Antología de Mantenimiento de Sistemas Neumáticos | CONALEP San Felipe

CONALEP PLANTEL SAN FELIPE
1
ANTOLOGÍA DE
MANTENIMIENTO DE SISTEMAS
NEUMÁTICOS
RESULTADO DE APRENDIZAJE: 3.1 Y 3.2
PROFESOR RAFAEL GUADALUPE GARCÍA FISCAL
San Felipe Guanajuato
Actividades de trabajo para el periodo del 01 de noviembre al 10 de
diciembre de 2021
Colegio de Educación Profesional Técnica del Estado de Guanajuato
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ANTOLOGÍA DE ESTUDIO
PRESENTACIÓN
Estimado alumno de Conalep plantel San Felipe:
2
Esperando que te encuentres muy bien de salud o en recuperación al igual que tu familia, te
notificamos que en este semestre tendremos 2 modalidades:
• La llamada SINCRÓNICA, para los alumnos que SÍ ENTRAN a clases en línea mediante plataforma
Teams, quienes APLICARÁN CUESTIONARIOS EN LÍNEA y con ello podrán acreditar el semestre,
pero tendrán la posibilidad de aumentar en un 10% su calificación con su asistencia.
• La llamada ASINCRÓNICA, para los alumnos que NO ENTRAN a clases en línea y que llevarán sus
clases exclusivamente a través de las ANTOLOGÍAS Y RESOLUCIÓN DE FORMULARIOS a través de
la plataforma Microsoft Teams o lo indicado por su docente.
Por lo anterior, te pedimos que te coordines con tus docentes para que menciones la modalidad de tu
elección o posibilidades y asimismo mantengas esa comunicación para que puedas resolver todas tus
dudas referentes al colegio.
Finalmente, queremos expresarte que el éxito es de quien mejor se adapta a los cambios, por lo que
el seguir tu proyecto de vida en CONALEP en esta nueva modalidad, te ayudará a conseguir las
herramientas que harán la diferencia en tu vida el día de mañana. ¡SÉ PARTE DEL ÉXITO!
ATENTAMENTE: EQUIPO DE CONALEP PLANTEL SAN FELIPE
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ANTOLOGÍA DE ESTUDIO
ÍNDICE
Introducción............................................................................................................................................ 6
Sugerencias para abordar la antología ................................................................................................... 7
Mantenimiento a sistemas neumáticos. ................................................................................................. 8
Tipos de mantenimiento a sistemas neumáticos. ......................................................................... 8
Mantenimiento preventivo ............................................................................................................... 8
Mantenimiento correctivo ................................................................................................................ 9
Mantenimiento predictivo ................................................................................................................ 9
Información técnica .......................................................................................................................... 9 3
Programa de mantenimiento ........................................................................................................... 9
Medidas de seguridad .................................................................................................................... 11
Normatividad ................................................................................................................................. 11
Equipo de seguridad ..................................................................................................................... 12
Manejo de equipos y herramientas ............................................................................................... 12
Medidores de presión (Manómetros) ............................................................................................ 12
Equipo para localización de fallas (multímetro eléctrico, estetoscopio industrial tacómetro) ........ 12
Herramientas ................................................................................................................................ 13
Compresores........................................................................................................................................ 14
Montaje ............................................................................................................................................ 14
Diagnóstico ..................................................................................................................................... 15
Mantenimiento preventivo ............................................................................................................. 16
Compresor de pistón. .................................................................................................................... 17
Compresor de tornillo .................................................................................................................... 17
Compresor de paletas. .................................................................................................................. 18
Compresor centrifugo.................................................................................................................... 18
Mantenimiento correctivo. ............................................................................................................. 19
Compresor de pistón. .................................................................................................................... 19
Compresor de tornillo. ................................................................................................................... 20
Compresor de paletas. .................................................................................................................. 20
Compresor centrifugo.................................................................................................................... 21
Válvulas. .............................................................................................................................................. 22
Tipos. ............................................................................................................................................... 22
Clasificación ................................................................................................................................... 22
Diagnóstico ..................................................................................................................................... 23
Mantenimiento preventivo ............................................................................................................. 24
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Cuerpo de la válvula ..................................................................................................................... 24
Accionamiento de la válvula.......................................................................................................... 24
Cuerpo del distribuidor .................................................................................................................. 24
Juntas ........................................................................................................................................... 24
Émbolos ........................................................................................................................................ 24
Muelles de retorno de émbolos ..................................................................................................... 24
Mantenimiento correctivo .............................................................................................................. 25
Reemplazo del cuerpo de la válvula ............................................................................................. 25
Cambio del accionamiento de la válvula ....................................................................................... 25
Reparación del distribuidor ........................................................................................................... 25
Reemplazo de juntas .................................................................................................................... 25
Reparación de émbolos y muelles de retorno de émbolos ........................................................... 25
Actuadores ........................................................................................................................................... 26
Diagnóstico del actuador ............................................................................................................... 26
Mantenimiento preventivo. ............................................................................................................ 27
Mantenimiento correctivo. ............................................................................................................. 27
Equipos auxiliares. ............................................................................................................................... 28
Unidad de mantenimiento .............................................................................................................. 28
Componentes................................................................................................................................ 28
Diagnóstico de la unidad de mantenimiento. ............................................................................... 29
Mantenimiento preventivo a la unidad de mantenimiento. ......................................................... 29
Mantenimiento correctivo a la unidad de mantenimiento. .......................................................... 29
Tanques de almacenamiento......................................................................................................... 30
Recipiente ..................................................................................................................................... 30
Válvulas ........................................................................................................................................ 30
Manómetro .................................................................................................................................... 30
Sistema de purga y condensado ................................................................................................... 30
Base .............................................................................................................................................. 30
Diagnóstico del Tanque de almacenamiento ............................................................................... 31
Mantenimiento preventivo del Tanque de almacenamiento ....................................................... 31
Red de tuberías............................................................................................................................... 32
Tuberías ........................................................................................................................................ 32
• Accesorios .................................................................................................................................. 33
Drenes .......................................................................................................................................... 34
• Manómetros ............................................................................................................................... 34
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4
Diagnóstico de la red de tuberías ................................................................................................. 34
Mantenimiento preventivo de la red de tuberías ......................................................................... 35
Mantenimiento correctivo de la red de tuberías .......................................................................... 35
Actividad de evaluación. ...................................................................................................................... 36
Bibliografía ........................................................................................................................................... 37
5
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Introducción
El aire comprimido es una de las formas de energía más antiguas que conoce el hombre y aprovecha
para reforzar sus recursos físicos.
