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mantenimiento
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Capítulo 4: Estudio de Fallos y Síntomas
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
4.1. Introducción 4.2. Definición de fallo 4.3. Clasificación de fallos 4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo 4.5. Definición y selección de síntomas
4.1. Introducción
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
El fallo es la “enfermedad” de las máquinas, que el Mantenimeintodebe prevenir o “curar”
“La manera de hacer una buena reparación pasa por evitar que ocurra la avería nuevamente, es por tanto imprescindible conocer las causas que
la han originado y eliminarlas si es posible ”
Fallo: Falta, deficiencia, errorAvería: Daño o desperfecto ocurrido en algún mecanismo
4.2. Definición de fallo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
Fallo Avería
Incapacidad para cumplir la misión encomendada en el diseño, adiferentes niveles:
• Productivo• De calidad del producto o servicio• De seguridad• De pérdidas energéticas• De contaminación ambiental
No necesariamente implica la parada de la máquina o proceso
4.3. Clasificación de los fallos
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
En función del Origen de la Avería
• Mal uso de la instalación o equipo (40%)− Desconocimiento del manejo− Utilización incorrecta en cuanto a la aplicación− Utilización en régimen superior
• Fenómenos naturales u otras causas (27%)• Debido a mal diseño o errores de cálculo (12%)• Desgaste natural o envejecimiento (11%)• Defectos la fabricación (10%)
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
En función de la Influencia en la capacidad del Trabajo• Total o catastrófico: que implica la incapacidad total del sistema para
realizar su función• Parcial o Incompleto: implica la incapacidad de algún elemento del
sistema pero que le permite seguir funcionando; implica la disminuciónde prestaciones del sistema
En función de la Velocidad de Aparición• Fallo brusco o repentino: EL cual aparece como una consecuencia de
una variación brusca de los parámetros fundamentales del sistema• Fallo Gradual o progresivo: se observan las variaciones suaves y
progresivas de los parámetros del sistema
4.3. Clasificación de los fallos
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
Según la Dependencia• Fallos dependientes: Si en fallo de una pieza no provoca fallo en otra• Fallos Independientes: Si en fallo de una pieza provoca el de otra
4.3. Clasificación de los fallos
Según la Información que ofrece• Fallo Activo: El que viene señalizado por una señal o alarma• Fallo Pasivo: El que está oculto hasta que se produce
Según el riesgo• Fallo Peligroso: cuando las consecuencias para el operario y el sistema son
graves• Fallo NO peligroso: cuando la consecuencia es la mayor o menor incapacidad
del sistema
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
Según el tiempo de existencia• Fallo estable o permanente que se elimina con la reparación o regulación o
por cambio del elemento que falla• Fallo temporal: puede desaparecer espontáneamente sin que se conozca
exactamente las causas que lo provocan• Fallo Intermitente: que son fallos temporales que se repiten a lo largo de la
vida del sistema, durante intervalos de tiempo cortos
4.3. Clasificación de los fallos
4.3. Clasificación de fallos
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
diagnóstico
FALLO
CAUSAS
CONSECUENCIAS
AMPLITUD
MANIFESTACIÓN
IDENTIFICACIÓN
APTITUD DE SER DETECTADO
REMEDIOS
Tabla de Criticidad
CriticidadSeguridad Persona
Disponibilidad costos de paro
Producción
CríticoRiesgo de muerte
Inmovilización por daños
3 Parada
Mayor HeridaInmovilización breve
sin daños2
Lentificación perturbada
MenorSin ataque corporal probale
Sin movilización de material
1 No Lentificado
- Parcial (modo degradado)- Completo (pérdida de función)
VELOCIDAD- Progresivo- Súbito
- Estable- Temporal- Intermitente
TIEMPO
- Accidental- Mala utilización- Condiciones no conformes- No respeto de las instrucciones
(sobrecarga)- Mal entretenimiento
- Mecánico- Eléctrico- Electrónico- Hidráulico- Neumático
NATURALEZA
SITUACIÓN-Espacio: Localización-Tiempo: Fecha-Número de unidades de Uso-Vigilancia preentiva
4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
Definición de Tasa de FalloProbabilidad de que una pieza falle en el intervalo [t; t+dt]
habiendo llegado con vida al instante t
Representa el porcentaje de fallos por unidad de tiempo en uninstante determinado
( ) / ( )n t N t
tt
𝒏(𝒕) Son las piezas que fallan entre [𝑡; 𝑡 + ∆𝑡]𝑵(𝒕) nº de supervivientes al principio del intervalo de tiempo [𝑡; 𝑡 + ∆𝑡]∆𝒕 Intervalo de tiempo considerado
4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
Ejercicio 1:
Se han controlado 80 bombillas, funcionando durante el período que va de las 8000 horas
a las 9000 horas de uso, habiendo sido cambiadas 4, ¿cuál es la tasa de fallo por hora
relativa a este período?
Ejercicio 2:
Al hacer una prueba sobre un lote de 50 electroválvulas sometidas continuamente a
ocho impulsiones por minuto, se obtuvieron los siguientes resultados:
A la 50ª hora de funcionamiento, quedaban 33 electroválvulas
A la 60ª hora de funcionamiento, quedaban 27 electroválvulas
¿Cuál es la tasa de fallo de esta electroválvula por hora? ¿Y por impulsión?
