Universidad Tecnológica de Querétaro

Universidad
Tecnológica de
Querétaro
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de Querétaro
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Querétaro, c=MX, o=UTEQ,
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Date: 2005.05.09 10:44:22 -05'00'
INDICE.
INTRODUCCIÒN…………………………………………………………......1
I ASPECTOS GENERALES DE LA EMPRESA………………….…….……2
1.1 ANTECEDENTES DE LA EMPRESA………………………………..…..2
1.2 PRODUCTOS………………………………………………………….…..3
PRODUCTOS…………………….….…….……….…………………………4
PRODUCTOS………………...………………………………………………..5
PRODUCTOS………………….………………………………………………6
PRODUCTOS………………………………………………………………….7
PRODUCTOS………………………………………………………………….8
II PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA……………………………………9
2.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………………………………..…9
2.2 OBJETIVOS………………………………………………………………..9
2.3 JUSTIFICACIÒN…………………………………………………………..9
2.4 HIPOTESIS……………………………………………………………….10
III MARCO TEÒRICO…………………………………………………….…11
3.1 ¿QUE ES MANTENIMIENTO?.................................................................11
3.2 TIPOS DE MANTENIMIENTO…….........................................................12
TIPOS DE MANTENIMIENTO………………………………………….13
3.3 INTERCAMBIADORES DE CALOR………………………………...…14
3.4 INTERCAMBIADORES DE CALOR………………………...…………14
3.4.1 INTERCAMBIADORES TIPO ABIERTO……………..……………..15
3.4.2 INTERCAMBIADORES TIPO CERRADO O RECUPERADORES…16
3.4.3 TIPO DE INTERCAMBIADORES…………………………………….16
TIPO DE INTERCAMBIADORES………………………………….…17
3.4.4 INTERCAMBIADORE COMPACTO DE CALOR…………………..18
3.4.5 RADIADORES PARA PLANTAS DE FUERZAS ESPESIALES…...19
3.4.6 OBJETIVO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO…………………..19
1
IV DESARROLLO…………………………………………………………...20
4.1 INTRODUCCIÒN………………………………………………………..20
4.2 ESTADO PREVIO DE LA PRENSA HIDRAÙLICA…………………...20
4.3 REVISIÒN DE TEMPERATURAS………………………………...……21
REVISIÒN DE TEMPERATURAS…………………………………...…22
4.4 ELECCIÒN DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO…………………….23
ELECCIÒN DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO…………………….24
4.5 INSPECCIÒN DE PISTÒNES…………………………………………..25
INSPECCIÒN DE PISTÒNES…………………………………………..26
4.6 ELEMENTOS QUE CONFORMAN UN PISTÒN………………….….27
ELEMENTOS QUE CONFORMAN UN PISTÒN……………………..28
4.6 INSPECCIÒN DE TABLERO ELECTRICO…………………………...29
4.7 HOJA DE INSPECCIÒN………………………………………………..30
4.9 SERVO VÀLVULA………………………………………………….….31
4.10 EQUIPO INSTALADO………………………………………………...32
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÌA
2
INTRODUCCIÓN
La Universidad Tecnológica de Querétaro, tras una serie de estudios de
factibilidad, comienza sus labores docentes en septiembre de 1994, así mismo
da inicio su construcción en el mismo año con una extensión de 25 hectáreas
ubicadas en la colonia san pedrito peñuelas en la ciudad de Querétaro.
La Universidad Tecnológica de Querétaro dentro de su plan de estudios cuenta
con un programa llamado Educación Basada en Competencia (EBC), el cual
permite adquirir los conocimientos prácticos y teóricos que permitirán un buen
desarrollo en el trabajo. Un requisito fundamental para ingresar en este plan de
estudios es acreditar 2 años de experiencia laboral en el área de mantenimiento.
El plan de estudios de esta opción educativa establece para los alumnos que
han acreditado la totalidad de las materias, concluir sus estudios con el diseño
de un proyecto orientado a lograr una mejora en alguno de los procesos de la
empresa u organismo donde prestan sus servicios, en cumplimiento a tal
normatividad este trabajo de reporte final da cuenta de la experiencia de poner
en práctica los fundamentos teóricos y metodológicos contenidos en la
curricular de la carrera de técnico superior universitario en mantenimiento
industrial.
El siguiente reporte está basado en la necesidad de eliminar tiempos muertos
inproductivos en un equipo hidráulico (prensa) debido a las diferentes fallas
que presenta, una de ellas es la sobre temperatura en el aceite, haciendo varios
muestreos se llegó a la conclusión de implementar un sistema de enfriamiento
que consiste en recircular el aceite por medio de una bomba pasando por un
serpentín que tiene asu vez un motor el cual esta suministrando aire fresco, con
esto se trata de eliminar los paros no programados.
3
CAPÌTULO I
LA EMPRESA
4
CAPÍTULO I
ASPECTOS GENERALES DE LA EMPRESA.