La Neumática Es la rama de la mecánica que estudia el equilibrio y movimiento de flujos gaseosos,
además es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía
necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos.
Si bien la utilización del aire comprimido como medio para realizar un trabajo se remonta a muchos
siglos atrás, solo desde aprox. 1950 podemos hablar de una verdadera aplicación industrial de la
neumática en los procesos de fabricación.
6
Como P.T-B en Electromecánica industrial es indispensable identificar los diferentes componentes que
conforman los sistemas neumáticos, así como operarlos, diagnosticarlos y realizar su mantenimiento,
aspectos que abordaremos en esta serie de antologías.
Espero que el material que estas a punto de revisar sea de tu agrado y sobre todo de ayuda en tu
formación profesional. Simultáneamente mientras revisas esta antología estaremos conviviendo en la
plataforma Teams para profundizar en los temas aquí vistos, y de igual forma resolver todas las dudas
que se vayan presentando, es de suma importancia que te conectes a las sesiones en el horario
establecido.
ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN ABARCADAS EN
UNIDAD
RESULTADO DE APRENDIZAJE
3.1 Realiza el
mantenimiento de
sistemas neumáticos, de
acuerdo al diagnóstico de
fallas emitido.
3.
Mantenimiento
de sistemas y 3.2 Verifica el
componentes funcionamiento de
neumáticos.
sistemas neumáticos y sus
componentes, corrigiendo
los parámetros de
operación de acuerdo a las
especificaciones técnicas
del fabricante.
ESTA ANTOLOGÍA
ACTIVIDAD
DE
EVALUACIÓN
NOMBRE DE LA
ACTIVIDAD DE
EVALUACIÓN
% Peso
Específico
FECHA LÍMITE DE
ENTREGA
VÍAS DE ENTREGA
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
3.2.1
Realiza el
formulario en
Teams sobre las
técnicas de
mantenimiento
de sistemas
neumáticos e
hidráulicos.
40%
OBSERVACIONES
Este resultado de
aprendizaje se
evalúa hasta la A.E.
3.2.1
El formulario podrá
contestarse más de una
Exclusivamente
10/12/2020
vez, si tienes
Teams
calificación
reprobatoria.
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Sugerencias para abordar la antología
•
La forma de trabajo para este módulo será la utilización de la plataforma Teams de Microsoft, así
como esta antología de forma simultánea, ¡no te pierdas las sesiones en vivo!
•
Dentro de la presente antología se encuentran una serie de contenidos específicos los cuales se
abordarán de manera teórica, retomando la cuestión practica al regresar al plantel.
•
A lo largo de dichos contenidos se presentan una serie de comentarios, los cuales ayudarán a 7
comprender mejor el capítulo.
Se verán de esta forma y te
ayudarán a comprender mejor el
contenido
•
Organiza tu tiempo para que puedas contestar tus formularios en tiempo y forma.
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Mantenimiento a sistemas neumáticos.
Tipos de mantenimiento a sistemas neumáticos.
El dar mantenimiento a un sistema neumático quiere decir que con ayuda de información técnica,
herramientas y equipo especial vamos a mantener funcionando y en buen estado todas las partes que
componen nuestro sistema, además de estar siempre siguiendo las normas necesarias para nuestra
seguridad propia y de los demás.
8
Existen tres tipos de mantenimiento que podemos efectuar y son:
Tipos de mantenimiento.
Mantenimiento preventivo
Como su nombre lo indica, cubre todo el mantenimiento programado que se realiza con el fin de prevenir
fallas. Se conoce también como Mantenimiento Periódico y sus actividades están controladas por el
tiempo. Este se basa en la confiabilidad del equipo sin considerar las peculiaridades de cada instalación;
por ejemplo: limpieza y lubricación programadas de un compresor.
