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I. OBJETIVOS

1.- Identificar, clasificar y designar el reductor según normas

2.- Determinar las características técnicas del reductor

3.- Describir el reductor y cada una de sus partes, señalando las funciones específicas, identificando sus superficies funcionales.

4.- Diagnosticar (por observación y/o medición) el estado de sus partes componentes

5.- Determinar procedimiento para el desmontaje y el montaje de todos sus componentes.

6.- Determinar los criterios para el cambio de empaquetadoras, sellos, o-ring o juntas del equipo intervenido, según corresponda

7.- Identificar, el o los tipos de elementos selladores, clasificándolos, y determinando los materiales más adecuados para la aplicación específica en el equipo.

8.- Realizar el desmontaje de las empaquetaduras y sellos, dejando preparada la superficie para la instalación de las empaquetaduras y sellos nuevos.

9.- Elaborar e instalar una empaquetadura y/o O-ring, para el equipo intervenido

10.- Verificar que la instalación es hermética y que no se presentan fugas.

11.- Elaborar plan y programa para el mantenimiento, especificando el tipo de mantenimiento a aplicar

12.- Investigar sobre los tipos de ensayos y pruebas, y sus condiciones de aplicación cuando se recepciona el reductor nuevo o reparado.

13.- Determinar si el equipo está en condiciones de operación. ¿Qué se puede hacer con el equipo? ¿Es factible económicamente repararlo?

14.- Determinar el costo de reposición del equipo (o mejor de su función)

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II. Planificación de la actividad

El desarrollo de la actividad practica en el taller de mantención, fue realizada mediante la siguiente planificación paso a paso:

1. Organizar el grupo de trabajo distribuyéndolo apropiadamente en el mesón de trabajo.

2. Realizar un registro de todos los elementos entregados por el profesor. Esto incluye el elemento a verificar e instrumentos de medición y/o verificación.

3. Identificar claramente el tipo de reductor y uso.4. Realizar una verificación visual del estado de la bomba, (buscar

existencia de corrosión, piezas faltantes, superficies desgastadas).5. Elaborar un plan de montaje y desmontaje según lo visto en la

actividad anterior.6. Proceder al desmontaje de esta, guiándose paso a paso por el plan

elaborado en el paso anterior7. Registrar el desmontaje mediante la toma de datos de cada

componente.8. Analizar cuidadosamente cada componente por separado, en

busca de posibles fallas y registrar el estado general del componente.

9. Realizar mediciones a los componentes y tomar fotografías correspondientes.

10. Realizar un listado de piezas inexistentes en el conjunto (que originalmente deberían pertenecer a este).

11. Anotar cualquier análisis de datos importantes 12. Proceder a montar nuevamente cada componente según

plan de montaje realizado previamente.13. Organizar el mesón de trabajo, devolver los elementos al

profesor y finalizar la actividad.

III. Materiales, equipos y herramientas utilizadas

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1. Cuenta hilos: Instrumento de verificación, utilizado para determinar rápidamente el paso de diversas roscas, contiene 2 fuertes carcasas de acero, con un determinado número de láminas en los extremos, cada lámina contiene un paso de rosca determinado y normalizado, para métrico y Withworth.

2. Pie de metro: Instrumento de medición, puede medir desde centímetros hasta fracciones de milímetros, dependiendo de la resolución del instrumento. Marca: Mitutoyo, Rango: 0-150 [mm]Resolución: 0.05 [mm].

3. Tornillo de banco:Una simple herramienta de sujeción, montada sobre el mesón de trabajo, está diseñado para dar apriete mediante el giro manual de un usillo.

4. Desatornillador punta paleta:Herramienta que se utiliza para apretar y aflojar tornillos y otros elementos de máquinas que requieren poca fuerza de apriete y que generalmente son de diámetro pequeño. Marca: Genius.

5. Extractor de sellos o-ring: Ideal para retirar e instalar sellos anulares en una fácil y rápida tarea. Permite llegar a zonas más difíciles. Con ángulos de 45° y 90°.

6. Corta Frío (cincel)#6:Herramienta manual diseñada para cortar, ranurar o desbastar material en frío mediante el golpe con un martillo adecuado. El filo de corte se puede deteriorar con facilidad, por lo que es necesario un reafilado.

7. Prensa Hidráulica: Prensa utilizada para la extracción de los rodamientos ajustados en los ejes de entrada y salida.

8. Bencina blanca:Es una mezcla de hidrocarburos derivada del petróleo que se utiliza como combustible en motores de combustión interna con encendido a chispa.

9. Bandeja para la limpiar piezas:Utilizada para la limpieza de las piezas que se encontraban con grasa, para esto fue necesario el uso de bencina blanca.

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10. Alicate- extractor de segurosseeger:Pinzas utilizadas para extraer los seguros seeger.

11. Maseta: Como lo dice el nombre sirve para perforar

manualmente y dar golpes certeros de gran magnitud a alguna

pieza en específico sobre todo para el montaje de piezas.

