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TRANSMISIONES CON BANDAS
Las transmisiones con bandas son el método más usado para la transmisión de
potencia con un medio flexible. Las mejoras en materiales y métodos de manufactura
han hecho posible la introducción de nuevas bandas con posibilidades de aplicaciónmucho más extensas.
Las transmisiones con bandas se clasifican en cuatro tipos: planas, en V, con
nervaduras en V y síncronas. un!ue cada uno de estos tipos básicos resulta más
adecuado para ciertas áreas de aplicación, la mayoría de éstas pueden dise"arse
bastante bien con más de un tipo de bandas.
BANDAS PLANAS
Las bandas planas se utili#an mucho todavía en las transmisiones de potencia. $u
sección transversal del%ada y flexible les permite operar con diámetros pe!ue"os y, en
al%unos casos, a velocidades muy altas. &stas bandas pueden conse%uirse en muchos
tama"os y construcciones diferentes para una amplia variedad de usos. Las bandas
planas pueden ser de construcción completamente moldeada o tejida y pueden contar
o no con un elemento tensor.
'na desventaja importante de las bandas planas es su absoluta dependencia de la
fricción para transmitir potencia. sí, estas bandas necesitan una mayor tensión para
reali#ar el mismo trabajo, lo cual da como resultado mayores car%as sobre la flecha y
sobre el cojinete. La necesidad de mayor tensión puede causar !ue la banda se estire
de más y provocar !ue se deslice con mayor facilidad !ue las bandas en V.
BANDAS EN V
Los problemas de la tensión alta en las bandas planas llevaron a la creación de lasbandas en V. diferencia de las bandas planas, !ue dependen sólo de la fricción, las
bandas en V tienen una sección transversal en forma de V !ue se introduce como una
cu"a en el canal de la polea para lo%rar así una mayor capacidad. (ebido a esta acción
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de cu"a, las bandas en V son muy estables y pueden funcionar con tensiones bastante
inferiores a las de las bandas planas.
sí, las transmisiones con bandas en V pueden ser más compactas y permitir ejes y
cojinetes más pe!ue"os. &n las bandas en V refor#adas o cubiertas, la car%a sé
transporta por medio de una sección de tensión ubicada cerca de la parte superior de la
banda. &sta sección puede contener una o más capas de cuerdas, dependiendo del
método de manufactura )*i%. +-.
'na variación muy com/n de la banda en V refor#ada es la banda de ranuras
moldeadas sin faja o banda dentada moldeada )*i%. +0.
Las ranuras moldeadas brindan mayor flexibilidad a estas bandas y les permite
funcionar con poleas acanaladas de diámetros más pe!ue"os. 1racias a esto pueden
usarse transmisiones más compactas cuando el espacio es limitado.
&xisten cuatro tipos básicos de bandas en V: industriales para trabajo pesado,
industriales para trabajo li%ero, a%rícolas y automotrices. Las primeras dos se describen
en los si%uientes párrafos:
BANDAS EN V PARA TRABAJO PESADO
Clásicas
&sta línea de bandas incluye cuatro secciones transversales estándar: , 2, 3, ( )-+3,
-43, 003, +03, cuyos anchos varían dentro del ran%o de -+ mm )V# in para la
sección hasta +0 mm )- -50 in para la sección ( )*i%. ++. simismo, pueden
conse%uirse bandas con secciones transversales de ranuras moldeadas: 6, 26, 36
)-+36, -436, 0036. Las bandas clásicas pueden usarse en transmisiones de una o
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de m/ltiples bandas, pueden transmitir cientos de caballos de potencia en forma
continua y absorber car%as intermitentes de impacto ra#onables. Los límites de
temperatura de operación varían de +7 a 8493 )+9 a 8-79*. La resistencia al
aceite de estas bandas es excelente
Angostas
&stas bandas pueden usarse en las mismas aplicaciones !ue las clásicas, pero
permiten una transmisión más compacta y li%era. Las tres secciones transversales +V,
;V, <V )=>, -;>, 0;> reempla#an a las cuatro secciones clásicas )*i%. +4. simismo,
pueden conse%uirse ?secciones transversales@ de ranuras moldeadas sin refuer#o:
+V6, ;V6 )=>6, -;>6. &stas bandas tienen un ran%o de espesor !ue varia desde =
mm )+5< in para la banda de +V hasta 0; mm )- in para la de <V. menudo, lasbandas an%ostas permiten una mayor relación de velocidad entre el impulsor y la
má!uina impulsada.
Velocidad variable
(entro de ciertos límites, las bandas en V son adecuadas para las transmisiones !ue
deban funcionar con velocidades variables de entrada y salida, las cuales son muy
comunes en la industria de movimiento de aire y se conocen como transmisiones de
paso variable. &stas transmisiones deben incorporar poleas acalanadas especiales.
BANDAS EN V PARA TRABAJO LIGERO
&stas bandas son similares a las bandas clásicas, excepto por!ue la sección
transversal de las primeras es un poco más del%ada, por lo !ue son ideales para las
poleas acanaladas más pe!ue"as !ue suelen encontrarse en muchas transmisiones de
caballaje fraccionaA. (ebido a !ue, por lo re%ular, las bandas para trabajo li%ero se
destinan a conjuntos individuales y no m/ltiples o a transmisiones con menos de un
caballo de potencia, suelen recibir el nombre de bandas de caballaje fraccional. Las
secciones transversales estándar son 0L, +L, 7L y ;L y su ran%o de espesor varía
desde 4 hasta -4 mm )B57 a;5C in. Lo normal es !ue las transmisiones con bandas para
trabajo li%ero operen de manera intermitente. Los re!uisitos de servicio pueden variar
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desde - a + h5semana en las podaderas de césped hasta 79 o más h5semana en las
má!uinas de oficina o en las má!uinas herramientas comerciales.