1.1 ANTECEDENTES DE LA EMPRESA
New Holland de México, S.A. de C.V. tiene su origen en 1981 mediante la
asociación del Gobierno Federal Mexicano por conducto de Nacional
Financiera, con Ford Moto Company, quienes formaron la empresa “Fábrica de
tractores Agrícolas, S.A. de C.V. “ con una relación accionaría de 60-40.
En 1990, y como resultado de la política de privatización de las empresas
productivas no estratégicas, el Gobierno Federal trasmite el paquete accionario
de su propiedad al grupo QUIMMCO, S.A. de C.V. En el año de 1991 FIAT
adquiere de Ford Motor Company, la empresa New Holland Inc. y da
nacimiento a la empresa New Holland.
En 1993 New Holland y QUIMMCO, S.A. de C.V. reediten los términos de su
asociación en la entonces “Fábrica de Tractores Agrícolas, S.A. de C.V.” y
toman un acuerdo de cambiar la participación accionaría, para pasar de una
relación de 60-40 a una de 50-50 y cambiando la razón social por la de “NEW
HOLLAND DE MÉXICO S.A. DE C.V.”.
En noviembre de 1999 mediante la fusión de Case Corporación y New Holland
se forma el grupo CASE NEW HOLLAND DE MÉXICO S.A. DE C.V.,
componentes e industrial.
5
1.2 PRODUCTOS
TRACTORES SERIE ECONÓMICA
Está diseñada para cumplir ampliamente con la exigencia del campo mexicano,
ofreciendo a los productores, equipos de alta calidad a los mejores precios del
mercado. Van de los 50 a 70 Caballos de Fuerza con sus modalidades de
tracción sencilla, a doble tracción, alto despeje y cañero; 8 velocidades de
avance y 2 velocidades de reversa.
TRACTORES SERIE 10’S GÉNESIS
Estos tractores cuentan con los motores Génesis, los más avanzados
tecnológicamente, con bajo nivel de contaminación y menor consumo de
combustible, dando el mejor rendimiento por caballo de fuerza y presentando
diferentes modelos de tractores que se adaptan a cada necesidad; engranaje
constante, 8 velocidades de avance, 2 velocidades de reversa, diámetro de
disco de 13 plg. Toma de fuerza independiente.
6
Todos los modelos se ofrecen en versión sencilla y doble tracción. Y en
algunos casos en versiones Alto Despeje, Lodero, Low Pro file
TRACTORES GAMA ALTA
Estos tractores brindan gran potencia y eficiencia en grandes extensiones de
terreno. Incluye dos series de tractores, la serie 30 con 160, y 180 H.P. y la
serie 70 con tractores de 170 y 240 HP.
IMPLEMENTOS
Entre los Implementos que produce cuenta principalmente con los que se
mencionan a continuación:
ARADOS NH 800 / MECÁNICO E HIDRÁULICO
El nuevo arado NH 800 de 3 y 4 discos está diseñado para trabajar en todo tipo
de terreno, con profundidades de trabajo de 36 cm. (14”).
7
RASTRAS
Rastra de tiro NH 440 de 28 y 32 discos, rastra semipesado, apta para los
trabajos de labranza primaria y en trabajos de afinación para la labranza
secundaria por sus ángulos de ataque que son variables.
Rastra de tiro NH 400 de 18, 20, 22, 24 y 26 discos, con cuatro diferentes
posiciones de enfrentamiento de los discos, adaptable a cualquier condición de
trabajo. Rastra de levante NH 200 de 18 y 20 discos, con ángulos de ataque
variable que le permiten obtener la penetración deseada. Rastra de levante NH
140 de 18 y 20 discos, con cabezal de enganche ideal para trabajar en lugares
no accesibles al tractor como en el caso de las huertas.
DESVARADORA IAMEX CR 720
Desvaradora Iamex de 1.83 m (72”) de ancho de trabajo, para labores de corte
de malezas, desmenuzamiento de residuos de cosecha, conservación de
pastizales.
8
CROP CHOPER 38
Realiza la función de cortar, picar y cargar el forraje de una sola operación
mediante unas cuchillas articuladas. Esta máquina es jalada por la barra de tiro
y accionada por la toma de fuerza del tractor.
9
MINI CARGADORAS
Los skid steer loaders SUPERBOOM™ de New Holland son las máquinas más
versátiles, seguras y productivas del mercado hoy en día. Estos skid steer
loaders tienen el exclusivo diseño del elevador de elevación vertical que
aumenta la capacidad de elevación, alcance frontal, estabilidad de la máquina y
productividad del operador. Es este diseño lo que convierte al SUPERBOOM
en el líder de la industria. New Holland Construcción ha sido líder en este
mercado durante bastante tiempo, existe una máquina para cada uso, con ocho
modelos como son el Ls 140 que tiene un peso de operación equivalente a 1994
con una capacidad de carga 590 kilogramos.