12. Extractor de rodamiento: Herramienta manual que se

utiliza para extraer los cojinetes de los ejes cuando están muy

apretados, debido al ajuste de aprieto entre el eje y el aro interior

del cojinete.

13. Cámara fotográfica:  es un dispositivo utilizado para

capturar imágenes o fotografías

IV. Identificación, clasificación y características del Reductor

El reductor designado es un moto reductor serie “RAN 18.14/DA B3 2”, fabricado por BonfiglioliRiduttoriS.p.A, Italia.

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Este fabricante se constituyó en 1956 y está certificado bajo la norma de calidad ISO 9001:2000.La empresa Bonfiglioli, fabricante de reductores, clasifica sus equipos en:

Reductores Sinfín-corina Reductores Helicoidales Reductores Planetarios Reductores Paralelos Reductores Indexadores de giro mecánico Reductores de ejes paralelos para grandes torques.

Dentro de toda esta categoría general, designa estos equipos según determinadas series que se muestran en la siguiente figura:

En nuestro caso, este reductor cabe dentro de la categoría de reductores indexadores de giro mecánico, piñón cónico-corona, serie RAN.

Cuando hablamos de Reductores de serie RAN (reductor de reenvió angular), nos referimos a aquellos reductores de eje perpendicular, de

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un solo tren de engranaje cónico que se caracteriza por su robustez y rendimiento, como se muestra en la siguiente figura:

Características técnicas generales

- Compacto y de gran versatilidad. - Versiones estándar con varias caras mecanizadas para facilitar el montaje. - Fácil instalación y mínimo mantenimiento. - Par cónico "gleason".- Alto rendimiento: 0,97.- Posibilidad de motor acoplado (tamaños 28, 38, 48).- Rango de Potencias: 0,15 a 9,1 kW.- Rango de relaciones de reducción: i= 1 a 7,7.- Rango de torques nominales: 2,5 a 600 Nm.- El costo aproximado de este equipo bordea los 80.000 $

La designación 18.14 se refiere al tamaño de nuestro reductor.La designación D nos indica la configuración que tiene el eje de salida. Puede ser S o D. En este caso es D y significa “eje doble”La designación A se refiere al tipo de ejecución. Tiene distintis tipos de letras, por ejemplo B, C, D, E o F.La designación B3, nos indica la posición de montaje que requiere nuestro equipo.

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El n° 2 nos indica la relación de reducción que tiene nuestro equipo (i = 2:1).

Los reductores RAN 18.14llevan lubricaciónpermanente con grasa de tiposintético. La grasa empleada para este reductor se muestra a continuación:

Características técnicas específicas

En la siguiente tabla detallaremos algunas características técnicas específicas, suponiendo una velocidad nominal de 1400 [RPM]:

DA

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MODELO [kg]

RAN 80,00

8

TivelaCompound A

RAN 15 0,05RAN 18.14 0,08RAN 20 0,15RAN 20 CAVO 0,15RAN 25 0,22RAN 24 0,85

Tivela S 320RAN 1 0,5RAN 2 0,8RAN 2R 2,9

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Dónde:

i: Relación de transmisión (2:1)

n2:Si mi eje de entrada gira a 1400, el eje de salida giraría a la mitad (700 [RPM]), debido a la relación de transmisión que genera el piñón de ataque con la corona.

Mn2:Torque aplicado sobre el eje de salida (para más información acerca de torque, véase en apéndice)

Pn1: Potencia aplicada del motor (conectado al eje de entrada).

Rn1-2: Carga radial nominal: Los órganos de transmisión acoplados en los ejes de entrada y/o salida del reductor generan fuerzas cuya resultante actúa en sentido radial sobre el propio eje. El valor de dichas cargas, debe ser compatible con la capacidad del sistema eje – rodamientos del reductor para soportarlas, en particular el valor absoluto de la carga aplicada ([Rc1] para el eje de entrada, [Rc2] para eje de salida) debe ser inferior al valor nominal ([Rn1] para eje de entrada [Rn2] para eje de salida) indicado en las tablas de datos técnicos. La carga generada por un sistema de transmisión externo puede ser calculada, con una buena aproximación, mediante la siguiente fórmula:

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An1-2: Carga Axial nominal: Los valores de carga axial admisible sobre los ejes de entrada [An1] y salida [An2] se pueden calcular con referencia al valor de carga radial correspondiente [Rn1] y [Rn2] por medio de las fórmulas siguientes:

Los valores de las cargas axiales admisibles así calculados se refieren al caso de fuerzas axiales que actúen simultáneamente que las cargas radiales nominales.En el caso en el que los valores de carga radial que actúa sobre el eje del reductor sean nulos, se puede considerar la carga axial admisible [An] igual al 50% del valor de carga radial admisible [Rn] sobre el eje mismo.Dimensiones del Reductor:

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V. Descripción y características de sus componentes

Los reductores son diseñados a base de engranajes, mecanismos circulares y dentados con geometrías especiales de acuerdo con su tamaño y la función en cada motor.

