorrientedelfluido.En esta vlvula como su nombre lo indica, hay tres bocas de conexin o "puertas", laprimerapordondeentra lapresindesde labomba, lasegundaquesecomunicaconelcilindrohidrulicoylaterceraqueeslaconexinhaciaeltanqueoretorno.

Enlafig.11semuestrauncortedeunavlvuladetresvasenlasdos posicionesenqueaquellatrabajacomo AyB,enunadeesasposicioneslacorrederaohusillopermitecomunicar lapuertadeentradadepresincon la salidadelcilindro,mientrasbloqueaelretornoaltanque,enlasegundaposicin,oseaconlacorrederasituadaenelotroextremolamismabloqueaahoralaentradadepresinyconectaelretornoatanqueconelcilindro.

En una vlvula de dos posiciones, una de ellas se logra mediante un resorte quemantiene la corredera en una posicin extrema, la posicin se logra por una seal demando, quepuede ser,manual,mecnica, elctrica o por piloto hidrulico o neumtico,que al producirse provocan el deslizamiento del husillo al lado opuesto, venciendo latensindelresortealcomprimirlo.

Estavlvulaseempleaparacontrolarelaccionamientodecilindrosdesimpleefectoymbolosbuzo,cuyoretornoseefectaporlaaccindeunresorteacargasexterioresquenorequiereretornohidrulico.

1.6.3Vlvulasdecuatrovasdosposiciones.

Cuando se trata de gobernar cilindros hidrulicos de doble efecto, o motoreshidrulicosquerequierencontroldireccionalde flujoenambossentidosdecirculacin,debeaplicarseunavlvuladecuatrovas.Enestaunidadexistencuatrobocasdeconexin, laprimeraconectadaa laentradadepresin, lasegundaconectadaal tanquey lasdosrestantesconectadasrespectivamenteaambascarasdelcilindrodedobleefectoquedebengobernar.

En la vlvula de cuatro vas , dos posiciones , como su nombre lo indica, lacorrederaohusilloestarnicamentesituadaencualquieradeambasposicionesextremas,valedecir,aunladooalotro.

Cuando la vlvula no este actuada, la presin P se comunica con la cara 1 delcilindromientras que la cara 2 se encuentran conectada a la descarga del tanque T.Alinvertir laposicindelhusillo , talcomoobservamosen la fig.12,tambinse inviertenlasconexionesyahoralapresinPestconectadaalacara2delcilindromientrasquela1seconectaaladescargaT.

En la Fig. 12, se ve el corte esquemtico de una vlvula de cuatro vas, dosposiciones,mostrndoseelconexionadointernodelcuerpo.

Paraeldibujodeloscircuitoshidrulico,ypermitirsufcillectura,sehaadoptadounsistemadesmbolosdeacuerdoaloindicadoporelUSAStandardInstitute(conocidocomo USASI). Los esquemas propuestas par este instituto difieren ligeramente de lospropuestosporelJointIndustrialComitee,conocidocomoJIG.

Acontinuacin,aplicaremosennuestrasdescripcioneslossmbolosUSASI.

EnlaFig.13.seveclaramentecomosegeneralasimbologapararepresentaraunavlvuladecuatrovas,dosposiciones.EnlaparteAsemuestraelcorteesquemticodelavlvula con su corredera en sus posiciones a toda derecha y toda izquierdarespectivamente.En laparteB la figuramuestramediante larepresentacinsimblicaelconexionadoqueseoperaenelinteriordelcuerpodelavlvula,al cambiarlacorrederadeposicindibujandodoscuadrosquealanexionarsecomosemuestraenlaparteCdelmismo dibujo , nos representan a la vlvula con sus dos conexionados posibles. Paracompletarelsmbolo,otrospequeosrectngulossedibujanencadacostadoconelfindeindicareltipodecomandoempleadoparagobernarlavlvula.

1.6.4Vlvuladecuatrovastresposiciones

Este es el tipo ms popular y ms conocido de vlvulas de cuatro vas .Aqu, lacorredera,apartedetenerdosposicionesextremas, tambinpuedepermanecerdetenidaenelcentromismodelcuerpodelavlvula,medianteunsistemadecentradoporresorteoretencindebolillauotromedioderetencinmecnica.

fig.13

Smbologrficocompletodeunavlvuladecuatrovas tresposiciones,accionadaadoblesolenoideycentradapormedioderesortes .

En este tipo de vlvula, cuando la mismaNOESTAACTUADA, la corredera seencuentra situada en su posicin central. Al actuarse sobre la vlvula el mandocorrespondienteaunextremoyalotro,lacorrederasedeslizarenunsentidooenelotro.

Esnecesariodestacarqueelsistemadeconexionadodelasbocaso"puertas"delavlvuladecuatrovasen.elcuerpodelamismaesSIEMPREELMISMOcualquieraseael fabricanteque lamanufactura. laspuertasvienenmarcadasSIEMPREPTAyB.Elsmbolo de esta vlvula es esencialmente idntico al smbolo de una vlvula de cuatrovas, dos posiciones con la salvedad que se ha adicionado un tercer cuadrado entre losotros dos, y por tal razn al encontrarse en una posicin central simboliza la posicincentraldelacorredera,queeslaTERCERAposicin.

Adems, el smbolo se completa adicionando en ambos extremos los rectnguloscorrespondientesparasealarquetipodeactuacinseempleaparagobernar lavlvula,deacuerdolovistoanteriormenteenelprrafoanterior.

Creemos conveniente llamar la atencin al lector sobra algunos pequeos detallescon referencia a la mejor manera de atender a la simbologa de la representacinesquemtica:delasvlvulasdedistribucindedosytresposiciones,tantoenlasvlvulasdeTRESVAScuantoalasvlvulasdeCUATROVAS.

1)Todaslasconexionesdeunbloquesmbolohaciaelcircuitoexternodeberserhechademaneraquesolamenteunbloquediagramade lavlvula,comoseveen laFig.14Aesteconectadaalcircuito.Esincorrectodibujaralgunasdelaslneasaunbloqueyotrasenelotro,comoseindicaenlaFig.C.

fig.14

2) Se observar que un bloque de flechas, que indican los conexionados internos de lavlvula son dos rectas paralelas, ese bloque indica el conexionado de la vlvula NOACTUADAo si es de solenoide , con elmismoDESENERGIZADO. Por tal razn, elotrobloquemuestralasflechascruzadasyrepresentalasconexionesinternasdelavlvulacuandolamismahasidoenergizadasoestactuada.Estoesabsolutamentevalidostantoparalasvlvulasdetresycuatrovas,queseandeDOSPOSICIONES,

3) Cuando se trata de una vlvula de cuatro vas , tres posiciones , o sea que tiene lacorrederadeslizanteunaposicincentral,quecorrespondealavlvulaNOACTUADA,elbloque central muestra el conexionado interno del cuerpo de la vlvula. ESTECONEXIONADO ES FUNCIN DEL TIPO DE CORREDERA, y sobre este asuntovolveremosmsadelante.

4) En una vlvula de dos posiciones las lneas de conexin debern ir al bloque msalejadodelactuador,paramostrarlacondicinquenoESTAACTUADA,EluscorrectoestdibujadoenlaFig.A,mientrasquelaincorrectosemuestraenlaFig.BYC.

5)Lavlvulapuededibujarseconlasconexionesdelneacuando lamismaseencuentraactuada,PEROSOLAMENTEENCASOQUEHAYAUNACONDICINESPECIALPARAELLO.

6)Dijimosqueelpunto4)queenunavlvuladedosposiciones,yafueradetresocuatrovas el bloque correspondientea la vlvulaNOactuadaeselms alejadodelactuador.

Inversamente el bloque correspondiente a la vlvulaACTUADAes el ms alejado delresorte antagonista. Esto significa que el bloque que en un momento determinado esteactuandoeselinmediatamenteadyacentealsmboloquerepresentelaaccinmotora.Asentonces cuando la vlvula esta NO ACTUADA, o sea que est actuando el resorteantagonista, el bloque que representa tal condicin es el adyacente al resorte . Por otraparte cuando la vlvula esta en situacin ACTUADA, el bloque que representa a talcondicineseladyacentealactuador.

7)Portalmotivo,enlavlvuladecuatrovas,detresposiciones,centradaporresortes,noimportaelmedioempleadoparaaccionarla, elbloquecentralrepresentaelconexionadodelamismacuandoseencuentraDESENERGIZADA,ycadaunodelosbloqueslateralesrepresentarelconexionadocuandoactaelactuadorinmediatamenteadyacentealbloqueconsiderado.

1.6.5Vlvulasdecuatrovas,tresposicioneshusillos:tiposconstructivos

fig.15

En laFig.15.vemosatravsdeldibujocorrespondiente,quesegeneraelsmbolocompletodeunavlvuladecuatrovas, tresposiciones, yenelcorteesquemticode lavlvula , la corredera o husillo dibujado por su geometra, cuando se encuentra en laposicincentralclausuracompletamentelascuatropuertasdelavlvulaoseaP,T,AyB,bloquendolascompletamenteunasaotras.

EstavlvulasellamadeCENTROCERRADO(ClosedCenter),.Elsmboloserelque vemosenla Fig.15.

En cambio en la Fig. 16 otro tipo muy popular de vlvula es la de CENTROABIERTO (Open Center) en la cual cuando la corredera se encuentra detenida en suposicincentral,intercomunicatodaslaspuertasdelavlvula,ypermiteasdescargarnosolamente ambas caras A y B del pistn al tanque, SINO QUE PERMITE LADESCARGALIBREDELABOMBA al tanque,mientras la vlvula se encuentreNOACTUADA.

fig.16

fig.17

En cambio, si al encontrarse la corredera en posicin central permite laintercomunicacin de ambas caras del pistnA yB. con la descarga al tanque T, peromantiene cerrada la presin de la bomba, la vlvula se llama CENTRO FLOTANTE(FloatingCenter).EstoesdebidoaquecuandolavlvulaseencuentraNOACTUADAen su posicin central , ambas caras del pistn, como ya se dijo estn descargadas altanque y, si la friccin de la empaquetadura no lo impide, el pistn se puededesplazarmanualmente o accionando los rganos de movimiento de tal cilindro accionando lamquinadondeelestmontado.

Entodaslasvlvulasdecuatrovasytresposicionesvistashastaahora, seanCentroCerrado, CentroAbiertoyCentroFlotante, lacorrederaesmaciza,sinningunaclasedehueco interior. En cambio, en la vlvula que a continuacin veremos la corredera esinteriormenteHUECA.

Enestavlvula,cuandolamismaNOseencuentraactuada,lacorrederabloquealasconexionesalcilindroAyB,peropermitequelabombadescarguelibrementeal tanque

Esta particularidad permite conectar una serie de estas vlvulas formando unpaquete,dondelasvlvulasvanformandounaseriedetandem.Lasvlvulasasagrupadasseconectandetalmaneraqueladescargaatanquedelapresindelaprimeravlvulavaconectadaalaentradadepresindelasegundavlvula,yassucesivamente.