10
RETRO EXCAVADORAS
Las retro-excavadoras de New Holland Construcción son máquinas de calidad
excepcional construidas específicamente para los sectores industriales y de la
construcción. Han sido fabricadas sobre un chasis extremadamente fuerte para
conseguir resistencia y durabilidad y están diseñadas para ofrecer un
funcionamiento como cargadora y excavadora versátil y altamente productiva.
La lb. 90 turbo tiene una potencia del motor de 110 caballos de fuerza,
dirección hidrostática, capacidad de levante 3760 kilogramos, un peso de
unidad de 6500 kilogramos, una fuerza de rompimiento del cucharón frontal de
6297 kilogramos.
11
CAPÌTULO II
PLANTEAMIENTO
DEL PROBLEMA
12
CAPÍTULO II
2.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En el área de prensas de la empresa, se vio la necesidad de implementar un
sistema de enfriamiento para un equipo hidráulico de una prensa encargada de
hacer dobleces en metal. Lo anterior se contempló por el excesivo
calentamiento de dicho equipo, lo cual ocasionaba paros inesperados y como
consecuencia, pérdidas para la empresa.
Sin este sistema de enfriamiento, la prensa presentaba fallas en las válvulas,
provocando a su vez fugas de aceite, lo que hacía que constantemente se le
realizaran mantenimientos correctivos, que a la larga resultaban más costosos a
la empresa.
2.2 OBJETIVOS
Con el presente proyecto, se espera adecuar un sistema de enfriamiento al
equipo hidráulico de la prensa, que al momento de la asignación del mismo no
existía; con lo que se mejorará el óptimo funcionamiento de dicho equipo.
2.3 JUSTIFICACIÓN
En una empresa de clase mundial como CNH Componentes, es indispensable
que los procesos se realicen con una máxima eficiencia, evitando en lo posible
los paros inesperados y gastos excesivos para la empresa. Por lo anterior, el
equipamiento y mantenimiento adecuado de los equipos es fundamental para
alcanzar las metas de producción en la misma, haciendo los cambios o
instalaciones requeridas para ello. Por lo mismo, esta implantación del sistema
de enfriamiento a la prensa asignada, será de gran beneficio para evitar los
perjuicios generados por el exceso de mantenimientos correctivos.
13
2.4 HIPÓTESIS
El implemento del sistema de enfriamiento propuesto en este proyecto,
permitirá:
9 Que el equipo esté en óptimas condiciones durante su funcionamiento.
9 Reducción de costos por disminución de mantenimientos correctivos.
9 Evitar retrasos en la producción de esta área.
9 Ahorro en la disminución de refacciones.
14
CAPÌTULO III
MARCO TEÒRICO
15
CAPITULO III
MARCO TEÒRICO
3.1 ¿QUÉ ES MANTENIMIENTO?
El mantenimiento históricamente es considerado como un mal necesario dentro
de las organizaciones, esto se refleja en la poca importancia que se le ha dado,
pero debido a que ni las mismas maquinas están exentas de errores o fallas, es
necesario que halla personas dedicadas al mantenimiento de las maquinas para
que estas no fallen.
El mantener las maquinas en condiciones optimas es algo mas que asegurarse
que una maquina funcione, es asegurarse de que opera tan bien que nunca se
avería, que siempre funciona a la velocidad prevista en el diseño, sin pequeñas
paradas o tiempos inactivos que no sean previstos, que produce artículos dentro
de los estándares de calidad.
Por esto mismo se han desarrollado técnicas que puedan evitar tal fin, hay
innumerables pero en general la mayor parte son muy parecidas y solo
mencionaremos las más representativas.
Los tipos de mantenimiento que sé presentan a continuación son referencia del
sistema que se lleva acabo en la empresa, todos enfocados a mantener en
optimas condiciones los equipos que actualmente se encuentran en la empresa
y en general forman parte del sistema.
Cada tipo de mantenimiento ofrece algunas ventajas que dependen del equipo
que se desea mantener en condiciones de operación así como los niveles de
producción a que se tiene programado y de la tecnología del mismo,
16
3.2 TIPOS DE MANTENIMIENTO.
a) Mantenimiento correctivo.
Este tipo de mantenimiento se puede considerar como el mas común dentro de
la mayoría de las organizaciones que no cuentan con acciones metódicas y
sistemáticas para tratar de evitar que la maquina falle, se caracteriza
principalmente por las actividades que solo se presentan cuando una maquina
falla, no existen planes, solo se actúa conforme transcurre el día.
Este realmente no se puede considerar como un mantenimiento, debido a que
no se enfoca al mantener el equipo en forma de ser usado, es muy simple, no se
planea, no se prevé.
Hay una variación del mantenimiento correctivo en el cual cuando sé presenta
una falla esta se arregla de tal forma para que no vuelva ocurrir, es decir se
previene de ese mal.