Sin la correcta fabricación de los motorreductores, las máquinas pueden presentar fallas y deficiencias en su funcionamiento. La presencia de ruidos y recalentamientos pueden ser aspectos que dependan de estos mecanismos, de allí la importancia del control de calidad.

La gran mayoría de los componentes esenciales se encontraban en un estado bastante deficiente el cual se logró constatar a simple vista, como por ejemplo los dientes de la corona que se encontraban totalmente destruidos o el deficiente estado en que se encontraba las arandelas de ajuste.

1. Cuerpo reductor:

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-Función:Agrupa todos los componentes de motorreductor.

-Material compuesto:Generalmente hierro fundido, acero o bronce, sin embargo, puede fabricarse de cualquier material lo suficientemente resistente.

-Estado componente: Visualmente es encuentran en condiciones aceptables.

-Repercusiones de posibles fallas: No existen fallas graves en los componentes.

2. Sellos de goma: (TC20 477TTOD 741)

-Función:Su particular utilidad es prevenir escape o pérdida de fluidos, su absoluta estanqueidad es una de sus importantes características.

-Material compuesto:Nitrito (NBR), Cloropreno (CR), Silicona (Si), Etileno-propileno (EPDM), Fluoro elastómero (FKM)

-Estado componente: Se encontraba en buen estado, presentando solo un poco de suicidad, se verifica que existe buena hermeticidad y no existen fugas.

-Repercusiones de posibles fallas: No existen fallas graves en los componentes, pero debido al desmontaje este fue destruido por lo cual se recomienda la adquisición de este componente.

4. Seguro elástico seeger interior y exterior:

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-Función:Anillo elástico empleado para situar y bloquear un gorrón, en el interior de un agujero, o un manguito, sobre un eje, cuando se desea conservar la posibilidad de desmontarlo fácilmente.

Absorbe los golpes y transmite esta fuerza en forma axial es decir en forma equitativa, hacia el asiento del eje. No tiene problemas para trabajar en altas y bajas r.p.m. Utilizando una pinza adecuada para segurosseeger se hace un montaje y desmontaje rápido y eficaz.

-Material compuesto: Acero templado

-Estado componente: Ambos se encontraba en buen estado, presentando buena hermeticidad y ausencia de fallas producidas por fugas.

-Repercusiones de posibles fallas: No existen fallas graves en los componentes.

5. Arandela de calibre:

-Función:Esta arandelas cumplen la función de regular el juego axialentre el asiento y los rodamientos.

-Material compuesto: Acero inoxidable

-Estado componente: Dos de ella se encontraba totalmente en mal estado, se encontraban con superficies destruidas y fragmentos menos de material.

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-Repercusiones de posibles fallas: Se podrían producir esfuerzos que terminaran dañando las superficies funcionales.

6. Corona cónica helicoidal:

-Función:Recibir y transmitir el movimiento al eje de salida del reductor, por lo cual es de vital importancia ya que sin ella no sería posible la reducción de velocidad.

-Material compuesto: Se fabrica de bronce de bajo coeficiente de fricción está embutida atornillada a un núcleo de función de hierro. La corona está generada con fresas especiales que garantizan exactitud en el engranaje.

-Estado componente: Se encuentra en pésimo estado, con notorios golpes que se evidencian en pedazos menos de material que corresponden a los dientes de la corona.

-Repercusiones de posibles fallas: No existirá transmisión y por lo tanto tampoco reducción de la velocidad ya que la corona posee fracturados, falla producida probablemente por potencia excesiva.

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7. Eje de corona cónica helicoidal:

-Función: Árbol de transmisión, recibe el movimiento y lo transmite al actuador.

-Material compuesto: Acero al carbono, resistente a la torsión y trabaja apoyado en dos rodamientos de bolas.

-Estado componente: Su chavetero se encuentra dañado, con el asiento corroído. Su superficie funcional de juste con el aro interior de rodamiento se encontraban en buen estado.

-Repercusiones de posibles fallas: La chaveta no se asentara de buena forma por lo tanto se producirá un ajuste deficiente lo que provocara una mala transmisión del movimiento de salida.

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8. Rodamientos rígidos de bolas:

-Función:son particularmente versátiles. Su diseño es sencillo, nodesarmable, son apropiados para velocidades altas e incluso muy altas y son resistentes durante su funcionamiento, exigiendo muy poco mantenimiento. Las ranuras profundas de los caminos de rodadura y el alto grado de oscilación entre estas y las bolas, permiten que los rodamientos rígidos de bolas soporten cargas axiales en ambos sentidos, además de cargas radiales, incluso a altas velocidades.

-Material compuesto: Acero inoxidable.

-Estado componente: Pésimo estado producido probablemente por mala lubricación o desgaste por fatiga.

-Repercusiones de posibles fallas: Se producirán vibraciones que afectaran el estado de los demás componentes, ya que se producirá calor lo que proporcionara una baja en el rendimiento del conjunto.