Estaagrupacin"serie"devlvulastandempermiteaccionarungrupodecilindroshidrulicos cada uno de los cuales comanda una maniobra determinada en una ciertamquinaunamotoniveladora,porejemplodemodotalqueelmanejoserealiceoperandouna sola vlvula por por vez que acciona su cilindro correspondiente mientras que losotrospermanecensinactuar

En tales condiciones, todas las vlvulas aguas arriba de la vlvula que se estcerrando, estn abiertas, y dejan pasar libremente la presin hasta la entradacorrespondientedelavlvulaoperadaaguasabajodelamisma,encambio,nohayentradade presin para ninguna vlvula posterior, toda vez que la presin esta impedida decontinuar a partir de la vlvula cerrada hacia las posteriores. CUANDO TODAS LASVLVULASESTAINACTIVAS osea,cuandotodaslascorrederasestncentradas, labombadescargalibrementetodosucaudalatravsdetodoeltandemdelavlvulahaciaeltanque.

Serepresentaunavlvulatipotandem(tandemType)enlafig.17

Muchasotrasconfiguracionesdecorrederaconalgunasvecesusadasen circuiterahidrulica. Vlvulas con diferentes conexionados en una posicin central son acontinuacinmostradas.Todasellassondecuatrovastresposiciones,ysolamentesehandibujado en la Fig. 18 las conexiones correspondiente al bloque central cuando lacorrederaestdetenidaensuposicin"neutral".

fig.18

1.6.6Controldireccionaldecilindroshidrulicosdesimpleefecto

EnlaFig.,19asemuestraelcontroldeungatohidrulicoquenoesotracosaqueunembolobuzoqueelevaunacarga. Paraelevarelgato,lavlvula1,vlvuladecontrolde paso de dos vas, dos posiciones, est CERRADA , y la presin y el caudal de labomba,seaestamecnica,omanual,fluyenlibrementeatravsdelavlvulaantirretorno2,penetrandoenelcilindroyelevandoel "gato".Cuando lavlvula1esABIERTA,elcilindroatravsdelamismadescargaaltanque,yentonceselpistndesciendedebidoalacavidad.

fig.19

En la Fig. 19b. cuando la vlvula 1 no esta actuada , tal como est dibujado elcilindro hidrulico esta conectado al tanque , permitiendo la retraccin del cilindro poraccindelagravedad.Elaceitesuministradoestabloqueadoenlaentradadelavlvulayno tiene lugar a donde ir , excepto descargarse al tanque a travs de una vlvula 2 dealivio.

Cuandolavlvula1seinvierte,entonceselfluidosedirigehacaelcilindroyelevael mbolo. La vlvula , no teniendo una posicin neutral, NO PUEDEDETENER ELEMBOLOencualquierpuntointermediodesucarrera.Solamentecortandoelsuministrodelabombapuedeelcilindroserdetenidoymantenidoencualquierposicinintermediadesucarrera.

EnlaFig.19c.,laaccinessimilaralaaccindelejemploanterior,exceptoquelabombapuedeserdescargadalibrementealtanquemientrasqueelcilindroestbajandooyaseencuentretotalmentebajado.Cuandolavlvulaseinvierte,elcilindroseelevar.

Estavlvuladecuatrovasydosposiciones,nonospermitadetenerelcilindrounningn punto intermedio de su carrera, esto solamente puede ser logrado deteniendo elflujodesdelabomba,obien,directamenteparandolamisma.En laFig. 19d., se ha dibujado un gato hidrulico gobernadopor unavlvula de cuatrovas,tresposiciones,centrotandem.

Estetipodevlvulaotorgaelmascompletoefecto.Cuandolavlvulaestacentrada, labombadescarga librementeal tanque,mientrasqueelcilindropuedeserdetenido ymantenidoencualquierposicinintermediadesucarrera.

LapuertaBnoempleada,seconectatambinaladescarga altanque,demaneraqueal invertir la vlvula a la posicin del bloque con las flechas cruzadas, la bombadescargaraaltanquesucaudalendescargalibre,almismotiempoqueelcilindrotambinsedescargaraaltanque,descendiendoporlaaccindelacargaylodelagravedad.

Algunos fabricantes, construyen lo que llaman "Vlvulas de tres vas " parafunciones "ELEVARMANTENERDESCENDER" . Esas vlvulas son esencialmentevlvulas tandem de cuatro vas y tres posiciones que por medio de un agujero internotaladradoenelcuerpoconectandolapuertanousadadirectamenteal tanque,esdecir, lapuerta T que esta conectada al tanque. En esas vlvulas la puerta no usada ya vienetaponadaobloqueadadirectamentedesdefbrica.

1.6.7Controldireccionaldecilindrosdedobleefecto.

1.6.8Vlvuladetresvas,dosposiciones.(Verfig.20a).

El circuito mostrado en dicha figura emplea cilindros que hacen carrera de cargacuando el vstago esta saliendo del cilindro pero que, en su carrera de retorno nodesarrollaningntrabajo,ydicharetornodebeserlamsrpidoposible.

CuandolavlvulaNOestaACTUADA,(posicinde la figura)elaceiteapresinquelabombaestaenviandopasayactaalmismotiemposobreambascarasdelpistn.Debidoaque lasmismas no tiene lamisma superficie, siendomayor la superficiede lacara ciega, ( llamada as a la que no tiene vstago), se creara una fuerzadiferencial deavance,queprovocarelavancedelpistndesarrollandosucarreradetrabajo.

Lafuerzaresultantequeharavanzarelvstago,durantesucarreradetrabajoserelproductodelapresinporlasuperficiedelaseccindelvstago, dadoquealasuperficiede lacaraciegadelpistnhabrquerestarle lasuperficieanularde lacaraopuesta.Porotra parte, el volumen de aceite desalojado porel pistn en su carrera de avance, ira aunirseen lapuertadeentradadelavlvulaconelcaudalqueestaenviando labomba, yambospenetrarnjuntosenlapartetraserade]cilindro,dandocomoresultadounamayorvelocidad en el avancedelmismo.Esto se llamaACCINREGENERATlVA.Se vermsdetenidamenteposteriormente.

Cuandolavlvulaseinvierte,lapresinquedabloqueadaenlapuertadeentradadela vlvulamientras que la parte trasera del cilindro se conecta a la descargadel tanqueSimultneamente,lapresindelabombasehaceahorapresentelibrementesobrelacaraanular del pistn y lo hace retroceder. Este tipo de accionamiento se llama tambin"AVANCEDELPISTNDECONTRAPRESION.

1.6.9.Vlvulasdetresvasgobernandouncilindrodedobleefecto.(VerFig.20b.).

Uncilindrodedobleefectosepuedegobernarmuyverstilmentecondosvlvulasde tres vas.En este, diagrama cuando ambas vlvulasNOactan, ambos extremos delcilindro estn drenados al tanque, de manera que ninguna de las caras del pistn haypresinmientrasquelasentradasdeambasvlvulaspermanecenbloqueadas.

En estas circunstancias, el pistn se encuentra enunaposicin flotante, vale decirqueelmismopuedesermanualmenteposicionadoencualquierpuntoolugar intermediodesucarrera.

Cuandosolamenteactuamoslavlvula1,elpistnavanzaconunaciertavelocidadcumpliendosucarrerade trabajoaplenapotencia,dadoqueelotro lado,esdeciren laseccin anular que esta drenada al tanque no existe ninguna contrapresin quecontrarresteodisminuyalafuerzaatodoempuje.

Atodoesto,elvolumendesalojadodelapartedelanteradelcilindrovadescargadodirectamentealtanque.

Si,porelcontrarioactuamoslasdosvlvulasjuntas,entonceselempujedecargasermenordadoquesevercontrarrestadoporlapresinactuantesobre lacaraanualacontrapresin , pero al mismo tiempo, el volumen desalojado se unir al volumen queenva labomba,yseestablecer laACCINREGENERATIVA.Entalcaso,el"thrust"sermenor,perolavelocidaddeavancesermayor.

Porlodicho,esfcilverquedosvlvulasdetresvas,dosposicionesgobiernanuncilindrodedobleefectodeunamaneramuchomsverstilqueunavlvuladecuatrovas.

Vlvuladecuatrovas,dosposicionesconcilindrodedobleefecto(VerFig..20cy20d).

LaFig.,20cnosmuestra lavlvulaNOACTUADA,encontrndoseelcilindroenelmomentoqueiniciasumovimientodeavance.

La Fig. 20d. muestra a la vlvula ACTUADA encontrndose el cilindro en elmomento que inicia su movimiento de retroceso , EL CILINDRO NO PUEDE SERDETENIDOENNINGNPUNTO INTERMEDIODESUCARRERA,amenosqueseacortadoelsuministrodeaceitedesdelabomba.

1.7Tiposconstructivos:(VerFig.20e20fy20h)

Uncilindrodedobleefectoconectadoaunavlvuladecuatrovas, tresposicionesdelosdiversostiposconstructivosdecorrederaqueserepresentaronanteriormente.

Los cuatro tipos son losms populares y prcticamente cubren las necesidades encuanto a vlvulas para control de direccin de flujo que se presentan en circuitera

hidrulica, no obstante que existen tipos de correderas especiales para cubrir lasnecesidadesdecircuitosqueenalgunascasospresentancaractersticasmenoscomunes.

1.7.1VlvulasTandem.(VerFig.20e.)

Descarga automticamente la bomba hidrulica ( by pass) cuando el pistn delcilindroestdetenido,conlacorrederadelavlvuladenposicincentralo"neutral".

El pistn puede detenerse en cualquier punto intermedio de su carrera tanto deavance como de retorno, con descarga libre de bomba. Ambas caras del pistn quedancompletamentebloqueadas.

1.7.2Vlvuladecentrocer rado:(VerFig.20f).

Seempleacuando la bombadebepermanecer suministrandopresin aotraspartesdel circuito con el cilindro detenidos En este caso la descarga de la bomba se opera atravsdeotrasmediosqueveremosmsadelante.

1.7.3Vlvuladecentroflotante.

Permite que el cilindro quede flotando en el caso de que la vlvula tenga sucorrederaenposicincentral,demaneraqueyaseaa mano,sielcilindroespequeo,osila friccin de sus empaquetaduras y guarniciones lo permitieran o bien moviendo losrganosdelamquinaquelaccione,elpistn,puedamoverse.Talcosaesposible,pueslacorrederaenposicincentral,ambascarasdelcilindroquedantotalmentedescargadasaltanque,mientrasquelaentradadepresinhasidobloqueada.

1.7.4Vlvuladecentroabierto: (VerFig.20h).

Conlacorrederadelavlvulaensuposicincentral, todaslaspuertasdelcuerpode la vlvula P,T,A y B , quedan intercomunicadas y si no hay ninguna restriccindespusdelavlvulaensudescargaaltanquelabombadescargarlibrementesin ningunacontrapresin .Enestecascoambas carasdelpistnsedescargaranal tanque apresinceroconjuntamenteconlabomba.

Alrespectocabedestacaralgomuyimportante:

Cuando en la descarga de la vlvula al tanque existe algn tipo de restriccin ,aparece una contrapresin , cuyo valor acta sobre ambas caras del pistn, al mismotiempoquelabombadescargaapresincero,sinoalvalormismodeesacon.Esfcilverentonces ,que teniendoelpistnenunreadiferencial, el cilindroavanzar lentamentehacia arriba. Por ejemplo supongamos que una restriccin ha sido puesta en lnea dedescarga de la vlvula de cuatro vas de centro abierta, y que la contrapresin ha sidoreguladaaunvalorde50libraspulg.,queserledaenunmanmetro.

