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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERIA MECNICA-ENERGA
VICERECTORADO DE INVESTIGACION
INFORME FINAL DEL PROYECTO
TEXTODE TCNICAS DE MANTENIMIENTOPREDICTIVO
Elaborado por:
Ing. Arturo Percey Gamarra Chinchay
(01-10-2007 AL 01-10-2009)
RESOLUCIN RECTORAL:N1166-2007-R
Bellavista Febrero del 2010
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I N D I C E
RESUMEN I
INTRODUCCIN II
MARCO TERICO IV
MATERIALES Y METODOS VI
CAPTULO I INTRODUCCIN AL MANTENIMIENTO Pgina
PREDICTIVO
Historia y Evolucin del Mantenimiento 1
Introduccin 3
CAPTULO II TIPOS DE MANTENIMIENTO
Modelos de Mantenimiento 14
Otras Consideraciones 18
Tcnicas de Mantenimiento Predictivo 20
CAPTULO III CONCEPTOS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Definicin del Mantenimiento Predictivo 27
Metodologa de las Inspecciones 28
CAPTULO IV TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Ventajas ms Importantes del Mantenimiento Predictivo 32
Tcnicas de Mantenimiento Predictivo 33
CAPTULO V VIBRACIONES MECNICAS
El Origen de las Vibraciones 36
Definicin de Vibracin 40
Tipos de Vibraciones 45
CAPTULO VI ANLISIS DE VIBRACIONES
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Objetivo 57
Anlisis Vibracional 62
Modelos Matemticos Representativos 69
Clasificacin de las Vibraciones Mecnicas 74
CAPTULO VII CLASIFICACIN DE SEVERIDAD VIBRATORIA
Carta de Rathbone 87
Normas ISO 89
CAPTULO VIII MEDICIN DE VIBRACIONES
Tipos de Vibraciones 100
Medicin de Vibraciones 112
CAPTULO IX TIPOS Y DESCRIPCIN DE VIBRACIONES QUE
GENERAN LAS FALLAS MS COMUNESEjemplo de Aplicacin 124
CAPTULO X INTERPRETACIN DE ESPECTROS Y LECTURA DE
TABLAS 126
CAPTULO XI ANLISIS DE INFORMES DE VIBRACIN Y CASOS
REALES
Caractersticas de la Vibracin 131
CAPTULO XII ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
Aplicacin de los Ensayos no Destructivos 141
Inspeccin Visual 143
Lquidos Penetrantes 144
Pruebas Magnticas 150
Ultrasonido 153
Radiografa 154
Pruebas Electromagnticas 156
Pruebas de Fuga 157
Emisin Acstica 161
Rayos Infrarrojos 163
Conclusiones 166
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CAPTULO XIII ULTRASONIDO
Usos 167
Aplicaciones Tpicas de los Ultrasonidos 170
CAPTULO XIV TERMOGRAFA
Utilidades 176
Termografa y Termovisin en Mantenimiento 178
Termografa y sus Aplicaciones 181
Deteccin de defectos de construccin mediante termografa infrarroja 189
DISCUSIN VII
REFERENCIALES VIII
APENDICE X
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RESUMEN
Con la aplicacin del mantenimiento predictivo en todas las industrias se logra reducir
enormemente los costos de mantenimiento mediante diversas tcnicas como la inspeccin
visual, lquidos penetrantes, pruebas magnticas, ultrasonido, radiografa, pruebas
electromagnticas, pruebas de fuga, emisin acstica, rayos infrarrojos, etc.
Las inspecciones visuales consisten en la observacin del equipo, tratando de identificar
posibles problemas detectables a simple vista. Los problemas habituales suelen ser:
ruidos anormales, vibraciones extraas y fugas de aire, agua o aceite, comprobacin del
estado de pintura y observacin de signos de corrosin.
La lectura de indicadores consiste en la anotacin de los diferentes parmetros que se
miden en continuo en los equipos, para compararlos con su rango normal. Fuera de eserango normal, el equipo tiene un fallo.
Estas inspecciones y lecturas, por su sencillez y economa, es conveniente que sean
realizadas a diario, incluso varias veces al da, y que abarquen al mayor nmero de
equipos posible. Suele llevarlas a cabo el personal de operacin, lo que adems les
permite conocer de forma continua el estado de la planta.
Estas inspecciones son adems la base de la implantacin del Mantenimiento Productivo
Total, o TPM.
Adems, el anlisis de vibraciones cumple un rol importante, debido a que ayuda a
diagnosticar problemas en el equipo de trabajo antes de que ocurra algn fallo
catastrfico y ofrece algunas ventajas como gran reduccin en costos de mantenimiento
no planeado, altas reducciones en partes de repuesto, reducciones en el trabajo de
emergencia, reparaciones ms eficientes, incremento en la capacidad de produccin y
mejores condiciones de seguridad.
Un mantenimiento predictivo asegura una produccin continua y estable para cumplir con
los tiempos de entrega, as como es importante detectar los defectos en su primera etapa,pues no se trata de averiguar cuanta vibracin aguanta una mquina, sino de detectarla a
tiempo y evitar las dificultades que un equipo averiado conlleva.
I
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INTRODUCCIN
Sin dudas, el desarrollo de nuevas tecnologas ha marcado sensiblemente la actualidad
industrial mundial. En los ltimos aos, la industria mecnica se ha visto bajo la
influencia determinante de la electrnica, la automtica y las telecomunicaciones,
exigiendo mayor preparacin en el personal, no slo desde el punto de vista de la
operacin de la maquinaria, sino desde el punto de vista del mantenimiento industrial.
La realidad industrial, matizada por la enorme necesidad de explotar eficaz y
eficientemente la maquinaria instalada y elevar a niveles superiores la actividad del
mantenimiento. No remediamos nada con grandes soluciones que presuponen diseos,
innovaciones, y tecnologas de recuperacin, si no mantenemos con una alta
disponibilidad nuestra industria.
Es decir, la Industria tiene que distinguirse por una correcta explotacin y un
mantenimiento eficaz. En otras palabras, la operacin correcta y el mantenimiento
oportuno constituyen vas decisivas para cuidar lo que se tiene.
El mantenimiento dentro de la industria ha sufrido una evolucin importante empujada en
gran parte por el desarrollo tecnolgico de los equipos de control y medida.
Abordar el mantenimiento sin ningn tipo de estrategia ni organizacin, limitndonos a
reparar daos producidos o, en el mejor de los casos, realizando la gama de
mantenimiento preventivo recomendada por el fabricante de los equipos, es la mejor
forma de no hacer mantenimiento. En instalaciones crticas el mantenimiento predictivo
cobra un papel primordial.
II
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Aparece pues la necesidad de abordar el mantenimiento como una herramienta de valor
dentro del proceso productivo, tratando de eliminar costos en la ejecucin del mismo sin
perder su finalidad, que es la explotacin del medio a mantener el mayor tiempo posible y
con el menor costo.
A continuacin una presentacin del mantenimiento predictivo o mantenimiento basado
en la condicin de mquina (CBN), estableciendo unos criterios bsicos para su
implantacin. Posteriormente lo justificaremos tcnica y econmicamente, comparando
ventajas e inconvenientes del mismo frente a los tipos de mantenimiento mselementales. Por ltimo, nos centraremos en enumerar y valorar las diferentes tecnologas
que estn ligadas al mantenimiento predictivo.
El mantenimiento predictivo fue orientado como su nombre lo indica a la prediccin de
fallas antes de que estas ocurran y saber con mayor precisin cuando estas ocurrirn, para
lo cual se har usos de diversos mtodos no destructivos que son ampliamente aplicados
en todas las industrias con el fin de reducir los costos de mantenimiento y tambin reducir
el down time.
Para ciertos tipos de ensayos no destructivos se requiere de personal muy especializado
para dar el diagnstico acertado de que tipo de procedimiento realizar para su
mantenimiento.
III
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MARCO TERICO
La historia de mantenimiento acompaa el desarrollo Tcnico-Industrial de la humanidad.
Al final del siglo XIX, con la mecanizacin de las industrias, surgi la necesidad de las
primeras reparaciones.
Hasta 1914, el mantenimiento tena importancia secundaria y era ejecutado por el mismo
personal de operacin o produccin.
Con el advenimiento de la primera guerra mundial y de la implantacin de la produccin
en serie, fue instituida por la compaa Ford-Motor Company, fabricante de vehculos,
las fabricas pasaron ha establecer programas mnimos de produccin y, en consecuencia,
sentir la necesidad de crear equipos de que pudieran efectuar el mantenimiento de las
maquinas de la lnea de produccin en el menor tiempo posible.
As surgi un rgano subordinado a la operacin, cuyo objetivo bsico era la ejecucin
del mantenimiento, hoy conocida como mantenimiento correctivo. Esa situacin mantuvo
hasta la dcada del ao 30, cuando en funcin de la segunda guerra mundial, y de la
necesidad de aumentar la rapidez de la produccin, la alta administracin industrial se
preocup, no solo en corregir fallas, sino evitar que estos ocurriesen, y el personal tcnico
de mantenimiento, pas a desarrollar el proceso del mantenimiento preventivo, de las
averas que, juntamente con la corrosin, completaban el cuadro general de
mantenimiento como de la operacin o produccin.
