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Mantenimiento Predictivo



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Mantenimiento Predictivo
Sin dudas, el desarrollo de nuevas tecnologías ha marcado sensiblemente la actualidad
industrial mundial. En los últimos años, la industria mecánica se ha visto bajo la influencia
determinante de la electrónica, la automática y las telecomunicaciones, exigiendo mayor
preparación en el personal, no sólo desde el punto de vista de la operación de la maquinaria,
sino desde el punto de vista del mantenimiento industrial.
La realidad industrial, matizada por la enorme necesidad de explotar eficaz y eficientemente la
maquinaria instalada y elevar a niveles superiores la actividad del mantenimiento. No
remediamos nada con grandes soluciones que presuponen diseños, innovaciones, y tecnologías
de recuperación, si no mantenemos con una alta disponibilidad nuestra industria.
Es decir, la Industria tiene que distinguirse por una correcta explotación y un mantenimiento
eficaz. En otras palabras, la operación correcta y el mantenimiento oportuno constituyen vías
decisivas para cuidar lo que se tiene.
DEFINICIÓN DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO.
El mantenimiento predictivo es una técnica para pronosticar el punto futuro de falla de
un componente de una maquina, de tal forma que dicho componente pueda reemplazarse, con
base en un plan, justo antes de que falle. Así, el tiempo muerto del equipo se minimiza y el
tiempo de vida del componente se maximiza.
ORGANIZACIÓN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO.
Esta técnica supone la medición de diversos parámetros que muestren una relación
predecible con el ciclo de vida del componente. Algunos ejemplos de dichos parámetros son los
siguientes:
-
Vibración de cojinetes
-
Temperatura de las conexiones eléctricas
-
Resistencia del aislamiento de la bobina de un motor
El uso del mantenimiento predictivo consiste en establecer, en primer lugar, una
perspectiva histórica de la relación entre la variable seleccionada y la vida del componente.
Esto se logra mediante la toma de lecturas (por ejemplo la vibración de un cojinete) en
intervalos periódicos hasta que el componente falle. La figura muestra una 
curva típica que resulta de graficar la variable (vibración) contra el tiempo. Como la curva lo
sugiere, deberán reemplazarse los cojinetes subsecuentes cuando la vibración alcance 1,25
in/seg (31,75 mm/seg). Los fabricantes de instrumentos y software para el mantenimiento
predictivo pueden recomendar rangos y valores para reemplazar los componentes de la
mayoría de los equipos, esto hace que el análisis histórico sea innecesario en la mayoría de las
aplicaciones.
METODOLOGÍA DE LAS INSPECCIONES. 
Una vez determinada la factibilidad y conveniencia de realizar un mantenimiento
predictivo a una máquina o unidad, el paso siguiente es determinar la o las variables físicas a
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controlar que sean indicativas de la condición de la máquina. El objetivo de esta parte es
revisar en forma detallada las técnicas comúnmente usadas en el monitoreo según condición,
de manera que sirvan de guía para su selección general. La finalidad del monitoreo es obtener
una indicación de la condición (mecánica) o estado de salud de la máquina, de manera que
pueda ser operada y mantenida con seguridad y economía.
Por monitoreo, se entendió en sus inicios, como la medición de una variable física que se
considera representativa de la condición de la máquina y su comparación con valores que
indican si la máquina está en buen estado o deteriorada. Con la actual automatización de estas
técnicas, se ha extendido la acepción de la palabra monitoreo también a la adquisición,
procesamiento y almacenamiento de datos. De acuerdo a los objetivos que se pretende
alcanzar con el monitoreo de la condición de una máquina debe distinguirse entre vigilancia,
protección, diagnóstico y pronóstico. 
-
Vigilancia de máquinas. Su objetivo es indicar cuándo existe un problema. Debe
distinguir entre condición buena y mala, y si es mala indicar cuán mala es. 
-
Protección de máquinas. Su objetivo es evitar fallas catastróficas. Una máquina está
protegida, si cuando los valores que indican su condición llegan a valores considerados
peligrosos, la máquina se detiene automáticamente. 
-
Diagnóstico de fallas. Su objetivo es definir cuál es el problema específico. Pronóstico
de vida la esperanza a. Su objetivo es estimar cuánto tiempo más Podría funcionar la
máquina sin riesgo de una falla catastrófica. 
En el último tiempo se ha dado la tendencia a aplicar mantenimiento predictivo o sintomático,
sea, esto mediante vibroanálisis, análisis de aceite usado, control de desgastes, etc. 
TÉCNICAS APLICADAS AL MANTENIMIENTO PREDICTIVO.
Existen varias técnicas aplicadas para el mantenimiento preventivo entre las cuales
tenemos las siguientes:
1. Análisis de vibraciones.
El interés de 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. 
Registro de vibraciones en un ciclo de trabajo de la pala
Transformada Tiempo-Frecuencia.
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
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consecuencias de las vibraciones mecánicas son el aumento de los 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. 
Parámetros de las vibraciones.
-
Frecuencia: Es el tiempo necesario para completar un ciclo vibratorio. En los estudios
de Vibración se usan los CPM (ciclos por segundo) o HZ (hercios). 
-
Desplazamiento: Es la distancia total que describe el elemento vibrante, desde un
extremo al otro de su movimiento. 
-
Velocidad y Aceleración: Como valor relacional de los anteriores.
-
Dirección: Las vibraciones pueden producirse en 3 direcciones lineales y 3 rotacionales
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.)
2. Análisis de lubricantes.
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 
Equipos
Bombas de extracción
Envases para muestras
Etiquetas de identificación
Formatos
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.
En cada muestra podemos conseguir o estudiar los siguientes factores que afectan a nuestra
maquina: 
Elementos de desgaste: Hierro, Cromo, Molibdeno, Aluminio, Cobre, Estaño, Plomo.
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Conteo de partículas: Determinación de la limpieza, ferrografía.
Contaminantes: Silicio, Sodio, Agua, Combustible, Hollín, Oxidación, Nitración, Sulfatos,
Nitratos.
Aditivos y condiciones del lubricante: Magnesio, Calcio, Zinc, Fósforo, Boro, Azufre, Viscosidad.
Gráficos e historial: Para la evaluación de las tendencias a lo largo del tiempo. 
De este modo, mediante la implementación de técnicas ampliamente investigadas y
experimentadas, y con la utilización de equipos de la más avanzada tecnología, se logrará
disminuir drásticamente:
Tiempo perdido en producción en razón de desperfectos mecánicos.
Desgaste de las máquinas y sus componentes.
Horas hombre dedicadas al mantenimiento.
Consumo general de lubricantes
3. Análisis por 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 maquinas rotativas.
Detección de fallas y/o fugas en válvulas.
Detección de fugas de fluidos.
Pérdidas de vacío.
Detección de "arco eléctrico".
Verificación de la integridad de juntas de recintos estancos.
Se denomina Ultrasonido Pasivo a la tecnología que permite captar el ultrasonido producido
por diversas fuentes.
El sonido cuya frecuencia está por encima del rango de captación del oído humano (20-a-
20.000 Hertz) 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.
Al igual que en el resto del mundo industrializado, la actividad industrial en nuestro País tiene
la imperiosa necesidad de lograr el perfil competitivo que le permita insertarse en la economía
globalizada. En consecuencia, toda tecnología orientada al ahorro de energía y/o mano de obra
es de especial interés para cualquier Empresa.
4. Termografía.
La Termografía Infrarroja es una técnica que permite, a distancia y sin ningún contacto,
medir y visualizar temperaturas de superficie con precisión. 
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