4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
Ejercicio 3:
De una serie de 150 nuevos captadores magnéticos puestos en funcionamiento, se
han obtenido los siguientes datos:
Se pide obtener la tasa de fallo por hora para cada uno de los intervalos de tiempo.
Intervalo de Tiempo [h] Nº de fallos0 - 100 12
100 - 200 10200 - 300 5300 - 400 4400 - 500 3
4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
Ejercicio 4:
Del histórico de fallos de una flota de 10 furgonetas de reparto, de la misma marca e
igual modelo, se ha extraído la siguiente información:
Intervalo [km] Nº de fallosVehículos supervivientes al final
del período
0 - 10000 11 10
10.000 – 20.000 7 10
20.000 – 30.000 5 9
30.000 – 40.000 2 9
40.000 – 50.000 2 9
50.000 – 60.000 1 8
60.000 – 70.000 2 8
70.000 – 80.000 3 8
80.000 – 90.000 2 7
90.000 – 100.000 3 7
100.000 – 110.000 8 7
110.000 – 120.000 4 3
4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
Una vez definida la tasa de fallo se presentan los tres tipos de fallo que sepueden encontrar a lo largo de la vida útil de un sistema o elemento
Fallos durante la vida de las piezas (diferentes λ(t))
1. Fallos en la puesta en marcha conocidos como mortalidad infantil2. Fallos Aleatorios que son causados por agentes externos incontrolables3. Fallos dependientes del tiempo que son causados por la vejez del sistema o de elemento
4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
I. Fallos durante la puesta en marcha [λ(t) decreciente]:
La calidad de las piezas se representa por una distribución alrededor de su punto de diseño, pero ocasionalmente pueden existir piezas de menor calidad, de forma que éstas no podrán resistir las solicitaciones a las que son sometidas en un principio y fallarán
Causas:• Mala materia prima• Mala fabricación• Defectos superficiales• Defectos de ajuste y montaje
4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
Acciones para evitar fallos infantiles:
Mejorar el control de calidad, lo que haceque la distribución sea más compactasalrededor del punto de diseño
Distribución
de población
Pto de diseño Resistencia solicitación
Distribución
de población
Pto de diseño
Aumentar el coeficiente de seguridad, con lo que ladistribución se desplaza hacia lugares de mayorresistencia por lo que la cantidad de fallos pormortalidad infantil se verán reducidos
4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
I. Fallos durante la puesta en marcha [λ(t) decreciente]:
Este tipo de fallo tiene una tasa de fallo de tipo decreciente:
Causas: • Defectos no detectados
4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
II. Fallos aleatorios [λ(t) constante]:
Distribución
de población
Con el tiempo de uso las distribuciones de resistenciay solicitación se cruzan, por lo que algunas piezassometidas a este tipo de esfuerzo fallarán.
Estos fallos son producidos por sobrecargas quesuperan el límite de resistencia de la pieza
ResistenciaSolicitación
Coeficiente de
seguridad
Son fallos aleatorios y aparecen de manera irregular,sin embargo existen dos maneras de reducirlos:1.- Incremento del coeficiente de seguridad2.- Restricción del rango de operación de la máquina
4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
II. Fallos aleatorios [λ(t) constante]:
4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
III. Fallos dependientes del tiempo [λ(t) creciente]:
Causas:
•Desgaste, fatiga, corrosión del elemento (envejecimiento). Empeora por un mal mantenimiento o falta de éste.
4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
III. Fallos dependientes del tiempo [λ(t) creciente]:
4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
Evolución de la curva de tasa de fallo - tiempo
Como la tasa de fallo es una función del tiempo, se puede representar por una curva, que será la superposición de las dadas por los tres tipos de fallos
A esta curva se le conoce como la “curva de la bañera”
4.4. Curva de tasa de fallo-tiempo
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
Fallos de Rodaje Fallos AleatoriosFallos dependientes
del tiempo
Mto. Modificativo Mto. Preventivo
Sistematico Mto. Preventivo
Mto. Correctivo
Cualquier dispositivo o sistema tiene su curva de la bañera. Los fallos o averías corresponden a los tres períodos de vida y dependiendo del tipo de pieza la curva es más o menos alargada o estrecha
Trabajo en Clase
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
Al hacer una prueba sobre 40 bombas de agua de membrana a un régimen de seis impulsiones porsegundo, se obtuvieron los siguientes resultados:
• Tras 90 minutos de funcionamiento solamente funcionaban 27 bombas• A los 100 minutos Estaban funcionando 24 bombas
Se pide determinar la tasa de fallo de este tipo de bombas por minuto de funcionamiento y porimpulsión.
Trabajo en Clase
Ing. Milton García T, M.Sc.Mantenimiento
Se desea establecer la tasa de fallos de un nuevo componente de una máquina. Para ello, se realizanpruebas de durabilidad de una serie de 500 de estos nuevos componentes. Obteniéndose el número delos mismo que fallan cada 100 horas
Intervalo [km] Nº de fallos
0 – 100 59
100 – 200 43
200 – 300 29
300 – 400 21
400 – 500 19
500 – 600 18
600 – 700 17
700 – 800 21
800 – 900 25
900 – 1000 29 Determinar la tasa de fallopara cada intervalo