Por el ao de 1950, con el desarrollo de la industria para atender a los esfuerzos de la
post-guerra, la evolucin de la aviacin comercial y de la industria electrnica, los
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gerentes de mantenimiento observan que, en muchos casos, el tiempo de para de la
produccin, para diagnosticar las fallas, eran mayor, que la ejecucin de la reparacin; el
da lugar a seleccionar un equipo de especialistas para componer un rgano de
asesoramiento a la produccin que se llam Ingeniera de Mantenimiento y recibi los
cargos de planear y controlar el mantenimiento preventivo y analizar causas y efectos de
las averas.
A partir de 1966 con el fortalecimiento de las asociaciones nacionales de mantenimiento,
R. Keith Mobley en su libro An Introduction To Predictive Maintenance desarrolla
criterios de prediccin o previsin de fallas, visando la optimizacin de la actuacin de
los equipos de ejecucin de mantenimiento.
Esos criterios, conocidos como mantenimiento PREDICTIVO O PREVISIVO, fueron
asociados a mtodos de planeamiento y control de mantenimiento. Como as tambin hay
otros tipos de mantenimiento, de precisin, mantenimiento clase mundial,(pro activo)y
hoy mejora continua.
V
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MATERIALES Y MTODOS
Dado que la presente investigacin no es de TIPO EXPERIMENTAL, sino de carcter
terico en el nivel de la INVESTIGACION BASICA (elaboracin de Texto), no es
posible incluir materiales o mtodos seguidos para su realizacin como por ejemplo el
mtodo estadstico.
Muy por el contrario por el carcter mismo de la presente investigacin como es la
elaboracin del texto de:TEXTO DE TCNICAS DE MANTENIMIENTO
PREDICTIVO se ha tomado en consideracin la revisin de cierta bibliografa en el
campo de las tcnicas de mantenimiento predictivo, con el fin de ser analizada y que
permita presentar un material didctico acorde a nuestra realidad, teniendo como valor
agregado la experiencia del autor que se traduce como lecciones aprendidas
El material bibliogrfico utilizado es muy amplio y variado desde aplicaciones bsicas
hasta aquellas que lo hacen ms exigentes y reales-prcticas, tal como se aplica en las
maquinas que trabajan en los procesos industriales, con conceptos tcnicos de ltima
generacin, acorde al avance tecnolgico. La forma como se presenta ste trabajo de
investigacin constituye un intento por llenar el vaco existente en un solo libro, con un
mtodo pedaggico, deductivo y un anlisis en las respectivas aplicaciones industriales.
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO I: INTRODUCCIN AL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Email:[email protected] 1Arturo Gamarra Chinchay
CAPTULO I
INTRODUCCIN AL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
HISTORIA Y EVOLUCION DEL MANTENIMIENTO:
Desde el principio de los tiempos, el Hombre siempre ha sentido la necesidad de
mantener su equipo, an las ms rudimentarias herramientas o aparatos. La mayora de
las fallas que se experimentaban eran el resultado del abuso y esto sigue sucediendo en la
actualidad. Al principio solo se haca mantenimiento cuando ya era imposible seguir
usando el equipo. A eso se le llamaba "Mantenimiento de Ruptura o Reactivo"
Fue hasta 1950 que un grupo de ingenieros japoneses iniciaron un nuevo concepto en
mantenimiento que simplemente segua las recomendaciones de los fabricantes de equipo
acerca de los cuidados que se deban tener en la operacin y mantenimiento de mquinas
y sus dispositivos.
Esta nueva tendencia se llam "Mantenimiento Preventivo". Como resultado, los
gerentes de planta se interesaron en hacer que sus supervisores, mecnicos, electricistas y
otros tcnicos, desarrollaran programas para lubricar y hacer observaciones clave para
prevenir daos al equipo.
An cuando ayud a reducir prdidas de tiempo, el Mantenimiento Preventivo era una
alternativa costosa. La razn: Muchas partes se reemplazaban basndose en el tiempo de
operacin, mientras podan haber durado ms tiempo. Tambin se aplicaban demasiadas
horas de labor innecesariamente.
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO I: INTRODUCCIN AL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Email:[email protected] 2Arturo Gamarra Chinchay
Los tiempos y necesidades cambiaron, en 1960 nuevos conceptos se establecieron,
"Mantenimiento Productivo" fue la nueva tendencia que determinaba una perspectiva
ms profesional. Se asignaron ms altas responsabilidades a la gente relacionada con el
mantenimiento y se hacan consideraciones acerca de la confiabilidad y el diseo del
equipo y de la planta. Fue un cambio profundo y se gener el trmino de "Ingeniera de la
Planta" en vez de "Mantenimiento", las tareas a realizar incluan un ms alto nivel de
conocimiento de la confiabilidad de cada elemento de las mquinas y las instalaciones en
general.
Diez aos despus, tom lugar la globalizacin del mercado creando nuevas y ms
fuertes necesidades de excelencia en todas las actividades. Los estndares de "Clase
Mundial" en trminos de mantenimiento del equipo se comprendieron y un sistema ms
dinmico tom lugar. TPMes un concepto de mejoramiento contino que ha probado ser
efectivo. Primero en Japn y luego de vuelta a Amrica (donde el concepto fue
inicialmente concebido, segn algunos historiadores). Se trata de participacin e
involucramiento de todos y cada uno de los miembros de la organizacin hacia la
optimizacin de cada mquina.
Esta era una filosofa completamente nueva con un planteamiento diferente y que se
mantendr constantemente al da por su propia esencia. Implica un mejoramiento
continuo en todos los aspectos y se le denomin TPM.
Tal como lo vimos en la definicin, TPM son las siglas en ingls de "Mantenimiento
Productivo Total", tambin se puede considerar como "Mantenimiento de
Participacin Total" o "Mantenimiento Total de la Productividad".
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO I: INTRODUCCIN AL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Email:[email protected] 3Arturo Gamarra Chinchay
El propsito es transformar la actitud de todos los miembros de la comunidad industrial.
Toda clase y nivel de trabajadores, operadores, supervisores, ingenieros, administradores,
quedan incluidos en esta gran responsabilidad. La "Implementacin de TPM" es un
objetivo que todos compartimos. Tambin genera beneficios para todos nosotros.
Mediante este esfuerzo, todos nos hacemos responsables de la conservacin del equipo, el
cual se vuelve ms productivo, seguro y fcil de operar, an su aspecto es mucho mejor.
La participacin de gente que no est familiarizada con el equipo enriquece los resultados
pues en muchos casos ellos ven detalles que pasan desapercibidos para quienes vivimos
con el equipo todos los das.
INTRODUCCIN
Sin dudas, el desarrollo de nuevas tecnologas ha marcado sensiblemente la actualidad
industrial mundial. En los ltimos aos, la industria mecnica se ha visto bajo la
influencia determinante de la electrnica, la automtica y las telecomunicaciones,
exigiendo mayor preparacin en el personal, no slo desde el punto de vista de la
operacin de la maquinaria, sino desde el punto de vista del mantenimiento industrial.
La realidad industrial, matizada por la enorme necesidad de explotar eficaz y
eficientemente la maquinaria instalada y elevar a niveles superiores la actividad del
mantenimiento. No remediamos nada con grandes soluciones que presuponen diseos,
innovaciones, y tecnologas de recuperacin, si no mantenemos con una alta
disponibilidad nuestra industria.
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO I: INTRODUCCIN AL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Email:[email protected] 4Arturo Gamarra Chinchay
Es decir, la Industria tiene que distinguirse por una correcta explotacin y un
mantenimiento eficaz. En otras palabras, la operacin correcta y el mantenimiento
oportuno constituyen vas decisivas para cuidar lo que se tiene.
El siguiente paso en la tecnologa de mantenimiento fue la llegada del mantenimiento
predictivo, basado en la determinacin del estado de la mquina en operacin: La tcnica
est basada en el hecho que la mayora de las partes de la mquina darn un tipo de aviso
antes de que fallen. Para percibir los sntomas con que la mquina nos est advirtiendo
requiere varias pruebas no destructivas, tal como anlisis de aceite, anlisis de desgaste
de partculas, anlisis de vibraciones y medicin de temperaturas.
El uso de estas tcnicas, para determinar el estado de la mquina dar como resultado un
mantenimiento mucho ms eficiente, en comparacin con los tipos de mantenimiento
anteriores.
El mantenimiento predictivo permite que la gerencia de la planta tenga el control de las
mquinas y de los programas de mantenimiento y no al revs. En una planta donde se usa
el mantenimiento predictivo el estado general de las mquinas esta conocido en cualquier
momento y una planificacin ms precisa ser posible.
El mantenimiento predictivo usa varias disciplinas. La ms importante de estas es el
anlisis peridico de vibraciones. Se ha demostrado varias veces que de todas las pruebas
no destructivas, que se pueden llevar a cabo en una mquina, la firma de vibraciones
proporciona la cantidad de informacin ms importante acerca de su funcionamiento
interno.
En algunas mquinas que podran afectar de manera adversa las operaciones de la planta
si llegaran a fallar, se puede instalar un monitor de vibracin continuo. En este monitor,
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Email:[email protected] 5Arturo Gamarra Chinchay
una alarma se prender cuando el nivel de vibraciones rebasa un valor predeterminado.
De esta manera se evitan fallas que progresan rpidamente, y causan un paro catastrfico.
La mayora del equipo moderno, accionado por turbinas se vigila de esta manera.
El anlisis de aceite y el anlisis de partculas de desgaste son partes importantes de los
programas predictivos modernos, especialmente en equipo crtico o muy caro.
La termografa es la medicin de temperaturas de superficie por deteccin infrarroja. Es
muy til en la deteccin de problemas en interruptores y reas de acceso difcil.