BANDAS CON NERVADRAS EN V
Las nervaduras ubicadas en la parte inferior de las bandas con nervaduras en V )*i%. +
< se acoplan con los canales correspondientes en la polea acanalada. &ste ajuste %uía
la banda y la hace más estable !ue las bandas planas. l i%ual !ue las bandas en V, las
bandas con nervaduras en V funcionan con poleas acanaladas, pero no tienen toda la
capacidad de acu"amiento de las primeras. 3omo resultado, estas bandas deben
operar con tensiones un poco mayores a las de las bandas en V, pero
si%nificativamente menores a las tensiones de las bandas planas. La variante !ue más
a menudo se utili#a hoy día es la nervadura truncada )*i%. += !ue permite una mayor
acción de cu"a.
&n comparación con las bandas en V, las bandas con nervaduras en V tienen una
sección de tensión continua a todo lo ancho de la banda, lo !ue les permite contar con
una capacidad adicional de car%a. Las bandas con nervaduras en V se usan en
aplicaciones donde se precise una relación de velocidad alta,
BANDAS REDONDAS
&n la actualidad, el uso de bandas redondas en las transmisiones de potencia está
perdiendo terreno en favor de las bandas en V mejoradas. (ebido a su dise"o, las
bandas redondas se usan todavía en transmisiones donde las flechas se encuentran en
planos diferentesD por lo tanto, a/n se usan con frecuencia en los transportadores de
rodillos !ue deben doblar es!uinas curvas. un!ue pueden encontrarse en diferentes
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construcciones y tama"os, las bandas redondas más comunes son las de -0.E mm )-50
in y -7 mm )=5-4 in.
BANDAS S!NCRONAS"
Las bandas síncronas, !ue en ocasiones reciben el nombre
de bandas de sincroni#ación o de transmisión positiva, son
especialmente adecuadas para las aplicaciones !ue
necesiten una velocidad de entrada y salida sincroni#ada
)*i%. +-9. Las bandas síncronas están dise"adas para
superar el ?arrastre? o desli#amiento de las transmisiones de
bandas en V y planas. &stas bandas eliminan el
desli#amiento al transmitir la potencia a través de un
acoplamiento positivo de los dientes de la banda contra los dientes de la polea o rueda
dentada. (e esta manera es posible lo%rar relaciones de velocidad y sincroni#ación
precisas en aplicaciones como en árboles de levas automotrices, en las cabe#as de
indexación de má!uinas herramientas, en impresoras de computadora y en robótica
La ventaja de las transmisiones síncronas sobre los en%ranes y las cadenas es !uepueden transmitir car%as %randes en un amplio ran%o de velocidades con muy poco
ruido y sin lubricación. Las características limitadas de absorción de impacto del diente
contra la rueda dentada, pueden resultar /tiles en al%unas aplicaciones. Las .bandas
síncronas, como las bandas con nervaduras en V, necesitan tolerancias de alineación
más precisas para evitar las fallas o el des%aste prematuro.
MANTENIMIENTO # SE$RIDAD
'na ve# !ue se ha ele%ido una transmisión de bandas, ésta necesitará un mínimo de
mantenimiento, pero existen ciertos procesos !ue pueden ayudar a reducir el tiempo
muerto del e!uipo, alar%ar la vida /til y aumentar la se%uridad del mismo. Fnstalación de
bandas 3uando instale bandas en una transmisión de bandas m/ltiples, siempre
deberán reempla#arse todas las bandas ya !ue las viejas experimentarán des%aste y
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estiramiento naturales debido al uso. $i seB combinan bandas viejas y nuevas, las
nuevas serán más tensas y transportarán más car%a de la !ue les corresponda y
probablemente fallarán antes de tiempo.
se%/rese de !ue el jue%o de bandas !ue utilice proven%a de un mismo fabricante,
pues de lo contrario las bandas pueden tener características diferentes y trabajar unas
en perjuicio de las otras, lo !ue puede provocar esfuer#os poco comunes y reducir la
vida de las bandas.
(ependiendo del método de acoplamiento !ue utilice el fabricante de las bandas, hay
dos formas para ase%urarse de !ue el sistema de transmisión !uede bien acoplado. &n
la actualidad, la mayoría de los fabricantes usan el sistema de no acoplamiento o
acoplamiento individual. (ebido a las mejoras en los sistemas de manufactura y en losprocedimientos de inspección, al%unos fabricantes como la 1ates Gubber 3o. pueden
fabricar bandas para todas las tolerancias de lon%itud total !ue cumplan con las
tolerancias de acoplamiento de la GH especificadas en la norma apropiada.
Las bandas dise"adas a funcionar como bandas independientes, como las de trabajo
li%ero, las bandas con nervaduras en V y las síncronas, no necesitan un sistema de
acoplamiento.