Para asegurar la rentabilidad de esta técnica y aplicarse a un equipo se debe de
hacer un estudio de distribución de fallas, y cuando estas son muy irregulares,
algunas veces resulta costeable usar este tipo de mantenimiento.
b) Mantenimiento preventivo.
Debido a que cuando sé presenta una avería esta afecta grandemente en los
tiempos de producción, sé pensó adelantarse a la falla de alguna forma para
reducir el índice de fallas que se presentan, para esto se ideo hacer un programa
de actividades basadas en el tiempo aproximado o promedio de algunos
componentes que causaban grandes problemas o los que fallan seguido.
17
El enfoque de un mantenimiento preventivo es adelantarse a la falla mediante
un plan de actividades programadas. Es precisamente aquí donde se presenta la
desventaja de este tipo de mantenimiento, ya que cuando se trata de equipos
muy costosos, y la programación de mantenimientos y cambio de piezas no es
muy acertada a la vida útil de la pieza, se esta desaprovechando vida útil de las
piezas y se traduce en costos muy elevados de mantenimiento.
Se puede considerar como una variación del mantenimiento preventivo al
mantenimiento predictivo, ya que por medio de aparatos especiales se trata de
detectar la vida útil de piezas críticas de una máquina para programar su
repuesto, lo que aumentara el tiempo de uso de la parte y disminuirá el costo
del mantenimiento, aunque esta técnica solo se recomienda para equipos
costosos muy elevados de mantenimiento.
c) Mantenimiento predictivo.
Técnicas de análisis.
•
Vibraciones
que
sirven
para
detectar
el
funcionamiento
de
rodamientos, y partes que tengan movimiento en general.
•
Termografías son aquellas con las que se pueden detectar puntos
calientes causados por una deficiente lubricación etc.
•
Ultrasonido que permite detectar funcionamientos anormales en
algunas máquinas, luego de determinar patrones de sonido propio de la
máquina.
Existen muchas técnicas que pueden ayudar a detectar anormalidades de
funcionamiento en las máquinas, pero las anteriores son las más
representativas.
18
Los mantenimientos mencionados anteriormente, como preventivo, correctivo
eran realizados muy periódicamente en este equipo debido al problema que
presentaba de sobre temperatura, de acuerdo al análisis realizado al equipo se
optó por implementar este sistema de enfriamiento.
3.3 INTERCAMBIADORES DE CALOR
Una de las tantas razones de que los equipos puedan dañarse es por efecto de
las variaciones de temperatura.
A raíz de esto es que se ha podido fabricar distintos equipos especializados
para el intercambio de calor. Estos aparatos sirven para evitar el
sobrecalentamiento de las maquinas y así lograr mantener una temperatura
ideal de trabajo. Por otro lado también hay tipos que fueron construidos para
mantener por debajo de cierta temperatura, ya sea, alimentos, medicinas etc.
3.4 INTERCAMBIADORES DE CALOR
El desarrollo de los intercambiadores es variado y de una amplia gama de
tamaños y tecnología como plantas de potencia de vapor, plantas de
procesamiento químico, calefacción y acondicionamiento de aire de edificios,
refrigeradores domésticos, radiadores de automóviles, radiadores de vehículos
especiales, etc.
En los tipos comunes, tales como intercambiadores de coraza y tubos y los
radiadores de automóvil, la transferencia de calor se realiza fundamentalmente
por conducción y convección desde un fluido caliente a otro frío que está
separado por una pared metálica.
19
En las calderas y los condensadores, es de fundamental importancia la
transferencia de calor por ebullición y condensación.
En ciertos tipos de intercambiadores de calor, como las torres de enfriamiento,
el flujo caliente (es decir, el agua) se enfría mezclándola directamente con el
fluido frío (es decir, el aire) o sea que el agua se enfría por convección y
vaporización al pulverizarla o dejarla caer en una corriente (o tiro) inducida de
aire.
En los radiadores de las aplicaciones especiales, el calor sobrante, transportado
por el líquido refrigerante, es transmitido por convección y conducción a la
superficie de las aletas y de allí por radiación térmica al vacío.
En consecuencia el diseño térmico de los intercambiadores es un área en donde
tienen numerosas aplicaciones los principios de transferencia de calor.
El diseño real de un intercambiador de calor es un problema mucho más
complicado que el análisis de la transferencia de calor porque en la selección
del diseño final juegan un papel muy importante los costos, el peso, el tamaño
y las condiciones económicas.
Así por ejemplo, aunque las consideraciones de costos son muy importantes en
instalaciones grandes, tales como plantas de fuerza y plantas de proceso
químico las consideraciones de peso y de tamaño constituyen el factor
predominante en la selección del diseño en el caso de aplicaciones especiales y
aeronáuticas. Por lo tanto en este trabajo es importante hacer un tratamiento
completo del diseño de intercambiadores de calor.