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9. Piñón:

-Función:transmitir el movimiento a la corona, para que de esta forma se produzca la reducción de velocidad.

-Material compuesto:Acero al carbono, resistente a la torsión y trabaja apoyado en dos rodamientos de bolas.-Estado componente: Presentaba altos niveles de desgaste y grietas producidas probablemente por cargas inadecuadas.

-Repercusiones de posibles fallas: No se producirá el movimiento, por lo tanto no engranara con la corona, por lo cual se recomienda al adquisición de un piñón bueno o la compra de uno nuevo.

10. Machón de acoplamiento:

-Función:encargado de conectar y transmitir el movimiento del moto reductor al actuador

-Material compuesto: Acero al carbono

-Estado componente: Presenta perforaciones demás, las cuales debiesen ser cuatro, su superficie se encuentra golpeada, sucia y con grados de corrosión.

-Repercusiones de posibles fallas: mal acoplamiento en la transmisión de movimiento del motoreductor al actuador.

14. Grasa:

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-Función: Debe contener aditivos de extrema presión del tipo azufre-fósforo, los cuales le dan características antidesgaste de reducción a la fricción, disminuyendo así la elevación de temperatura en los engranajes. Adicionalmente aditivos contra la formación de herrumbre y la corrosión, así como agentes especiales para aumentar la estabilidad a la oxidación y resistencia a la formación de espuma.

-Material compuesto: Shell TivelaCompound A

-Estado componente: Pésimo estado, se encontraba quemada por acción del calor y en ella se encontraban fragmentos destruidos de la corona

-Repercusiones de posibles fallas: Posible sobrecalentamiento de motoreductor afectando las propiedades mecánicas de este.

VI. Montaje y Desmontaje

Desmontaje:

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Para el proceso de desmontaje del reductor se deben seguir los siguientes pasos:

a) Bloqueo del interruptor de accionamiento del motor, desconectar de la corriente eléctrica realizando también un bloqueo de la conexión.

b) Desconectar el acoplamiento que tenga hacia el motor.c) Desconectar los acoplamientos hacia los actuadores conectados al

reductor.d) Soltar los cuatro pernos de fijación al soporte del reductor.e) Retirar el reductor y llevarlo a un área de trabajo limpia para

proceder al proceso de des ensamblaje de sus componentes.

Montaje:

Es muy importante para la instalación del reductor, atenerse a las siguientes normas:

a) Asegurarse de que la fijación del reductor sea estable para evitar vibraciones. Instalar (si se prevé choques, sobrecargas prolongadas o posibles bloqueos) acoplamientos, embragues, limitadores de par, etc.

b) Durante las operaciones de pintado deberán protegerse las superficies mecanizadas y el labio externo de los retenes para evitar que la pintura reseque la goma, perjudicando la estanqueidad del propio reten.

c) Los elementos que van acoplados en los eje de salida del reductor se deben mecanizar con tolerancia ISO H7 para evitar uniones demasiado apretadas que, en fase de montaje, podrían dañar irreparablemente el reductor mismo. Por otra parte, para el montaje y desmontaje de dichos elementos se aconseja utilizar tirantes y extractores adecuados usando el agujero roscado situado en la extremidad de los ejes.

d) Las superficies de contacto deben ser limpiadas y tratadas con protectores adecuados antes del montaje para evitar la oxidación y el consiguiente bloqueo de las piezas.

e) Antes de la puesta en marcha del reductor, verificar que la máquina que lo incorpora este conforme a las disposiciones de la Directiva Maquinas 89/932 y sus sucesivas actualizaciones.

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f) En el caso de la instalación al aire libre es necesario aplicar protecciones adecuadas con la finalidad de evitar la exposición directa a los agentes atmosféricos y la radiación solar.

Des-ensamblaje de los componentes:

a) Con la ayuda del extractor universal de dos garras, remover el machón de acoplamiento.

b) Retirar los sellos o retenes con el extractor de retenes y así evitar daños en estos. En nuestro caso al no contar con la herramienta adecuada, procedimos a la destrucción de los sellos para poder retirarlos.

c) Con la pinza de seguros retirar los seguros seeger, teniendo la precaución de no soltarlos ya que pueden salir expulsados y provocar accidentes.

d) Con la ayuda del tornillo de banco, sujetamos el eje conductor y con un fuerte impulso hacia arriba lo desmontamos del cuerpo del reductor.

e) Montar el reductor en la prensa hidráulica, para desmontar el eje conducido aplicando fuerza por uno de los extremos del eje, teniendo la precaución de que no caiga el eje.

f) Limpiar el exceso de grasa.g) Desmontar los rodamientos de los ejes con el extractor universal

de dos garras.h) Retirar la corona del eje con la ayuda del extractor universal de

dos garras.i) Extraer la chaveta del eje de la corona.

Ensamblaje del reductor:

a) El primer paso es el montaje de la chaveta en el chavetero del eje de la corona, para la posterior instalación de la corona.

b) Instalar los rodamientos en sus respectivos asientos.c) Instalar uno de los seguros seeger del eje conducido.d) Montar el eje conducido en los asientos del cuerpo del reductor.