Los registros o historiales existentes en la empresa, de este mantenimiento nos informan sobre todas
las tareas de mantenimiento que cada elemento ha tenido en total durante cierto período de tiempo.
Al programar este tipo de revisiones debes tener en cuenta que el equipo existente puede ser nuevo o
usado.
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ANTOLOGÍA DE ESTUDIO
Mantenimiento correctivo
Se lleva a cabo con el fin de corregir una falla en algún equipo. Este tipo de mantenimiento siempre es
imprevisto y en la mayoría de los casos, son situaciones de emergencia en las que deberás actuar lo
más rápidamente posible con el objetivo de evitar costos y daños materiales y/o humanos mayores.
En este punto es bueno señalar que siempre se debe estar atento y en capacitación constante para
saber con anticipación qué es lo que se debe hacer, de modo que cuando se pare el equipo para
reparar, se disponga del personal, repuestos y documentos técnicos necesarios para realizarla
correctamente y en el menor tiempo posible.
9
Mantenimiento predictivo
Son servicios de seguimiento del desgaste de una o más piezas clave, o equipos principales dentro del
sistema. Este se realiza a través del análisis de síntomas, o información proporcionada por el fabricante
en la que especifique el tiempo de vida de la pieza o equipo a reemplazar.
Este tipo de mantenimiento se basa en la confiabilidad del fabricante para mantener el rendimiento
requerido para el buen funcionamiento del sistema y en la observación constante del equipo, tomando
en cuenta sus características físicas, la forma de utilizar y especialmente como puede fallar. Con toda
esta información obtenida podemos decidir si es necesario efectuar algún ajuste o reparación.
Este tipo de mantenimiento también es conocido como mantenimiento por condición.
Información técnica
Ya conoces los tipos de mantenimiento que se pueden aplicar a cualquier elemento de nuestro sistema,
pero para aplicarlos, es necesario llevar registros y tener un programa, para así conocer mejor el equipo
que tengamos a nuestro cargo. Toda esta información nos ayuda a prevenir accidentes o saber cuándo
debemos remplazar el equipo.
Programa de mantenimiento
Este es nuestro plan que debemos seguir para mantener el buen funcionamiento del sistema.
El crear un Programa de Mantenimiento para un equipo o máquina determinada es fácil, pero
hacerlo bien es muy difícil. A continuación, se dan unas reglas básicas:
1. Tener siempre a la mano el manual de uso y mantenimiento original, y si no fuera posible,
contactar con el fabricante por si dispone de alguno similar, aunque no sea del modelo
exacto.
2. Hacer y obedecer un manual mínimo de buen uso para los operadores del sistema, que
incluya la limpieza del equipo y el espacio cercano.
3. Comenzar de inmediato la creación de un Historial de averías e incidentes.
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ANTOLOGÍA DE ESTUDIO
4. Establecer una lista de puntos de comprobación, como niveles de lubricante, presión, temperatura,
voltaje, peso, etc., así como sus valores mínimo y máximo para cada punto y la frecuencia de
comprobación, en horas, días, semanas, etc.
5. Contar con un plan de lubricación de la misma forma que el inciso anterior, comenzando con períodos
cortos y revisando resultados para obtener períodos óptimos.
6. Actuar de la misma forma con los todos sistemas de filtración y filtros del equipo, sean de aire, agua,
lubricantes, combustibles, etc.
7. Crear una lista de accesorios y repuestos para el equipo, para disponer siempre de un Stock mínimo 10
previniendo el doble de tiempo que el fabricante tarda en entregar, teniendo en cuenta épocas
especiales como vacaciones, fines de año, etc.
8. Siempre que sea posible, agrupar en el Plan de Mantenimiento las distintas acciones de
mantenimiento preventivo que requieran la parada del Equipo o máquina, aunque los plazos no sean
exactos, adelantando un poco los más alejados (por ejemplo, si establece el fabricante la comprobación
de presión de un elemento cada 30 días, puedes realizarlo cada 28 días, para coincidir con otras tareas
preventivas del plazo semanal (7 x 4 semanas = 28 días).
9. Llevar un registro lo más completo posible de las acciones realizadas a cada equipo, incluyendo
inspecciones rutinarias, paradas de rutina, paradas imprevistas y reparaciones.
En la tabla 1.3 puedes ver un ejemplo de un programa de mantenimiento sencillo en la columna de
“número (No)” se anota el número de las notas de la cantidad de actividades que se le van a realizar al
equipo que se le está dando servicio, en la columna “descripción del servicio” se anotan los detalles del
mantenimiento que se realice, en la columna de “tipo” especificar si es interno o externo, en la columna
que de “programa (progr.)” Hay tres letras: P se refiere a prevención, R. a reparación, y RP a predicción
de cambio de piezas importantes; así de esta manera deberá seguir la fila correspondiente a cada letra
y anotar el día del mes en que se realizó el servicio.
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Medidas de seguridad
Normatividad
El objetivo de estas normas es evitar situaciones de riesgo y/o daño del equipo y personas.