Anlisis de la firma de motor es otra tcnica muy til que permite detectar barras de rotor
agrietadas o rotas, con el motor en operacin.
La prueba de sobretensin de los estatores de motor se usa para detectar una falla
incipiente en el aislamiento elctrico.
El mantenimiento predictivo frente a otros tipos de mantenimiento.
En todas las instalaciones y plantas industriales donde existe maquinaria de produccin
con elementos dotados de movimiento rotativo o alternativo, se hace necesario efectuar
un mantenimiento de estas mquinas para conservarlas en correcto estado de servicio y
garantizar la seguridad y fiabilidad de la planta. Este mantenimiento puede ser ms o
menos sofisticado, dependiendo de la naturaleza e importancia de las mquinas que se
consideren, agrupadas en varios estados que van desde el ms simple, hasta el ms
complejo. Para formarse un mejor criterio de lo que significa y aporta el mantenimiento
predictivo ser comparado con su antecesor: el mantenimiento preventivo.
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO I: INTRODUCCIN AL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Email:[email protected] 6Arturo Gamarra Chinchay
POR QU ENTONCES PREDICTIVO ANTES QUE PREVENTIVO?
En primer lugar, suele ser difcil determinar la vida til de componentes. Para fijar una
estrategia PREVENTIVA, es un requisito ineludible del Mantenimiento centrado en
Confiabilidad, determinar que a) existe una vida til y b) la conocemos. La historia nos
ayuda poco, ya que cunto ms importantes sean las consecuencias de los fallos, menos
informacin estadstica vlida tendremos sobre su ocurrencia, ya que ALGO estaremos
haciendo histricamente para prevenirlo, con lo cual la estadstica NO ser de grandes
nmeros NI ser representativa de la REALIDAD (Realidad = cul es la vida til si lo
dejamos fallar?).
Admitiendo los casos en que s encontramos una vida til conocida y dems requisitos
que hacen que sea tcnicamente factible y merezca la pena como nos impone la
utilizacin correcta de RCM, ocurre que en la prctica restauraremos o reemplazaremos
componentes que eventualmente sobreviviran un tiempo ms. Este tiempo puede
fluctuar entre un 10% y hasta un 30%: es decir que por DECISIN limitamos la vida til
de los componentes sujetos a mantenimiento preventivo. Es necesariamente as, puesto
que de lo contrario nos encontraramos con que a pesar del programa de mantenimiento
preventivo ocurren fallos ms o menos frecuentes por haber llegado tarde a la
restauracin o reemplazo por haber llegado a, o sobrepasado el lmite probable de vida
til, es decir sobre-estimado la vida til del componente. Estamos entre la espada y la
pared. Ntese que del 10 al 30% de sobre-mantenimiento, (digamos 20%), implica un
costo intil de 20% en repuestos y otro tanto en mano de obra y dems costos necesarios
para instalarlos.
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO I: INTRODUCCIN AL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Email:[email protected] 7Arturo Gamarra Chinchay
De encontrarse una accin PREDICTIVA, en cambio, slo se proceder a la
intervencin a condicin de que es necesaria, ahorrando el exceso de repuestos y mano
de obra para su instalacin y al mismo tiempo asegurando que no llegaremos tarde para
la intervencin.
Ms an, la experiencia en la aplicacin del RCM demuestra que los chequeos de fallas
potenciales para la realizacin de mantenimiento predictivo generalmente es MUY
ECONMICA. En efecto, muchos de ellos pueden ser realizados por los mismos
operarios que estn cerca de la mquina de todos modos. Muchas veces utilizando los
sentidos humanos: odo, vista, olfato, tacto. Encontramos casos frecuentes en que elmantenimiento predictivo ES tcnicamente viable, sin embargo NO merece la pena
realizarlo. Es decir que el costo de efectuar la prediccin, ser mayor que el costo de
dejar que la falla ocurra. Entonces NO debe ser realizado SALVO que traiga consigo
otros fallos secundarios cuyas consecuencias sean inadmisibles (por seguridad, medio
ambiente costos operativos).
Exactamente lo mismo puede ocurrir con un mantenimiento preventivo.
En toda industria moderna cada vez tiene ms importancia el mantenimiento predictivo
que junto con el clsico mantenimiento preventivo se aplican para predecir o adelantarse
a la avera y evitar la catstrofe. La gran ventaja del mantenimiento predictivo es que
considera que ambos aspectos, vida de la mquina y salud de las personas, van unidas y
solucionando uno de ellos tambin se soluciona, al menos, en parte, el otro.
Las mquinas, que ya se disean pensando tambin en la seguridad de las personas que
tienen relacin con ellas, con el tiempo se van deteriorando, lo que aumenta la capacidad
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO I: INTRODUCCIN AL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Email:[email protected] 8Arturo Gamarra Chinchay
de riesgo para la salud de las personas que trabajan con ellas.
La misin del mantenimiento preventivo es la de reducir la velocidad del deterioro de la
mquina, retardando la llegada de los niveles de alarma y de peligro que han de
entenderse referidos tanto al aspecto tcnico como humano. Sin embargo, el
mantenimiento predictivo tiene como misin el detectar los estados de alarma y peligro e
incluso determinar la velocidad con que avanza la mquina hacia dichos estados.
El mantenimiento predictivo se fundamenta en el anlisis de las vibraciones, ya que toda
mquina en correcto estado tiene un cierto nivel de vibraciones y ruidos, que se considera
como nivel base caracterstico de esa mquina. Cualquier defecto en una mquinaincluso en fase incipiente, lleva asociado un incremento en el nivel de vibracin
perfectamente detectable mediante la moderna tecnologa de medicin.
Salvo raras excepciones, los problemas mecnicos son causantes de vibracin en las
mquinas; siendo los ms comunes: Desequilibrios; desalineamiento en acoplamientos y
cojinetes; ejes combados; engranajes desgastados, excntricos o daados; cadenas o
correas de transmisin en malas condiciones; rodamiento en mal estado; holguras;
rozamientos; variaciones del par; fuerzas electromagnticas; fuerzas hidrulicas y
resonancias.
El mantenimiento predictivo puede evitar o controlar principalmente los siguientes
riesgos: Vibraciones, ruidos, proyecciones de partes de piezas giratorias, roturas de
piezas.
Estos cinco riesgos configuran el 90 por ciento de los riesgos potenciales contra la
seguridad e higiene de los trabajadores en las mquinas rotativas y el mantenimiento
predictivo tiene como una de sus misiones fundamentales el detectarlos en su fase inicial,
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO I: INTRODUCCIN AL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Email:[email protected] 9Arturo Gamarra Chinchay
vigilar la evolucin de los mismos, determinar el momento en que es necesario intervenir
sobre las mquinas para eliminarlos .
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Ventajas:
Determinacin ptima del tiempo para realizar el mantenimiento
preventivo.
Ejecucin sin interrumpir el funcionamiento normal de equipos e
instalaciones.
Mejora el conocimiento y el control del estado de los equipos.
Desventajas:
Requiere personal mejor formado e instrumentacin de anlisis
costosa.
No es viable una monitorizacin de todos los parmetros funcionales
significativos, por lo que pueden presentarse averas no detectadas por
el programa de vigilancia.
Se pueden presentar averas en el intervalo de tiempo comprendido
entre dos medidas consecutivas.
Aplicaciones
Maquinaria rotativa
Motores elctricos
Equipos estticos
Aparamenta elctrica
Instrumentacin
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO I: INTRODUCCIN AL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Email:[email protected] 10Arturo Gamarra Chinchay
Definicin del mantenimiento predictivo:
El mantenimiento predictivo es una tcnica para pronosticar el punto futuro de falla de un
componente de una maquina, de tal forma que dicho componente pueda reemplazarse,
con base en un plan, justo antes de que falle. As, el tiempo muerto del equipo se
minimiza y el tiempo de vida del componente se maximiza.
CONCLUSIN
Es importante considerar que la productividad de una industria aumentar en la medida
que las fallas en las mquinas disminuyan de una forma sustentable en el tiempo. Para
lograr lo anterior, resulta indispensable contar con la estrategia de mantenimiento ms
apropiada y con personal capacitado tanto en el uso de las tcnicas de anlisis y
diagnstico de fallas implementadas como tambin con conocimiento suficiente sobre las
caractersticas de diseo y funcionamiento de las mquinas. En el presente trabajo se
mencionaron varias de las tcnicas de anlisis utilizadas hoy en da, entre las que se
destaca el anlisis de vibraciones mecnicas, ilustrando con un grafico su alcance as
como la necesidad de usar diferentes indicadores con el fin de llegar a un diagnstico
acertado. Diagnosticado y solucionado los problemas, la vida de las mquinas y su
produccin aumentar y por tanto, los costos de mantenimiento disminuirn.
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO II: TIPOS DE MANTENIMIENTO
Email:[email protected] 11Arturo Gamarra Chinchay
CAPTULO II
TIPOS DE MANTENIMIENTOTradicionalmente, se han distinguido 5 tipos de mantenimiento, que se diferencian entre
s por el carcter de las tareas que incluyen:
Mantenimiento Correctivo: Es el conjunto de tareas destinadas a corregir los defectos
que se van presentando en los distintos equipos y que son comunicados al departamento
de mantenimiento por los usuarios de los mismos.
