Diseño e implantación De Un Plan De Lubricación Para Máquinas y equipos



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Recolección de datos en planta.

Una vez que se han consultado las recomendaciones de los fabricantes es necesario comprobar que parte de lo que indiquen se ha estado elaborando en la planta y para ello es necesario realizar entrevistas y preguntas a las personas que forman parte de la elaboración de las tareas de mantenimiento y sobre todo lo que respecta a la lubricación.


Por lo general se debería consultar primero como es el proceso de lubricación en planta, si hay un plan de mantenimiento preventivo activo, que personal lo está realizando y quien lo dirige.
Como ya se enunció en la sección 3.1, no hay un plan de mantenimiento activo en planta y sólo hay una hoja de vida y expediente del equipo cuyos registros datan de un año de trabajos y los anteriores a esta fecha no están registrados, sólo se apuesta a consultar a las personas que han estado más tiempo en la planta para poder brindarnos información que nos ayuden a elaborar un proceso de evaluación y por consiguiente el plan de lubricación de los equipos principales.
El proceso de cómo se ha estado llevando la lubricación lo puede decir el que está encargado de dirigir que se lleven a cabo las labores de mantenimiento, en este caso es el supervisor de planta, el cual nos proporciona cada que tiempo se realiza la lubricación del equipo, que tipo de lubricante utiliza, que cantidad se lleva y quien lo hace.
Enterado esto se procede a consultar a las personas que hacen la lubricación de los equipos, que en este caso son los mismos operadores de las máquinas, ellos nos pueden proporcionar las cantidades exactas de grasa que utiliza para lubricar los graseros o las cantidades exactas de aceite que se utiliza en los agujeros de aceite, por medio de las cantidades de bombeadas que hace con la bomba de grasa o las cantidades de inyecciones o gotas que coloca con la aceitera.
Ambas personas tanto el que dirige las labores de lubricación como el que realiza los trabajos de lubricación nos pueden ofrecer información valiosa también acerca de la frecuencia de fallas que sufre el equipo, pero principalmente el operador de la máquina ya que es el que pasa más tiempo con la máquina y conoce sus principales bondades y fallas.

  1. Estado de las maquinarias y equipos principales.

Este es una consideración muy importante porque de esto va a depender principalmente la frecuencia de las labores de lubricación, puesto que no es lo mismo un equipo de 2 años o 13 años de servicio que un equipo de 23 años de servicio como es el caso de las edades de equipos que se poseen en planta en la actualidad.






FIGURA 3.1 CURVA DE LA BAÑERA. (20)

La curva de la bañera es un gráfica que representa los fallos durante el período de vida útil de un sistema o máquina. Se llama así porque tiene la forma una bañera cortada a lo largo y nos muestra en que etapa se encuentra ubicado nuestro equipo.

Esto se lo hace por medio de la frecuencia de falla que posee el equipo o sistema, en el cual indica si se encuentra en una de las tres etapas de la curva como lo muestra la figura 3.1:


  • Fallos iniciales: esta etapa se caracteriza por tener una elevada tasa de fallos que desciende rápidamente con el tiempo. Estos fallos pueden deberse a diferentes razones como equipos defectuosos, instalaciones incorrectas, errores de diseño del equipo, desconocimiento del equipo por parte de los operarios o desconocimiento del procedimiento adecuado.



  • Fallos normales: etapa con una tasa de errores menor y constante. Los fallos no se producen debido a causas inherentes al equipo, sino por causas aleatorias externas. Estas causas pueden ser accidentes fortuitos, mala operación, condiciones inadecuadas y otros sucesos fortuitos.



  • Fallos de desgaste: etapa caracterizada por una tasa de errores rápidamente creciente. Los fallos se producen por desgaste natural del equipo debido al transcurso del tiempo.

Esta curva da a entender que cuando en un equipo se termina su vida útil es principalmente debido al desgaste, el cual tiene que ver directamente con la lubricación, ya que el principal objetivo de la lubricación es separar dos superficies en contacto y evitar el rozamiento impidiendo así el desgaste de las mismas.
Si se está usando un lubricante con una viscosidad incorrecta estamos disminuyendo la vida útil del equipo y por ende el aumento en los costos por mantenimiento ya que las fallas son más frecuentes y en el peor de los casos habría que dar de baja a los equipos con su vida útil en la etapa de la zona de fallos por desgaste.