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e) Instalar el segundo seguro seeger y proceder al montaje de los retenes, con el montador de retenes.

f) Rellenar con la cantidad de grasa indicada por el fabricante.g) Instalar el eje conductor en sus asientos en el cuerpo del reductor

con la ayuda de la prensa hidráulica.h) Rellenar con la cantidad de grasa indica por el fabricante.i) Instalar el seguro seeger, y proceder a la instalación del retén con

el montador de retenes.

En el caso de este reductor, había tres elementos sellantes, denominados retenes, los cuales eran iguales de medidas 20-47-7, con código (TC20 477TTOD 741).

Su aplicación específica, es la de evitar que el lubricante, en este caso grasa, se filtre y salga del reductor, además evita que partículas de polvo entren en contacto con el lubricante del reductor.

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En la siguiente tabla se especifican los materiales, códigos, etc. Que nos proporcionan los retenes SKF para este tipo de aplicación:

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VII. Mantenimiento del Reductor

Los reductores suministrados con lubricación permanente no necesitan cambios periódicos de aceite.

Para los otros se aconseja efectuar el primer cambio de lubricante después de casi 300 horas de trabajo, haciendo un esperado lavado interno del grupo con detergentes adecuados.

No se debe mezclar aceites de base mineral con aceites sintéticos.

Controlar periódicamente el nivel del lubricante efectuando los cambios conforme a los intervalos indicados en la siguiente tabla:

Lubricación:

Los reductores RAN de los tamaños 8-15-18-18.14-20-20hueco y 25 llevan lubricación permanente con grasa de tipo sintético.

Los grupos RAN 24 y RAN 1, RAN 2 y RAN 2R, en cambio se llenan en fabrica con carga de aceite sintético permanente. En ausencia de contaminación, no es necesario, por tanto, la sustitución periódica del lubricante. Esto es porque los reductores no están equipados con tapones de llenado, nivel y vaciado, a excepción de los grupos RAN 1, RAN2 y RAN 2R que se suministran con visor de aceite para el control de la cantidad de lubricante.

Las elevadas propiedades del lubricante suministrado permiten regular el funcionamiento en un amplio campo de temperaturas ambiente comprendidas entre -15 y +50 ºC. Si por cualquier motivo, es necesario sustituir la carga original del lubricante, la siguiente tabla indica la cantidad correcta:

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Temperatura del aceite [ºC]

Intervalo de lubricación [horas]

Aceite Mineral

Aceite Sintético

<65 8000 2500065-80 4000 1500080-95 2000 12500

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Los reductores RAN de los tamaños 28, 38 y 48 están, por el contrario equipados con tapones de carga, vaciado y control de nivel de aceite y se suministran, normalmente, sin lubricación. Será, por tanto, responsabilidad del cliente llenar el reductor con la cantidad correcta del lubricante antes de su puesta en marcha. La tabla siguiente muestra la cantidad indicativa de aceite referida solamente a la posición de montaje B3.

El nivel de aceite correcto se obtiene cuando el aceite llega a la mitad del visor del reductor.

Debido a que nuestro reductor lleva lubricación permanente, el único mantenimiento recomendado según el fabricante es la verificación del lubricante en los intervalos ya indicados, por lo cual a continuación especificaremos un plan de mantenimiento en general que se realiza a los reductores de velocidad:

Los engranajes, casquillos, y rodamientos de los reductores y motor reductores están lubricados habitualmente por inmersión o impregnados en la grasa lubricante alojada en la carcasa principal. Por lo tanto, el mantenimiento pasa por revisar el nivel de aceite antes de la puesta en marcha. La carcasa tendrá visibles los tapones de llenado, nivel y

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MODELO [kg]

RAN 80,00

8

TivelaCompound A

RAN 15 0,05RAN 18.14 0,08RAN 20 0,15RAN 20 CAVO 0,15RAN 25 0,22RAN 24 0,85

Tivela S 320RAN 1 0,5RAN 2 0,8RAN 2R 2,9

RAN 28 1,7Tivela S

320RAN 38 3RAN 48 4,5

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drenaje del lubricante, que deben estar bien sellados. Debe mantenerse especialmente limpio el orificio de ventilación; también debe respetarse el tipo de lubricante recomendado por el fabricante, que suele ser el más adecuado a su velocidad, potencia y materiales constructivos.

Según el tipo de reductor, se suele recomendar una puesta en marcha progresiva, en cuanto a la carga de trabajo, con unas 50 horas hasta llegar al 100%. Asimismo, es muy recomendable el sustituir el aceite la primera vez tras unas 50 horas de trabajo, pudiendo incluso el decidir ese momento un “lavado” del reductor. A partir de ese momento, los cambios de lubricante deberán hacerse siempre de acuerdo a las recomendaciones del fabricante, siendo plazos habituales cada 2000 horas de trabajo.