Las normas internacionales que regulan la seguridad en equipos neumáticos son:
•
•
ISO 4414 (Energía en fluidos neumáticos - Recomendaciones para aplicaciones de transmisión y sistemas de
control.)
JIS B 8370 (Normativa para sistemas neumáticos.)
11
El aire comprimido puede ser peligroso si el personal no está especializado. Las normas básicas que
debes tomar en cuenta son las que se enumeran a continuación:
•
La inspección y mantenimiento del equipo no se debe efectuar hasta confirmar que todos los elementos de la
instalación estén en posiciones seguras.
•
Antes de intentar cualquier tipo de mantenimiento, asegurarse de haber cortado la presión de alimentación y
eliminar toda la presión de aire residual.
•
Antes de reiniciar el equipo tomar medidas para prevenir que se dispare (introducir gradualmente aire al
sistema).
•
El manejo, así como trabajos de montaje y reparación deben ser ejecutados por personal calificado.
•
No instalar ningún equipo antes de haber leído y comprendido las instrucciones de seguridad.
•
Al instalar las conexiones de la tubería, asegurarse de que la cinta para sellar no obstruya el orificio de presión.
Dejar de 1.5 a 2 hilos de la cinta para sellar al descubierto al final de la conexión.
•
Al instalar los productos, dejar espacio suficiente para el mantenimiento.
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Equipo de seguridad
Al trabajar con equipo neumático industrial, siempre es necesario que uses la ropa adecuada para evitar
riesgos y accidentes; el equipo que se debe usar para prevenir esto es: calzado industrial de goma,
overol o bata y en caso de ser necesarios gogles y guantes.
Manejo de equipos y herramientas
Siempre que se realice mantenimiento o montaje de algún equipo, se debe usar la herramienta
adecuada para prevenir accidentes y daños en los equipos.
12
Equipo de protección personal.
Medidores de presión (Manómetros)
Los manómetros son los elementos con los que podemos monitorear la presión del sistema neumático,
éstos pueden ser de varios tipos, sin embargo, le que nos interesa es el manómetro diferencial, con
este siempre tenemos como punto de referencia la atmósfera, es decir todas las presiones que
tengamos serán mayores a la atmosférica.
En cambio, los vacuómetros comienzan a medir desde la presión atmosférica, por lo que nos dan
lecturas negativas de presión, lo que interpretamos como vacío (es decir falta de aire).
Equipo para localización de fallas (multímetro eléctrico, estetoscopio industrial tacómetro)
Estos equipos como su nombre lo dice sirven para detectar dónde se encuentra la falla en nuestro
sistema neumático; con el multímetro podemos medir los parámetros eléctricos de válvulas y
compresores, con éste principalmente podemos ver si existe alguna falla en la alimentación de nuestras
electro válvulas y compresores.
Con el tacómetro podemos medir las revoluciones por minuto de nuestro compresor o motores
neumáticos. El estetoscopio industrial no es muy usado comúnmente, sin embargo, éste sirve para
detectar obstrucciones o fugas en nuestro sistema. El vernier también es útil porque sirve para medir
secciones de los equipos y determinar si se han gastado más de lo previsto, o están en condiciones de
funcionamiento.
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ANTOLOGÍA DE ESTUDIO
13
Instrumentos para localización de fallas.
Herramientas
Las herramientas que vas a utilizar son las más conocidas como desarmadores planos y de cruz, llaves
españolas y de estrías, llaves ajustables (pericos), llaves Steelson y pinzas principalmente.
Al desarmar algún equipo o instalarlo siempre debes fijarte de estar usando la herramienta adecuada,
si el proceso de instalación o desarmado se vuelve muy difícil, vuelve a revisar posiblemente usando
una herramienta equivocada. Si tienes alguna duda de cómo usar la herramienta adecuada pregunta a
tu instructor o alguna persona calificada.
Herramientas más comúnmente usadas para mantenimiento
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Compresores.
Los compresores dentro de los sistemas neumáticos juegan un papel muy importante, pueden ser
considerados como el corazón, puesto que el aire comprimido funciona como el detonador para que los
demás elementos, como válvulas y actuadores, puedan realizar su trabajo. Es por eso que debes tener
conocimientos acerca de dichas máquinas, y así comprender el funcionamiento integral de los sistemas
neumáticos.
14
Montaje
Básicamente existen dos tipos el portátil y el estacionario. Dentro del portátil podemos mencionar dos
tipos los compresores pequeños que son utilizados para aplicaciones que demandan poca presión
aproximadamente hasta 50 o 60 lb./in2, la mayoría de este tipo de compresores cuentan con un tanque
de almacenamiento demasiado pequeño y por consiguiente se deben de mantener trabajando durante
el tiempo que se esté necesitando el aire comprimido; aquellos que están montados en patines son
más robustos por lo que nos pueden entregar mayores presiones, este tipo de compresores ya cuentan
con un tanque de almacenamiento mayor y siempre se debe tener en cuenta que la base que lo soporta
(patines) debe ser lo suficientemente robusta para absorber las vibraciones que provoque el compresor.