Seg%ridad de las bandas
La se%uridad es un factor crítico para una operación eficiente de las transmisiones con
bandas. &l personal de mantenimiento puede reali#ar varios pasos positivos para
%aranti#ar !ue éstas funcionen con suavidad y con se%uridad:
-. Hanten%a las transmisiones de bandas bien res%uardadas.
0. $iempre apa%ue el e!uipo antes de trabajar en la transmisión.
+. Verifi!ue la posición de todos los componentes.
7. 'se ropa adecuada.
;. Hanten%a el área limpia.
4. 'se las herramientas y procedimientos adecuados.
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TRANSMISIONES DE CADENA
Las transmisiones de cadena son uno de los métodos más eficientes !ue se emplean
para transmitir potencia mecánica entre dos o más flechas rotatorias paralelas !ue no
pueden acoplarse de manera directa. 'na transmisión de cadena ordinaria consiste en
una serie de eslabones ensamblados )a los !ue normalmente se conoce como la
cadena y dos o más ruedas dentadas. La potencia se transmite a través de la cadena
por medio del acoplamiento positivo con una rueda dentada impulsada, a una o más
ruedas dentadas de la transmisión !ue se encuentran acu"adas a las flechasrotatorias.
Cadenas Trans&ortadoras con Rodillo
Las cadenas transportadoras con rodillo son las mas desarrolladasD existe una %ran
variedad de aditamentos para trabajos de elevación o
conducción de materiales, en donde se re!uieren
bajos costos.
&ste tipo de cadenas son utili#adas para conducir materiales en forma vertical
)elevadores o bien hori#ontal )transportadores.
Cadenas de Acero &ara Trans'isi(n ti&o O))set
Las cadenas de transmisión tipo offset en acero, están
dise"adas, principalmente para transmisiones de
potencia, ma!uinaria de construcción y conductoresD es
ideal para operaciones bajo las mas severas condiciones,
con velocidades moderadamente altas.
&ste tipo de cadenas son manufacturadas acorde a los estándares del fabricante y los
de .>.$.F., por lo !ue la íntercambiabilidad entre cadenas de diferentes marcas esta
ase%urada.
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Cadena Ti&o Co'binaci(n
Las cadenas tipo combinación son usadas extensivamente en las industrias caleras,!uímicas de la pulpa y el papel, mineras, etc. Iara elevar
y conducir una %ran variedad de materiales abrasivos y no
abrasivos. $on usadas también en las industria en
%eneral para líneas de ensamble, pero no es recomendada para transmisión de
potencia.
Cadena Ti&o * +%ndidaLas cadenas tipo J son serviciales y robustas,
ori%inalmente dise"adas para transmisiones pesadas y
conductores de transferencia en la industria maderera y
en la industria de la pulpa y el papel. &n muchas otras aplicaciones, las cadenas tipo J
han probado por sí mismas su eficacia, especialmente para car%a moderada en
ambientes abrasivos, donde cadenas robustas son re!ueridas.
Cadena Ti&o Pintle ,-- +%ndida
Las cadenas tipo pintle 799 son de poco peso, li%eras,
con un moderado precio y capaces de manejar car%as
promedio con velocidades bajas e intermedias. Los
eslabones son fabricados en hierro maleable.
Las cadenas tipo pintle 799 pueden ser utili#adas como transmisión de potencia, por lo
!ue su sentido de despla#amiento será a la parte an%osta del eslabón. 3uando éste
tipo de cadenas son utili#adas como transportadoras, el sentido de despla#amiento
deberá ser hacia la parte ancha del eslabón.
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RE+RI$ERANTES
&l sistema de refri%eración se define como un sistema cerrado, en el cuál el proceso de
absorción y liberación de calor se reali#a por medio de un refri%erante !ue fluye en un
ciclo de compresión de vapor. Iara reali#ar el trabajo de compresión !ue reali#a el
sistema de refri%eración, re!uiere del consumo de la ener%ía y lo más com/n es
encontrarnos !ue el compresor está accionado por un motor eléctrico. Los conjuntos de
refri%eración !ue son accionados por motores de combustión interna, son menos
frecuentes encontrarlos !ue los movidos por electricidad. Lo mismo ocurre con los
conjuntos de refri%eración accionados por %eneradores de absorción !ue emplean
!uemadores de combustibles, o colectores solares.
&stos sistemas ener%éticos están muy li%ados a nuestra vida diaria. La refri%eración
está presente en todos los sectores de la económica y la sociedad, desde el sector
residencial donde los sistemas de refri%eración doméstica son comunes en la mayoría
de los ho%ares.
&n la industria de la alta tecnolo%ía, como la biotecnolo%ía, la farmacéutica, la %enética,
la electrónica, la informática )hard y softKare, fabricación de medicamentos, la
refri%eración es muy propia del proceso y la climati#ación ase%ura la calidad del
ambiente interior de los locales. &n el $ector de $alud, los hospitales, clínicas y
laboratorios no funcionarían sin la climati#ación. $in ella no es procedente reali#ar
operaciones en los salones de ciru%ía, no funcionarían las salas de cuidados intensivos
y los departamentos de dia%nóstico clínico.
Descri&ci(n del siste'a de re)rigeraci(n &or co'&resi(n de va&or
&n su forma más sencilla, un sistema de refri%eración consta de cinco componentes:
3ompresor, 3ondensador, &vaporador, (ispositivo de &xpansión y uberías
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Compresor: &s el cora#ón del sistema, ya !ue mueve el flujo de refri%erante. $u
función es recibir vapor de refri%erante a baja presión )y temperatura proveniente del
evaporador y comprimirlo a alta presión )y temperatura. &l vapor a alta presión es
convertido a fase lí!uida en el condensador.