La misma presin actuar sobre ambas caras del pistn y desarrollara empujesopuestos respectivamente sobre cada cara del pistn comovemos en la Fig. 21En este

ejemplo,sieldimetrointernodelcilindroestalquelasuperficieseaiguala4pulg.elempujesobrelacaraciegaserde200libras.

Si la contra cara anular del pistn tiene una superficie neta de 3 pulg. el contraempujeseriguala150libras.

El empuje resultante que har avanzar el cilindro, sera la diferencia de ambosempujes,osean50libras,siestevalorsuperaelrozamientodelasempaquetaduras.

fig.21

1.7.5Automatismoreciprocodecilindroshidrulicos

Unade lasaplicacionesmscomunesde loscilindroshidrulicosen lasmaquinasherramientaseseldehacerdesplazarhorizontalmentelamesadelamquinasisetratadeunacepilladora,limadoraorectificadoraplana.Enestetipodemquinasesnecesarioquelamesa tengaunmovimientoalternativo ycontinuo ,valedecir,que lamesaduranteeltiempoquedeseeposeaunamovimientocontinuo devaivn.

Esto se logra fcilmente por medio de uno o dos cilindros hidrulicos, queaccionadosporuncircuitodeterminadoproveanalfuncionamientodeseadodelamesadela mquina . Este movimiento cuando se logra por medio de un circuito y cilindroshidrulicossellamaautomatismorecproco.

Sepresentauncasodeautomatismorecprocoqueesnecesariotenermuy,encuenta,puesdelocontrarioindefectiblementeelmismofallar,Estoseilustramuyclaramenteacontinuacin.(VerFig.22a).Uncilindrohidrulicodedobleefectollevaenelextremolibre del vstago una leva la cual cuando aquel se encuentra completamente extendidoaccionar el husillo de una vlvula de cuatro vas dos posiciones, con placamanual demando.

La accin es como sigue: el operador empuja la palanca manual colocada en lavlvula para que el cilindro comience a marchar hacia adelante, Cuando la carrera, deavancehasidocompletada,lalevadelvstagoactasobreelrodillodelacorrederadelavlvula y esta comienza su movimiento de inversin. Cuando esta alcanza durante suretroceso a la posicin central, en ese preciso momento todas las puertas quedanbloqueadascomomuestralapequeailustracinalaizquierda.

Esto provoca el corte completo del suministro del aceite a presin enviado por labombadetenindoseelcilindroy,porendequedandolacorrederadelavlvuladetenidaensuposicincentralsinqueseaposiblehacerpasaromejordicho,sobrepasaralamismadedichaposicincentral.Porestemotivo,elcircuitohidrulicoseencuentra"atascado".Eloperadorentoncesdebeterminardeaccionaramanolacorrederahacindolecompletarsu inversin deposicin, para lograr que el cilindro reinicie nuevamente y complete sucarreraderetorno.TALCOSANOESACEPTABLEPUESTOQUEYANOEXISTIRUN AUTOMATISMO RECIPROCO DE INVERSIN DE MARCHA DEL PISTNDELCILINDROHIDRULICO.

Todaslasvlvulashidrulicasdedosposiciones,yaseandecentroabierto,ocerrado,cuandosucorrederapaseporsuposicincentral,detendrnelcilindro,silavlvulaesdecentrocerrado ,por lascausasarribamencionadas, si lacorrederaesdecentroabierto ,porquelabombadescargarenteramentesucaudalaltanque,ynohabrentoncespresinsobrelacaradelpistnqueenesemomentoestabaactuando.Portalmotivo,paralograrun automatismo hidrulica recproco., NUNCA DEBE INTENTARSE REALIZARLOPOR MEDIO DE UNA VLVULA DE DOS POSICIONES QUE ACTU COMOVLVULAPRINCIPAL.

En laFig.22b.,semuestralamaneradeejecutaruncircuitohidrulicoconfiableyseguro para lograr un automatismo recproco , utilizandouna vlvula de dos posiciones

comovlvulaspiloto,queasuvezaccionaaunavlvulaprincipal,queeslaquerealmentegobiernaelcilindrohidrulico.Enelcircuitodibujado,lascausassucedendelasiguientemanera:

La vlvula 1 principal, es una vlvula de cuatro vas, dos posiciones, gobernadamanualmente , pero en su lugar tiene un resorte antagonista , tiene para lograr sumovimientodeinversinunpilotohidrulico,quenoesotracosaqueunpequeocilindrocuyo pistoncito , al recibir presin , contra empuja al husillo de la vlvula principalhaciendo que este a su vez invierta el movimiento del cilindro , logrndose as elautomatismo deseado. Por otra , la vlvula principal, o sea que la conexincorrespondientesetomaenlalneaprincipalantesdelapuertaP,deentradaalavlvulaprincipal.

Enestascondicionesyestandoelcilindrotodoatrs,cuandoeloperadoraccionalapalancamanualdelaVlvulaprincipal, invierteelconexionadomostradoeneldibujo,yentonceselcilindrocomienzasumovimientodeavance.Hastaelmomentoqueelvstagodel cilindro alcance su posicin "todo fuera ", la vlvula 2 tiene su entrada de presinbloqueada , al mismo tiempo que drena libremente al tanque el piloto de la vlvulaprincipal. Cuando la carrera de avance es completada, la leva del vstago acciona paraabajo, ( en la posicin del dibujo) el husillo de la vlvula 2 y esta entonces conecta lapresindebombaconelpilotodelavlvula1de inmediatolacorrederadeestaltimaaccionadaporaquelinvierteinstantneamentesuposicinyelcilindroiniciasucarreraderetornohastacompletarla,momentoenelcualsedetieneelmismo,habiendoconcluidoaselciclo.Cuandotalcosahasucedidolalevade lavlvulaprincipalqueestabamontada,enelextremodesuvstagoliberaelrodillomontadoenlapartesuperiordelacorrederade la vlvula2por locual lamismavuelvea bloquear suentradadepresin,almismotiempo quedrenanuevamenteal tanque lapresindelpilotodelavlvulaprincipal ,elcual, al descargarse completamente permitir la iniciacin deun nueva ciclo, cuando eloperadorpuedaactuarnuevamentelibrementelapalancademandodelavlvulaprincipal.

Cuando,comoenelcasovisto,eloperadordebe iniciar el ciclo, yelautomatismosolamenteselimitaainvertirautomticamentelacarreradelcilindro,entoncessedicequeestecircuitoesdeUNCICLO.

Loscircuitosdeautomatismos recprocodeunciclo, se lograncon elconcursodeunavlvuladetresvas,ydosposiciones,convlvulapiloto,yunavlvuladecuatrovasdosposiciones,conconocimientomanual yretornoporpilotohidrulico ,comovlvulaprincipal.

Si en cambio, se desea obtener un movimiento recproco alternativo continuo de uncilindrohidrulico,essuficienteempleardosvlvulasdetresvas,ydosposicionescomovlvulas inversoraspiloto .Yunavlvuladecuatrovas,dosposicionesaccionadasporpilotoshidrulicosensusdosextremos.TalcosasemuestraenlaFig.22c..Enlamisma,y tal como estn dibujadas las conexiones de la vlvula principal 1 , el cilindro estdesarrollandosucarreradeavance.Cuandolamismahasidocompletamentelograda, lalevamontadaen laextremidaddelvstagodelcilindroaccionaelrodillode lacorrederadelavlvulapiloto3,lacualenesemomento, inviertesuposicinyconectalapresinde

bombaalpiloto"derecho"delavlvula1, esteasuvezinvierteporlaaccindelmismosucorrederayelcilindroiniciasucarreraderetorno.Tanprontolaleva"suelte"elhusillodelavlvulapiloto3,lamismabloqueasuentradadepresin,conectaelpilotoderecho" al tanque", quedando el mismo drenado y sin presin alguna. No obstante esta, lacorrederadelavlvulaprincipalsemantieneensuposicin.Ahorayatenemosalcilindrodesarrollandosucarreraderetornohacialaizquierda.Cuandodichacarreraderetornohasido completada la leva montada en la extremidad del vstago del cilindro accionarahoraelrodillode lacorrederadelavlvulapiloto2, laquepermitira lapresinde labombahacersepresenteahoraenelpilotoizquierdadelavlvula1principal.Estepilotobajolaaccindelapresin,accionarsupistoncitointerno,yelmismoempujarahorahacia laderecha la correderade la vlvulaprincipal, lacual no tendrningnobstculodado que el piloto antagonista se encuentra descargadoy drenado al tanque sin presinalguna.

Cuandoelcilindroahoraensucarreradeavancenuevamente,llegueacompletarlamisma el cilindro vuelve nuevamente a invertir su carrera, se dice entonces que elautomatismo recproco es continuo . Solamente se detiene cuando el operador corte elsuministrodepotenciahidrulicadesde labombaporalgnmedio.EnelcasodelaFig.22c. estoselogracerrandolavlvuladepaso4.

Portodolodicho,cuandosequierenlograrcircuitoshidrulicosparaautomatismosrecprocos continuos, se deben utilizar dos vlvulas de tres vas, dos posiciones ,conectadasentreellasenparalelo,yambasasuvezconectadastambinenaccionamientototalmenteporpilotohidrulico llevandoelvstagodelcilindroensuextremidad libredeleva que actuar respectiva y alternadamente a ambas rodillos de las correderas de lasvlvulasdetresvas.

1.7.6Regeneracinencircuitoshidrulicos

Con anterioridad vimos brevemente el principio de lo que se llama en hidrulicaaccinregenerativa.

Cuandouncilindrodedobleefectoestconectadodetalmaneraque lacaraciegadel pistn est conectada a la presin de bomba a travs de algn tipo de vlvula decontrol direccional , mientras que la contracara anular est conectada directamente alcircuito, de manera que cuando el cilindro est avanzando, esta al mismo tiempovenciendounacontrapresinqueestactuandosobrelacaraanular,sedicequeelcilindroestconectadoacontrapresinsielvolumendesalojadovadirectamentedrenadoaltanque, perosiestevolumendesalojadoseunenuevamentealcaudaldebombaqueentraa lapuerta de presin P de la vlvula de mando, entonces a la cara ciega del pistn estllegandoenesemomentoelcaudalde labombamaselcaudaladicionalprovenientedelvolumen desalojado por el cilindro en su movimiento de avance. Dicho volumen esttambinpresurizado,yalsumarsealvolumensuministradoporelcaudaldelabombaqueestentrandoa lacara ciegadel cilindro la sumadeambasdarcomoconsecuenciaunvolumenmayor.Estoocasionaqueelcilindrodesarrollesucarreradeavanceaunamayorvelocidad.

Elvolumendesalojadoporelcilindroensumovimientodeavanceseharegeneradocomounvolumende fluidocapazdesuministraruntrabajomecnico.TALCIRCUITOENTONCESESUNCIRCUITOREGENERATIVO.

Elpropsitodeuncircuitoregenerativoesincrementarlavelocidaddelacarreradeavancedelcilindro .LAREGENERACINNOPUEDESERNUNCALOGRADAENLACARRERADERETORNO.