Para la clasificación de los intercambiadores de calor tenemos tres categorías
importantes:
20
3.4.1 Intercambiadores de tipo abierto:
Como su nombre lo indica, los intercambiadores de calor de tipo abierto son
dispositivos en los que las corrientes de fluido de entrada fluyen hacia una
cámara abierta, y ocurre una mezcla física completa de las corrientes.
Las corrientes caliente y fría que entran por separado a este intercambiador
salen mezcladas en una sola.
El análisis de los intercambiadores de tipo abierto involucra la ley de la
conservación de la masa y la primera ley de la termodinámica; no se necesitan
ecuaciones de relación para el análisis o diseño de este tipo de intercambiador.
3.4.2 Intercambiadores de tipos cerrados o recuperadores:
Los intercambiadores de tipo cerrado son aquellos en los cuales ocurre
transferencia de calor entre dos corrientes fluidas que no se mezclan o que no
tienen contacto entre sí.
Las corrientes de fluido que están involucradas en esa forma están separadas
entre sí por una pared de tubo, o por cualquier otra superficie que por estar
involucrada en el camino de la transferencia de calor.
En consecuencia, la transferencia de calor ocurre por la convección desde el
fluido más cliente a la superficie sólida, por conducción a través del sólido y de
ahí por convección desde la superficie sólida al fluido más frío.
3.4.3 Tipos de Intercambiadores
Los intercambiadores de calor se pueden clasificar basándose en:
•
Clasificación por la distribución de flujo
21
Tenemos cuatro tipos de configuraciones más comunes en la trayectoria del
flujo.
En la distribución de flujo en paralelo, los fluidos caliente y frío, entran por el
mismo extremo del intercambiador, fluyen a través de él en la misma dirección
y salen por el otro extremo.
En la distribución en contracorriente, los fluidos caliente y frío entran por los
extremos opuestos del intercambiador y fluyen en direcciones opuestas.
En la distribución en flujo cruzado de un solo paso, un fluido se desplaza
dentro del intercambiador perpendicularmente a la trayectoria del otro fluido.
En la distribución en flujo cruzado de paso múltiple, un fluido se desplaza
transversalmente en forma alternativa con respecto a la otra corriente de fluido.
•
Clasificación según su aplicación
Para caracterizar los intercambiadores de calor basándose en su aplicación se
utilizan en general términos especiales.
Los términos empleados para los principales tipos son:
Calderas: Las calderas de vapor son unas de las primeras aplicaciones de los
intercambiadores de calor. Con frecuencia se emplea el término generador de
vapor para referirse a las calderas en las que la fuente de calor es una corriente
de un flujo caliente en vez de los productos de la combustión a temperatura
elevada.
Condensadores: Los condensadores se utilizan en aplicaciones tan variadas
como plantas de fuerza de vapor, plantas de proceso químico y plantas
eléctricas nucleares para vehículos espaciales. Los tipos principales son los
condensadores de superficie, los condensadores de chorro y los condensadores
evaporativos.
El tipo más común es el condensador de superficie que tiene la ventaja de que
el condensado sé recircula a la caldera por medio del sistema de alimentación.
Torres de enfriamiento: Las torres de enfriamiento se han utilizado
22
ampliamente para desechar en la atmósfera el calor proveniente de procesos
industriales en vez de hacerlo en el agua de un río, un lago o en el océano.
Los tipos más comunes son las torres de enfriamiento por convección natural y
por convección forzada.
En la torre de enfriamiento por convección natural el agua se pulveriza
directamente en la corriente de aire que se mueve a través de la torre de
enfriamiento por convección térmica. Al caer, las gotas de agua se enfrían tanto
por convección ordinaria como por evaporación.
La plataforma de relleno situada dentro de la torre de enfriamiento reduce la
velocidad media de caída de las gotas y por lo tanto aumenta el tiempo de
exposición de gotas a la corriente de aire en la torre.
Se han construido grandes torres de enfriamiento del tipo de convección
natural de más de 90 m de altura para desechar el calor proveniente de plantas
de fuerza.
En una torre de enfriamiento por convección forzada se pulveriza el agua en
una corriente de aire producida por un ventilador, el cual lo hace circular a
través de la torre.
El ventilador puede estar montado en la parte superior de la torre aspirando así
el aire hacia arriba, o puede estar en la base por fuerza de la torre obligando al
aire a que fluya directamente hacia dentro.
3.4.4 intercambiadores compactos de calor:
La importancia relativa de criterios tales como potencia de bombeo, costo,
peso y tamaño de un intercambiador de calor varía mucho de una instalación a
otra, por lo tanto no es siempre posible generalizar tales criterios con respecto a
la clase de aplicación.
Cuando los intercambiadores se van a emplear en la aviación, en la marina o en
23
vehículos aerospaciales, las consideraciones de peso y tamaño son muy
importantes.
Con el fin de aumentar el rendimiento del intercambiador se fijan aletas a la
superficie de menor coeficiente de transferencia de calor.