Condensador: &l condensador absorbe el calor !ue trae el vapor de refri%erante a alta
presión y lo transfiere al aire for#ado !ue recibe de los ventiladores, o hacia el a%ua de
enfriamiento, se%/n sea enfriamiento por aire o por a%ua. &l vapor de refri%erante se
condensa dentro de este intercambiado, pasando a la fase lí!uida.
Dispositivo de Expansión: &n fase lí!uida el refri%erante %eneralmente es
almacenado y posteriormente lle%a a la válvula de expansión. &l lí!uido, !ue
permanece a alta presión antes de la válvula, es estran%ulado en su paso por estedispositivo y expandido, transformándose en una me#cla lí!uida %aseosa a baja
presión. &ste dispositivo separa la #ona de alta de la baja presión.
Evaporador : e!uipo donde concluye la evaporación de la me#cla de refri%erante
lí!uido %as, absorbiendo calor del medio !ue está siendo enfriado. odo el refri%erante
debe pasar al estado vapor. $aliendo del evaporador, ya en forma de vapor, con una
presión y temperatura baja, el refri%erante re%resa a la succión del compresor para
nuevamente ser comprimido y recalentado. Ior supuesto, la comunicación de los
e!uipos para el transporte de refri%erante, se reali#a mediante conductos de tuberías,
las !ue re!uieren en al%unas #onas del sistema, aislarse térmicamente.
$ases re)rigerantes"
Irincipales características
3omo hemos leído anteriormente el fluido térmico !ue circula en el sistema cerrado de
refri%eración, es un %as refri%erante, hemos conocido !ue este fluido absorbe o cede
calor en las diferentes etapas y e!uipos por donde va circulando y transformándose.
&ntonces un %as portador refri%erante no es más !ue una sustancia !ue tiene la
capacidad de transportar e intercambiar calor con el medio ambiente, cediendo calor a
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alta temperatura y absorbiéndolo a baja temperatura. 'n buen refri%erante debe
cumplir m/ltiples cualidades, !ue por des%racia no todas pueden ser satisfechas a la
ve#. Jasta hoy no se ha lo%rado un refri%erante ?ideal?. $e%uidamente menciono
al%unas de las principales cualidades a satisfacer.
Ordenado las c%alidades .%e debe c%'&lir %n b%en re)rigerante/ tene'os las
sig%ientes:
a >o debe de%radar la atmósfera al escaparse. (ebe ser inerte sobre la reducción de
la capa de o#ono y no incrementar el potencial efecto invernadero.
b $er !uímicamente inerte, no inflamable, no explosivo, tanto en su estado puro como
en las me#clas.
c Fnerte a los materiales con los !ue se pone en contacto, tuberías, sellos, juntas, etc.d >o reaccionar desfavorablemente con los aceites lubricantes y presentar una
satisfactoria solubilidad en él.
e >o intoxicar el ambiente por escapes y ser nocivo a la salud de las personas.
f La relación I-5I0 debe cumplir con la eficiencia del consumo ener%ético.
% Ioseer un elevado coeficiente de transferencia de calor por conducción.
h 3umplirse !ue la relación presión temperatura en el evaporador sea superior a la
atmosférica, para evitar la entrada de humedad o aire al sistema.
j Mue su punto de con%elación sea menor !ue la menor temperatura de trabajo de
sistema de refri%eración
N *ácil detección en fu%as.
l 2ajo precio y fácil disponibilidad.
'n propósito !ue se persi%ue y a/n no se cuenta con su solución, es contar con un
aceite lubricante !ue funcione con todos los tipos de refri%erantes or%ánicos e
inor%ánicos.
Pode'os clasi)icar los re)rigerantes en dos gr%&os"
• Los or%ánicos o !ue provienen de los hidrocarburos halo%enados.• Los inor%ánicos.
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Dentro de los orgánicos se conocen tres )a'ilias0
a 3*3 )*l/or, 3arbono, 3loro. 3lorofluorcarbono. $on los primeros causantes del
deterioro de la capa de o#ono e internacionalmente ya se ha prohibido su
fabricación y empleo. 3ontienen hidró%eno y fl/or en su molécula y estos lo hacen
muy estable en la atmósfera por lar%os periodos de tiempo. &n esta familia
encontramos los G--, G-0, G--;.
b J3*3 )Jidró%eno, 3arbono, *l/or, 3loro. ambién afectan la capa de o#ono pero
en menor cuantía y su desaparición está prevista para el 09-;. &l G00 es el
componente principal de la familia.
c J*3 )Jidró%eno, *l/or, 3arbono. $on los nuevos refri%erantes. >o presentanpotencial destructor de la capa de o#ono. &n este %rupo clasifican el G-+7 y él G797
Los nuevos refri%erantes J*3, tienden a sustituir a los 3*3 y los J3*3
Los portadores refri%erantes inor%ánicos, son inertes a la contaminación atmosférica.
&stos se identifican con el códi%o !ue comien#a por E. &jemplo GE-E amoniaco, el
GE77 (ióxido de 3arbono o el GE47 (ióxido de #ufre. Los refri%erantes naturales
no alteran la atmósfera, pero al%unos como el amoniaco es altamente tóxico.