En caso de disponer de reductores de repuesto o también denominados equipos “stand-by”, estos deben permanecer completamente llenos del lubricante recomendado, para prevenir la oxidación de los elementos internos, así como protegidos los acoplamientos. Es importante “marcar” en el mismo reductor la necesidad de vaciar el lubricante antes de ser puesto en servicio.

Para finalizar, reiterar que el plan desarrollado anteriormente son solo recomendaciones generales y que siempre que sea posible y conocidas deben seguirse las recomendaciones específicas del fabricante para el modelo en cuestión.

Programa de mantenimiento de un reductor de velocidad.

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SISTEMA ACCION INTERVALO

Sistema de Lubricación

Control nivel de aceite

Semanalmente

Inspección visual en busca de fugas.

Semanalmente

Cambio de Aceite

Cada 2000 horas de servicio

Alineación

Verificar Alineación motor-reductor

Cada 3 meses

Verificar vibraciones

Cada 3 meses

Rodamientos

Escuchar con estetoscopio mecánico.

Cada 6 meses

Engranajes

Escuchar con estetoscopio mecánico.

Cada 6 meses

Debido a que el desgaste que se produce en estos tipos de sellos no es muy elevado, y el rango de velocidades en las que trabaja es menor a las 1400 [rpm], se recomienda el recambio de los retenes solamente cuando se presenten fallas, o cuando se remuevan para realizar el cambio de algún componente interno del reductor. Además, si se decide cambiar uno de los retenes es mucho más conveniente cambiar todos los sellos presentes en el reductor, ya que al ser todos iguales, si uno falla es un indicio que los otros dos están próximos tener alguna avería.

Finalmente, luego de haber realizado un análisis de cada uno de los componentes, llegamos a la conclusión que es factible la reparación de este motorreductor, ya que solo se debería comprar la corona, el eje con el piñón y los rodamientos.

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Al tratar de contactar al representante más cercano del fabricante (BonfiglioliMexico), no obtuvimos respuestas a los correos enviados, por lo cual, lo más conveniente es la compra de un nuevo motorreductor con las características técnicas en el mercado local.

VIII. Ensayos y pruebas

Al adquirir un nuevo reductor se debe verificar antes de utilizarlo, para que el equipo ejecute el mayor rendimiento posible, sin problema alguno.Es por esto que debemos tener en cuenta los siguientes parámetros principales a verificar:

Tamaño Potencia, en HP, para el eje de entrada y de salida (si es óptimo o

no la potencia que emplearemos). Velocidad, en RPM, en el eje de entrada y de salida. Torquea la salida del mismo. Relación de reducción: índice que detalla la relación entre las RPM

de entrada y salida. Tipo de máquina motriz. Tipos de acoplamiento entre máquina motriz, reductor y salida de

carga. Carga: uniforme, discontinua, con choque, con embrague, etc. Duración de servicio: horas/día. Nº de Arranques/hora. Condiciones ambientales a usar el reductor (T°, humedad,

impurezas de las partículas presentes en el medioambiente, etc). Revisar si existen fugas, revisar si el tipo de aceite es el adecuado,

si su viscosidad es óptima.

A continuación, procedemos a analizar algunos parámetros en específico empleando pruebas de:

1. Vibraciones: El interés de las Vibraciones Mecánicas llega al Mantenimiento Industrial de la mano del Mantenimiento Preventivo y Predictivo, con el interés de alerta que significa un elemento vibrante en una Maquina, y la necesaria prevención de las fallas que traen las vibraciones a medio plazo.  El interés principal para el mantenimiento deberá ser la identificación de las amplitudes predominantes de las vibraciones detectadas en el elemento o máquina, la determinación de las causas de la vibración, y la corrección del problema que ellas representan. Las consecuencias de las vibraciones mecánicas son el aumento de los

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esfuerzos y las tensiones, pérdidas de energía, desgaste de materiales, y las más temidas: daños por fatiga de los materiales, además de ruidos molestos en el ambiente laboral, etc.

2. Lubricación:Estos se ejecutan dependiendo de la necesidad, según: 

Análisis Iniciales: se realizan a productos de aquellos equipos que presenten dudas provenientes de los resultados del Estudio de Lubricación y permiten correcciones en la selección del producto, motivadas a cambios en condiciones de operación.

Análisis Rutinarios: aplican para equipos considerados como críticos o de gran capacidad, en los cuales se define una frecuencia de muestreo, siendo el objetivo principal de los análisis la determinación del estado del aceite, nivel de desgaste y contaminación entre otros .

Análisis de Emergencia: se efectúan para detectar cualquier anomalía en el equipo y/o Lubricante, según: 

Contaminación con agua Sólidos (filtros y sellos defectuosos). Uso de un producto inadecuado.

Este método asegura que tendremos:

Máxima reducción de los costos operativos. Máxima vida útil de los componentes con mínimo desgaste. Máximo aprovechamiento del lubricante utilizado. Mínima generación de efluentes.