1.7.7Fuerzadeempujedelcilindro

Dadoquelamismapresindecircuitoestactuandosobreambascarasdelpistn,oseasobrelacaraciegaysobrelacaraanular,esevidentequeelproductodeestapresinpor las respectivas superficies de ambas caras del pistn darn fuerzas resultantes desentidos opuestos, cuya diferencia ser el empuje total resultante ( thrust ) bajo el cualactuarelcilindroensucareradetrabajo.Elempujeresultanteserigualalproductodelapresinporlasuperficiecorrespondientealaseccindelvstago.

1.7.8Velocidaddeavancedelcilindro

Dado que el volumen de aceite contenido en la parte delantera del cilindro ydesalojadoporelpistnensucarreradeavancellanadasobreel ladodelacaraciegaunvolumenequivalentealvolumentotaldesplazadoporelcilindroensucarreradeavance,respetandoalmismo,elvolumenocupadoporelvstagoPortalcausa,cuandoelcilindroest cumpliendo su movimiento de avance, la bomba solamente necesitar suministrarprecisamenteelvolumendelvstago.

Por lodicho,paracalcular lavelocidaddeavancedelcilindrocuandoelmismoseencuentrabajounaaccinregenerativa,bastasolamentedividirelcaudaldelabombaenlitros/minutooen litros/segundoporel volumendel vstagoendecmetroscbicos.Elresultado ser la velocidad de avance del cilindro en decmetros / minutos odecmetros/segundo.Parailustrarmejorlodichodaremosacontinuacinuncaso:

Seauncilindrohidrulicoquetengaundimetrointeriorde10pulgadas,unvstagocuyodimetrosea7pulgadas,labombatieneincaudalde8G.P.M.aunapresinde1200libres/pul.

Sepuedecalcular:

Elempujedelcilindroensucarreradeavance(thrust)Lavelocidad'delacarreradeavanceLavelocidaddelacarreraderetornoElflujodeaceitesobralacara"A"y.Elflujodeaceitesobralacara"B"

Empujedelcilindro:Dimetrovstago7".Superficie38pulg.x1200psi.=45.600libras.

Velocidaddeavance:8G.P.M.x231pulg.3%38s.i.=48"porminuto.

Velocidadderetorno:8G.P.M.xw3lpulg.3%(78,5 38)p.s.i.=46"porminuto.

Flujosobre"A" :48"/min,x78,5s.i. %23116,3G.P.M.

Flujosobre"B" : 16,3=8GPM(delabomba)=8,3G.P.N.(flujoregenerativo)

Comosehavisto, paracalcular loscaudalesnecesariossobreambascarasprimeramentese calcul qu caudal sera necesario suministrar a la cara ciega del pistn para que elmismo se desplazara a la velocidad calculada, SI EL CIRCUITO NO FUERAREGENERATIVO.Luego,elcaudal ascalculado,restamoselcaudaldelabomba,yladiferenciaeselcaudalregenerativosuministradoporelcircuito.

1.7.9Ejemplosdecircuitosregenerativos

Unavlvuladecuatrovas,dosposicionespuedeserusadaparalograrregeneracin.ParaelloconcteseelretornodelcilindrodirectamentealcircuitoclausurndoselapuertaB de la vlvula que corresponderla a la cara anular del pistn , si el circuito no fueraregenerativo.

LaotrapuertadelavlvulaA,conctesealacaraciegadelpistn.

EstecircuitoregenerativoactuardeunamaneraenteramentesimilaralmostradoenlaFig.23a.,vistoenpginasanterioresenelcuallavlvuladetresvasdedosposicionesaccionabaelcilindrohidrulicoconunaaccinregenerativa.

El circuito dibujado en la Fig. 20b. , tambin es regenerado cuando actan sobreambascarasdelcilindrolapresindelabombaalmismotiempo.

Utilizando una vlvula de cuatro vas , tres posiciones de centro flotante normal,tambin se obtiene un circuito regenerativo SI SE CONECTA AMBAS CARAS DELCILINDROCONLASPUERTASAyByLAPRESINDEBOMBASECONECTAALAPUERTADEDESCARGATDELAVLVULA ,mientras que la puertaP de lamisma,SECONECTAALADESCARGADELTANQUE.

Cuando lacorrederade la vlvula seencuentraen suposicincentral ( comoestdibujadoen la figura)seestablece laaccinregenerativa.Cuandoseacta lavlvulademanera que opera el bloque de la izquierda, el cilindro cumple su carrera de retorno ,cuandose inviertelacorrederademaneraqueactuelbloquede laderecha,elcilindroavanzabajoelempujecompletode lapresinSINaccinregenerativa.Enestecircuito,NO es posible detener el pistn en ninguna posicin intermedia de su carrera tanto deavance comode retroceso.Asmismo con la vlvula de corredera flotante conectada alrevs,labombanodescargaenningunaposicindelamismaatravsdelacorredera.Portalmotivo, ladescargade labombaseefectuarindependientementedeestavlvulaporotrosmedios.

En la Fig. 23b, se ve otro circuito regenerativo , en la Fig. 24 logrado con unavlvula de cuatro vas tres posiciones de tipo tandem , centrada por doble resorte yaccionadaporsolenoide,utilizadacomovlvulaprincipal.

fig.24

Estavlvula(1)empleadacomovlvulaprincipalnoesotracosaqueunavlvuladecontrol direccional tandem , descarga a la bomba en descarga libre al tanque cuando lacorredera se encuentra en su posicin central. Tambin controla el movimiento hacaadelanteyhaciaatrsdelcilindrohidrulico.

La vlvula 2 , es una vlvula de tres vas, dos posiciones actuada por un solosolenoideyresorteantagonista.

Cuando la vlvula 2,NOESTAENERGIZADA , ( caso de la figura) la vlvulaacta normalmente, y el circuito NO ES REGENERATIVO, actuando el cilindro bajocondicionesnormales,cuandolapresindelabombaactalibrementesobreambascarasdelpistndelcilindro.

Selsolenoidedelavlvula2estconectadoenparaleloconelsolenoideladerechade la vlvula 1 , al energizar a ambos SIMULTNEAMENTE el cilindro avanza conaccinregenerativa.

Si todos los solenoides estn desenergizados , la bomba descarga libremente altanqueyelcilindroquedabloqueadoencualquierposicinintermediadesucarrera,tantodeavancecomoderetroceso.

Siencambio,yporerroreselsolenoidedelaizquierdadelavlvula1elqueestconectadoalsolenoidedelavlvula2,elsistemaNOFUNCIONAdaningunamanera.Siestandolossolenoidesdesenergizados,seENERGIZASOLAMENTEeldela izquierdadelavlvula1,elcilindroretomacomoyasedijomsarriba,delamaneraclsica.Sifinalmenteincluimosunpresostatoaccionadoporlapresinexistenteenelinteriordelcilindrodurantesucarreradeavance,demaneraqueaquellolaactucuandoelcilindroharetrocedidocompletamente,yprovoqueelcierredeunswitchdecontactosnormalmenteabiertos,enesemomentoelpresostatoenergizarelsolenoidede lavlvula2yestandoesteconectadoenparaleloalsolenoidedeladerechadelavlvulaprincipalpormediodelmismo presostato entonces el cilindro avanzar con accin regenerativa. Cuando secompletalacarreradeavance,lapresinenlacmaradelanteradelcilindrocaeacero,elpresostatosedesenergizhidrulicamente,cortaelcontactocerradodesconectandoaslossolenoides de la de la vlvula principal y de la vlvula 2, y as con un puente inversorconectado , ahora el solenoide de la izquierda de la vlvula 1, el cilindro retrocederlibremente, establecindose as un automatismo con accin regenerativa , y con laalternativa de detener al cilindro en cualquier posicin intermedia de su carrera, condescargalibradelabombaaltanque.

El circuito estudiado, es el ms completo para automatismos recprocosregenerativosconparadaencualquierpuntoydescargalibredebomba.Los cilindros empleados en circuitos regenerativos generalmente son de relacin 2:1, loque significa que la superficie de la cara ciega del pistn es el doble de la superficieanular.Enconsecuencia,ybajoaccinregenerativa,cuandoelpistnavanzalohacequeunempujeigualalamitaddelempujecompleto,cuandoNOEXISTEestadoregenerativo. En el primer casas el pistn avanza con el doble de la velocidad que tendra si noexistieraestaregenerativo.

1.8Vlvulassolenoideshidrulicas

Las necesidades crecientes que se presentaran y que se siguen presentando en elcampo de la automatizacin industrial en cuanto hace a la fabricacin de maquinarias,dispositivosydiversoselementosaccionadoshidrulicamente,y laextrema.desencillezcon que se pueden disear circuitos elctricos que funcionan automticamentecomandados desde sencillos microcontactos fin de carreras , microcontactostemporizadores , hasta los modernos programadores lgicos programables (PLCs) hanhechopensaralosIngenierosProyectistashacealgunasdcadasatrslotilqueresultaracomandarcircuitoshidrulicosvaautomatizacioneselctricas.Ellodeterminensumomentolacreacindelavlvuladecontroldireccionalaccionadapor solenoides y/o electroimanes, y , actualmente, este tipo de vlvulas es el elementosindispensableparacomandarcualquiermquinahidrulica,automticaano,pormediodecualquiertipodeaccionamientoelctricoy/oelectrnico.

Lasvlvulasqueacontinuacinestudiaremos,sonlasmspopularesenelcampodevlvuladecontroldireccionaldeflujohidrulicoaccionadaselctricamente.

1.8.1Vlvulasdehidrulicasdecuatrovas,operadaselctricamente.

En la Fig. 25a. vemos una vlvula directamente accionada por solenoide , que esaquellaenlacualelelementomotrizparaaccionar lacorrederadeslizanteesnicamenteunelectroimnounsolenoide.

Laaccindeeste,cuandoseencuentraenergizado,setraduceenunempujeounatraccin de la corredera. En dicha figura tenemos una vlvula de cuatro vas, dosposiciones, de retorno por la accin de un resorte antagonista, y accionada por elelectroimndibujadoalcostadoderechodelavlvula.Cuandoseenergizaelsolenoidelacorrederaesempujadaporlaaccindeestehacialaizquierda,conectandalapresinalacara2delcilindromientrasquelacara1quedadrenadaal tanque.Lacorrienteelctricadebe ser mantenida sobre el solenoide para que este a su vez mantenga a la correderaempujadatotalmentehacia la izquierda.Cuandosecortalacorriente9yel solenoidesedesenergiza ,el resorte empuja enrgicamente a su vez a la corredera hacia la derechaconectndoseentonceslaspuertasdelcuerpodelavlvuladelamanerademostradaenlafigura.

1.8.2Lasvlvulas solenoides siempre se representanen los esquemasdecircuiteriaconelconexionadocorrespondienteasuposicindesenergizada.

Las vlvulas directamente accionadas por solenoides se construyen usualmente depequeotamaosparatuberanomayor1/4",debidoa lasmedidas fsicasquedevienen

muygrandesenlossolenoidescuandolavlvulatienedimensionesmayores.Asimismo,la corriente elctrica necesaria para accionar solenoides mayores, toma valores muygrandesyparalelamentesepresentanproblemasdecalentamiento , loscualesdebenservigiladosconmuchaatencin.