Mantenimiento Preventivo: Es el
mantenimiento que tiene por misin mantener
un nivel de servicio determinado en los equipos,
programando las intervenciones de sus puntos
vulnerables en el momento ms oportuno. Suele
tener un carcter sistemtico, es decir, se
interviene aunque el equipo no haya dado
ningn sntoma de tener un problema
Mantenimiento Predictivo: Es el que persigue conocer e
informar permanentemente del estado y operatividad de las
instalaciones mediante el conocimiento de los valores de
determinadas variables, representativas de tal estado y
operatividad. Para aplicar este mantenimiento, es necesario
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO II: TIPOS DE MANTENIMIENTO
Email:[email protected] 12Arturo Gamarra Chinchay
identificar variables fsicas (temperatura, vibracin, consumo de energa, etc.) cuya
variacin sea indicativa de
problemas que puedan estar apareciendo en el equipo. Es el tipo de mantenimiento mstecnolgico, pues requiere de medios tcnicos avanzados, y en ocasiones, de fuertes
conocimientos matemticos, fsicos y/o tcnicos.
Mantenimiento Cero Horas (Overhaul): Es el conjunto de tareas cuyo objetivo es
revisar los equipos a intervalos programados bien antes de que aparezca ningn fallo,
bien cuando la fiabilidad del equipo ha disminuido apreciablemente de manera que
resulta arriesgado hacer previsiones sobre su capacidad productiva. Dicha revisin
consiste en dejar el equipo a Cero horas de funcionamiento, es decir, como si el equipo
fuera nuevo. En estas revisiones se sustituyen o se reparan todos los elementos sometidos
a desgaste. Se pretende asegurar, con gran probabilidad un tiempo de buen
funcionamiento fijado de antemano.
Mantenimiento En Uso: es el mantenimiento bsico de un equipo realizado por los
usuarios del mismo. Consiste en una serie de tareas elementales (tomas de datos,
inspecciones visuales, limpieza, lubricacin, reapriete de tornillos) para las que no es
necesario una gran formacin, sino tal solo un entrenamiento breve. Este tipo de
mantenimiento es la base del TPM (Total Productive Maintenance, Mantenimiento
Productivo Total).
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO II: TIPOS DE MANTENIMIENTO
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LA DIFICULTAD PARA ENCONTRAR UNA APLICACIN PRCTICA A LOS
TIPOS DE MANTENIMIENTO
Esta divisin de Tipos de Mantenimiento presenta el inconveniente de cada equipo
necesita una mezcla de cada uno de esos tipos, de manera que no podemos pensar en
aplicar uno solo de ellos a un equipo en particular.
As, en un motor determinado nos ocuparemos de su lubricacin (mantenimiento
preventivo peridico), si lo requiere, mediremos sus vibraciones o sus temperaturas
(mantenimiento predictivo), quizs le hagamos una puesta a punto anual (puesta a cero) y
repararemos las averas que vayan surgiendo (mantenimiento correctivo). La mezcla ms
idnea de todos estos tipos de mantenimiento nos la dictarn estrictas razones ligadas al
coste de las prdidas de produccin en una parada de ese equipo, al coste de reparacin,
al impacto ambiental, a la seguridad y a la calidad del producto o servicio, entre otras.
El inconveniente, pues, de la divisin anterior es que no es capaz de dar una respuesta
clara a esta pregunta:
Cul es el mantenimiento que debo aplicar a cada uno de los equipos que componen
una planta concreta?
Para dar respuesta a esta pregunta, es conveniente definir el concepto de Modelo de
Mantenimiento. Un Modelo de Mantenimiento es una mezcla de los anteriores tipos de
mantenimiento en unas proporciones determinadas, y que responde adecuadamente a las
necesidades de un equipo concreto. Podemos pensar que cada equipo necesitar una
mezcla distinta de los diferentes tipos de mantenimiento, una mezcla determinada de
tareas, de manera que los modelos de mantenimiento posibles sern tantos como equipos
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puedan existir. Pero esto no es del todo correcto. Pueden identificarse claramente 4 de
estas mezclas, complementadas con otros dos tipos de tareas adicionales, segn veremos
ms adelante.
MODELOS DE MANTENIMIENTO
Cada uno de los modelos que se exponen a continuacin incluye varios de los tipos
anteriores de mantenimiento, en la proporcin que se indica. Adems, todos ellos
incluyen dos actividades: inspecciones visuales y lubricacin. Esto es as porque est
demostrado que la realizacin de estas dos tareas en cualquier equipo es rentable. Incluso
en el modelo ms sencillo (Modelo Correctivo), en el que prcticamente abandonamos el
equipo a su suerte y no nos ocupamos de l hasta que nos se produce una avera, es
conveniente observarlo al menos una vez al mes, y lubricarlo con productos adecuados a
sus caractersticas. Las inspecciones visuales prcticamente no cuestan dinero (estas
inspecciones estarn incluidas en unas gamas en las que tendremos que observar otros
equipos cercanos, por lo que no significar
que tengamos que destinar recursos
expresamente para esa funcin). Esta
inspeccin nos permitir detectar averas
de manera precoz, y su resolucin
generalmente ser ms barata cuanto antes
detectemos el problema. La lubricacin siempre es rentable. Aunque s representa un
coste (lubricante y la mano de obra de aplicarlo), en general es tan bajo que est
sobradamente justificado, ya que una avera por una falta de lubricacin implicar
siempre un gasto mayor que la aplicacin del lubricante correspondiente.
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Hecha esta puntualizacin, podemos definir ya los diversos modelos de mantenimiento
posibles.
A. MODELO CORRECTIVO
Este modelo es el ms bsico, e incluye, adems de las inspecciones visuales y la
lubricacin mencionadas anteriormente, la reparacin de averas que surjan. Es aplicable,
como veremos, a equipos con el ms bajo nivel de criticidad, cuyas averas no suponen
ningn problema, ni econmico ni tcnico. En este tipo de equipos no es rentable dedicar
mayores recursos ni esfuerzos
B. MODELO CONDICIONAL
Incluye las actividades del modelo anterior, y adems, la realizacin de una serie de
pruebas o ensayos, que condicionarn una actuacin posterior. Si tras las pruebas
descubrimos una anomala, programaremos una intervencin; si por el contrario, todo es
correcto, no actuaremos sobre el equipo.
Este modelo de mantenimiento es vlido en aquellos equipos de poco uso, o equipos que
a pesar de ser importantes en el sistema productivo su probabilidad de fallo es baja.
C. MODELO SISTEMTICO
Este modelo incluye un conjunto de tareas que realizaremos sin importarnos cual es la
condicin del equipo; realizaremos, adems, algunas mediciones y pruebas para decidir si
realizamos otras tareas de mayor envergadura; y por ultimo, resolveremos las averas que
surjan. Es un modelo de gran aplicacin en equipos de disponibilidad media, de cierta
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importancia en el sistema productivo y cuyas averas causan algunos trastornos. Es
importante sealar que un equipo sujeto a un modelo de mantenimiento sistemtico no
tiene por qu tener todas sus tareas con una periodicidad fija. Simplemente, un equipo
con este modelo de mantenimiento puede tener tareas sistemticas, que se realicen sin
importar el tiempo que lleva funcionando o el estado de los elementos sobre los que se
trabaja. Es la principal diferencia con los dos modelos anteriores, en los que para realizar
una tarea debe presentarse algn sntoma de fallo.
Un ejemplo de equipo sujeto a este modelo de mantenimiento es un reactor discontinuo,
en el que las materias que deben reaccionar se introducen de una sola vez, tiene lugar la
reaccin, y posteriormente se extrae el producto de la reaccin, antes de realizar una
nueva carga. Independientemente de que este reactor est duplicado o no, cuando est en
operacin debe ser fiable, por lo que se justifica realizar una serie de tareas con
independencia de que hayan presentado algn sntoma de fallo.
Otros ejemplos:
- El tren de aterrizaje de un avin
- El motor de un avin
D. MODELO DE MANTENIMIENTO DE ALTA DISPONIBILIDAD
Es el modelo ms exigente y exhaustivo de todos. Se aplica en aquellos equipos que bajo
ningn concepto pueden sufrir una avera o un mal funcionamiento. Son equipos a los
que se exige, adems, unos niveles de disponibilidad altsimos, por encima del 90%. La
razn de un nivel tan alto de disponibilidad es en general el alto coste en produccin que
tiene una avera. Con una exigencia tan alta, no hay tiempo para el mantenimiento que
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requiera parada del equipo (correctivo, preventivo sistemtico). Para mantener estos
equipos es necesario emplear tcnicas de mantenimiento predictivo, que nos permitan
conocer el estado del equipo con l en marcha, y a paradas programadas, que supondrn
una revisin general completa, con una frecuencia generalmente anual o superior. En esta
revisin se sustituyen, en general, todas aquellas piezas sometidas a desgaste o con
probabilidad de fallo a lo largo del ao (piezas con una vida inferior a dos aos). Estas
revisiones se preparan con gran antelacin, y no tiene porqu ser exactamente iguales ao
tras ao. Como quiera que en este modelo no se incluye el mantenimiento correctivo, es
decir, el objetivo que se busca en este equipo es CERO AVERAS, en general no haytiempo para subsanar convenientemente las incidencias que ocurren, siendo conveniente
en muchos casos realizar reparaciones rpidas provisionales que permitan mantener el
equipo en marcha hasta la prxima revisin general. Por tanto, la Puesta a Cero anual
debe incluir la resolucin de todas aquellas reparaciones provisionales que hayan tenido
que efectuarse a lo largo del ao.