En base a la evaluación hecha al supervisor de planta, operadores de los equipos y hojas de registro se ha podido encontrar la posición de cada equipo o línea en el cual se presenta en la siguiente tabla:


TABLA 15

ETAPA DE FALLOS DE EQUIPOS DOLTREX S.A.

EQUIPO

AÑO

ETAPA DE FALLA

Aplicadora

1985

Normal

Inyectora 1

1985

Normal

Inyectora 2

1995

Normal

Línea de mezclado 1

1985

Normal

Línea de mezclado 2

2005

Comienzo-Normal

Línea de extrusión 1

1985

Normal-Final

Línea de extrusión 2

2005

Comienzo-Normal

Armadores

1985

Normal-Final

Como indica la tabla 15 tenemos dos equipos que se están aproximando a la etapa de fallas por desgaste por la razón de que son equipos de 23 años de antigüedad y sus elementos han sufrido desgaste. La Armadores es el equipo que registra más frecuencia de fallas, pero todavía cae en el rango normal, es por esa razón que se la ha considerado en esos intervalos, al igual que la línea de extrusión 1 ya que este es el equipo que más horas de servicio lleva en la empresa. La línea de mezclado 1 no ha caído en esta zona ya que sus operaciones son en un intervalo intermitente y no posee muchas horas de servicio como la línea de extrusión 1.

Pero se puede apreciar que el resto los equipos están en una condición de falla normal o estable ya que sus horas de servicio son menores a las enunciadas en el párrafo anterior, pero los equipos de año 2005 están en su etapa de comienzo de falla normal, donde es una zona ideal para empezar con el buen cuidado del equipo.
Por lo general todos los equipos obedecen a esta tendencia estadística en lo que respecta a sus frecuencias de fallas.



  1. Falencias del sistema actual de lubricación.

Actualmente los intervalos de lubricación, como los tipos de lubricantes que se han seleccionado, y comparando con las recomendaciones del manual de mantenimiento del equipo del fabricante se concluye que no se ha estado llevando en conformidad a lo establecido.
Ya se enunció en la sección 1.3.4 unas razones por las cuales no se ha llevado a cabalidad una correcta lubricación del equipo, entre las cuales se enuncia:


  • Intervalos de lubricación muy largos o muy cortos.




  • Grasas mal aplicadas por la razón de que hay puntos donde se necesita grasa para alta temperatura la cual tiene que ser muy viscosa y la multipropósito no cumple con este propósito.




  • Uso de aceite para transferencia de calor en lugares donde se debe usar aceite hidráulico y es porque se necesita de aditivos antidesgaste especializados para mantener el buen estado de las bombas del sistema hidráulico, que demanda mayor potencia y más cuidado que una bomba para un sistema centralizado de lubricación en el cual se utiliza el aceite diatérmico.




  • El costo del aceite diatérmico es mucho más caro que el aceite hidráulico, por lo que se ha estado gastando aceite valioso en un sistema que usa un aceite más barato.




  • No se ha realizado un análisis de aceite, por lo menos cuando se realice el cambio para tener un mejor diagnóstico sobre el periodo de renovación si es que se puede alargar más o tener un diagnóstico del estado de la máquina.




  • No se han hecho los cambios trimestrales de los filtros de aceite en las máquinas que manejan sistemas hidráulicos como es el caso de las Inyectora 1 e Inyectora 2; y que poseen sistemas de lubricación centralizada como es el caso de la caja de engranajes y motores eléctricos de la extrusora de la línea 2, por lo que esto produce la formación de lodos prematuros y contaminación del aceite.


  1. Selección de los tipos de lubricantes a usarse en las maquinarias y equipos principales.

Este es uno de los procesos más importantes para la elaboración de un plan de lubricación ya que de la correcta selección de lubricantes depende que los trabajos de lubricación se realicen de manera óptima.


A continuación algunas recomendaciones para poder seleccionar correctamente aceites o grasas lubricantes.















      1. La selección correcta de un aceite industrial.

La correcta lubricación de los mecanismos de un equipo permite que estos alcancen su vida de diseño y que garanticen permanentemente la disponibilidad del equipo, reduciendo al máximo los costos de lubricación, de mantenimiento y las pérdidas por activo cesante.  Es muy importante, por lo tanto que el personal encargado de la lubricación de los equipos y quienes están a cargo de la administración y actualización de los programas de lubricación estén en capacidad de seleccionar correctamente el aceite o la grasa, partiendo de las recomendaciones del fabricante del equipo, o si estas no se conocen, calcular el lubricante correcto partiendo de los parámetros de diseño del mecanismo como cargas, velocidades, temperaturas, medio ambiente en el cual trabaja el equipo, etc.