Enlasvlvulasdecontroldireccionaldirectamentecomandadasporsolenoides,paradimensionesde tuberade1/4" , cuandosonmanufacturadaspor fabricantesacreditadospermiten caudales de pasaje de fluido de hasta 30 litros por minuto, para presiones de1.000librasporpulgadacuadrada.

Fig.25b.Hablamosdichorefirindonosa lavlvuladecuatrovas,dosposicionesaccionada por un solo solenoide y retornada por resorte antagonista que era necesariomantenerlacorrienteelctricasobreelmismodurantetodoeltiempoquelavlvuladebaestaractuando.

Algunasvecessuelesuceder,quelavlvulaoperadaporunbreveimpulsoelctricoyalcasareste,debeseguirlacorrederapermaneciendoenellugaralacualaquellallev,Evidentemente en este caso no puede tolerarse la accin del resorte antagonista por talmotivosereemplazaaesteporotrasolenoide,demaneraquelacorrederaesmovidahaciaunextremooelotrodelavlvulaporlaaccindelempujedeunouotrosolenoide.

Talseveen la figurasanteriores.Lacorrederapermanecealextremohacia lacualfuellevadohastaelmomentoqueseenergizaelsolenoideantagonista.

Debetomarseespecialcuidado,cuandosetrabajaconestavlvula,denomontarlaenningunaotraparteoposicinquenosea lahorizontalcomotambin,si lavlvulaseencuentracolocadaenunamquinamvildenofijarlanuncaconlacorrederaparalelaalsentidodelmovimiento.Enelprimercasolagravedad,yenelsegundolainerciamismade la corredera, en el caso de una frenada brusca de la mquinas podr descolocar lacorrederadeunaposicindeterminada,motivandolaaparicindeinconvenientesavecesdifciles de evaluar. Asimismo, cuidados deben ser tomados para que en ningn casoambossolenoidesseenergizansimultneamente.

Fig.25c.Enloscasosvistosanteriormente,lasvlvulaserande2posiciones,perosialavlvulaaccionadapordoblesolenoidemediantedispositivosadecuados,lecolocamosdosresortesexactamenteigualesenambosextremosde lacorredera, lamisma,cuandoningnsolenoideestenergizado,seautocentrarporlaaccindelequilibradoprovocadoporambosresortesenlaposicincentraldelavlvulas,tenemosasunavlvuladecuatrovas,tresposiciones,autocentradaporresortes.

Delaformacomolacorrederaestconstruidastendremos.

Vlvulasdecentrocerrado.

Vlvulasdecentroabierto

Vlvulasdecentroflotante

Vlvulasdecentrotandem.

Debentomarseespecialescuidadosquenuncaambossolenoidesquedenenergizadossimultneamente.

La corriente elctrica debe ser mantenida sobre el solenoide respectivo todo eltiempo deseado para mantener la corredera en uno de sus extremos, Si el solenoide seenergiza,permaneciendoelotrosolenoidedesenergizando,losresortesautomticamentellevana lacorrederaasuposicincentral,Estavlvulapuede sermontadaencualquierposicin.

1.8.3Vlvulasdecuatrovas,operadasporpilotohidrulico.

Cuando por las dimensiones presentes en grandes vlvulas destinadas a manejarcaudales de consideracin, los esfuerzos fsicos de un operador para accionar manualmente la vlvula devienenmuygrandes , entonces la corredera de lamisma se accionavalindose de un agente intermedio que alivia el esfuerzo fsico del operador. Estogeneralmente se logra con concurso de la misma presin del circuito la cual, mediantedispositivos adecuados que pasee la misma vlvula, acciona pequeos pistoncitos , loscuales a su vez empujan la corredera en un sentido y hacia el extremo deseado de lavlvulasinningnesfuerzofsicoporpartedeloperador.

Sediceentoncesquelavlvulaestaccionadaporpilotohidrulico.

Cuandoelcontroldireccionaldelpilotohidrulicoselograconelconcursodeunapequea vlvula auxiliar accionada por solenoide, la cual sirve para manejar la vlvulagrande entonces sta toma el nombre de: vlvula accionada por piloto elctricamentecontrolada.

Estas vlvulas se construyen paramedidas de tuberas desde3/4" para adelante, o3/4",1",11/2"(aveces1l/4")2",21/2",3" y4".Indefectiblementetodasellassoncomandadasporunavlvula"piloto",desimpleodoblesolenoide,segnseaelcasodel/4",quehemosvistomasarriba.

Las vlvulas controladas por solenoide y operadas por piloto hidrulico, (ver Fig.26a.)tienenalgunas importantesventajasrespectode lasvlvulasdirectamenteoperadasporsolenoide.

1)Debidoaquepuedenmanejarseconpequeasvlvulaspilotooperadasporsolenoideminiatura ellas poseen operaciones muy silenciosas, Por otra parte los solenoidespequeosnotieneelzumbidodelosgrandes,nitampocolosimpactosdelaaltaintensidadquesehacenpresentescuandolaestructuradelsolenoideesmayor.

2) La velocidad de desplazamiento de la corredera de la vlvula principal puede serregulada estrangulando convenientemente las entradas a la misma de la de los pilotoshidrulicos.Encambiolavelocidaddeldesplazamientodeltragantedelelectroimnodelncleo del solenoide NO puede ser regulada, sin provocar el sobrecalentamiento de labobinaelctrica.

Alpoderregularlavelocidaddelacorrederadelavlvulaprincipal,podremosevitarchoquesylogolpesdearieteenlastuberasmayoresdelcircuitohidrulico.EnlaFig.26a, hemos representado en A el corte esquemtico de una vlvula operada por pilotocontroladaporsolenoide.Lavlvulaprincipalesdecuatrovas,2posiciones,delamismamanera que la vlvula piloto , accionada por simple solenoide y retornada por resorteantagonistadelamismamaneravistaenprrafosanteriores.

Elflujoprincipaldeaceiteesmanejadoporlacorrederadelavlvulaprincipalqueest dibujada en la parte inferior de la estructura de la vlvula .Esta corredera no estamontadacon resorte, ellaestpotenciadaenambasdireccionespor lapresindelpilotohidrulicoquevienedirigidodesdeelconjuntosuperiordeldibujo.Eldrenajedelpilotodebesiempreconectarsealadescargadeltanqueindependientementedeladescargadelavlvula principal, no debe nunca existir en l ninguna contrapresin . De haberla ,ocasionaraporunaparteunacargaextraenelesfuerzodeempujedel solenoide, yporotra parte , y esto es la ms importante , se motivaran dificultades para accionarlibremente la corredera de la vlvula principal, Si el solenoide tuviera que trabajarsobrecargadoporexistirunacontrapresineneldrenajedelpiloto,lomsprobableesquesequemaraporsobrecalentamientoenmuypocossegundosdetiempo.

En la parteB de la Fig. 26 se ha representado el smbolo completaUSASI de lavlvula,Lavlvulaprincipal estadibujadaenlaparteinferiordelconjunto,mientrasquelavlvulapilotolaestenlapartesuperiordelmismo.Seindicaasimismoelconexionado

entraambasvlvulas,representandolaslneaspunteadasporlosconductosinternosdelapresinpiloto.

Elrecuadroentrazospunteados,gruesos,queencierraalasdosvlvulas,simbolizaqueambasseencuentranmontadassobreunmismoconjuntofsico.

Debidoalhechodequedibujarenelcircuitohidrulicoestetipodevlvulasconsusmbolo completo demandarla mucho tiempo , es que se permite en la prctica larepresentacingrficade la circuitera hidrulica, y representarel conjuntocompletodeestavlvulaconelsmbolosimplificadoparteCdelafigura .Estesmbolosimplificadoeselmismoqueelutilizadoparaunavlvulade lasmismascaractersticasdirectamenteaccionadaporsolenoide.

1.8.4Vlvulaoperadaporpiloto,controladapordoblesolenoide(fig.26b.)

Cuandoelsolenoidedeunavlvulacomolavistaenanterioresfiguras,debeactuarduranteunciertotiempo,habamosvistoqueeranecesariomantenerduranteeselapsodetiempo la corriente elctrica del mismo, por tal motivo, cuando se trataba de operar lavlvulaconunbreveimpulsoelctrico,eranecesariorecurriraunavlvulaaccionadapordoblesolenoide.

En elcasodetratarsedeunavlvulacerradaporpiloto,yquetrabajeconlasmismascaractersticas de aqulla , ser imprescindible accionar tambin la vlvula piloto condoblesolenoidecomoseharepresentadoenlafigura.

Seobservaenlamismaquelacorrederadelavlvulapilotoestcentradapordobleresorte. La actuacin de un breve impulso elctrico sobre un solenoide determinadoocasionar el rpido desplazamiento de la corredera de vlvula principal 1.3 quepermanecerenesaposicinhastatantonoseadesenergizadoelsolenoidemotriz,Enestecasolacorrederadelavlvulapilotoseencuentratotalmentedesenergizadasucorrederaseencuentracentrada permitiendoeldrenajealtanquedeambospilotoshidrulicosdelavlvulaprincipal,lacualmantendrsucorrederaposicionadapormediodedosenclaves

uno para cada posicin que generalmente se logran haciendo sendas ranurassemicircularesenelentornosdeunadelascolasdelacorrederamaslargaquesuopuesta.Sobreestasranurasencajaunaesferamantenidacontraelfondodelamismapormediodeunpequeoresorte,comoestdibujadoenlaparteAdelaFig.7.16.b..

Estavlvula,debidoa laretencinmecnicadesucorrederaprincipal,puedeestarmontadaencualquierposicin.

Aqutambineldrenajedelpilotoseconectaraltanqueindependientementedelode los retornos de las vlvulas principales, puesto que, volviendo a insistir DEBENEXISTIRCONTRAPRESIONESENLADESCARGADELPILOTO.

En la figura 26b., la parte B se ha dibujado l smbolo completo USASI, de lavlvuladecuatrovas,dosposicionesoperadaporpiloto,yelctricamentecontrolada.

1.8.5Vlvula de cuatro vas tres posiciones , operadas por piloto , doble solenoide(verfig.,7.16.c.).

En laFig.26c. , laparteA, sedibujadoesquemticamenteelcortecompletodetoda lavlvulamostrandotantolavlvulaprincipal, ascomolavlvulapiloto.

Ambastienensusrespectivascorrederascentradasporresortesautocentrantes.Aqutambinlacorrederadelavlvulapilotoesdeltipo"centroflotante"mientrasqueladelavlvulaprincipalpuedesercualesquieradeloscuatrotiposvistosanteriormente.Hasta aqu nos hemos referido a los dispositivos elctricos motrices para operar lascorrederasdelasvlvulaspilotocomosolenoides.