Algunos ejemplos de este modelo de mantenimiento pueden ser los siguientes:
- Turbinas de produccin de energa elctrica
- Hornos de elevada temperatura, en los que una intervencin supone enfriar y volver a
calentar el horno, con el consiguiente gasto energtico y con las prdidas de produccin
que trae asociado
- Equipos rotativos que trabajan de forma continua
- Depsitos reactores o tanques de reaccin no duplicados, que sean la base de la
produccin y que deban mantenerse en funcionamiento el mximo nmero de horas
posible.
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4. OTRAS CONSIDERACIONES
En el diseo del Plan de Mantenimiento, deben tenerse en cuenta dos consideraciones
muy importantes que afectan a algunos equipos en particular. En primer lugar, algunos
equipos estn sometidos a normativas legales que regulan su mantenimiento, obligando a
que se realicen en ellos determinadas actividades con una periodicidad establecida.
En segundo lugar, algunas de las actividades de mantenimiento no podemos realizarlas
con el equipo habitual de mantenimiento (sea propio o contratado) pues se requiere de
conocimientos y/o medios especficos que solo estn en manos del fabricante,
distribuidor o de un especialista en el equipo.Estos dos aspectos deben ser valorados cuando tratamos de determinar el modelo de
mantenimiento que debemos aplicar a un equipo.
A. MANTENIMIENTO LEGAL
Algunos equipos estn sometidos a normativas o a regulaciones por parte de la
Administracin. Sobre todo, son equipos que entraan riesgos para las personas o para el
entorno. La Administracin exige la realizacin de una serie de tareas, pruebas e
inspecciones, e incluso algunas de ellas deben ser realizadas por empresas debidamente
autorizadas para llevarlas a cabo. Estas tareas deben necesariamente incorporarse al Plan
de Mantenimiento del equipo, sea cual sea el modelo que se decida aplicarle.
Algunos de los equipos sometidos a este tipo de mantenimiento son los siguientes:
- Equipos y aparatos a presin
- Instalaciones de Alta y Media Tensin
- Torres de Refrigeracin
- Determinados medios de elevacin, de cargas o de personas
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- Vehculos
- Instalaciones contraincendios
- Tanques de almacenamiento de determinados productos qumicos
B. MANTENIMIENTO SUBCONTRATADO A UN ESPECIALISTA
Cuando hablamos de un especialista, nos referimos a un individuo o empresa
especializada en un equipo concreto. El especialista puede ser el fabricante del equipo, el
servicio tcnico del importador, o una empresa que se ha especializado en un tipo
concreto de intervenciones. Como hemos dicho, debemos recurrir al especialista cuando:-No tenemos conocimientos suficientes
-No tenemos los medios necesarios
Si se dan estas circunstancias, algunas o todas las tareas de mantenimiento deberemos
subcontratarlas a empresas especializadas.
El mantenimiento subcontratado a un especialista es en general la alternativa ms cara,
pues la empresa que lo ofrece es consciente de que no compite. Los precios no son
precios de mercado, sino precios de monopolio. Debe tratar de evitarse en la medida de lo
posible, por el encarecimiento y por la dependencia externa que supone. La forma ms
razonable de evitarlo consiste en desarrollar un Plan de Formacin que incluya
entrenamiento especfico en aquellos equipos de los que no se poseen conocimientos
suficientes, adquiriendo adems los medios tcnicos necesarios.
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Una parte importante de las tareas de mantenimiento de una planta de industrial
corresponden a mantenimiento condicional o predictivo. Es decir, se chequea el equipo ola instalacin, se realizan anlisis, mediciones, tomas de datos e incluso simples
observaciones visuales, y si se encuentra algo anormal, o la evolucin de un parmetro no
es la adecuada, se acta. En ciertas plantas industriales adquieren cierta relevancia por el
alto coste de una parada imprevista, y por la necesidad de algunas de ellas de funcionar el
mximo nmero de horas posible.
1. EL MANTENIMIENTO SISTEMTICO FRENTE A LAS TCNICAS
PREDICTIVAS
Un error fundamental que es necesario poner de manifiesto es que las famosas curvas de
probabilidad de fallo vs tiempo de funcionamiento no se corresponden con las tan
conocidas curvas de baera. En estas curvas se reconocan tres zonas:
- Zona inicial, de baja fiabilidad, por averas infantiles
- Zona de fiabilidad estable, o zona de madurez del equipo
- Zona final, nuevamente de baja fiabilidad, o zona de envejecimiento.
Como se daba por cierta esta curva para cualquier equipo, se supona que transcurrido un
tiempo (la vida til del equipo), ste alcanzara su etapa de envejecimiento, en el que la
fiabilidad disminuira mucho, y por tanto, la probabilidad de fallo aumentara en igual
proporcin. De esta manera, para alargar la vida til del equipo y mantener controlada su
probabilidad de fallo era conveniente realizar una serie de tareas en la zona de
envejecimiento, algo parecido a un lifting, para que la fiabilidad aumentara.
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La estadstica ha demostrado que, tras estudiar el comportamiento de los equipos en una
planta industrial, el ciclo de vida de la mayora de los equipos no se corresponde
nicamente con la curva de baera, sino que se diferencian 6 tipos de curvas:
Curiosamente, la mayor parte de los equipos no se comportan siguiendo la curva A o
curva de baera. Los equipos complejos se comportan siguiendo el modelo E, en el que
la probabilidad de fallo es constante a lo largo de su vida, y el modelo F. Hay que sealar
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que segn estudios realizados en aviacin civil, la probabilidad de fallo del 68% de las
piezas de un avin responde
2. ES EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO ALGO REALMENTE UTIL Y
PRCTICO?
Pero es el mantenimiento predictivo es una elucubracin mental o realmente tiene
alguna aplicacin prctica en un entorno industrial real? Probablemente, quien as lo
plantea est pensando nicamente en el anlisis de vibraciones. El precio de los equipos,
la baja preparacin de muchos tcnicos, las dificultades de formacin y lo complicadoque resulta el anlisis de los resultados a la hora de tomar decisiones basadas en stos,
han creado una mala fama a dicha tcnica, que ha lastrado la imagen del mantenimiento
predictivo.
Y no es que el anlisis de vibraciones no sea una tcnica soberbia sobre el papel.
Simplemente, es que es complicada. Son tantas variables las que hay que tener en cuenta
que hay que ser un gran experto para sacar conclusiones vlidas, conclusiones fiables,
que por ejemplo nos hagan tomar la decisin de abrir una mquina cara y cambiar sus
rodamientos, o alinear, o rectificar un eje.
Pero el mantenimiento predictivo es nicamente anlisis de vibraciones? Por supuesto
que no. No es lo mismo cuestionarse el anlisis de vibraciones como tcnica fiable que el
mantenimiento predictivo en general.
Recordemos que el alma del mantenimiento predictivo es, precisamente, la prediccin. Se
basa en tratar de predecir el estado de una mquina relacionndolo con una variable fsica
de fcil medicin. Por tanto, parece que el mantenimiento predictivo no es slo el anlisis
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de vibraciones. Y qu variables fsicas podemos relacionar con el desgaste? Muchas: la
temperatura, la presin, la composicin fisico-quimica de un aceite de lubricacin. Hasta
el aspecto fsico de una mquina puede relacionarse con su estado.
As, tomar lectura de la presin de descarga de una bomba, y ver su evolucin en el
tiempo nos puede dar una idea del estado de sta (posibles obstrucciones en la admisin,
estado del rodete). Tomar la temperatura de los rodamientos de un motor diariamente es
tambin mantenimiento predictivo, por ejemplo.
Pueden establecerse en dos categoras relacionadas con las tareas de mantenimiento
predictivo: las fciles y las menos fciles. Dentro de las fciles estara las inspeccionesvisuales de los equipos, las tomas de datos con instrumentacin instalada de forma
permanente (termmetros, manmetros, caudalmetros, medidas de desplazamiento o
vibracin, etc). Dentro de las menos fciles yo destacara cuatro tcnicas: las boroscopias,
los anlisis de vibraciones, las termografas y los anlisis de aceite.
Es evidente que las primeras son de tan fcil implementacin, de tan bajo coste y tan
evidentemente tiles que responden al ttulo del tema propuesto por Chema de forma
incontestable: desde luego que tienen posibilidades reales de aplicacin.
Las segundas requieren de equipos ms sofisticados y de conocimientos algo ms
avanzados.
Las boroscopias requieren del manejo de un equipo ptico sencillo. Requieren algo ms
de formacin sobre lo que se espera observar. Parece obvio que introducir una pequea
cmara o lente en el interior de un gran motor de combustin para observar el estado de
las camisas es ms til que abrir el motor. Si hablamos de turbinas de gas o de vapor,
todava es mucho ms obvio.
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Sobre los anlisis de aceites, necesitan de un laboratorio bien equipado, y de qumicos
que interpreten sus resultados. Pero este es un servicio que suele prestar de forma gratuita
el suministrador de aceite Desde luego, son juez y parte, y pueden recomendarnos la
sustitucin del aceite sin que haya llegado el momento. Pero con un mnimo de formacin
podemos interpretar los resultados del laboratorio de forma independiente, y usar al
suministrador no para seguir sus recomendaciones, sino para interpretar nosotros mismos
los resultados
Sobre termografas y mediciones termomtricas, los equipos han bajado mucho de precio.
Por menos de 5.000 euros pueden adquirirse ya cmaras termogrficas de excelentesprestaciones. Y la interpretacin de los resultados es francamente sencilla.