En esta sección se expondrán los pasos que se deben seguir para seleccionar correctamente el aceite para un equipo industrial, partiendo de las recomendaciones del fabricante del equipo.
Parámetros que se deben tener en cuenta.

Siempre que se vaya a seleccionar el aceite para un equipo industrial se debe tener presente que se debe utilizar un aceite de especificación ISO, y que cualquier recomendación que se de, se debe llevar a este sistema.  Los siguientes son los pasos que es necesario tener en cuenta para seleccionar el aceite para un equipo industrial:



  1. Consultar en el catálogo del fabricante del equipo, las recomendaciones del aceite a utilizar.

  2. Selección del grado ISO del aceite requerido a la temperatura de operación en el equipo.

  3. Selección del aceite industrial, de la misma marca que los lubricantes que se están utilizando en la empresa y su aplicación en el equipo.


Catálogo del fabricante del equipo.

El fabricante del equipo en su catálogo de mantenimiento especifica las características del aceite que se debe utilizar, para que los mecanismos del equipo trabajen sin problema alguno hasta alcanzar su vida de diseño. Es muy importante que el fabricante sea claro al especificar el aceite, de lo contrario, el usuario del equipo se debe poner en contacto con él para que le aclare las dudas que pueda tener.

Las recomendaciones del aceite a utilizar el fabricante del equipo las puede dar de las siguientes maneras:


  • Especificar el nombre y la marca del aceite a utilizar y las equivalencias en otras marcas de lubricantes.



  • Dar el grado ISO del aceite y las demás propiedades físico-químicas del aceite, como índice de viscosidad, punto de inflamación, punto de fluidez, etc.



  • Dar la viscosidad del aceite en otro sistema de clasificación de la viscosidad como AGMA, ó SAE.



  • Dar la viscosidad del aceite en cualquier sistema de unidades de medida como SSU, SSF, °E (Grado Engler), etc, y las demás propiedades físico-químicas del aceite.

En cualquiera de las formas anteriores, como el fabricante puede especificar el aceite a utilizar en un equipo, es muy importante que él especifique la temperatura de operación a la cual va a trabajar dicho aceite en el equipo y la temperatura ambiente para la cual se recomienda utilizarlo, de lo contrario, si el fabricante solo especifica el grado ISO del aceite, es factible que se presenten problemas de desgaste erosivo o adhesivo a corto o largo plazo en los mecanismos lubricados.  De no estar disponible esta información, el usuario se debe contactar con el fabricante del equipo y que se la envíe lo más pronto posible.
Selección del grado ISO del aceite.

Como se dijo anteriormente, toda recomendación de lubricación para un equipo industrial debe estar orientada hacia la selección del grado ISO del aceite en función de la temperatura de operación del aceite en el equipo y de la temperatura ambiente.



En este caso es necesario tener en cuenta lo siguiente:

  • Si el fabricante especifica el nombre y la marca de un aceite, estos deben ser comerciales en el país donde vaya a operar el equipo, de no ser así, se debe hallar el aceite equivalente a éste, hasta donde sea posible, de la misma marca que la que se utiliza en la lubricación de los demás equipos de la empresa.  Si no se utilizan lubricantes equivalentes a los recomendados, al cabo del tiempo, se tendrán un buen número de lubricantes que dificultan la correcta lubricación de los equipos y que si se hace un análisis minucioso de ellos se encontrará que muchos de ellos son equivalentes entre sí y que el número final de lubricantes que se pueden utilizar es mucho menor.



  • Cuando el fabricante especifica el tipo de aceite a utilizar en un sistema de clasificación diferente al ISO, como el ASTM (hoy en día en desuso), AGMA o SAE, se debe hallar el equivalente entre estos y el ISO.  En este caso se puede utilizar la tabla 16.  En este caso se puede tener por ejemplo, que el fabricante recomiende para un reductor de velocidad un aceite AGMA 5EP a una temperatura de operación de 60°C y para una temperatura ambiente de 30°C. El grado ISO correspondiente, de la tabla 16, es un grado ISO 220 EP a las mismas condiciones de temperatura, tanto de operación como ambiente.

