Unidad de Mantenimiento (6)

PLAN DE PRÁCTICADIRECCIÓN DE CARRERA DE MANTENIMIENTO

ÁREA INDUSTRIALTITULO DE LA PRÁCTICA: UNIDAD DE MANTENIMIENTO.

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FECHA DE EMISIÓN: 18/05/2015. ELABORÓ: Reyes Montes de Oca Yussef.FECHA DE REALIZACIÓN: REVISÓ: Ing. Alejandro Amador Lemus.ASIGNATURA: Sistemas Neumáticos. APROBÓ: Ing. Alejandro Amador Lemus.UNIDAD TEMÁTICA: 2TEMA: Unidad de mantenimiento (filtro, regulador y lubrificador)..

CUATRIMESTRE: Tercero.

NÚMERO DE PARTICIPANTES RECOMENDABLE: 1 DURACIÓN: 4hrs.LUGAR: Estudio Profesor: Ing. Alejandro Amador Lemus.Alumno(a): Reyes Montes de Oca Yussef.

REQUISITOS TEÓRICOS DE LA PRÁCTICA:

UNIDAD DE MANTENIMIENTO.Los dispositivos conectados en los diferentes puntos de un circuito neumático necesitan recibir aire con una presión uniforme y libre de impurezas. Además, muchos de estos dispositivos tienen elementos móviles que precisan ser lubrificados.La preparación del aire comprimido que consumen los dispositivos neumáticos conectados en diferentes puntos se realiza mediante las llamadas unidades de matenimiento. Estas unidades están formadas por tres elementos diferentes: el filtro, el regulador y el lubrificador.FiltroTiene como objetivo detener las impurezas que arrastra el aire comprimido (polvo, polen, restos de pequeñas oxidaciones, etc.). Su funcionamiento es el siguiente:El aire penetra en el filtro por la parte superior izquierda. Una placa deflectora especialmente colocada le obliga a realizar un violento movimiento de rotación. Las partículas más pesadas y las gotitas de vapor son impulsadas por la fuerza centrífuga contra las paredes del recipiente, donde se condensa el vapor de agua., que cae al fondo del recipiente junto con las impurezas. Éstas son evacuadas al exterior a través de una abertura de vaciado tapada por un tornillo (tornillo de purga) que se encuentra en el fondo del recipiente.Después, el aire se filtra a través de un cartucho filtrante con material poroso, que, aunque permite el paso del aire, impiden que pasen las partículas que lleva en suspensión. Los cartuchos tienen que sustituirse cada cierto tiempo, ya que, si bien siguen filtrando inluso cuando están sucios, hay que tener en cuenta que la suciedad produce mayor resistencia al flujo del aire y, como consecuencia, se reduce la presión del aire de utilización.Regulador.El regulador de presión tiene como misión mantener el aire que utiliza el circuito neumático a una presión constante, independientemente de las variaciones de presión que se produzcan.La entrada de aire se regula mediante un tornillo que desplaza un vástago apoyado en una membrana móvil, de manera que deja pasar una cantidad constante de aire comprimido hacia el punto de utilización.

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Cuando en el punto de utilización se produce un aumento de presión, la membrana retrocede cerrándose la entrada de aire y abriéndose los escapes que hacen bajar la presión del aire de utilización, por lo que la membrana recupera su posición desplazando el vástago y volviendo a abrir la entrada del aire.Lubrificador.Una vez filtrado, y regulada su presión, el aire comprimido pasa a través del lubrificador mezclándose con una fina capa de aceite que arrastra en suspensión hasta las partes móviles de los dispositivos neumáticos. De esta manera son lubrificados disminuyendo la fricción y evitando el desgaste.El funcionamiento del lubrificador es el siguiente:• Al pasar el aire por el estrechamiento que hay en el lubrificador, aumenta la velocidad y disminuye la presión.• La bajada de presión produce un efecto de succión, de manera que el aceite que permanece en el fondo del recipiente es aspirado por el extremo del tubo sumergido en él y sube a través de dicho tubo hasta la cámara superior (cámara de gotreo).• En la cámara de goteo se forman gotas que se precipitan a través del fino conducto situado en su parte inferior hasta la zona donde se encuentra el estrechamiento por el que circula el aire comprimido; allí, la velocidad del aire lo pulveriza y lo convierte en una fina niebla de aceite que el aire arrastra en suspensión.

OBJETIVO DE LA PRÁCTICA

Conocer todos los elementos del compresor, en base a la teoría sobre los mismos, con la finalidad de aportarles mantenimiento continuo .

MATERIAL: REACTIVOS: EQUIPO:

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RESULTADOS.