Se los llama SOLENOIDES por estar accionados con corriente continua, cuando estnaccionadosporcorrientealterna,sellamanELECTROIMANESLos electroimanes comnmente utilizados son del tipo "AIR GAP" , esto significa quecuandoelelectroimnestenergizado,el "tragante"tienesucircuitomagnticoabiertoatravsdelaire.Cuando la bobina del electroimn recibe corriente elctrica, el tragante del mismo es

violentamente atrado hacia el interior del electroimn hasta que los ramales de la T deltragantetocanel frentede laarmadura,cerrndoseelcircuito magntico.Enelmomentoqueelelectroimn,estandoabierto,seenergiza,lacorrienteinicialesdeunvalormuyalto,aunque de una duracin de algunos milisegundos . Cuando el electroimn ha cerrado suentrehierroo"airgap"ypermaneceas,lacorrientebajaaunvalorsumamentebajo,conlocualelelectroimnzumbamuypocoonada,yademselsobrecalentamientoesmnimo.Cuandosediseancircuitoselctricosparaaccionarvlvulascomandadasporelectroimn,debetenersemuchocuidadoquesiestassondobles,noseenergicenporcualquiermotivosimultneamente,puessitalcosaocurriera,algunosdelosdossolenoidesopuestosNOsecerraraa travsdesuentrehierro ,yes suficiente queel tragantequede abiertoalgunasdcimasdemilmetro,para quelabobinasequemealcabodepocossegundosdetiempo.Lasvlvulasdecuatrovas,detresposiciones,operadasporpilotoycontroladaspordoblesolenoide,:centradaporresorte,debenmantenerenergizadoelelectroimnrespectivotodoeltiempoqueseanecesariooperarlavlvula.

1.8.6Vlvulade4vas,3posicionesdoble solenoide,centradaporpresin (ver fig.26d).

Enestasvlvulas,elcentradodelacorrederaprincipalnoserealizaporlaaccindelamismapresindelsistemapilotodelavlvula.

La corredera principal, en el caso de estas vlvulas , esta potenciada por dosrespectivos y opuestas pequeos pistoncitos hidrulicos , uno en cada extremo de lacorredera.Estospistoncitosestnconectadosalaentradadelapresinpilotoantesdalaentradadeestaalapuertadeentradadelavlvulapilotopropiamentedicha.Ellostienenlamismaaccinquelosresortesautocentrantesperodesarrollaesfuerzosmayores.

Para dibujos simplificados en el esquema del circuito hidrulico, estas vlvulastienenelmismosmboloquelasvlvulasautocentradasporresorte,vistasanteriormente.

1.8.7Alimentacindelapresinpilotoenvlvulaselctricamentecontroladas.

Muchas vlvulasdecuatrovas,dedosotresposiciones,concorrederasdecentrocerradotomanlaalimentacindelapresinpilotodesdelamismaentradadepresindelavlvulaprincipal.

A menos que la presin piloto sea suministrada por alguna fuente de suministroauxiliar, o independientemente del circuito principal, como ser una pequea bombaindependientedelaprincipalsepodrtomarlaalimentacindelapresinpilotodesdeelmismocircuito,sinningunadificultadsi lacorrederadelavlvulaprincipalesdecentrocerrado,perosiencambioesdecentroabierto,decentroflotanteodecentrotandem,esevidentequecuandolavlvulaseencuentreenlaposici6ncentral, labombadescargarlibremente al tanque y en ese punto, no ser posible obtener presin para accionar lospilotos ,demaneraqueser imposibleaccionar lavlvulaydescolocarladesuposicincentral.

Cuando resulte posible, corno sucede en los circuitos hidrulicos que accionanmquinasdestinadasamovimientodetierras,en loscuales semanejangrandescaudalesescomnproveerlafuentedealimentacindelapresindelospilotospormediodeunapequeabombaindependientedelabombaprincipal.

EstesistemaNOcausaningunooentodocasomuypocageneracindecalor.

En la figura 27a. se ha dibujado el smbolo completo USASI de una vlvula decontrol direccional de cuatro vas , tres posiciones, centro tandem, accionada por doblepilotohidrulicoyautocentradaporresorte,comandadaporunaelectrovlvuladecuatrovas,tresposiciones,centroflotante,condoblesolenoide,autocentradaporresortes,conalimentacindelapresinpilotosuministradaPorunabombaindependiente.

fig.27a

Fuentedealimentacinpilotoporrestriccindelaentrada(verfig.27b.)

Lapresinpilotopuedesergeneradacolocandoenlalneadeentradadelavlvulaprincipal una vlvula antirretorno con su resorte ubicado de tal manera que el mismoprovoqueunacadadepresinde50a100libresporpulgadacuadrada.Inmediatamenteantesdeestevlvula,llamadarestrictorasederivaunapequeatuberaauxiliarporlacualsetoma lapresinpilotoparaalimentarasuveza lavlvulapilotoaccionadapordoblesolenoide.

Cuando la vlvula principal esta en cualquiera de sus posiciones extremas, esevidente el valor de la presin de lnea , pero cuando la vlvula principal pase por suposicincentral,enesemomentoelvalordelapresinpilotocaerahastaelmismovalorqueelrestrictor,alvalorde50/100librasporpulg.cuadrada,suficienteparaaccionarlospilotos hidrulicos de la vlvula principal. Como se dijo anteriormente el drenaje de lavlvulapilotodebeserdirectaeindependientementeconectadoaltanque.

Evidentementelacadadepresinproducidaporelrestrictor,ocasionarogeneraruna cierta cantidadde calor, quedebe ser disipada so penade experimentar despus dealgn tiempo de funcionar sobrecalentamiento del sistema , lo cual aparejar losinconvenientesyaconocidos.

1.8.8Fuentedealimentacinpilotoporrestriccinalasalida (verfig.,27c).

La presin para el piloto tambin puede ser generada colocando el restrictor a lasalidadelavlvulaprincipalenlatuberaderetornoaltanque.

fig.27c

Elrestrictorestaqumostrado,dentrodelsmbolocompletoUSASI,comovlvula2, y debe ser dimensionada con gran tamao puesto que la misma debe permitir nosolamentepasarelcaudaldelabomba,sinotambinelcaudalprovenientedelretornodeloscilindros, loscualesdebenpasarcontodalibertadatravsde!restrictor2.

En este sistema es imperativo que el drenaje de la vlvula piloto sea directamentedescargadoal tanque. Denohacerloas,noserposibleaccionar la vlvulapilotobajoningunacondicin.Cuandosetomalapresinpilotodeentradadelapresinalavlvulaprincipalexistiendounrestrictorenlalneadedescarga,lageneracindecaloresmayorqueenelcasoanterior,cuandosecolocabaelrestrictoralaentradadelapresindelneaalavlvulaprincipal.

UNIDAD2

Mantenimiento

2.Mantenimiento

2.1TiposdeMantenimiento

Paraquelostrabajosdemantenimientoseaneficientessonnecesarioselcontrol,laplaneacindeltrabajoyladistribucincorrectadelafuerzahumana, lograndoasquesereduzcanloscostos,tiempodeparodelosequiposdetrabajo.etc

Paraejecutarloanteriorsehaceunadivisindetresgrandestiposdemantenimiento:

a) Mantenimiento Correctivo: se efecta cuando las fallas han ocurrido suproximidadesevidente

b) MantenimientoPreventivo:seefectaparapreverlasfallasconbaseenparmetrosdediseoycondicionesdetrabajosupuestas.

c) MantenimientoPredictivo:Prevlasfallasconbaseenobservacionesqueindicantendencias.

Muchas personas consideran a los ltimos como uno, ya que la lnea que losseparanesmuysutil.

Paraefectosdeesteestudioseagrupanenunsolotipo(preventivo).

2.2Puntodevistaeconmico.

Lasactividadesdemantenimientopuedenagruparseentresclases:

MantenimientoDirecto.Se aplicadirectoalequipo Mantenimiento Indirecto. Comprende las actividades de modificacin o

modernizacindelequipoInstalaciones, edificios, etc. tendientes a evitar o reducir fallas, mejorar lascondicionesdeoperacinoalargarsuvida.

MantenimientoGeneral.Abarcatodoeltrabajodemantenimientorutinarioqueseaplicaalasinstalaciones,edificiosyestructuras(noalequipodeproduccin).

MantenimientodeAseo.Incluye lostrabajosrutinariosnecesariosparaconservarelequipooelinmuebleenrazonablescondicionesdehigieneyapariencia.

Desglosedetiposdemantenimiento.

MantenimientoCorrectivo.Sucaractersticaeslacorreccindelasfallasamedidaquesepresentan.

Mantenimiento Preventivo. Su caracterstica es evitar que las fallas ocurranmediante el servicio y reparacin o reposicin programa. Tambin se caracteriza pordetectarlasfallasensufaseinicialylacorreccinenelmomentooportuno.

Enlaprcticaesimposiblerealizarunsistemademantenimiento100%correctivoo100%preventivo.

2.3Mantenimientocorrectivo.

Elmantenimientocorrectivopuedeagruparseendosclases:

Mantenimientorutinario Mantenimientodeemergencia

Elmantenimientorutinarioeslacorreccindefallasquenoafectanmuchoalossistemas.

El mantenimiento correctivo de emergencia se origina por fallas de equipo,instalaciones,edificios,etcQuerequierensercorregidosenplazobreve.

Enelmedio latinoamericano institucionalyempresarialprevalece,pordesgracia,estetipodemantenimientocorrectivo.

Accionesenelmantenimientocorrectivo.

Primero se deben realizar acciones inmediatas para reencauzar la condicin uoperacin.Unaveziniciadasedebeempezarencuantoseaposiblelatomadedecisionessobreaccionesmediatasqueconduzcanalasolucindelproblema.

Lascondicionesresultantesdelprimergrupodeaccionessoncarctertemporal.Elsegundogrupodeaccionesdebeconducirasolucionestanpermanentesodefinitivascomoseaposible.

Cuando existe un buen mantenimiento no debe haber fallas repetitivas queprovoquensituacionesdeemergencia.

A continuacin se muestra el proceso descrito, mismo al que se denomina accin depinzas.

AccindePinzas.

Afindeaclararloexpuestoanteriormentesedanalgunosejemplos:

Cuandounapersonacondolordemuelasrecurreaundentista,elmdicoloseda(solucintemporal)einiciauntratamiento(solucinpermanente)paraquelamuelanovuelvaadoler.

Cuandounapersonatieneunaheridagrave,primerodebedetenerselahemorragiaconuntorniquete(solucintemporal)ytrasladaralheridoaunhospital,endondeiniciarnaccionesytratamientoparacurarlo(solucinpermanente).

Lomsimportantedeestoestomarconcienciadequelassolucionestemporalessonprecisamenteeso:temporales.

2.4Mantenimientopreventivo.

Lanecesidadde trabajo o servicio en forma ininterrumpida y confiable obliga a ejercerunaatencinconstantesobreelgrupodemantenimiento.Una buena organizacin de mantenimiento que aplica el sistema preventivo, con laexperiencia que gana, cataloga la causa de algunas fallas tpicas y llegan a conocer lospuntosdbilesdeinstalacionesymquinas.

Ventajasdemantenimientopreventivo.

Seguridad.Lasobraseinstalacionessujetasamantenimientopreventivooperanenmejorescondicionesdeseguridad.

Vidatil.Unainstalacintieneunavidatilmuchomayorquelaquetendraconunsistemadesistemademantenimientocorrectivo.

Costedereparaciones.Esposible reducirel costodereparaciones si seutilizaelmantenimientopreventivo.

Inventarios. Tambin es posible reducir el costo de los inventarios empleado elsistemademantenimientopreventivo.