&n conclusión, a/n no se ha dise"ado o existe un refri%erante !ue satisfa%a todas las
condiciones ideales !ue deben cumplirse y !ue se han relacionado anteriormente, por
lo !ue siempre habrá !ue decidirse por el empleo de uno de ellos, y renunciar a
al%unas de estas cualidades.
Co'&orta'iento del re)rigerante en los di)erentes &%ntos del siste'a la succión del compresor, el refri%erante lle%a en estado de vapor, a baja
temperatura. &n la medida !ue el sistema opere a menor temperatura, el valor de ésta
y de la presión en la succión también será menor. &s importante ase%urar !ue todo el
refri%erante lle%ue en estado de vapor al compresor y eliminar la posibilidad !ue
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partículas de lí!uido alcancen las válvulas de succión y los pistones del e!uipo. 'na
ve# comprimido el vapor refri%erante, pasa al estado recalentado, a una presión
superior. La cantidad de %as comprimido y la eficiencia de compresión, dependerán de
la capacidad volumétrica del refri%erante y de la relación de presiones a la !ue éste
tiene !ue ser sometido.
(entro de condensador, cede el calor al fluido de enfriamiento, a la presión de alta,
condensándose y pasando al estado lí!uido. Oa en estado lí!uido es almacenado y
conducido hasta la entrada de la válvula de expansión, donde el lí!uido al
expansionarse %enera un cambio de fase al estado vapor, coexistiendo ambas fases,
lí!uido vapor a la salida de la válvula de expansión.
(entro del evaporador, se produce la evaporación total del refri%erante, cambio de fase
!ue se reali#a a costa del calor !ue absorbe del medio a refri%erar.
(esde el evaporador, se diri%e a la succión del compresor y se repite el ciclo.
&stos cambios sucesivos de fase del refri%erante y la manera en !ue estos se reali#an,
pueden ser monitoreados perfectamente conociendo las presiones y temperaturas en
cada punto del sistema de refri%eración donde estos cambios ocurren. &s por ello !ue
conocer las ablas I de los refri%erantes más usados y la forma de empleo, se
convierte en una herramienta de trabajo de amplia utilidad, tanto para el personal !ue
opera, como para los !ue explotan y controlan estos sistemas.
Diagn(stico del siste'a de re)rigeraci(n"
Iara un dia%nóstico práctico y en tiempo real, se re!uiere tener a mano los medios
si%uientes:
a la documentación técnica para saber cómo reali#ar el dia%nóstico,
b la automati#ación en un calculador de las ablas de I para los refri%erantes de
más uso, de forma !ue introdu#camos el valor de la presión manométrica tomado en
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cual!uiera de los puntos sensibles del sistema de refri%eración y nos reporte cual es la
temperatura de saturación en ese punto.
c automáticamente comparar el valor reportado por el calculador con la temperatura
real y conocer el valor de recalentamiento o superenri!uecimiento y del
subenfriamiento del refri%erante.
3on la teoría aportada en este Fnstructivo, basados en el valor del recalentamiento y
subenfriamiento, el operador podrá dia%nosticar si el sistema se encuentra funcionado
dentro o fuera de parámetros. Las desviaciones de estos parámetros están asociadas a
infiltraciones de %ases inertes no condensables, obstrucciones en los conductos de
evaporación y otras causas. Las infiltraciones de aire diluyen el volumen de refri%erante!ue circula, alteran la relación p05p- de compresión. La humedad !ue acompa"a a las
infiltraciones del aire ambiente, se condensa en las #onas de baja temperatura, válvula
de expansión y evaporador, aumentando la caída de presión !ue se opone al flujo de
refri%erante, descontrolando el funcionamiento de la expansión, lo !ue reduce la
capacidad de enfriamiento e incremento de los índices de ener%ía5fri%orías.
TRANSMISIONES
Las transmisiones son sistemas locali#ados entre el motor y la unidad de tránsito !ue
tienen por objeto tomar el movimiento del motor, en la volante de inercia, modificarlo
se%/n las condiciones de trabajo de la má!uina y conducirlo hacia la unidad de tránsito
y los mecanismos !ue accionan la herramienta de trabajo de la má!uina.
Las transmisiones cumplen, entonces, las funciones de captación, modificación yconducción del movimiento entre%ado por el motor en la volante de inercia.
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TIPOS DE TRANSMISIONES
1enéricamente las transmisiones son de los si%uientes tipos:
a ransmisiones mecánicas: $on utili#adas para transferir el movimiento a distancias
cortas utili#ando palancas, levas, cadenas, correas ejes, en%ranajes, etc.
b ransmisiones hidráulicas: $on utili#adas para transferir el movimiento a distancias
lar%as o a sitios de difícil acceso, utili#ando bombas accionadas por motores eléctricos,
válvulas, motores hidráulicos, man%ueras y un fluido a presión !ue en el caso de la
ma!uinaria es, normalmente, un aceite sintético.
d ransmisiones eléctricas: $on utili#adas también para transferir el movimiento adistancias lar%as utili#ando %eneradores, cables eléctricos y motores eléctricos.
PARTES COMPONENTES DE NA TRNSMISI1N MEC2NICA.
Iara facilitar la comprensión del funcionamiento de una transmisión, se describen, a
continuación, las principales partes componentes de una transmisión mecánica:
a) Embrague.&s el elemento !ue hace la toma del movimiento en la volante de inercia. Los
embra%ues pueden ser de los si%uientes tipos:
P de morda#a
P de discos
P hidráulicos
b Convertidor de par.