Los compresores estacionarios como su nombre lo indica siempre estarán trabajando en una misma
posición en un mismo lugar, dependiendo del tipo de compresor éste generará diferentes vibraciones
en los soportes por lo que debes tener en cuenta el tamaño de la base y las características de los
soportes o el suelo sobre el que se va montar nuestro compresor.
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Por lo general este tipo de compresores son mucho más robustos que los portátiles y el área en el que
se va instalar debe estar específicamente destinada para esta máquina, además de contar con las
instalaciones necesarias para qué la aspiración del aire sea desde el medio ambiente y no dentro del
local en que se encuentre; también se debe tener cuidado en la distribución del aire comprimido,
cuidando que los ductos del aire comprimido no queden en posiciones riesgosas como puede ser cerca
de calderas o lugares en los que se trabaje con sustancias peligrosas.
Diagnóstico
Para dar un diagnóstico de los problemas que presenta el compresor, es necesario saber reconocer los
síntomas que está presentando, ya que con base en eso podemos determinar las piezas o lugares en 15
los que está fallando el compresor.
En la siguiente tabla, se presentan los síntomas y diagnósticos más comunes que podemos dar según
sea el problema que presenta el compresor.
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Mantenimiento preventivo
Para mantener el buen funcionamiento de los compresores se debe contar con la supervisión adecuada;
esta supervisión varía dependiendo del tipo de compresor.
16
Tipos de compresores.
Entre los trabajos de mantenimiento más comunes, se encuentran la revisión periódica, lubricación,
limpieza y cambio de filtros, estos últimos dependen del grado de pureza del aire. Cada compresor es
diferente y para realizar un programa de mantenimiento se deben de tener en cuenta las horas de
trabajo por lo que siempre se debe tener un contador de las horas trabajadas por el compresor.
A continuación, se presentan las reglas básicas de mantenimiento para cada tipo de compresor sin
embargo no se dan tiempos específicos puesto que eso depende del lugar de operación y el programa
de mantenimiento que se realice con base en las horas trabajadas por el compresor.
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Compresor de pistón.
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Compresor de tornillo.
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Compresor de paletas.
18
Compresor centrifugo.
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Mantenimiento correctivo.
La mayoría de las fallas en los compresores se deben a deficiencias del sistema en el que están siendo
aplicados. Estas deficiencias deben corregirse para evitar repetir la misma falla en el compresor
reparado o de reemplazo. La inspección completa del compresor que ha fallado es imprescindible, ya
que revela el origen del problema y nos indica las correcciones que tengan que hacerse en el sistema.
En las siguientes tablas se describen las acciones de mantenimiento para los diferentes compresores
Compresor de pistón.
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Compresor de tornillo.
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Compresor de paletas.
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Compresor centrifugo.
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Válvulas.
Tipos.
Las válvulas pueden ser construidas de diferentes tipos y puedes observar como son físicamente en la
siguiente figura.
22
Diferentes tipos de válvulas.
Clasificación
No todas las válvulas funcionan igual, ni sirven para la misma aplicación, según la función de control o
distribución que desempeñen se clasifican diferente, tal y como lo puedes observar a continuación.
Clasificación de las válvulas.
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Diagnóstico
Es necesario que sepas reconocer los síntomas que presente la válvula, ya que con base en eso se
puede determinar causa de la falla. En la tabla 3.1, se presentan las causas y diagnósticos más
comunes que podemos dar según los síntomas que presente la válvula.
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Mantenimiento preventivo
La revisión constante, lubricación, limpieza y sobre todo la utilización de aire comprimido preparado y
limpio, son normas comunes y elementales que se debe tener para el buen cuidado de todo tipo de
válvula de las válvulas. También es recomendable realizar revisiones periódicas con el estetoscopio
industrial, para detectar fallas que no sean visibles.
Cuerpo de la válvula
Las recomendaciones básicas para el mantenimiento del cuerpo de la válvula son:
o No golpearlo.
o Mantenerlo libre de elementos corrosivos.
24
o No apilar cosas encima.
o No maltratar los puertos de entrada y salida
Accionamiento de la válvula
Dependiendo del tipo de accionamiento con que trabajan las válvulas, podemos tener varios casos:
o Eléctricos: verificar que el voltaje sea el indicado por el fabricante.
o Por aire: no utilizar presiones mayores a las que marcan las especificaciones.
o Manual: no utilizar fuerza excesiva, en caso de que esté trabada revisarla.
o Por rodillo: lubricar las partes móviles del rodillo.
Cuerpo del distribuidor
Como se ha dicho anteriormente, en lenguaje internacional, el término "válvula" o "distribuidor" significa
lo mismo, por lo cual las recomendaciones básicas para el mantenimiento del cuerpo del distribuidor
son:
o No golpearlo.
o Mantenerlo libre de elementos corrosivos.
o No apilar cosas encima.
o No maltratar los puertos de entrada y salida
NOTA: El término distribuidores en lenguaje común se refiere a válvulas distribuidoras con una cantidad
mayor de vías y posiciones; en su gran mayoría estas son del tipo de perilla.