TABLA 16

EQUIVALENCIAS ENTRE LOS DIFERENTES SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN DE LA VISCOSIDAD. (14)

Grado ISO

Grado ASTM

Grado AGMA

Grado SAE

Motor

Engranajes

Unigrado

Multigrado

Unigrado

Multigrado

10

 

 

 

 

 

 

15

75

 

 

 

 

 

22

105

 

OW,  5W

 

75W

 

32

150

 

10W

 

 

 

46

215

1

10,15W

 

 

 

68,68EP

315

2,  2EP

20W,20

10W30,

80,80W

 

20W20

100,100EP

465

3,3EP

25W,30

5W50,

 

 

15W40

150,150EP

700

4,4EP

40

15W50,  20W40

 

 

220,220EP

1000

5,5EP

50

 

90

85W-90

320,320EP

1500

6,6EP

 

 

 

85W-140

460,460EP,460C

2150

7,7EP,7C

 

 

140

 

680,680EP,680C

3150

8,8EP,8C

 

 

 

 

1000,1000EP,

4650

9,9EP,9C

 

 

 

 

1000C

1500,1500EP,

7000

10,10EP,10C

 

 

250

 

1500C

Notas:

  1. Cuando se halla el grado ISO equivalente de un aceite unigrado para motores de combustión interna su IV puede ser menor o igual a 95, si es de especificación W debe ser mayor de 95 y si es multigrado, debe estar por encima de 110. Cuando se trate de aceites para engranajes se procede de la misma manera.



  1. La C en los aceites especificados en el sistema ISO ó AGMA significa Compuesto o aceites con aditivos basándose en ácidos grasos para condiciones de lubricación EHL donde la temperatura de carcasa del mecanismo es menor o igual a 50°C.

  • Cuando el fabricante recomienda el tipo de aceite a utilizar en cualquier sistema de unidades de viscosidad, referenciados a una temperatura especifica, es necesario hallar el grado ISO correspondiente (recuérdese que el grado ISO de un aceite está dado en cSt a 40°C) para lo cual es necesario, en primer lugar, convertir las unidades de viscosidad dadas a cSt (si éstas se dan en unidades diferentes a cSt).





FIGURA 3.2 CARTA DE CONVERSIÓN DE LA VISCOSIDAD A CUALQUIER TEMPERATURA. (14)

Sistema ISO.

La Organización Internacional para la Estandarización (ISO) estableció desde 1975 el sistema ISO para especificar la viscosidad de los aceites industriales, pero solo hasta 1979  fue puesta en práctica por la mayoría de los fabricantes de lubricantes.  El  sistema ISO clasifica la viscosidad de los aceites industriales en cSt a 40°C,  mediante un número estándar que se coloca al final del nombre del aceite industrial.  Este sistema reduce las posibilidades de que el usuario se equivoque en la selección del aceite a utilizar ó que mezcle lubricantes de diferentes viscosidades; facilita además hallar de manera inmediata el equivalente en viscosidad de un aceite con otro puesto que el nombre del aceite debe traer al  final el grado ISO correspondiente.  Así por ejemplo, si se tiene el aceite  Hidráulico 68 de marca Chevron y se sabe que este fabricante está utilizando la clasificación ISO en sus aceites industriales, entonces el número 68 del aceite Chevron indica que tiene una viscosidad de 68 cSt a 40°C.  Para saber si el  número que acompaña el nombre del aceite es un grado ISO es necesario conocer la  clasificación ISO, ya que se puede presentar el caso de aceites que al final del  nombre traen un número y sin embargo este no corresponde a un grado ISO como podría ser el caso de aceites como el Tellus 41, Teresso 72, Macoma 45, DTE  Light, etc; estos aceites se colocan a manera de ejemplo, ya que en hoy en día se especifican de acuerdo a la clasificación ISO.



En la tabla 17 se especifican los diferentes grados de viscosidad en el  sistema ISO; los grados básicos de viscosidad están comprendidos entre el 2 y el  68, los siguientes grados ISO después del 68 se obtienen añadiendo uno o dos ceros a partir del 10 hasta llegar al 1500.  El límite mínimo y máximo de un  grado ISO es el 10% de dicho grado.


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