Las dimensiones de la matriz del intercambiador así como el tipo, tamaño y
dimensiones apropiadas de las aletas varían con la aplicación específica. Se han
diseñado varios tipos que se han utilizado en numerosas aplicaciones.
3.4.5 Radiadores para plantas de fuerzas especiales:
La remoción del calor sobrante en el condensador de una planta de fuerza que
produce la electricidad para la propulsión, el comando y el equipo de
comunicaciones de un vehículo espacial presenta problemas serios aún en
plantas que generan sólo unos pocos kilovatios de electricidad.
La única forma de disipar el calor sobrante de un vehículo espacial es mediante
la radiación térmica aprovechando la relación de la cuarta potencia entre la
temperatura absoluta de la superficie y el flujo de calor radiante.
Por eso en la operación de algunas plantas de fuerza de vehículos espaciales el
ciclo termodinámico se realiza a temperaturas tan altas que el radiador
permanece al rojo.
3.4.6 Objetivo del sistema de del enfriamiento
9 Reducir la temperatura dentro de rangos seguros de operación para los
diferentes componentes tanto exteriores como interiores.
9 Disminuir el desgaste de las partes.
9 Reducir el calentamiento de los elementos de la maquina que se
mueven unos con respecto a otros.
9 Mantener una temperatura optima para obtener el mejor desempeño del
equipo.
9 Reducir el calentamiento en el aceite.
9 Reducir el desgaste en las válvulas por falta de viscosidad en el aceite.
24
CAPÌTULO IV
DESARROLLO DEL
PROYECTO
25
CAPÌTULO IV
4.1 INTRODUCCIÓN
En el presente capítulo, se describen las actividades realizadas durante la
estadía en CNH Componentes, S.A. de C. V. en el área de Mantenimiento, el
cual consistió en instalar un sistema de enfriamiento a prensa hidráulica.
4.2 ESTADO PREVIO DE LA PRENSA HIDRÁULICA
La prensa hidráulica sobre la cual se hizo la instalación del sistema de
enfriamiento por sus características de diseño no contaba con tal dispositivo; lo
que ocasionaba daños constantes a los orrings y las válvulas por el excesivo
calentamiento durante su funcionamiento, trayendo como consecuencia fallas
en el proceso que realiza esta prensa el cual consiste en dobleces a cualquier
ángulo requerido en las piezas de los componentes como se muestra en la
figura 4.1
fig.4.1 prensa hidráulica.
Por lo anterior, se decidió que instalar el sistema de enfriamiento sería la
solución idónea para resolver este problema, trayendo como beneficios la
reducción de fallas y de consumo de refacciones, lo que generaría además un
importante ahorro de costos para la empresa.
26
4.3 CHEQUEO DE TEMPERATURAS
Antes de hacer cualquier modificación al equipo, se procedió a checar las
temperaturas en cada uno de los componentes de esta prensa (válvulas, tanque
de aceite, bomba y conductos). Dicha actividad se realizó con un pirómetro
digital, el cual nos indicaba si la temperatura se encontraba dentro del rango
normal o si se excedía en ello (más de 85ºC). Durante un turno, se procedió el
mismo chequeo durante tres ocasiones, llevándose un registro de los datos
obtenidos. Como se muestra en la figura 4.2 , 4.3 y 4.4 Los resultados siempre
fueron de sobrecalentamiento, confirmándose lo que ya se sabía para proceder
a implantar la mejora. Cabe mencionar, que esta prensa hidráulica es la única
que carecía de un sistema de enfriamiento, puesto que las otras, por diseño ya
contaban con esta ventaja.
Válvula de
Pre-llenado
Electro
válvula
Válvula
divisora de
flujo
Fig.4.2
En la figura 4.2 se muestran los elementos de la prensa hidráulica a los cuales
se les reviso la temperatura encontrando una temperatura de 80ºc y 85ºc.
27
Revisión de temperaturas en prensa hidráulica chocando puntos específicos en
los cuales se tenía mayor índice de fallas debido a la sobre- temperatura
dañando empaques y o-rings
Válvula
direccional
Válvula de
contrabalance
Fig.4.3
Válvula de
pre-llenado
Deposito
del aceite
(Tanque)
Fig.4.4
28
4.4 ELECCIÓN DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
Se procedió junto con el asesor de la empresa considerando que el sistema de
enfriamiento más adecuado era el intercambiador de calor, aire / fluido, del
cual ya se tenían buenos antecedentes ya que mas de alguna maquinan y de
acuerdo al archivo que se tiene de fallas son las que menos dan problemas, y
trabajan con bastante eficiencia.
Tomando en cuenta lo practico y censillo que es para darle un mantenimiento
o hacerle una reparación mayor al equipo, hablando de reparación mayor es
tener que cambiar la bomba o que se dañe el motor cosa que resultaría sencilla
en todos los aspectos cabe mencionar que para hacer este tipo de reparaciones
estaríamos ablando de unos 15 a 20 años en condiciones normales de trabajo
Cabe mencionar que por diseño de esta maquina, no contaba con un sistema de
enfriamiento el cual es muy necesario en esta parte del mundo ya que según
informes del asesor la prensa hidráulica es de procedencia extranjera la cual
cuando se instalo en la empresa ya había sido trabajada en otro lugar por este
motivo no cuenta con un sistema de enfriamiento.