Juntas
Estas sólo deben ser revisadas si la válvula falla o en caso de presentar fugas, en caso de ser abierta,
se deben sustituir.
Émbolos
Utilizar aire limpio y preparado y mantener los accionamientos en buen estado para que no dañen al
émbolo.
Muelles de retorno de émbolos
No dejarlos presionados por un largo tiempo.
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Mantenimiento correctivo
Siempre es aconsejable contar con un stock de válvulas de reemplazo para utilizarlas en caso de que
alguna de las válvulas que se encuentre en la red comience a fugar aire.
Reemplazo del cuerpo de la válvula
Debe ser cambiado por un cuerpo exactamente igual, sólo en caso de presentar fisuras, abolladuras o
un desgaste excesivo en los asientos del émbolo, además del émbolo o aguja no deben presentar
desgaste, de lo contrario es más conveniente el reemplazo completo de la válvula.
25
Cambio del accionamiento de la válvula
En el caso de los accionamientos eléctricos se debe verificar que estén operando a un voltaje específico,
en caso de estar operando el voltaje adecuado deben ser reemplazados completamente.
En el caso de los accionamientos manuales primero se debe hacer una revisión de los muelles internos
y partes móviles en las que consta este, de ese modo se puede determinar qué parte remplazar si hay
alguna parte rota, o los muelles han perdido brío.
Reparación del distribuidor
Si el disco de distribución presenta desgaste ligero o moderado, se puede rectificar respetando las
tolerancias marcadas por el fabricante. Si el desgaste es excesivo se debe cambiar el disco de
distribución. El cuerpo de distribución debe ser cambiado solamente se presenta desgaste excesivo en
el asiento del disco distribuidor o en caso de presentar fisuras en el cuerpo. Si existe un desgaste ligero
o moderado en el asiento, este también puede ser rectificado respetando las tolerancias marcadas por
el fabricante.
Reemplazo de juntas
En caso de presentar fugas o que se repare una válvula se deben sustituir todas las juntas por un juego
nuevo.
Reparación de émbolos y muelles de retorno de émbolos
Si el émbolo presenta desgaste ligero o moderado, se puede rectificar teniendo en cuenta las
tolerancias marcadas por el fabricante. Si el desgaste es excesivo debe cambiarse el émbolo. Siempre
que se reemplace un émbolo debe lubricarse aplicando una ligera capa de aceite alrededor, para
disminuir fricciones y alargar su vida útil. Si el muelle de retorno no regresa a la posición inicial al
émbolo, debe ser sustituido por un nuevo proporcionado por fabricante, ya que éstos vienen calibrados
para ejercer una fuerza controlada sobre el émbolo y no dañar partes internas de la válvula como son
el mismo émbolo y sus asientos.
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Actuadores
Cada clase de actuadores consta de diferentes tipos los cuales si bien realizan el mismo movimiento,
tienen pequeñas variaciones:
26
Tipos de actuadores.
Diagnóstico del actuador
Los síntomas que nos está presente el actuador nos ayudan a determinar el origen de la falla. En la
siguiente tabla, se presentan los diagnósticos más comunes que podemos dar para los actuadores
lineales.
Al realizar reparaciones o desarmar los actuadores, siempre se debe contar con un manual del
fabricante.
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Mantenimiento preventivo.
El principal aspecto que se debe cuidar para el buen funcionamiento y mantenimiento de todos los
actuadores es el utilizar aire preparado. Normalmente un cilindro no necesita ser abierto periódicamente
para revisar si se encuentran en buenas condiciones las piezas internas, ya que lo podemos saber si
hay algún desperfecto mediante los síntomas que presente.
En la tabla se presentan una serie de recomendaciones básicas para el mantenimiento del cilindro.
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Mantenimiento correctivo.
A continuación, se presentan las acciones que debes realizar para su reparación.
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Equipos auxiliares.
Unidad de mantenimiento
Este aditamento está compuesto por un filtro de partículas de baja eficiencia, un regulador con
manómetro y un lubricador; su función principal es acondicionar el flujo de aire que pasa a través de el
para su uso.
28
Representación gráfica de la unidad de mantenimiento.
Componentes
Filtro de partículas. Sirve para eliminar partículas contaminantes de tipo sólido.
Regulador de presión. Disminuye la presión de salida y la mantiene constante.
Lubricador. Dosifica una cantidad de aceite lubricante, requerido por los equipos (actuadores y
válvulas).
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Diagnóstico de la unidad de mantenimiento.
Las fallas de este equipo no se presentan directamente en el de modo que al presentarse los síntomas
descritos en la siguiente tabla es recomendable realizar inspecciones en este equipo.
29
Mantenimiento preventivo a la unidad de mantenimiento.
Este elemento es el que regula el flujo de aire que entra a la distribución del sistema neumático por lo
cual se debe tener cuidado que la presión de aire necesaria para el buen funcionamiento de los
actuadores y válvulas no sobrepase la presión límite que soporta este elemento.
Es aconsejable realizar el lavado de filtros una vez por semana, sin embargo, esto puede variar
dependiendo de las horas efectivas de trabajo.
Mantenimiento correctivo a la unidad de mantenimiento.