UNIDAD FRLEvidentemente, el aire que es succionado por el compresor no se encuentra limpio, debido a la presencia de diversos tipos de contaminantes de la atmósfera. Es más, el aire que se alimenta al sistema desde el compresor se contamina todavía más, en virtud de la generación de contaminantes corriente abajo. También es un hecho que la presión del aire rara vez permanece estable debido a la posibilidad de fluctuaciones en la línea. Por consiguiente, para poder suministrar aire comprimido limpio, puro y sin contaminación, es necesario filtrar el aire. El rendimiento y exactitud del sistema depende en gran parte de la estabilidad de la presión del suministro de aire. Por lo tanto, un filtro de aire y un regulador de presión en la línea ocupan un lugar importante en el sistema neumático, junto con un tercer componente: un lubricador de la línea de aire. La función principal del lubricador es proporcionar el aire con una película lubricante de aceite. Estas tres unidades en conjunto se conocen como unidad de servicio o unidad FRL. De donde, los tres elementos principales de unaUnidad FRL son:1. Filtro de aire2. Regulador de presión3. Lubricador

FILTRO DE AIRELos filtros de aire se usan en un sistema neumático para realizar las siguientes funciones principales: 1. Impedir la entrada de contaminantes sólidos al sistema.2. Condensar y extraer el vapor de agua que se encuentre presente en el aire que pasa por él.3. Retener todas las partículas con tamaño inferior a una miera que puedan plantear un problema, en los componentes del sistema.El componente principal del filtro es su cartucho, mostrado en la figura 4.2(a), el cual se fabrica principalmente de latón o bronce sinterizados, pero también se usan otros materiales. El espesor del cartucho sinterizado ayuda a proporcionar

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un paso aleatorio en zigzag para que el aire fluya, lo cual, a su vez, asegurará la retención de las partículas sólidas en ese cartucho. El vapor de agua se condensa en el interior del filtro y se recoge en el fondo del tazón del mismo, el cual está fabricado en su mayor parte de material plástico transparente para facilitar la visibilidad. También es posible separar del aire la mayor parte de las partículas extrañas más grandes y recogerlas en el fondo del tazón. Las partículas extrañas más finas restantes se mueven junto con el aire y pasan a través del cartucho, y éstas son retenidas de acuerdo con el tamaño de poro del filtro suministrado según las necesidades de filtración del sistema. En el fondo del tazón del filtro se tiene una válvula de conexión y desconexión para drenaje, la cual podría abrirse en forma manual para extraer el agua y otras partículas sólidas acumuladas. Se debe tener cuidado en ver que el filtro no se obstruya de manera excesiva, en cuyo caso se tendrá en el sistema una caída excesiva e indeseable en la presión del aire. Para un sistema neumático, la pregunta que se formula con frecuencia es: ¿cuál sería el valor de corte de la filtración? Es difícil dar una respuesta fácil ya que, evidentemente, dependerá de las necesidades particulares respectivas del sistema. Pero un valor promedio de tamaño de 15 a 25 pin de capacidad nominal del filtro puede ser lo más adecuado para las aplicaciones normales en una máquina o equipo no tan crítico. Para filtrar partículas con tamaños inferiores a una miera, se tiene que utilizar un elemento filtrante del tipo conglutinante fabricado de porcelana, como se muestra en la figura 4.3. Este filtro se describe más adelante en esta sección.

La capacidad nominal del elemento filtrante es el criterio principal de selección. Esta capacidad se debe acoplar con las necesidades de todos los componentes

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corriente abajo. Se deben considerar la capacidad de flujo y la presión nominal del filtro. Por último, el tamaño de la lumbrera se debe acoplar con la tubería del sistema para evitar las caídas innecesarias en la presión a través de adaptadores de restricción. Otras selecciones que se hacen para la aplicación son el material del tazón y el tipo de drenaje. En la figura 4.2 (b) se ilustran las características de caída depresión de los filtros neumáticos, con diferentes presiones y flujos.

REGULADOR DE PRESIÓN

En la figura 4,4(a) se muestra la construcción interna de un regulador de presión de un sistema neumático. La función principal de esta válvula es regular la presión entrante al sistema, de modo que pueda fluir la presión deseada del aire en una condición estable. La válvula tiene un cuerpo metálico (2) con dos aberturas: primaria y secundaria. La regulación de la presión se logra al abrir la

válvula de disco con movimiento vertical (5) en una cantidad medida que sea proporcionada con el nivel deseado de la presión que debe lograrse. Esto se logra por medio de un tomillo ajustable (1). El tomillo de ajuste moverá el diafragma (4) hacia arriba y, de este modo, hará que no se asiente el disco, creando en consecuencia una abertura para dejar que el aire fluya del lado primario al secundario. La abertura de la válvula y, por consiguiente, la presión del aire que fluye a través de ella serán

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directamente proporcionales a la compresión del resorte (3) que se encuentra debajo del diafragma.