&n muchos casos, especialmente en los tractores de oru%a con bulldo#er, donde las
car%as son tan variables, se incorpora en el embra%ue hidráulico, entre la bomba y la
turbina, un tercer elemento denominado estator, cuya función es modificar
convenientemente la dirección del flujo del aceite para incrementar la fuer#a de %iro en
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la turbina. (e las má!uinas !ue tienen este dispositivo, se dice !ue tienen convertidor
de par.
c ) Caja de cambios.
&s el sistema donde se hace la selección de las parejas par de torsión )fuer#a y
velocidad se%/n las necesidades de car%a impuestas por las condiciones de trabajo.
d) Eje de transmisión.&s el elemento !ue conduce el movimiento desde la caja de cambios hasta el
diferencial. &n ambos extremos está provisto de juntas denominadas juntas cardán !ue
permiten modificar la pendiente del eje durante el trabajo.
e) Diferencial.
&s un sistema compuesto por pi"ones cónicos cubiertos por una carcasa y
especialmente orientados y dispuestos para cumplir las si%uientes funciones:
P cambiar la dirección de %iro del eje
P independi#ar el movimiento de tal manera !ue una rueda pueda %irar a mayor o
menor velocidad !ue la otra, lo cual sucede en los trayectos en curva.
f) Semi ejes.
$on los elementos !ue conducen el movimiento desde el diferencial hasta los mandos
finales donde se monta la unidad de tránsito.
g Mandos Finales. $on los extremos de los semiejes !ue sirven para impulsar las
ruedas motrices.
&*F3F&>3F (& L$ G>$HF$FQ>&$.
La eficiencia de una transmisión es la relación entre la potencia en el punto de salida
)los mandos finales en el caso de la ma!uinaria y la potencia en el punto de entrada
)volante de inercia.
$RASA 3 LBRICANTE
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'na %rasa lubricante es un material semifluido formado por un a%ente espesante, un
aceite base y, normalmente, una serie de aditivos.
La naturale#a y porcentajes de los componentes de la %rasa dependen mucho de las
aplicaciones para las cuales va a estar destinada.
!ceite base: "#$%&
R ceite mineral
R ceite sintético
R ceite ve%etal
Espesante: '(#&
R Sabones metálicos simples
R Sabones metálicos complejos
R &spesantes con base no jabonosa
R &spesantes inor%ánicos
!ditivos: *&
&n ciertas aplicaciones, las %rasas se pueden utili#ar en sustitución de los aceites
lubricantes. $u uso está normalmente limitado a a!uellos puntos y ór%anos en los !ue
no es posible ni cómoda la utili#ación de aceites lubricantes o en los !ue desde el
principio, se presupone un conjunto de restricciones para un buen rendimiento del
aceite.
+as principales propiedades o ventajas ,ue deben tener las grasas frente a un
aceite son:
$er capaces de formar una película lubricante lo suficientemente resistente como para
separar las superficies metálicas y evitar el contacto metalmetal )reduciendo la fricción
y el des%aste.
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&l lubricante debe permanecer retenido en el punto de en%rase debido a !ue la
frecuencia de relubricación por fluido lo hace económicamente injustificable.
Irotección frente a la corrosión.
&n má!uinas donde no es factible hacer lle%ar un fluido mediante un sistema de
conducción o colocar un depósito debido a la confi%uración de la má!uina.
limentación de lubricante adicional.
ener propiedades sellantes )evitando el a%ua y otros contaminantes.
ener resistencia a cambios estructurales o de consistencia )enacidad.
Gesistir al centrifu%ado y a la pérdida de fluido.
$er compatible con materiales sellantes.
Ioseer las características adecuadas para la aplicación re!uerida.
Hinimi#a la contaminación de productos. 'so de aditivos sólidos.
Hantenimiento sin parada.
3uando el dise"o del e!uipo especifica %rasa.
3uando se desea reducir la frecuencia de relubricación.
3uando se presentan condiciones extremas )temperatura, presiones, car%as,
velocidades....
Sin e'bargo/ ta'bi4n &osee %na serie de desventa5as .%e se deben tener '%3 en
c%enta0
Henor capacidad de enfriamiento5transferencia de calor.
Limitaciones de velocidad en los rodamientos.
Henor estabilidad al almacenamiento.
*alta de uniformidad.
Iroblemas de compatibilidad.
Henor resistencia a la oxidación.
3ontrol de la contaminación.
(ificultad de controlar el volumen.
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$e debe tener en cuenta !ue una %rasa no enfría el mecanismo como un fluido
circulando y tampoco es capa# de arrastrar los contaminantes no deseados como lo
hace un fluido.
'n lubricante debe reducir el coeficiente de fricción y de este modo reducir la cantidad
de calor !ue %enera )y el des%aste. Las %rasas poseen coeficientes de fricción más
bajos !ue los aceites !ue se utili#an en su propia fabricación, por tanto se consume
menos ener%ía con %rasas !ue con aceites.
ACEITE BASE
&l aceite lubricante es el mayor constituyente de una %rasa )E;=4T, por lo !ue influye
mucho en las características y el comportamiento de la %rasa.
l ele%ir una %rasa primero se debe esco%er el aceite base, ya !ue es el componente
de la %rasa !ue va a ejercer la labor de lubricación.