La mayoría de las reparaciones de este elemento consisten en cambios de repuestos, por lo cual es
recomendable utilizar aceite nuevo cada vez que se realicen el cambio de estos para así alargar la vida
útil.
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Tanques de almacenamiento
Los tanques de almacenamiento también son conocidos como: acumulador o depósito. Sirve para
estabilizar el suministro de aire comprimido, ya que compensa las oscilaciones de presión en la red de
tuberías a medida que se consume aire comprimido. Los tanques pueden ser verticales u horizontales.
30
Tanque de almacenamiento.
Recipiente
Aquí es donde se almacena el aire comprimido. El tamaño del tanque está en función del consumo del
aire comprimido y la potencia del compresor, siempre deben estar instalados en un lugar con buena
ventilación y de ser posible al aire libre.
Válvulas
•
•
•
Válvula limitadora de presión: de este tipo de válvula y hablamos en el capítulo tres y se utiliza como
válvula de seguridad.
Válvula de cierre: permite el paso hacia la red de alimentación.
Válvula de vaciado de agua: debido a la gran la superficie de los tanques funciona como enfriador y hace
que se condense agua en su interior, esta válvula nos permite drenar el agua que se ha condensado y así
eliminar humedad en el aire.
Manómetro
Este elemento nos informa de la presión a la que se encuentra el aire dentro del tanque se
debe tener cuidado de no alcanzar niveles altos pues el aire ejerce mayor fuerza sobre las
paredes del tanque y puede llegar a reventarlo.
Sistema de purga y condensado
•
Termómetro: este elemento nos informa de la temperatura interna del tanque de almacenamiento, se debe
tener cuidado de no alcanzar niveles altos pues el aire podría expandirse y reventar el tanque.
Base
Sirve de soporte para el tanque y absorbe vibraciones que éste pudiera tener.
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Diagnóstico del Tanque de almacenamiento
Para corroborar las lecturas de los instrumentos de medición, puede utilizar un manómetro o termómetro
extra, así como observar que las fallas detectadas afecten a los demás elementos en la red neumática.
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Mantenimiento preventivo del Tanque de almacenamiento
Como medida preventiva es aconsejable no llenar de aire el tanque a su límite máximo, para evitar la
expansión de las paredes del tanque y así prolongar su vida útil, También se deben realizar revisiones
periódicas en los indicadores (manómetros y termómetros) para garantizar que sean confiables sus
lecturas.
Mantenimiento correctivo del Tanque de almacenamiento
Siempre que se reemplacen los indicadores se debe tener cuidado de no dejar las uniones flojas para
evitar fugas y vaciar por completo el aire dentro del tanque antes de realizar alguna soldadura.
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Red de tuberías
Como ya sabes, una red de tuberías es el conjunto de tubos fijos que parten desde el depósito y
conducen el aire comprimido hasta las diferentes utilizaciones. Existen diferentes distribuciones de
redes en la figura puedes ver las características de las redes abiertas y cerradas, las redes cerradas
pueden ser con o sin interconexiones.
32
Tipos de redes
Tuberías
Las tuberías comprenden lo siguiente:
•
•
•
Línea principal: Esta línea es la que sale del conjunto del compresor y equipos de preparación del aire, puede
ser abierta o cerrada. Debe ser flexible para posteriores ampliaciones. Se deben instalar con pendientes de un
3% para la evacuación de condensados, para esto al final de la línea debe instalarse una válvula de purgado.
Las ramificaciones principales se independizan, por llaves de paso, para casos de averías en determinados
sectores. El radio de curvatura mínimo que debe tener una de estas tuberías es: dos veces el diámetro de la
tubería (r = 2D). La velocidad del aire que circula en ellas debe encontrarse entre los 6 y 8 m/s como máximo.
Líneas secundarias: Son derivaciones de la tubería principal para conectarse a las tomas de utilización; han
de realizarse por la parte superior de las tuberías, para evitar que los condensados pasen a líneas secundarias,
no obstante, también es recomendable instalar purgadores al final de la línea. El caudal que por allí circula
está asociado a los elementos alimentados exclusivamente por esta tubería. También en su diseño se debe
prever posibles ampliaciones en el futuro y la velocidad del aire no debe sobrepasar los 8m/s.
Líneas de servicio: Surten a los equipos neumáticos. En sus extremos tienen conectores rápidos y sobre ellas
se ubican las unidades de mantenimiento. No debe sobre pasar de tres equipos alimentados por una de estas
tuberías. Con el fin de evitar obstrucciones se recomiendan diámetros mayores de ½” en la tubería. Puesto
que generalmente son segmentos cortos las pérdidas son bajas y por tanto la velocidad del aire en las tuberías
de servicio puede llegar hasta 15 m/s.
El diámetro de las tuberías no debe elegirse conforme a tubos existentes ni de acuerdo con cualquier
regla empírica, sino que estos se definen de acuerdo con:
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Los materiales con que normalmente se fabrican los tubos son los siguientes:
Cobre
Tubo de lámina negra
Latón
Tubo galvanizado
Plástico
Las tuberías deben poder desarmarse fácilmente, ser resistentes a la corrosión y a un precio accesible.