3. Ultrasonido:Este método estudia las ondas de sonido de baja frecuencia producidas por los equipos que no son perceptibles por el oído humano.Ultrasonido pasivo: Es producido por mecanismos rotantes, fugas de fluido, pérdidas de vacío, y arcos eléctricos. Pudiéndose detectarlo mediante la tecnología apropiada.

El Ultrasonido permite:Detección de fricción en máquinas rotativas.Detección de fallas y/o fugas en válvulas.Detección de fugas de fluidos.Pérdidas de vacío.Detección de "arco eléctrico".

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El sonido cuya frecuencia está por encima del rango de captación del oído humano (20 a 20.000 [Hz]) se considera ultrasonido. Casi todas las fricciones mecánicas, arcos eléctricos y fugas de presión o vacío producen ultrasonido en un rango aproximado a los 40 [kHz] Frecuencia con características muy aprovechables en el Mantenimiento Predictivo, puesto que las ondas sonoras son de corta longitud atenuándose rápidamente sin producir rebotes. Por esta razón, el ruido ambiental por más intenso que sea, no interfiere en la detección del ultrasonido. Además, la alta direccionalidad del ultrasonido en 40 [kHz]. permite con rapidez y precisión la ubicación de la falla.La aplicación del análisis por ultrasonido se hace indispensable especialmente en la detección de fallas existentes en equipos rotantes que giran a velocidades inferiores a las 300 RPM, donde la técnica de medición de vibraciones se transforma en un procedimiento ineficiente.De modo que la medición de ultrasonido es en ocasiones complementaria con la medición de vibraciones, que se utiliza eficientemente sobre equipos rotantes que giran a velocidades superiores a las 300 RPM.

4. Termografía:La Termografía Infrarroja es una técnica que permite, a distancia y sin ningún contacto, medir y visualizar temperaturas de superficie con precisión. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superiorLos ojos humanos no son sensibles a la radiación infrarroja emitida por un objeto, pero las cámaras termográficas, o de termovisión, son capaces de medir la energía con sensores infrarrojos, capacitados para "ver" en estas longitudes de onda. Esto nos permite medir la energía radiante emitida por objetos y, por consiguiente, determinar la temperatura de la superficie a distancia, en tiempo real y sin contacto. La gran mayoría de los problemas y averías en el entorno industrial - ya sea de tipo mecánico, eléctrico y de fabricación - están precedidos por cambios de temperatura que pueden ser detectados mediante la monitorización de temperatura con sistema de Termovisión por Infrarrojos. Con la implementación de programas de inspecciones termográficas en instalaciones, maquinaria, cuadros eléctricos, etc. es posible minimizar el riesgo de una falla de equipos y sus consecuencias, a la vez que también ofrece una herramienta para el control de calidad de las reparaciones efectuadas. 

El análisis mediante Termografía infrarroja debe complementarse con otras técnicas y sistemas de ensayo conocidos,  como pueden ser el análisis de aceites lubricantes, el análisis de vibraciones, los

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ultrasonidos pasivos y el análisis predictivo en motores eléctricos. Pueden añadirse los ensayos no destructivos clásicos: ensayos, radiográfico, el ultrasonido activo, partículas magnéticas, etc.El análisis mediante Cámaras Termográficas Infrarrojas está recomendado para reductores y muchos equipos más como por ejemplo motores, líneas de producción, etc.

5. Análisis FMECA:Otra útil técnica para la eliminación de las características de diseño deficientes es el análisis de los modos y efectos de fallos (FMEA); o análisis de modos de fallos y efectos críticos (FMECA). La intención es identificar las áreas o ensambles que es más probable que den lugar a fallos del conjunto.El FMEA define la función como la tarea que realiza un componente --por ejemplo, la función de una válvula es abrir y cerrar-- y los modos de fallo son las formas en las que el componente puede fallar. La válvula fallará en la apertura si se rompe su resorte, pero también puede tropezar en su guía o mantenerse en posición de abierta por la leva debido a una rotura en la correa de árbol de levas.

La técnica consiste en evaluar tres aspectos del sistema y su operación:

Condiciones anticipadas de operación, y el fallo más probable.Efecto de fallo en el rendimiento.Severidad del fallo en el mecanismo. La probabilidad de fallos se evalúa generalmente en una escala de 1 a 10, con la criticidad aumentando con el valor del número.Esta técnica es útil para evaluar soluciones alternativas a un problema pero no es fácil de usar con precisión en nuevos diseños.El FMEA es útil para evaluar si hay en un ensamble un número innecesario de componentes puesto que la interacción de un ensamble con otro multiplicará los efectos de un fallo. Es igualmente útil para analizar el producto y el equipo que se utiliza para producirlo.El FMEA, ayuda en la identificación de los modos de fallo que es probable que causen problemas de uso del producto. Ayuda también a eliminar debilidades o complicaciones excesivas del diseño, y a identificar los componentes que pueden fallar con mayor probabilidad. Su empleo no debe confinarse al producto que se desarrolla por el grupo de trabajo. Puede también usarse eficazmente para evaluar las causas de parada en las máquinas de producción antes de completar el diseño.