Y sobre la tcnica estrella del mantenimiento predictivo, el anlisis de vibraciones, ya
hemos hablado del alto precio de los equipos y de la dificultad de la interpretacin de los
resultados.
Muchos responsables de mantenimiento se plantean estas predictivas como trabajos a
subcontratar, para realizarlas una vez al trimestre, o incluso una vez al ao y que se
eliminan en cuanto se plantea una reduccin de gastos. Quizs se olviden de que tan
importante como el valor absoluto es la evolucin del valor, de la variable fsica medida.
Y que cuanto antes se detecte el problema mejor podremos programar la intervencin o
corregir el problema.
Por tanto, una opinin sensata sobre el mantenimiento predictivo podra ser la siguiente:
Predictivo s, siempre, aplicando las tcnicas ms sencillas posibles, aplicadas por los
tcnicos habituales de la planta de forma constante y analizando constantemente la
evolucin de las variables fsicas medidas. Slo sobre el anlisis de vibraciones hay que
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tener alguna precaucin: s, pero slo si disponemos de buenos equipos, un buen software
y sobre todo un buen tcnico para analizar los resultados. Y claro, no en todas las plantas:
solo aquellas quetengan equipos rotativos grandes y caros (turbinas, motores de
combustin,grandes motores elctricos, etc).
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO III: CONCEPTOS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO
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CAPTULO III
CONCEPTOS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta filosofa se basa en el hecho de que cuando un equipo ha empezado a gastarse, sus
condiciones de operacin, tales como vibracin, temperatura, condicin del aceite,
presin, etc. Empezarn a cambiar; razn por el cual este tipo de mantenimiento propone
un monitoreo frecuente de la condicin del tiempo (monitoreo de condicin),
precisamente para detectar el cambio, analizar la causa del cambio y dar la solucin
correcta "justo antes" de que se produzca la falla catastrfica. Este tipo de
mantenimiento nos genera un costo menor que los anteriores, llegando a $ 7-8/hp/ao.
Por ejemplo: monitorear la condicin del rodamiento para detectar si existe un cambio y
dar la solucin adecuada y precisa.
Sin dudas, el desarrollo de nuevas tecnologas ha marcado sensiblemente la actualidad
industrial mundial. En los ltimos aos, la industria mecnica se ha visto bajo la
influencia determinante de la electrnica, la automtica y las telecomunicaciones,
exigiendo mayor preparacin en el personal, no slo desde el punto de vista de la
operacin de la maquinaria, sino desde el punto de vista del mantenimiento industrial.
La realidad industrial, matizada por la enorme necesidad de explotar eficaz y
eficientemente la maquinaria instalada y elevar a niveles superiores la actividad del
mantenimiento. No remediamos nada con grandes soluciones que presuponen diseos,
innovaciones, y tecnologas de recuperacin, si no mantenemos con una alta
disponibilidad nuestra industria.
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO III: CONCEPTOS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO
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Es decir, la Industria tiene que distinguirse por una correcta explotacin y un
mantenimiento eficaz. En otras palabras, la operacin correcta y el mantenimiento
oportuno constituyen vas decisivas para cuidar lo que se tiene.
Definicin del mantenimiento predictivo:
El mantenimiento predictivo es una tcnica para pronosticar el punto futuro de falla de un
componente de una maquina, de tal forma que dicho componente pueda reemplazarse,
con base en un plan, justo antes de que falle. As, el tiempo muerto del equipo se
minimiza y el tiempo de vida del componente se maximiza.
Organizacin para el mantenimiento predictivo:
Esta tcnica supone la medicin de diversos parmetros que muestren una relacin
predecible con el ciclo de vida del componente. Algunos ejemplos de dichos parmetros
son los siguientes:
Vibracin de cojinetes
Temperatura de las conexiones elctricas
Resistencia del aislamiento de la bobina de un motor
El uso del mantenimiento predictivo consiste en establecer, en primer lugar, una
perspectiva histrica de la relacin entre la variable seleccionada y la vida del
componente. Esto se logra mediante la toma de lecturas (por ejemplo la vibracin de un
cojinete) en intervalos peridicos hasta que el componente falle
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Curva tpica que resulta de graficar la variable (vibracin) contra el tiempo. Como la
curva lo sugiere, debern reemplazarse los cojinetes subsecuentes cuando la vibracin
alcance 1,25 in/seg (31,75 mm/seg). Los fabricantes de instrumentos y software para el
mantenimiento predictivo pueden recomendar rangos y valores para reemplazar los
componentes de la mayora de los equipos, esto hace que el anlisis histrico sea
innecesario en la mayora de las aplicaciones.
Metodologa de las inspecciones:
Una vez determinada la factibilidad y conveniencia de realizar un mantenimiento
predictivo a una mquina o unidad, el paso siguiente es determinar la o las variables
fsicas a controlar que sean indicativas de la condicin de la mquina. El objetivo de esta
parte es revisar en forma detallada las tcnicas comnmente usadas en el monitoreo segn
condicin, de manera que sirvan de gua para su seleccin general. La finalidad del
monitoreo es obtener una indicacin de la condicin (mecnica) o estado de salud de la
mquina, de manera que pueda ser operada y mantenida con seguridad y economa.
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO III: CONCEPTOS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO
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Por monitoreo, se entendi en sus inicios, como la medicin de una variable fsica que se
considera representativa de la condicin de la mquina y su comparacin con valores que
indican si la mquina est en buen estado o deteriorada. Con la actual automatizacin de
estas tcnicas, se ha extendido la acepcin de la palabra monitoreo tambin a la
adquisicin, procesamiento y almacenamiento de datos. De acuerdo a los objetivos que se
pretende alcanzar con el monitoreo de la condicin de una mquina debe distinguirse
entre vigilancia, proteccin, diagnstico y pronstico.
Vigilancia de mquinas. Su objetivo es indicar cundo existe un problema. Debe
distinguir entre condicin buena y mala, y si es mala indicar cun mala es.
Proteccin de mquinas. Su objetivo es evitar fallas catastrficas. Una mquina
est protegida, si cuando los valores que indican su condicin llegan a valores
considerados peligrosos, la mquina se detiene automticamente.
Diagnstico de fallas. Su objetivo es definir cul es el problema especfico.
Pronstico de vida la esperanza a. Su objetivo es estimar cunto tiempo ms podra
funcionar la mquina sin riesgo de una falla catastrfica.
En el ltimo tiempo se ha dado la tendencia a aplicar mantenimiento predictivo o
sintomtico, sea, esto mediante vibroanlisis, anlisis de aceite usado, control de
desgastes, etc.
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO IV: TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO
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CAPTULO IV
TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOHay mucha gente que se plantea la siguiente cuestin: El mantenimiento predictivo es
una elucubracin mental o realmente tiene alguna aplicacin prctica en un entorno
industrial real?
Probablemente, los que esto cuestionan estn pensando en aquello que se le viene a
muchos a la cabeza cuando se habla de predictivo: el anlisis de vibraciones. El precio de
los equipos, la baja preparacin de muchos tcnicos, las dificultades de formacin y lo
complicado que resulta el anlisis de los resultados a la hora de tomar decisiones basadas
en stos, han creado una mala fama a dicha tcnica, que ha lastrado la imagen del
mantenimiento predictivo.
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Por ejemplo, no es que el anlisis de vibraciones no sea una tcnica soberbia sobre el
papel. Simplemente, es que es complicada. Son tantas variables las que hay que tener en
cuenta que hay que ser un gran experto para sacar conclusiones vlidas, conclusiones
fiables, que por ejemplo nos hagan tomar la decisin de abrir una mquina cara y cambiar
sus rodamientos, o alinear, o rectificar un eje.
Pero el mantenimiento predictivo es nicamente anlisis de vibraciones? Por supuesto
que no. No es lo mismo cuestionarse el anlisis de vibraciones como tcnica fiable que el
mantenimiento predictivo en general.
Se podra dividir en dos categoras las tareas de mantenimiento predictivo: las fciles ylas menos fciles. Dentro de las fciles estara las inspecciones visuales de los equipos,
las tomas de datos con instrumentacin instalada de forma permanente (termmetros,
manmetros, caudalmetros, medidas de desplazamiento o vibracin, etc.). Dentro de las
menos fciles se destacaran cuatro tcnicas: las boroscopas, los anlisis de vibraciones,
las termografas y los anlisis de aceite.
Pero muchas empresas se plantean estas tcnicas de mantenimiento predictivo como
tcnicas a subcontratar, para realizarlas una vez al trimestre, o incluso una vez al ao.
Quizs se olviden de que tan importante como el valor absoluto es la evolucin del valor,
de la variable fsica medida. Y que cuanto antes se detecte el problema mejor podremos
programar la intervencin o corregir el problema.
Entonces el mantenimiento predictivo consiste en determinar en todo instante la
condicin tcnica (mecnica y elctrica) real de la mquina examinada, mientras esta se
encuentre en pleno funcionamiento. Tiene como objetivo disminuir las paradas por
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mantenimientos preventivos, y de esta manera minimizar los costos por mantenimiento y
por no produccin.
El mantenimiento predictivo nos ayuda a pronosticar el punto futuro de falla de un
componente de una maquina, de tal forma que dicho componente pueda reemplazarse,
con base en un plan, justo antes de que falle. As, el tiempo muerto del equipo se
minimiza y el tiempo de vida del componente se maximiza.
La implementacin de este tipo de mtodos requiere de inversin en equipos, en
instrumentos, y en contratacin de personal calificado.