Entre mayor sea la compresión del resorte, mayor será la magnitud de la abertura y, como consecuencia, mayor será la presión, y viceversa. De modo que, en la práctica real, el regulador de presión tan sólo es una válvula reductora de la presión y tiene una aplicación inmensa en los circuitos neumáticos, para garantizar el nivel deseado de la presión en las diversas partes del sistema. En muchos casos, la válvula tiene dos agujeros de desfogue, a través de los cuales se deja salir el aire comprimido hacia la atmósfera, en el caso de que la presión secundaria se eleve hasta un nivel no deseable para el sistema. En la mayor parte de los casos, una vez que se fija la presión, no debe modificarse la presión del tomillo y se aprieta la tuerca de seguridad para asegurar un flujo ininterrumpido de aire a la presión deseada, dentro de límites seguros. El resorte (6) que se encuentra al otro lado del disco ayuda al actuar como un dispositivo amortiguador necesario para estabilizar la presión. Antes de seleccionar un regulador deben determinarse la presión nominal de admisión y el rango controlado corriente abajo, así como la capacidad del flujo. El tamaño de la lumbrera debe acoplarse con el tamaño de la tubería. Otras consideraciones son el tiempo requerido de respuesta, la capacidad de alivio y el tipo de ajuste. En las figuras 4.4(b) y (c) se ilustran las características de regulación y de flujo de los reguladores de presión.LUBRICADOREn la mayor parte de los sistemas neumáticos, en primer lugar se filtra el aire comprimido y, en seguida, se regula hasta tener la presión específica y se le hace pasar por un lubricador con el fin de formar una neblina de aceite y aire con la única finalidad de proporcionar lubricación a los componentes correlativos de válvulas, cilindros, etcétera. Para formar la neblina se usa una unidad lubricadora. Todos los lubricadores siguen el principio del medidor venturi. En la figura 4.5 se ilustra el principio del medidor venturi; en donde, tan pronto como el aire

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comprimido fluye hacia la zona estrangulada (B) del tubo (A), se presenta una diferencial de presión (AP). Debido a esto, el aceite es empujado hacia el tubo (E), cuando se alimenta el aire al depósito de aceite (D) a través del tubo (C).

Aceite recomendado para el lubricador del aire comprimido

Es muy difícil recomendar los tipos específicos de aceites que deben usarse para el lubricador, debido a la diversidad de razones expresadas en el párrafo anterior, Sin embargo, se podría hacer un comentario general, sin perjuicio por lo que se refiere a la viscosidad del aceite, La viscosidad cinemática del aceite del lubricador debe estar dentro del rango de 10 a 50 cSt, a 20°C. En ciertas aplicaciones, pueden resultar adecuadas marcas comerciales de aceite, digamos, Servospin 12 o Shell Tellus15 o SAE 10. Demasiado poco aceite puede causar desgaste excesivo y falla prematura.

Demasiado aceite es antieconómico y puede convertirse en un contaminante, en particular cuando es arrastrado con el escape de aire. La lubricación intermitente puede ser la peor situación, debido a que la película de aceite puede secarse para formar lodos y barnices sobre las superficies internas.

Los lubricadores de la línea de aire dosifican el aceite que proviene de un depósito hacia la corriente de aire en movimiento. En la terminología general, si las gotitas de aceite arrastradas corriente abajo son relativamente grandes, se le menciona como niebla; las gotitas más pequeñas forman una neblina. Los lubricadores del tipo de niebla son los mejores cuando la trayectoria del flujo corriente abajo es recta y corta. Los lubricadores del tipo de neblina se usan cuando el aceite se debe llevar a, través de distancias más largas o a través de una trayectoria con obstrucciones. La cantidad de aceite que gotea hacia la cúpula de visión se puede controlar mediante una válvula de aguja. La cantidad de aceite que está