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IX. Apéndice

Los reductores y motorreductores mecánicos de velocidad se pueden contar entre los inventos más antiguos de la humanidad y aún en estos tiempos del siglo XXI se siguen utilizando prácticamente en cada máquina que tengamos a la vista, desde el más pequeño reductor o motorreductor capaz de cambiar y combinar velocidades de giro en un reloj de pulsera, cambiar velocidades en un automóvil, hasta enormes motorreductores capaces de dar tracción en buques de carga, molinos de cemento, grandes máquinas cavadoras de túneles o bien en molinos de caña para la fabricación de azúcar.Un motorreductor tiene un motor acoplado directamente, el reductor no tiene un motor acoplado directamente.La sencillez del principio de funcionamiento y su grado de utilidad en una gran variedad de aplicaciones es lo que ha construido la trascendencia de este invento al través de los siglos.A continuación se dan los principios básicos de un reductor o motorreductor de velocidad:

Supongamos que la rueda “A” de la fig.1 tiene un diámetro de 5 cm. Su perímetro será entonces de 5 x 3.1416 = 15.71 cm. El perímetro es la longitud total del envolvente de la rueda. Una rueda “B” de 15 cm de diámetro y 47.13 cm de perímetro (15 x 3.1416) está haciendo contacto con el perímetro de la rueda “A” (fig 2).

CONCEPTO DE RELACIÓN DE REDUCCIÓN EN UN MOTORREDUCTOR

En la fig 3, cuando gira la rueda “A” hará que a su vez gire la rueda “B” pero sucederá que por cada tres vueltas que dé “A”, la rueda “B” solamente dará una vuelta, esto es, el diámetro de “B” dividido por el diámetro de “A” (15/5 = 3). Este número 3 será la relación de reducción de este reductor o motorreductor elemental y se indica como 3:1

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Con esta simple combinación se ha logrado disminuir la velocidad de rotación de la rueda “B” a la tercera parte de la velocidad de la rueda “A”. Si a la combinación de ruedas antes descrito encadenamos otras ruedas adicionales entonces cada vez lograremos una velocidad cada vez menor hasta donde sea necesario para la aplicación y puede ser 6:1, 30:1, 100:1 o aún mayor para lograr velocidades muy pequeñas que se pudieran necesitar y que, por ejemplo, la rueda “A” tuviera que girar cientos de veces para que la última rueda girara una sola vez. En este caso tendremos un motorreductor de varios trenes de reducción, entendiendo como 1 tren de reducción a un par de ruedas. Con 6 ruedas tendríamos tres trenes de engranes.

Con este sistema de reducción no solamente disminuimos la velocidad de “B” a un giro más lento que es útil para la mayoría de las aplicaciones sino que al mismo tiempo estaremos aumentado el “par” o “torque” en la última rueda del motorreductor que generalmente se conoce como la rueda de salida a la que va ensamblada la “flecha de salida” del reductor o motorreductor.

Extraccion de retenes:Para poder realizar la extracción de los retenes sin tener que destruirlos, y para instalarlos de una manera correcta, es necesario la adquisición de un set de extracción y montaje especializado de retenes, la cual cuenta con dos “ganchos”, los cuales se insertan entre el eje y los labios del retén, evitando así dañar las superficies funcionales del equipo. Estos ganchos se conectan a un dispositivo parecido al extractor de rodamientos, el cual luego de hacer girar una contrapunta, hará presión y esta ayudara a la remoción de los retenes de su lugar.

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Indexación: Ordenación de una serie de datos o informaciones de acuerdo a un criterio común a todas ellas para facilitar su consulta y análisis.

Tipos de vibraciones:

Vibración libre: causada por un sistema vibra debido a una excitación instantánea.

Vibración forzada: causada por un sistema vibra debida a una excitación constante las causas de las vibraciones mecánicas

A continuación detallamos las razones más habituales por las que una máquina o elemento de la misma puede llegar a vibrar:

Vibración debida al Desequilibrado (maquinaria rotativa).Vibración debida a la Falta de Alineamiento (maquinaria rotativa)Vibración debida a la Excentricidad (maquinaria rotativa).Vibración debida a la Falla de Rodamientos y cojinetes. Vibración debida a problemas de engranajes y correas de Transmisión (holguras, falta de lubricación, roces, etc.)

CONCLUSION

BIBLIOGRAFIA

Apuntes-curso sobre reductores de velocidad (telatrain)

Textos y memorias disponibles en biblioteca

Catálogo de motoreductores de velocidad BONFIGLIOLI, serie RAN.

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http://www.bonfiglioli.mx/

http://www.potenciaelectromecanica.com/calculo-de-un- motorreductor/

http://www.monografias.com/trabajos17/mantenimiento- predictivo/mantenimiento-predictivo.shtml#TECNICAS

Mercado libre

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