Una vez seleccionado el sistema de enfriamiento se procedió a buscar el lugar
en la prensa hidráulica en el cual se habría de instalar el equipo, para efectos de
instalación se soldó base del equipo en la parte superior izquierda de la prensa
ya que en ese nivel se encontraba el depósito del aceite.
La conexión eléctrica se hizo del mismo tablero de la maquina por lo cual no
se necesito mas que 4 metros de tubo licua tite, 20 metros de cable calibre 12
Y los conectores para la caja del motor y el tablero eléctrico.
29
A continuación se muestra un sistema de enfriamiento similar al que se instalo
en la empresa, con dimensiones y diagrama, figura 4.5
Fig.4.5
30
4.5 INSPECCIÓN DE PISTONES
Esta fue otra de las actividades realizadas en este proyecto. En la figura
4.5.1podemos observar los elementos más dañados por causa de la alta
temperatura en el aceite, por ejemplo:
9 O-rings
9 Empaques
9 Camisa o alojamiento del vástago.
Este tipo de problema era muy crítico debido a que si tenemos un empaque
dañado este provocará fugas en el cilindro o pistón, trayendo como
consecuencia variaciones de presión y de alturas, y por tanto, variación en
ángulos de la pieza.
PISTÒN IZQUIERDO.
En la figura 4.5.1 se muestra uno de los pistones que se desmontaron para
revisar sus empaques.
Camisa o
alojamiento
del pistón
vástago
Fig.4.5.1
31
PISTÒN DERECHO.
En la figura 4.5.2 se muestra el momento en que se coloca el o-ring en el pistón
para proceder al ensamble del mismo.
Empaque
o-ring
Camisa o
alojamient
o del
pistón
FIG.4.5.2
En esta figura se muestra la labor que se llevo acabo para el ensamble del
pistón, trabajo que se realizo en casi una semana debido a la complejidad y
peligro que representan este tipo de mantenimiento.
32
4.6 ELEMENTOS QUE CONFORMAN UN PISTÒN.
Birlos de
sujeción
del pistón
Vástago
Fig.4.5.3
Empaque
vástago
Fig 4.5.4
33
PARTES DEL PISTÒN EN LAS CUALES LLEVA LOS EMPAQUES Y
O-RINGS QUE SE DAÑAN POR LA SOBRETEMPERATURA.
Alojamiento
del empaque
Fig 4.5.5
Fig.4.5.6
Alojamiento
del o-ring
34
4.7 INSPECCIÓN DE TABLERO ELÉCTRICO
Se procedió también a una inspección del tablero eléctrico, del cual se
muestran sus componentes en la figura 4.5.7 Y 4.5.8
PLC
TRANSFO
RMADOR
DE
CONTROL
CONTROL
DEL
ESCANTI
LLON
FIG.4.5.7
Ahí nos dimos cuenta que éste funcionaba adecuadamente, por lo que habría de
instalarse posteriormente en él el sistema de enfriamiento sin necesidad de
efectuar cambio alguno.
TABLERO
ELECTRICO
DISPLAY
Y
CONTROL
DE
MANDOS
FIG. 4.5.8
35
4.8 HOJA DE INSPECCIÓN
En el momento de estar realizando estas actividades, de manera paralela se
elaboró una hoja de inspección para llevar a cabo un mantenimiento autónomo
en el equipo. En él se mencionan las partes a revisar y la forma de aplicar un
mantenimiento tal que permita su máxima vida útil. El diseño de este formato
se muestra en la figura 4.5.9 Con este documento, el operador que maneje este
equipo podrá registrar cualquier situación anómala que llegara a presentarse,
así como dar cuenta del estado en que encuentra y deja dicho equipo.
MANTENIMIENTO AUTONOMO ( CHECK LIST )
AREA : NUEVOS COMPONENTES
No. FICHA
MAQUINA: PRENSA No.___________
MODELO:
NOMBRE DE QUIEN ELABORO
1er turno
2o turno
3er turno
DIAS
ACTIVIDADES
EJE :
T
1
2
3
4
5
Y
1
CHECAR QUE NO EXISTAN RUIDOS EXTRAÑOS
2
1
CHECAR QUE LAS GUIAS NO ESTEN RESECAS POR FALTA DE LUBRICANTE
2
1
REALIZAR LIMPIEZA EXTERIOR .