VENTAJAS MS IMPORTANTES DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Las fallas se detectan en sus etapas iniciales por lo que se cuenta con suficiente
tiempo para hacer la planeacin y la programacin de las acciones correctivas
(mantenimiento correctivo) en paros programados y bajo condiciones controladas
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que minimicen los tiempos muertos y el efecto negativo sobre la produccin y que
adems garanticen una mejor calidad de reparaciones.
Optimiza la gestin del personal de mantenimiento.
La verificacin del estado de la maquinaria, tanto realizada de forma peridica
como de forma accidental, permite confeccionar un archivo histrico del
comportamiento mecnico.
Toma de decisiones sobre la parada de una lnea de mquinas en momentos
crticos.
Las tcnicas de deteccin del mantenimiento predictivo son en su mayor parte
tcnicas "on-condition" que significa que las inspecciones se pueden realizar con
la maquinaria en operacin a su velocidad mxima.
Permite el anlisis estadstico del sistema.
Confeccin de formas internas de funcionamiento o compra de nuevos equipos.
TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO
El requisito para que se pueda aplicar una tcnica predictiva es que la falla incipiente
genere seales o sntomas de su existencia, tales como: alta temperatura, ruido,
ultrasonido, vibracin, partculas de desgaste, alto amperaje, etc.
Las tcnicas para deteccin de fallas y defectos en maquinaria varan desde la utilizacin
de los sentidos humanos (odo, vista, tacto y olfato), necesitamos entonces cuantificar
estos datos y a partir de estos parmetros podremos supervisar el estado de las mquinas
de una planta industrial.
La utilizacin de estos datos para el control de procesos y de control de calidad, el uso de
herramientas estadsticas se dan en estas tcnicas predictivas.
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO IV: TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO
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Categoras de tcnicas
Monitoreo Dinmico.
Anlisis de Vibraciones
Emisin acstica
Monitoreo de Partculas
Ferrografa
Monitoreo en lnea de aceite.
Detectores magnticos.
Procedimiento espectrogrfico de anlisis de aceite.
Papeles para anlisis de aceite.
Monitoreo Qumico.
Anlisis de lubricantes
Emisiones ambientales.
Cromatografa
Monitoreo Fsico
Tintas. Inspeccin magntica
Inspeccin ultrasnica.
Anlisis de motores
Pruebas de performance.
Monitoreo de Temperatura
Termografa
Monitoreo Elctrico
Motor testing.
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Empezando de lo ms simple encontramos inspecciones visuales y lectura de indicadores.
Las inspecciones visuales consisten en la observacin del equipo, tratando de identificar
posibles problemas detectables a simple vista. Los problemas habituales suelen ser:
ruidos anormales, vibraciones extraas y fugas de aire, agua o aceite, comprobacin del
estado de pintura y observacin de signos de corrosin.
La lectura de indicadores consiste en la anotacin de los diferentes parmetros que se
miden en continuo en los equipos, para compararlos con su rango normal. Fuera de ese
rango normal, el equipo tiene un fallo.
Estas inspecciones y lecturas, por su sencillez y economa, es conveniente que seanrealizadas a diario, incluso varias veces al da, y que abarquen al mayor nmero de
equipos posible. Suele llevarlas a cabo el personal de operacin, lo que adems les
permite conocer de forma continua el estado de la planta.
Estas inspecciones son adems la base de la implantacin del Mantenimiento Productivo
Total, o TPM.
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TCNICAS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVOCAPTULO V: VIBRACIONES MECNICAS
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CAPTULO V
VIBRACIONES MECNICASHoy en da, uno de los puntos importantes a considerar en el buen funcionamiento de los
procesos industriales esta basado entre otras cosas en reglas, procedimientos o
metodologas de mantenimiento, en especial uno conocido como mantenimiento
predictivo, ya que permite saber el estado actual y futuro de una maquinaria o de sus
elementos; el anlisis de vibraciones de maquinaria es una de las metodologas
ampliamente usadas en el mantenimiento de maquinaria, de tal manera que el estudio de
las vibraciones mecnicas se ha convertido en algo esencial para el estudiante de
ingeniera mecnica ya que le permite comprender, analizar y proponer soluciones sobre
diversa problemtica relacionada con procesos industriales. En este captulo se presentan
los conceptos introductorios de las vibraciones mecnicas como lo es: su historia,
presente, aplicaciones e importancia entre otras cosas.
Objetivo general.
Presentar los fundamentos tericos necesarios para comprender la importancia y la
aplicacin de las vibraciones mecnicas.
Objetivos especficos:Conocer entre otras cosas: a) la historia e importancia de las
vibraciones mecnicas, b) el presente y futuro de las vibraciones, c) la clasificacin de las
vibraciones, d) el procedimiento para la elaboracin de un modelo matemtico.
El Origen de las Vibraciones
Es difcil establecer el origen de la ciencia de las vibraciones mecnicas, ni siquiera
adjudicar a una sola persona el ttulo del padre de la ciencia de las vibraciones ya que a
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travs de la historia grandes cientficos realizaron importantes aportaciones que hicieron
hoy en da del fenmeno de las vibraciones toda una ciencia.
A continuacin se presenta un breve recorrido de algunos personajes de ciencia que
hicieron aportaciones sobre el fenmeno de las vibraciones.
Remontndose en la historia, un personaje celebre de la antigua
Grecia sorprenda con grandes e importantes aportaciones filosficas y
matemticas, sobre todo en el rea de aritmtica; hoy en da todos
conocemos de el gracias a un famoso teorema dado en su honor conocido como el
teorema de Pitgoras. Pitgoras (570 497 A.C.) desarroll la teora de los nmeros y lateora de la msica y de la armona en donde afirmaba la relacin entre estas dos ciencias.
Cuenta la historia que un da pas por una herrera y se qued sorprendido al darse cuenta
de la rtmica regularidad con la que el herrero haca repicar el martillo sobre el yunque;
tal fue su admiracin que llegado a su casa se puso a experimentar, haciendo vibrar varias
agujas del mismo espesor y misma tensin, pero de distinta longitud. De esta manera
pudo concluir que las notas dependan de la frecuencia de vibracin, esto mismo
Pitgoras lo calcul y concluy que la msica no era ms que una relacin matemtica de
las vibraciones medidas segn intervalos.
Por otro lado un importante filsofo e investigador llamado Aristteles
(374-355 A.C.). Trabajo con las leyes del movimiento, escribi el primer
escrito relacionado con la acstica llamado On Acoustic, introdujo el
principio del trabajo virtual
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En el presente siglo uno de los personajes de ciencia ms inquietados por
este fenmeno es conocido como Galileo Galilei (1564-1642). Galileo
encontr la relacin existente entre la longitud de cuerda de un pndulo y
su frecuencia de oscilacin, adems encontr la relacin entre la tensin, longitud y
frecuencia de vibracin de las cuerdas. Se cuenta que cierta vez, mientras observaba
despreocupadamente las oscilaciones de un candelabro en la catedral de Pisa Galileo
Galilei se interes en medir el tiempo de cada oscilacin comparndolo con el nmero de
latidos de su pulso (en esa poca todava no se inventaba los relojes ni los cronmetros).Pudo comprobar, sorprendido, que aun cuando las oscilaciones fueran cada vez menores,
el tiempo de cada oscilacin era siempre el mismo. Al repetir el experimento en su casa,
comprob lo anterior utilizando un pndulo (una piedra atada al extremo de una cuerda),
encontrando adems que el tiempo de la oscilacin dependa de la longitud de la cuerda.
En la dcada de los 40 del siglo XVII existi uno de los grandes
cientficos de la historia llamado Isaac Newton (1642-1727), matemtico
y fsico britnico, considerado uno de los ms grandes cientficos de la
historia, que hizo importantes aportaciones en muchos campos de la ciencia. Sus
descubrimientos y teoras sirvieron de base a la mayor parte de los avances cientficos
desarrollados desde su poca. Newton fue, junto al matemtico alemn Gottfried Wilhelm
Leibniz, uno de los inventores de la rama de las matemticas denominada clculo.
Tambin resolvi cuestiones relativas a la luz y la ptica, formul las leyes del
movimiento y dedujo a partir de ellas la ley de la gravitacin universal. En el campo de
las vibraciones el uso de las leyes de Newton forma un papel importante en el anlisis de
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sistemas y la determinacin de frecuencias de oscilacin. Public su teora en Principios
matemticos de la filosofa natural (1687), obra que marc un punto de inflexin en la
historia de la ciencia, y con la que perdi el temor a publicar sus teoras.
Con la aparicin de la obra de Newton The principia implic a
Newton en un desagradable episodio con otro gran filsofo y fsico
llamado Robert Hooke (1635-1701). En 1687 Hooke afirm que
Newton le haba robado la idea central del libro: que los cuerpos se
atraen recprocamente con una fuerza que vara inversamente al cuadrado de la distancia
entre ellos. Sin embargo, la mayor parte de los historiadores no aceptan los cargos deplagio de Hooke. Sin embargo, este cientfico es reconocido por sus investigaciones en el
campo de la elasticidad. En 1678, el tambin llamado Leonardo Ingls, publico el libro:
Ut Pondus Sic Tensia (como el peso as es la tensin) que representa un primer
enunciado de su conocida ley de la elasticidad.