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siendo succionado hacia el venturi se puede dosificar al hacer variar el área de éste. Esto se logra al colocar un disco cargado mediante un resorte, el cual se abre de acuerdo con la presión de admisión.El aceite del tazón gotea hacia el interior de la zona estrangulada, en donde la velocidad del aire es mucho más alta, y este aire a alta velocidad hace que las gotas se rompan en partículas diminutas, con lo que se forma al final la neblina de aire y aceite, según se explica a continuación. En la figura 4.6(a) se muestra un diagrama esquemático de un lubricador. Se deja pasar el aire comprimido que proviene del regulador por la angosta contracción que se encuentra en el interior del lubricador.De este paso estrechado, se deja fluir el aceite al interior del tazón que contiene el aceite y también hacia el interior de un pequeño tubo sifón. Lentamente, se produce una diferencia de presión entre el aire que se encuentra en el sifón y en el tazón. Debido a la presencia de la diferencia de presión, de modo natural el aceite es comprimido hacia arriba y pasa a la parte superior del domo de alimentación visible, a través de una válvula controladora del aceite, cuya función principal es controlar la cantidad de aceite que pasa por ella. Se forman las gotas de aceite para caer en el paso estrechado principal, en donde el aire tendrá alta velocidad y, en consecuencia, se rompen esas gotas para formar una neblina de aire y aceite que fluye hacia el sistema. El factor más importante en la formación de la neblina es la calidad del aceite; es decir, su viscosidad y la presión del sistema. Con alta presión, la película lubricante sobre las partes componentes correlativas pueden quedar sujetas a una intensa fuerza de ruptura con lo que, por consiguiente, se necesita un aceite de alta viscosidad; por otra parte, se ha observado que los aceites de baja viscosidad forman una neblina mejor y, por tanto, siempre garantizarán una mayor presencia en el aire que la que puede producirse con uno de alta viscosidad. No obstante, como se ha observado que los sistemas neumáticos normales trabajan con fuerza menos intensa, es posible que los aceites ligeros de baja viscosidad sean suficientes para garantizar la lubricidad. La cantidad de aceite agregado es visible a través del domo de alimentación con esta característica y esa cantidad se ajusta con un tomillo ex profeso, el cual garantiza que sólo una cantidad predeterminada de aceite fluya con el'aire. Para una presión del aire de 6 kg/cm2, un sistema neumático con tamaño de 1/8" puede requerir de 3 a 4 gotas de aceite por minuto, para producir una neblina aceite-aire eficaz y, de este modo, asegurar la lubricación adecuada de los componentes correlativos del sistema. En la gráfica de la figura 4.6(c) se tiene una ilustración de las gotas deseables de aceite por minuto, contra el gasto de aire y el tamaño del tubo. Como ya se mencionó, las

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tres unidades en conjunto se mencionan como unidad FRL o, a veces, unidad de servicio. En la figura 4,7(a) se tiene üna vista pictórica de una unidad FRL combinada. Suelen ajustarse en cada una y en todas las estaciones de trabajo neumático. En ciertos casos, el filtro y el regulador forman una sola unidad que se nombra como filtro-regulador en combinación. En la figura 4.7(b) se muestra el símbolo común usado para la unidad FRL. Después de que se determina cuál de los dos tipos de lubricación, de niebla o de neblina, es el más adecuado para la aplicación, se seleccionan los lubricadores según el tamaño de la tubería. Para aplicaciones críticas, antes de seleccionar el lubricador, deben considerarse las necesidades de gastos y presión máximos.

Otros factores de selección son el material apropiado del tazón y el tipo de sistema para volver a llenar. Tanto la sobrelubricación como la sublubricación son peijudiciales para los componentes del sistema. Si el volumen interno de uno de los tubos de conexión entre el cilindro y la válvula es mayor de seis veces el volumen de barrido del cilindro, resultará recomendable usar también un lubricador corriente abajo de la válvula de control de dirección.Con el fin de generar la neblina de aceite apropiada, puede necesitarse aire suficiente. En la figura 4.7(c) se ilustra la necesidad de flujo de aire de los lubricadores, para presiones y tamaños del tubo diversos.Las líneas trazadas sobre esta gráfica [Fig. 4.7(c)] representan la necesidad de flujo de aire libre en litros normales por minuto o en pies cúbicos estándar por minuto (scfm, standard cubicfeetper minute) para la operación satisfactoria de un sistema neumático, Como regla empírica, el flujo máximo de aire debe limitarse a cinco veces la necesidad de flujo mínimo representada en esta gráfica. Con esto se garantizará una operación óptima del sistema con una duración óptima en funcionamiento sin problemas.

BIBLIOGRAFÍA

Fig. 4.1: Use of Water Trap; Pneumatic Digest, número 1, febrero de 1971.2. Fig. 4.3: Coalescent Type of Filter; Ultra Filter, Gmbh, Alemania Occidental.3. Fig. 4.9: Refrigerated Air-Driver (Cortesía: Sbroe Kaltetrockener, Alemania Occidental),4. Norgren en el Machine Tool Industry por C.A. Norgren Ltd, UK (Shavo Norgren (India) Pvl.Ltd., 9, Wallace Street, Bombay-1).

http://es.slideshare.net/cadira/neumatica-14745049http://www.monografias.com/trabajos16/redes-de-aire/redes-de-aire.shtml#_Toc56239422http://seritiumneumatica.wikispaces.com/Unidad+de+mantenimiento.http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/4910/fichero/Documento+B.+Memoria+Constructiva%252FMemoria+9.+Aire+Comprimido.pdf

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