2
1
CHECAR QUE NO EXISTAN PARTES. MAL SUJETADAS
2
1
CHECAR QUE NO EXISTAN FUGAS DE ACEITE EN LOS CILINDROS
2
UNIDAD HIDRAULICA
1
CHECAR NIVEL DE ACEITE ( DTE-24) SI ES BAJO AVISAR A MANTTO
2
1
REVISAR QUE NO EXISTAN FUGAS DE ACEITE EN MANGUERAS Y CONEXIONES
2
1
CHECAR QUE NO EXISTAN RUIDOS EXTRAÑOS
2
ESCANTILLÓN
1
CHECAR QUE NO EXISTAN PIEZAS EN LA TRAYECTORIA DE LOS EJES
2
1
CHECAR QUE NO EXISTAN RUIDOS EXTRAÑOS
2
1
CHECAR QUE LAS GUIAS ESTÉN LUBRICADAS
2
1
CHECAR QUE NO HAYA CABLES SUELTOS DONDE SE PUEDA ATORAR EL
2
REVISION GENERAL DE LA MAQUINA.
1
CHECAR QUE LOS VENTILADORES DE TABLEROS FUNCIONEN BIEN.
2
1
REVISAR QUE NO ESTE DAÑADO EL PANEL DE CONTROL
2
1
REVISAR QUE LOS BOTONES DE PARO DE EMERGENCIA FUNCIONEN OK.
2
1
CHECAR QUE LOS DISPLAYS FUNCIONEN CORRECTAMENTE
2
1
CHECAR QUE NO EXISTAN RUIDOS EXTRAÑOS
2
1
REALIZAR LIMPIEZA EXTERIOR DE LA MAQUINA, ASI COMO SU AREA DE TRABAJO.
2
OBSERVACIONES:
NOTA: TODAS LAS FALLAS SE DEBEN REPORTAR EN HOJA ANEXA
FIG. 4.5.9
36
6
7
8
9
10
11
12
DEL
13
14
15
MES
16
17
18
28
29
30
31
4.9 SERVO VALVULA
La función que desempeña la servo válvula, consiste en controlar la distancia
recorrida en ambos pistones, esta distancia es muy importante ya que de esta
depende la variación del ángulo dé las piezas a doblar, esta distancia también
es controlada con un encoder (regleta).
La distancia que los pistones deben de recorrer es la distancia que recorre la
cortina, es decir a qué altura baja, con este ajuste de servo válvula logramos
que ambos pistones recorran la misma distancia al mismo tiempo, con esto
logramos un doblez satisfactorio en toda la cortina
En las siguientes figuras 4.6 Y 4.6.1 observamos la servo válvula, los pistones
y la cortina.
FIG. 4.6
SERVO
VALVULA
DISTANCIA
DEL
PISTON
DISTANCIA
DELA
CORTINA
FIG. 4.6.1
BANDA
DE
AJUSTE
ESCANTILLON
37
4.10 EQUIPO INSTALADO
Una vez concluido el trabajo de instalación, se procedió a hacer una prueba
para detectar el adecuado funcionamiento del equipo. Una vez comprobado
esto, se le notificó al asesor de la empresa la forma en que había quedado el
sistema de enfriamiento. Para ello se muestra la figura 4.6.2 en donde podemos
observar las condiciones en que quedó el equipo y con ello a su vez, la
conclusión de nuestro proyecto.
SITEMA DE
ENFRIAMIEN
TO
ALIMENTACION
ELECTRICA DEL
MOTOR
ENTRADA Y
SALIDA DE
ACEITE
FIG. 4.6.2
La temperatura de la prensa hidráulica como lo mencionamos con anterioridad
era de 80ºc, haciendo varias revisiones en diferentes turnos llegamos a la
conclusión que el sistema de enfriamiento implementado era el adecuado,
bajando la temperatura asta 50ºc
38
CONCLUSIONES
El haber realizado mi proyecto de estadía en CNH Componentes, S.A. de C.V.,
fue una experiencia muy gratificante, ya que con ello llevé a la práctica un
nuevo conocimiento: la instalación de equipos de enfriamiento, un aspecto
innovador en cuanto a mi práctica profesional.
Asimismo, pude aplicar lo aprendido en el aula, durante estos dos años en la
Universidad Tecnológica de Querétaro dentro del sistema EBC, mismo que me
permitió poder seguir mis estudios profesionales sin abandonar mi empleo,
pues justo en él desarrollé este trabajo.
La empresa queda satisfecha con el proyecto aquí mostrado, pues generó
importantes beneficios para el equipo, evitando pérdidas y optimizando el
funcionamiento de la prensa. También se deja para el aprovechamiento del
personal que la opera, la hoja de inspección, con la cual se cotejará el
mantenimiento autónomo a realizar. En lo particular, creo que el aprendizaje y
experiencia obtenidos han sido de provecho para mi superación profesional.
39
BIBLIOGRAFIA
•
James R. Welty Transferencias de Calor Aplicada a la Ingeniería,
Editorial Limusa, primera edición.
•
Editorial McGraw – Hill Termodinámica Aplicada primera edición.
•
Editorial Ediciones URMO, R.M. Helsdon Termodinámica Aplicada
primera edición.
40
41
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