Cargadetrabajo.Lacargadetrabajoparaelpersonaldemantenimientopreventivoesmsuniformequeenunsistemademantenimientocorrectivo.

Aplicabilidad.Mientrasmscomplejassean las instalacionesymsconfiabilidadserequiera,mayorserlanecesidaddelmantenimientopreventivo.

Se estima que una sana combinacin de mantenimiento correctivo y preventivo puedereducir loscostosen40o50%.Hayquerecordarqueentre loscostos indirectosestn:prdidadeprestigiopor incumplimientodeprogramasdeproduccin yentregas,primasporaccidentes,litigiosydemandas,desmotivacinalacalidadyproductividad,etc.

Plandemantenimientopreventivo.

El problemapara desarrollar un plan demantenimiento preventivo para un determinadoequipoconsisteendeterminar:

Quedebeinspeccionarse. Conquefrecuenciasedebeinspeccionaryevaluar. Aqudebedrseleservicio. Conquperiodicidadsedebedarelmantenimientopreventivo.

Aqucomponentesdebeasignrselesvidatil. Culdebeserlavidatilyeconmicadedichoscomponentes.

2.5RecursosTcnicos.

Paradeterminarlospuntosanterioresserecurrea:

a) Recomendacindelfabricante.b) Recomendacindeotrasinstalaciones.c) Experienciaspropias.d) Anlisisdeingeniera.

2.6Inspeccin.

Para determinar lo que debe inspeccionarse se dan a continuacin las recomendacionessiguientes:

Todo lo susceptible de falla mecnica progresiva, como desgaste, corrosin yvibracin.

Todo lo expuso a falla por acumulacin de materias extraa: humedad,envejecimientodematerialesaislantes,etc.

Todo lo que sea susceptibles de fugas, como es el caso de sistemas hidrulicos,neumticos,degasytuberasdedistribucindefluidos.

Loqueconvariacin,fueradeciertoslmites,puedeocasionarfallascomonivelesdedepositodesistemasdelubricacin,nivelesdeaceiteaislante,nivelesdeagua.

Loselementosregularesdetodoloquefuncioneconcaractersticascontroladasdepresin,gato,temperatura,holguramecnica,voltaje,etc.

ClasificacindeComponentes.

Componentesnoreparables.Aquellosquesedesechanalagotarsuvidatiloalfallarsesustituyen y se envan a talleres para su inspeccin, reparacin, ajuste, calibracin,pruebas,etc.despusdelocualquedandisponiblesparaserinstaladosdenuevo.

Planeacindeltrabajodemantenimiento.

Laplaneacinpermiteestimarlasactividadesqueestarnsujetasalacantidadycalidaddemanodeobranecesaria,losmaterialesyrefaccionesquesedebernemplear,ascomoelequipoyeltiempoprobableseneltrabajoquesepretendedesarrollar.Laplaneacindebapreverlostiemposmuertosporfactoresdiversos,cuyaprobabilidaddeocurrenciaylapsoslosdalaexperiencia.

2.6Elementosdeadministracindelmantenimiento.

Introduccin

En ingeniera y administracin se sabe que reglamentos, programas, cdulas demantenimiento, etc. son guas que se deben cumplir, pero que a medida que se gananexperienciadebenmodificarseoinclusoeliminarse.La flexibilidadquesedebe tenerparamejorarunsistema,programa, formato,etces loqueseentiendepordinmica.Losprogramasdemantenimientodebenserdinmicos.Seelaboranconbaseenexperienciaspreviasenel lugar,conocimientodel jefeodelgrupo,catlogodeequipo,recomendacionesdelfabricante,etc.Dospuntosbsicosquehayqueconsiderar en la elaboracin de programas son el principio de pareto y el anlisis delmodo,criticidadyefectodefalla.

DeteccingrupaldeFallas

"Dos ojos ven ms que uno", dice el dicho, y es cierto. El enorme potencial derazonamientogrupalradica,enelhechodequehayunaretroalimentacin(retroinfoofeedback)entre loselementosdelgrupo.Seconsidera fundamental laparticipacinactivadetodaslaspersonasrelacionadas(yaundelasnodirectamenterelacionadasconelasunto).

CegueradeTaller

Cuando por primera vez se pasa por alto una condicin anmala o deficiente laprobabilidaddepasarlaporaltounasegundavezaumenta,yassucesivamente.Cuandoencualquiersitiohayunacondicinquepuedemejorarseynosucedeas,escasiseguroquesevuelvacostumbreverla.

Enlostalleresindustrialessehaestudiadoelasunto,yparasolucionarloeshapedidoquepersonas desconocidas dedicadas a trabajos similares a los que se realizan visiten otrostalleresydensussugerencias.Serecomiendaqueeldepartamentodemantenimientotengaunsistemadedeteccindecondicionesproblemticas(deseguridad,operacin, imagen,etc).Resultanbuenasideasdetenerfuentesdeinformacinquenoestnencontactodiarioconelcentrodeconsumo.Taleslafuncindelasencuestasavisitantesohuspedes.Estaencuestaderetroinfodalaopininconojosdeclientes,perodebencompletarseconopiniones de personas relacionadas con el ramo y con opiniones de tcnicas oprofesionales.Elmejorprovechoseobtienesisedisponedemetodologaparalarecopilacin,anlisisyprocedimientodeestainformacin.

El principio de pareto

Esteprincipionosguapara jerarquizar losproblemasenreascomofiabilizarycontrolde calidad.El principio depareto tambin es conocido como "la ley del 8020 o de lospocosvitalesomuchos triviales".Loltimosignificaqueel80%de lamagnitudde lasconsecuenciasesoriginadaporel20%delascausas.

Enlaingenierademantenimientohayqueresolverproblemasquetienenunacausayconfrecuencia su grado de dificultad. Lo que conviene es aplicar el esfuerzo a aquellosproblemas ms importantes ordenndolos por la gravedad de las consecuencias queacarrearan.

El ingenierodemantenimientodebeobtenerdelprincipioanterior lasbasesparalatomade decisiones acerca de las formas de atacar los problemas de mantenimiento, muchasdecisionesseestructuransegnelsiguientecriterio:

a)Qutantomaterialdecadatiposedebetener?b)Qurefaccionesdebenexistir?.c)Cuntaspersonasdebenasignarseacadarea?d)Enqumquinasdebecapacitaralpersonal?e)Quinstalacionesosistemasdebentenerrespaldo?.

Clasificacindedefectos

Se recomienda que los defectos que se encuentran en los edificios e instalaciones seanclasificadosengrupos.Serecomiendaadoptar laclasificacindelInstitutoMexicanodeControldeCalidad,A.C.

Defecto.Cualquierdiscordanciadeunelementoconalgnrequisitoespecfico. Defecto Crtico. Se teme que puedan constituir prejuicio para las personas que

tenganqueutilizaroconservarelproducto. Defectomayor.No es crtico pero quepuedeocasionar una falla omerma en la

aptituddelartculoosistema.

Esimportantetenerencuentaqueseconsideracomodefecto:

Geometra, constitucin, acabado, apariencia, esttica, funcin, rendimiento,comportamiento,eficiencia,etc.Todoslosdefectoscrticosdebendocumentarseyobservardecercasusolucinhastasuerradicacin,incluyendomedidaspreventivasquedebernseguirse.

Entrelosdefectoscrticosdeseguridadmscomunesestn:

a) Elementosestructuralesdeledificiomalconstruidosodiseados.b) Escapedegasesohumostxicosoexplosivos.c) Salidasoequiposdeemergenciainoperantes.

d) Infiltracionescontaminantesalaguapotable.e) Instalacioneselctricasencondicionescrticas.

2.7HerramientasTcnicasyDeclogodelIngeniero

Herramientasdelingeniero:

Psicolgicas Controlesyregistros ConocimientosAdministrativosconcretos. Conocimientostcnicosgenerales. Auxiliaresgrficas Auxiliareselectrnicos.

En el mantenimiento es muy valioso usar todos los sentidos para detectar anomalas opotencialespuntosdeproblema.Unbuen tcnicoenmantenimientotieneventajasensutrabajosisabeobservar,escuchar,oler,degustarypalparlasinstalacionesyequipos.

Unejemploentremilesnosayudaraentenderesto:

Lacoloracinqueadquierenalgunoscomponenteselctricosindicasuestado. Eloloryelsabordelaguadicenmuchodesuscaractersticas. Elruidodelosmotoresindicasucomportamiento. Coneltactosecaptalavibracindeunequipo.

BibliotecadelIngenierodeMantenimiento

Unejecutivooprofesionistavaletantocomolainformacinquetengaysepamanejar.Acontinuacin se da unagua para la estructuracin de la bibliotecadel departamento deingenieraomantenimientodeunaempresa.

1. Libroscomercialesdeeditorial.2. Manuales.3. Reglamentosynormas.4. Apuntes.5. Manualesdeoperacindelosequiposquesetienen.6. Catlogoscomerciales.7. Revistanacionalesyextranjeras.8. Diccionarios.9. Lminas10. Bitcoras.

11. Historialdedocumentacindefallas.

En el departamento de mantenimiento debe haber no slo informacin impresa, sinotambin:muestrariosderecubrimientos,muestrarioscon piezas,etc.

Una buena manera de trascender en el trabajo de mantenimiento es dejar registros odocumentosdel trabajoqueseaelresultadode laexperienciadiariade la labor.Sedebedocumentargrficayliteralmenteenunabitcora.Cadafallaosucesodocumentadopuedetenerlossiguientescaptulos:

a) Antecedentes.b) Secuenciadehechos.c) Consecuenciadelsuceso.d) Accionesinmediatase) Anlisis.f) Accionesmediatas.g) Retroinformacin.h) Planeacinfutura.i) Anexos:fotografas,reportes,etc.

Esimportantemencionarqueesteregistrodefallas importantesdebehacersellegaralosejecutivosdelaempresaydepreferencia,recabarsufirmadeenterado.

2.8Mantenimientoproductivototal

Elmantenimientoproductivototal(TPM)esunprogramademantenimientoqueimplicaunconceptonuevodefinidoenelmantenerlasplantasyelequipo.LametadelprogramadeTPMesaumentarlaproduccin,mientrasque,almismotiempolamoraldelempleadoylasatisfaccinprofesionalaumenta.Este programa se asemeja mucho al popular programa Calidad Total. Muchas de lasmismasherramientasdelasmismasherramientas.SeutilizanparaponeryparaoptimizarTPMenejecucin.EstepapeldefinirTPMenunciertodetalle,evaluarsusfuerzasylasdebilidadescomofilosofadelmantenimiento,ydiscutirprocedimientosdelapuestaenprctica.Losejemplosdeprogramasconxitopuestosenejecucinsonpresentados.

2.8.1Elmantenimientoproductivototal

Elmantenimientoproductivototal(TPM)esunconceptodelprogramademantenimiento.Filosfico,TPMseasemejaalagerenciadecalidadTotal(TQM)envariosaspectos,porejemplo:

1. Laconsolidacintotalconelprogramadelagerenciasuperior.2. Losempleadosdebenserautorizadosparainiciarlaaccincorrectiva.3. UnaperspectivadelrangolargosedebevalidarcomoTPMpuedellevarunaoo

mselinstrumentoyesunprocesoencurso.