Aquellas tuberías que se instalen de modo permanente se montan preferentemente con uniones
soldadas. Estas son tuberías estáticas, sin embargo presentan precio económico; el problema de las 33
uniones soldadas consiste en que al soldar se producen cascarillas y fragmentos de oxidación que
deben retirarse de las tuberías; por eso es necesario incorporar una capa de pintura de mantenimiento
y filtros extras según sea el caso.
En tuberías galvanizadas, las uniones de rosca no siempre sellan herméticamente, y la resistencia a la
corrosión no es mucho mejor que la del tubo de lamina tubo negro, por lo que es importante emplear
unidades de mantenimiento y revisar periódicamente el filtro. En casos especiales se montan tuberías
de cobre o plástico.
• Accesorios
Los accesorios que debe llevar una red neumática son:
•
•
•
•
Filtros: Suministran aire libre de contaminantes a los diferentes puntos de aplicación. Los diferentes tipos de
filtros son:
o Filtros de partículas
o Filtros coalescentes
o Filtros de vapores
Racores para tubos de acero y de cobre:
o Racores de anillo cortante
o Racor con anillo de sujeción para tubos de acero y cobre
o Racor con borde recalcado
Racores para tubos flexibles:
o Boquilla con tuerca de racor
o Boquilla
o Racores rápidos para tubos flexibles de plástico
o Racor CS
Acoplamientos: estos permiten que conectemos equipos a la red neumática de forma rápida y pueden ser:
o Con rosca rápida para manguera de plástico
o Boquilla para mangueras de goma
o Acoplamiento roscado
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Drenes
Los drenes o válvulas de drenaje automático se sitúan en sitios donde exista la necesidad de desalojar
condensados, como son: separadores centrífugos, drenes, tanque etc. Su función consiste en abrirse
cada cierto tiempo para eliminar el condensado desalojándolo al exterior, los diferentes tipos de válvulas
son:
•
•
•
Válvulas de drenaje automático mecánico
Válvulas de drenaje automático de Flotador
Válvulas de drenaje automático electrónica
• Manómetros
Los manómetros son los elementos con los que podemos monitorear la presión del sistema neumático,
normalmente se utilizan del tipo de Bourdon o también llamado de carátulas. Como ya sabes los
manómetros se dividen en manómetros diferenciales que miden presiones superiores a la atmósfera y
los vacuómetros que miden presiones inferiores a la atmosférica, en casi todos los sistemas cromáticos
se trabajan compresiones mayores alarmó sérica.
Los manómetros deben estar situados en los equipos, ya que no es práctico saber a qué presiones
circula el aire por un tubo de distribución, es decir deben estar situados a la salida del capítulo de
compresión y en las utilizaciones, así como en los equipos que requieran monitoreo de la presión de
trabajo.
Debido a la precisión de sus componentes, el aire comprimido usado en ellos ha de tener una calidad
superior a la usada en equipos robustos.
Diagnóstico de la red de tuberías
Siempre que se sospeche de alguna avería en la red de tuberías, se debe inspeccionar cuidadosamente
aquellas partes que estén pegadas a los muros, y verificar que no exista alguna fuente de corrosión
cerca de la red que llegue a deteriorarla.
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Mantenimiento preventivo de la red de tuberías
La mayoría del mantenimiento preventivo para las tuberías consiste en inspecciones, por lo cual es
recomendable utilizar jabonadura en las uniones para detectar fugas.
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Mantenimiento correctivo de la red de tuberías
Siempre que se reemplace algún tramo de tubería se debe tener cuidado de no dañar las conexiones
al retirar el tramo dañado. En las instalaciones subterráneas se debe tener especial cuidado al escarbar
el suelo, pues podrían dañarse partes útiles de la tubería.
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Actividad de evaluación.
Nota: Para los módulos de Mantenimiento de sistemas neumáticos y Mantenimiento de sistemas
hidráulicos se realizará solo una actividad de evaluación por los 2 módulos.
Para este semestre se eliminan las evidencias, quedando como única opción la realización de
36
Formularios en Teams.
Dentro de Teams tienes que entrar en el grupo 2021-EMEC18-Mantenimiento de sistemas
neumáticos y dirigirte al apartado de tareas, para esta actividad el formulario será:
Cuestionario de evaluación 3.2.1
Para que tengas mayor oportunidad de realizar el formulario, quedará habilitado a partir del 10/12/2021,
hasta el final del semestre (17/12/2021).
Recuerda que hay 10% de la calificación de cada actividad de evaluación extra por asistencia a las
sesiones en Teams, ¡No te las pierdas!
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Bibliografía
•
Roldán Viloria. José. Neumática, Hidráulica y Electricidad Aplicada, Editorial Paraninfo, España,
2008
•
Serrano Nicolás A. Neumática, Paraninfo, 2010.
•
Millán Salvador. Automatización Neumática y Electroneumática, Marcombo S. A. 2004.
•
Conceptos básicos de neumática e hidráulica. Disponible en:
37
http://www.sapiensman.com/neumatica/neumatica_hidraulica.htm (05/08/2015).
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