Ya en una poca reciente Daniel Bernoulli (1700-1782) estudi la forma
de vibrar de algunos cuerpos usando el principio de superposicin de
armnicos. Daniel Bernoulli hizo una estrecha correspondencia con su
amigo Euler en la que trataron temas de la mecnica de los medios
flexibles y elsticos, en particular los problemas de pequeas oscilaciones de cuerdas y
vigas. Particularmente atractiva es la polmica que se abri sobre el tema de la cuerda
musical, no slo entre Euler y Daniel, sino con la incorporacin de un joven gemetra
Jean le Rond DAlembert, quien pronto fue considerado entre los ms prestigiosos
gemetras de Francia en el siglo de las luces. El debate sobre la ecuacin de la cuerda,
sometida a una vibracin en un mismo plano, es importante desde el punto de vista
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matemtico, no slo porque representa el primer anlisis de la solucin de una ecuacin
diferencial en derivadas parciales, sino adems porque la discusin llev al
cuestionamiento de las nociones establecidas de funcin y de representacin de funciones
mediante series trigonomtricas. En particular en las ideas de Daniel estaba el germen de
la teora de representacin en series de Fourier que se estableci en el siglo XIX con los
trabajos de Fourier, Dirichlet, Riemann y otros.
Pero en el siglo XVIII el matemtico francs Joseph Fourier
(1768-1830) vino a realizar una de las aportaciones ms importantes en
el rea de las vibraciones, en 1807 envi un artculo a la Academia deCiencias en Paris; en l presentaba una descripcin matemtica de
problemas relacionados con la conduccin de calor. Pese a que el artculo fue rechazado,
contena ideas que se convertiran en una importante rea de las matemticas llamada en
su honor, el anlisis
de Fourier. Una de las sorprendentes aportaciones del trabajo de Fourier fue que muchas
de las funciones ms conocidas podan expandirse en series de senos y cosenos; de tal
modo que esta aportacin es una de las ms interesantes e importantes en el campo de las
vibraciones mecnicas ya que en base al algoritmo de la serie de Fourier trabajan los
modernos analizadores de vibracin.
DEFINICION DE VIBRACIN
No existe una definicin bien exacta de VIBRACION; ms sin embargo, se pueden
considerar como vibraciones, las variaciones peridicas temporales de diferentes
magnitudes.
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Especficamente, una vibracin mecnica es el movimiento de una pelcula o de un
cuerpo que oscila alrededor de una posicin de equilibrio.
Al intervalo de tiempo necesario para que el sistema efecte un ciclo completo de
movimiento se le llama PERIODO de la vibracin. El nmero de ciclos por unidad de
tiempo define la FRECUENCIA del movimiento y el desplazamiento mximo del sistema
desde su posicin de equilibrio se llama AMPLITUD de la vibracin.
En la definicin de vibracin mecnica se habla de cuerpo y/o sistema ya que si un
cuerpo no tiene la capacidad de vibrar se puede unir a otro y formar un sistema
vibratorio; por ejemplo, en un sistema masa-resorte la masa posee caractersticasenergticas cinticas, y el resorte, caractersticas restauradoras.
Es importante aclarar que para que un sistema vibre es necesario que posea por lo menos
un elemento inercial (energa cintica) y un restaurador (energa potencial). Aunque en
algunos casos los elementos restauradores se generalizan como elementos elsticos,
existen sistemas en las que no existe un elemento elstico y sin embargo pueden vibrar,
por ejemplo el penduleo que se manifiesta como elemento restaurador.
Ahora bien, cuando un cuerpo vibra resulta importante definir la causa de la vibracin, es
decir, si el cuerpo vibra por su condicin natural debido a una perturbacin instantnea y
ajeno a toda excitacin permanente, o bien si se debe a que existen fuerzas perturbadoras
que hacen vibrar al sistema. De aqu la importancia de considerar los tipos de
perturbaciones que hacen vibrar a un sistema. Estas perturbaciones conocidas como
excitaciones pueden clasificarse como: a) Instantnea y b) Permanente.
Una perturbacin del tipo instantnea es aquella que aparece como una perturbacin y
desaparece inmediatamente. Ejemplos de ello: el golpeteo de una placa, el rasgueo de las
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cuerdas de una guitarra, el impulso y deformacin inicial de un sistema masa - resorte, el
impulso generado por el impacto.
Una excitacin de este tipo adems puede aparecer a manera de impulso o a manera de
desplazamiento inicial; por ejemplo, una persona en un columpio puede iniciar el
movimiento si es impulsado desde su posicin de equilibrio o bien si es desplazado desde
su posicin de equilibrio
Una excitacin del tipo permanente siempre esta presente en el movimiento del cuerpo.
Ejemplos: el caminar de una persona sobre un puente peatonal, un rotor desbalanceadocuyo efecto es vibracin por desbalance, el motor de un automvil, un tramo de
retenedores es una excitacin constante para el sistema vibratorio de un automvil, etc.
La Figura 5-1 muestra un panorama prctico de estos los tipos de excitacin en donde un
carro pasa primero por un borde y vibra en su forma natural producto de esta excitacin
instantnea, posteriormente pasa por un conjunto de bordes que lo obligan a vibrar siendo
una excitacin permanente.
Como vemos no existe una definicin bien exacta de VIBRACION; ms sin embargo, se
pueden considerar como vibraciones, las variaciones peridicas temporales de diferentes
magnitudes.
Especficamente, una vibracin mecnica es el movimiento de una pelcula o de un
cuerpo que oscila alrededor de una posicin de equilibrio.
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Al intervalo de tiempo necesario para que el sistema efecte un ciclo completo de
movimiento se le llama PERIODO de la vibracin. El nmero de ciclos por unidad de
tiempo define la FRECUENCIA del movimiento y el desplazamiento mximo del sistema
desde su posicin de equilibrio se llama AMPLITUD de la vibracin
El estudio de las Vibraciones Mecnicas es una rama de la Mecnica, y por lo tanto de la
Ciencia, que estudia los movimientos oscilatorios de los cuerpos, sistemas y de las
fuerzas asociadas. El inters de de las Vibraciones Mecnicas llega al Mantenimiento
Industrial de la mano del Mantenimiento Preventivo, con el inters de Alerta que
significa un elemento vibrante en una Maquina, y la necesaria prevencin de las fallas
que traen las Vibraciones a medio plazo.
El inters principal para el Mantenimiento deber ser la identificacin de las amplitudes
predominantes de la Vibraciones detectadas en el elemento o mquina, la determinacin
de las causas de la vibracin, y la correccin del problema que ellas representan. Las
consecuencias de las Vibraciones Mecnicas son el aumento de los esfuerzos y las
tensiones, prdidas de energa, desgaste de materiales, y las ms temidas: daos por fatiga
de los materiales, adems de ruidos molestos en el ambiente laboral, etc
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El aumento permanente de las potencias en mquinas, junto con una disminucin
simultnea de gasto de materiales, y la alta exigencia de calidad y productividad
industrial, hacen que el anlisis dinmico de las vibraciones mecnicas en mquinas e
instalaciones industriales sea cada vez ms exacto.
El Ingeniero debe ser capaz de trabajar sobre vibraciones, calcularlas, medirlas, analizar
el origen de ellas y aplicar correctivos
CAUSAS DE LAS VIBRACIONES MECANICAS
Son muchas, pero bsicamente las vibraciones se encuentran estrechamente relacionadascon tolerancias de mecanizacin, desajustes, movimientos relativos
CONSECUENCIAS DE LAS VIBRACIONES.
La mayor parte de vibraciones en mquinas y estructuras son indeseables porque
aumentan los esfuerzos y las tensiones y por las prdidas de energa que las acompaan.
Adems, son fuente de desgaste de materiales, de daos por fatiga y de movimientos y
ruidos molestos.
"Todo sistema mecnico tiene caractersticas elsticas, de amortiguamiento y de
oposicin al movimiento; unas de mayor o menor grado a otras; pero es debido a que los
sistemas tienen esas caractersticas lo que hace que el sistema vibre cuando es sometido a
una perturbacin".
"Toda perturbacin se puede controlar, siempre y cuando anexemos bloques de control
cuya funcin de transferencia sea igual o invertida a la funcin de transferencia del
sistema".
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"Si la perturbacin tiene una frecuencia igual a la frecuencia natural del sistema, la
amplitud de la respuesta puede exceder la capacidad fsica del mismo, ocasionando su
destruccin".
INFLUENCIA DE LAS VIBRACIONES MECANICAS EN LA OPERATIVIDAD
DE LAS MAQUINAS HERRAMIENTAS
Las vibraciones mecnicas representan un factor de gran influencia en la calidad del
trabajo que se realiza con mquinas herramientas.
La rigidez de los rganos de trabajo y de sus apoyos en la mquina herramienta, se
define como la capacidad del sistema para resistir cargas exteriores, asimilando lasdeformaciones elsticas admisibles sin alterar considerablemente la capacidad de trabajo
del sistema.
TIPOS DE VIBRACIONES.
Vibracin libre:causada por un sistemavibra debido a una excitacin instantnea.
Vibracin forzada: causada por un sistema vibra debida a una excitacin constante las
causas de las vibraciones mecnicas
A continuacin detallamos las razones ms habituales por las que una mquina o
elemento de la misma puede llegar a vibrar.
Vibracin debida al Desequilibrado (maquinaria rotativa).
Vibracin debida a la Falta de Alineamiento (maquinaria rotativa)
Vibracin debida a la Excentricidad (maquinaria rotativa).
Vibracin debida a la Falla de Rodamientos y cojinetes.
Vibracin debida aproblemasde engranajes y correas de Transmisin (holguras, falta de
lubricacin, roces, etc.)
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