Loscambiosenmindsetdelempleadohaciasusresponsabilidadesdeltrabajodebenocurrirtambin.TPMtraemantenimientoenfococomopartenecesariayvitalimportantedelnegocio.Esnomslargomiradocomoactividadnolucrativa.Abajolahoraparaelmantenimientoprogramarcomopartedeldadelafabricaciny,enalgunoscasos,comoparteintegraldelprocesodefabricacin.Esnomslargaexprimidasimplementeadentrosiemprequehayaunaroturaenflujomaterial.Lametaessosteneremergenciaymantenimientonoprogramadoaunmnimo.

CundoydndeTPMorigin?

2.8.2Intr oduccin

Mantenimientopreventivototal

ElMantenimientoProductivoTotal,TPM(TotalProductiveMaintenance).EsunsistemajaponsdemantenimientoindustrialdesarrolladoapartirdelconceptodemantenimientopreventivocreadoenlaindustriadelosEstadosUnidos.

El TPM permite diferenciar una organizacin una organizacin en relacin a sucompetencia debido al impacto en la reduccin de costos, mejora de los tiempos derespuesta,fiabilidaddesuministros,elconocimientoqueposeenlaspersonasylacalidaddelosproductosyserviciosfinales.

ElTPMesunsistemaorientadoalograr:

CeroaccidentesCerodefectosCeroaveras

2.8.3Objetivos.

Losobjetivosqueunaorganizacinbuscaal implementarelTPMpuedetenerdiferentesdimensiones.

Objetivosestratgicos

Elproceso TPMayudaaconstruircapacidadescompetitivasdesdelasoperacionesdelaempresa, gracias a su contribucin a la mejora de al efectividad de los sistemasproductivos, flexibilidad y capacidad de respuesta, reduccin de costos operativos yconservacindelconocimientoindustrial.

Objetivosoperativos

ElTPMtienecomopropsitoenlasaccionescotidianasquelosequiposoperensinaverasy fallos,eliminar todaclasedeperdidas,mejorar la fiabilidadde losequipos yemplearverdaderamentelacapacidadindustrialinstalada.

Objetivosorganizativos

ElTPMbuscafortalecereltrabajoenequipo,incrementoenlamoraldeltrabajador,crearunespaciodondecadapersonapuedaaportarlomejordesi,todoesto,conelpropsitodehacer del sitio de trabajo un entorno creativo, seguro, productivo y donde trabajar searealmentegrato.

2.8.4Caractersticas

LascaractersticasmassignificativasdelTPMson:

Accionesdemantenimientoentodaslasetapasdelciclodevidadelequipo.

Participacinampliadetodaslaspersonasdelaorganizacin.

Esobservadocomounaestrategiaglobaldeempresa,enlugardeunsistemaparamantenerequipos.

Orientadoa lamejora de laefectividad global de lasoperaciones.En lugardeprestaratencinamantenerlosequiposfuncionando.

Intervencin significativa del personal involucrado en la operacin y produccinenelcuidadoyconservacindelosequiposyrecursosfsicos.

Procesos de mantenimiento fundamentados en la utilizacin profunda delconocimientoqueelpersonalposeesobrelosprocesos.

ElmodelooriginalpropuestoporelJapanInstituteofPlantMaintenance(JIMP),sugiereutilizarpilaresespecficosparaaccionesconcretasdiversas,lascualessedebenimplantaren forma gradual y progresiva, asegurando cada paso dado mediante acciones deautocontroldelpersonalqueinterviene.

ElTPMseorientaalamejoradedostiposdeactividadesdirectivas:

Direccindeoperacionesdemantenimiento

Direccindetecnologasdemantenimiento

2.8.5BeneficiosdelTPM

Organizativos

Mejoradecalidaddelambientedetrabajo

Mejorcontroldelasoperaciones

Incrementodelamoraldelempleado

Creacindeunaculturadelaresponsabilidad,disciplinayrespetoporlasnormas.

Aprendizajepermanente.

Creacin de un ambiente donde la participacin, colaboracin y creatividad seaunarealidad.

Dimensionamientoadecuadodelasplantillasdepersonal.

Redesdecomunicacineficaces.

DeSeguridad

Mejoradelascondicionesambientales.

Culturadeprevencindeeventosnegativosparalasalud.

Incremento de la capacidad de identificacin de problemas potenciales y debsquedadeaccionescorrectivas.

Entenderelporquedeciertasnormas,enlugardecmohacerlo.

Prevencinyeliminacindecausaspotencialesdeaccidentes.

Eliminarradicalmentelasfuentesdecontaminacinypolucin.

Deproductividad

Eliminarperdidasqueafectanlaproductividaddelasplantas.

Mejoradefiabilidadydisponibilidaddelosequipos.

Reduccindeloscostosdemantenimiento.

Mejoradelacalidaddelproductofinal.

Menorcostofinancieroporrecambios.

Mejoradelatecnologadelaempresa.

Aumentodelacapacidaddelarespuestaalosmovimientosdelmercado.

Crearcapacidadescompetitivasdesdelafabrica.

2.8.6Mtodosyherramientas

Quesunaavera?

Sedefinecomoelcesedelacapacidaddeunaentidadpararealizarsufuncinespecifica.Elterminoentidadequivaleentrminosgeneralesaequipo,conjunto,sistema,maquinaotem.

Sepuededecirqueunaaveraes laperdidade la funcindeunelemento,componente,sistemaoequipo.Estaperdidadelafuncinpuedesertotaloparcial.

Laperdida totalde las funcionesconllevaaque elelementonopuede realizar todas lasfuncionesparalasquesediseo.

Unaestrategiaparalasolucindeaverasdebeconsiderarquenoexistenaverascriticasquesonprioritariaseliminarlasparaconseguirunresultadosignificativoenlamejoradelequipo.

Averascrnicasyespordicasenequiposindustriales

Averasespordicas

Estaclasedeperdidas,comoindicasunombre,ocurrenderepenteyenformanoprevista.Lascaractersticasprincipalesdeestasperdidasson:

EspocofrecuentesuocurrenciaPorlogeneralresultandeunacausasimpleEs relativamente fcil identificar su causa y la s medidas correctivas son simples yrpidasdeaplicar.Su aporte es importante y producen grandes desviaciones en el proceso y por estemotivoduraranpoco.

Averascrnicas

Estetipodeperdidasestnocultasypermaneceneneltiempo.Suefectoesrelativamentebajo,peroalsumariotodoeltiempoquepermanecepuedellegarasermuyimportanteparalosresultadosdelaempresa.

Estaclasedeperdidassevuelvenhabitualesparaelpersonaldelaempresayenmuchoscasosyanoseaprecianporquehemosaprendidoavivirconellas,porejemplo,enunalneadeempaquedeproductosdeconsumosale aproximadamentecadamedia horaunacajasinpegardebidoaunafalladeequipo.

Esteproblemanoesdramtico,peromuestraqueelequipopresentaunafallasistemticaensufuncionamientoyqueesnecesarioinvestigar.

Elcomportamientode cadaunadeestasperdidassemuestraenlafigura.

X

Graficadeaverascrnicas

2.8.7Mtodosdecalidadparaeliminaraveras

QCStoryoRutadeCalidad

El modelo de Analisis procedente del campo de la calidad, es reconocido como QCStory,historiadecalidadorutadelacalidad.

Estetipodetcnicashansidoampliamenteutilizadasenlasempresas,especialmenteenaquellas situaciones donde se presentan problemas de defectos , perdidas del productofinal por incumplimiento de especificaciones o situaciones anormales en procesosproductivos.

Esta metodologa es potente para la reduccin drstica de las perdidas crnicas,especialmente cuando estas son altas. Sin embargo, es frecuente encontrar que estosbuenosresultadossedebenalaeliminacindelasperdidasespordicas,perdidasestas

que son habituales pero que pueden tener un alto impacto en un cierto tiempo,mantenindosesinresolverlasperdidascrnicas.

Conlasmetodologasdecalidadesposiblelograrunadisminucindehastaun80%delas perdidas crnicas sin embargo, cuando se pretende reducir el 20% restante, esnecesariorecurriralastcnicasespecializadasdemantenimiento.

El enfoque de calidad emplea como principio fundamental la estratificacin deinformacin a travs de la construccin del diagrama de pareto para identificar losfactores demayor aporte.El plan de mejora se realiza sobre la base de eliminar losfactores prioritarios identificados a travs de la practica del principio de pareto. Losfactores que permanecen o de menor aporte, se consideran como poco crticos y enalgunasoportunidadessedescuidandebidoasupocaimportancia.

El diagnostico de problemas en el modelo de calidad se realiza a travs del conocidodiagramadecausa yefectooespinadepescado.Este diagramapermite recogerenunsolograficoyclasificadosporcategoraslosposiblesfactorescausalesdelaavera.Estetipo de tcnica valiosa por su simplicidad, ya que requiere de una tormenta de ideasdirigida hacia las categoras del diagrama: factor humano, equipos, materias primas ymtododeltrabajo.Ladificultadpuedeconsistirenpoder identificareneldiagramalosfactores massignificativosodemayoraportealproblema.Paraobtenerunaconclusindeldiagramadecausayefectoserequieredegranexperienciayconocimientoprofundodelequipo.

Cuando se pretende llegar a los nivelesmnimos de perdida.El diagrama de causa yefecto no es lo suficientemente potente debido a que quedan algunas posibles causastriviales sin solucin. Para su eliminacin se debe acudir a metodologascomplementariasnacidasenelTPMcomosonelmtodoPMylatcnicaPorquePorquepara identificar y estudiar la mayor cantidad de causas races que pueden producir laaveraqueseestudia.

2.8.8Estrategiademejoraconmtodosdemantenimiento

Diagnosticodelproblematcnicas:PorquePorqueymtodoPM

La estrategia TPMpara el diagnostico de averas se inicia con la utilizacin de latcnicaPorqueporque.Estatcnicapermitereducirenformadramtica larepeticinde las averas, pero no la elimina en formadefinitiva. Por estemotivo es necesarioemplearacontinuacinelmtodoPMparalograreliminarderazlamayorcantidaddefactorescausalesyalcanzaraltosnivelesdeconfiabilidadenlosequipos.

Cuandounequiposeencuentrabienmantenidoypresentaunaavera,sepuederealizarsudiagnostico aplicandounanlisisPM.Pero siel equiposeencuentradeterioradoysuscondiciones bsicas estndescuidadas,seconsideraqueesmasapropiado iniciarunestudioconlatcnicaPorquePorque,antesdeaplicarunAnalisisPM.

2.8.9ModeloTPM

TPMcomounsistema

PREMISASDEBASEVALORESYPRINCIPIOSPROPOSITOESTRATEGICORESPONSABILIDADRECIPROCADESARROLLOHUMANO

GESTIONDELCONOCIMIENTOCONSERVAR EL

CONOCIMIENTOCREARNUEVOCONOCIMIENTOTRANSFERIRYUTILIZAR

PROCESOSFUNDAMENTALESMEJORASENFOCADAS.KobetsuKaisenMANTENIMIENTOAUTONOMO.JishuHozenMANTENIMIENTOPLANIFICADOMANTENIMINET