Ti&os de aceite base
$e pueden utili#ar una %ran variedad de tipos de aceite base en %rasas lubricantes. Lo
más usual es utili#ar un aceite de base mineral o al%uno de las familias de lubricantes
sintéticos, aun!ue también pueden utili#arse bases ve%etales.
-ase mineral
Las bases minerales se obtienen mediante la destilación del crudo. Iueden ser tanto
de ori%en parafínico como nafténico.
R 2ases parafínicas
$on las más ampliamente utili#adas. $on relativamente estables a altas temperaturas
pero, debido al alto contenido en parafinas !ue poseen, no funciona satisfactoriamente
a bajas temperaturas.
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R 2ases nafténicas
&stas bases a altas temperaturas son menos estables !ue las parafínicas. 3irculan
bien a bajas temperaturas. $i se utili#an estas bases se deben a"adir inhibidores de la
oxidación.
-ase sinttica
Las bases sintéticas se obtienen mediante procesos sintéticos, a partir de unidades de
moléculas simples para obtener estructuras mayores con unas propiedades
específicas. $on refinados de aceites ve%etales y5o de petróleo. l producir un
hidrocarburo sintético, es posible ele%ir el porcentaje de cada tipo de moléculas en el
lubricante final.
Las bases sintéticas más típicas son:
RIolialfaolefinas )pao
$on las bases sintéticas más usadas. Ioseen una buena estabilidad térmica, pero
re!uieren de antioxidantes y tienen una capacidad limitada para disolver al%unos
aditivos. demás, se caracteri#an por una baja tendencia a la formación de depósitos y
baja corrosividad.
Iosee un elevado índice de viscosidad, lo cual a"adido a un pa!uete de aditivos bien
e!uilibrado, minimi#a la descomposición del aceite y prolon%a la vida /til del aceite.
altas temperaturas de trabajo, este elevado índice de viscosidad ofrece un espesor de
la película lubricante mayor !ue los productos en base a aceite mineral. &s compatible
con la mayor parte de las pie#as comunes de las má!uinas, así como con los aceites
minerales.
RUsteres
ienen buena estabilidad térmica y excelente solvencia. *luyen limpiamente y tienden a
disolver barni# y sedimentos, no dejan depósitos. $i hay peli%ro de contaminación por
a%ua, deben adicionarse aditivos específicos para evitar la hidrólisis y proporcionarle
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una estabilidad a la oxidación. Ioseen un amplio intervalo de temperaturas de trabajo,
buena resistencia de la película y baja volatilidad.
RIoli%licoles )%licoles polial!uenos
&xhiben una buena estabilidad térmica en presencia de aditivos antioxidantes por tener
una alta conductividad térmica. ienen altos índices de viscosidad, pudiéndose utili#ar
en amplios ran%os de temperaturas. (ebido a la a%resividad de estos compuestos no
será posible utili#arlos a no ser !ue se posean juntas y pinturas especiales.
R$iliconas
$on polímeros de ór%ano siloxanos basados en una estructura consistente en átomos
de Q y $i alternados, con radicales or%ánicos unidos a los átomos de $i.
La aplicación más interesante para este tipo de compuestos es con elementos
radiactivos, ya !ue poseen una buena resistencia a la radiación. demás poseen una
buena resistencia térmica y buena resistencia a la oxidación. $us principales
desventajas son su alto precio, pobre características antides%aste )la oxidación,
produce ciertos productos de oxidación como los óxidos de silicona !ue son abrasivos
y causan des%aste y poseen una baja tensión superficial )esto permite una amplia
extensión en las superficies metálicas, especialmente en el acero, y no forma una
película lubricante adherente y efica#, por lo tanto carece de lubricidad. ienen unelevadísimo índice de viscosidad )por tanto pe!ue"as variaciones en la viscosidad en
una amplia %ama de temperaturas.
RIerfluoropolietileno )pfpe
ienen buenas características como lubricantes por su inerticidad y su alta densidad,
pero su alta volatilidad provoca problemas medioambientales )ataca a la capa de
o#ono. !D/0/12S
Los aditivos son sustancias !uímicas !ue se a%re%an en pe!ue"as cantidades a un
lubricante base, de modo !ue el lubricante terminado ten%a las características
necesarias para cumplir con las especificaciones re!ueridas en las distintas
aplicaciones.
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RODAMIEMTOS
'n rodamiento es un elemento mecánico !ue sirve para soportar las car%as, tanto
estáticas como dinámicas de un sistema !ue está sometido a movimientos rotativos. &n
función del tipo de car%a y de la confi%uración del sistema se definen distintos tipos derodamientos normali#ados !ue se pueden seleccionar de los catálo%os de los
fabricantes. ambién es posible dise"ar rodamientos para aplicaciones especiales con
medidas distintas de las normali#adas, aun!ue esto encarece mucho el producto.
Ti&os de roda'ientos"
3odamientos r4gidos de bolas:
ienen un campo de aplicación amplio. $on de sencillo dise"o y no desmontables,
adecuados para altas velocidades de funcionamiento, y además re!uieren poco
mantenimiento.
3odamientos de bolas a rótula:
ienen dos hileras de bolas con un camino de rodadura esférico com/n en el aro
exterior del rodamiento. &sta /ltima característica hace !ue el rodamiento sea auto
alienable, permitiéndose desviaciones an%ulares del eje respecto al soporte.Fndicados para aplicaciones en las !ue se pueden producir desalineaciones o
deformaciones del eje.
3odamientos de bolas con contacto angular:
ienen los caminos de rodadura de sus aros interior y exterior despla#ados entre sí
respecto al eje del rodamiento. $on particularmente /tiles para soportar car%as
combinadas.
3odamientos de rodillos cil4ndricos:
ienen la misma función !ue los rodamientos rí%idos de bolas, es decir, absorber
car%as puramente radiales. >o obstante, su capacidad de car%a es mucho más
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elevada. $on desmontables y existe una %ran variedad de tipos, siendo la mayoría de
ellos de una sola hilera de rodillos con jaula.
3odamientos de agujas:
$e caracteri#an por tener los rodillos finos y lar%os en relación con su diámetro, por lo
!ue se les denomina a%ujas. ienen %ran capacidad de car%a y son especialmente
/tiles en montajes donde se dispone de un espacio radial limitado.
3odamientos de rodillos a rótula:
&stán compuestos por dos hileras de rodillos con un camino de rodadura esférico
com/n sobre el aro exterior. 3ada uno de los caminos de rodadura del aro interior está
inclinado formando un án%ulo con el eje del rodamiento. $on autoalineables , puedensoportar car%as radiales y car%as axiales, y tienen una %ran capacidad de car%a.
3odamientos de rodillos cónicos:
ienen los rodillos dispuestos entre los caminos de rodadura cónicos de los aros
interior y exterior. &l dise"o de estos rodamientos los hace especialmente adecuados
para soportar car%as combinadas. $u capacidad de car%a axial depende del án%ulo de
contacto, cuanto mayor es el án%ulo, mayor es la capacidad de car%a axial del
rodamiento.
3odamientos axiales a bolas:
Iueden ser de simple efecto o de doble efecto. Los de simple efecto son adecuados
para absorber car%as axiales y fijar el eje en un solo sentido, y pueden soportar car%as
radiales pe!ue"as.
Los de doble efecto son adecuados para absorber car%as axiales y fijar el eje en ambos
sentidos. $in embar%o no soportan car%as radiales.
3odamientos axiales de rodillos:
Iueden ser de rodillos cilíndricos o de rodillos cónicos, son adecuados para
disposiciones !ue ten%an !ue soportar %randes car%as axiales. $e suelen emplear
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cuando la capacidad de car%a de los rodamientos axiales de bolas es inadecuada. $on
capaces de soportar car%as radiales y de absorber desalineaciones de los ejes.
3odamientos axiales de agujas:
Iueden soportar %randes car%as axiales y re!uieren de un espacio axial mínimo. $on
rodamientos de simple efecto y sólo pueden absorber car%as axiales en un sentido.
C*MACERAS
La chumacera u hor!uilla es una pie#a de metal o madera con una muesca en !ue
descansa y %ira cual!uier eje de ma!uinaria. Usta se usa también en las
embarcaciones de remo, donde se apoya el remo permitiéndole !ue %ire en su eje
lon%itudinal, y también !ue se pueda mover el remo en torno a el eje vertical del
portante )tolete, reali#ando así el recorrido de la pala en el a%ua y fuera de ella.
Clasi)icaci(n de las c6%'aceras0
3humacera de fricción o de metal
3humacera de rodamiento o de antifricción
3humaceras de resina sintética
Criterios para la correcta selección de soportes 5 c6umaceras
&l alto nivel de productividad, y eficiencia en las plantas industriales, empresas
manufactureras y productores, está directamente relacionado con cuidar factores como:
• *lexibilidad y planificación en los procesos de producción.• Haximi#ación de tiempos de operación )ele%ir el e!uipo adecuado y llevar un
pro%rama de mantenimiento preventivo.• Hínimas intervenciones de mantenimiento correctivo.• Geducción de inventarios de e!uipos y repuestos.• Geducción de consumo ener%ético.
Estr%ct%ra
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Las chumaceras se componen de varios dise"os, es decir: simpleperforado, de hierro
fundido, sólidas, revestidas de metal antifricción, sólidas y partidas, cojinetes de brida
y tomas, divididas pulidas de bronce, de lámina sólida y cepilladas lubricadas. Los
cojinetes simples perforados, los revestidos de metal antifricción y los revestidos de
bronce son al%unas de las chumaceras sencillas y necesitan una alineación precisa y
también tienen la capacidad para distribuir la car%a sobre el cojinete del montaje. Los
cojinetes forrados en bronce se utili#an para car%as pesadas, car%as de cho!ue y
temperaturas más altas, mientras !ue los de metales antifricción se ajustan al eje y
tienen buenas propiedades de incrustación.
2iblio%rafía
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(epartamento de Fn%enieria Hecanica. )099;. Rodamientos. 'niversidad 3arlo FFF,Hadrid , Fn%enieria Hecanica, Hadrid.
Hala%a, ., ran#abe, &. )-4 de mayo de 09-9. Grasas Lubricantes. Gecuperado el0; de abril de 09-4, de
http:55KKK.IrincipiosWbasicosW%rasasWlubricantesW&$.pdf
Xapata, &. )09-0. Transmisiones, a!uinarias "ara construccion de carreteras. '>FV&G$F(( >3FQ>L $&(& H&(&LLF> , *3'L( (& HF>$,Hedellin.