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NEUMÁTICA

Se entiende por Neumática la tecnología que utiliza el aire comprimido como medio transmisor de energía, y utilizada con fines mecánicos, de automatización, etc. Del diseño, control y mantenimiento de las Instalaciones Neumáticas ( de aire a presión) dependen hoy en día los procesos productivos de miles de empresas industriales en todo el mundo. Un mantenimiento inadecuado o insuficiente causará paros importantes en la producción.


CONSEJOS MANTENIMENTO INSTALACIONES

Dado que cada instalación o circuito hidráulico es distinto en función de su diseño, componentes, usos, capacidad,etc, daremos unos consejos generales que mejoren la Fiabilidad de una Instalación neumática:

• Un diseño adecuado y un dimensionamiento correcto evitará problemas y ahorrará consumo energético. Eso incluye la elección del tipo de Compresor, nº y volumen de los depósitos de aire comprimido, etc.
• La ubicación del Compresor o Compresores debe facilitar su refrigeración, y la una correcta aspiración de aire fresco.
• Lleve perfecto control del Compresor de la Instalación, incluyendo comprobaciones de su nivel de aceite y sustituciones periódicas.
• Si ese tipo de Compresor lleva Separadores de Aire / Aceite, deben ser sustituidos cuando su presión de trabajo sea superior a la indicada.Usar el aceite recomendado por el fabricante.
• Revisar el estado y tensión del sistema de correas de transmisión del motor al compresor ( si su modelo las usa).
• Los filtros de entrada de aire al compresor deben ser limpiados y sustituidos de acuerdo a los datos del fabricante y en función de su Plan de Mantenimiento Preventivo.
• Las Trampas de Drenaje automáticas o manuales deben ser comprobadas de forma habitual.
• Revise y sustituya los filtros de aire del Circuito Neumático cuando aumente su presión de trabajo. Como mínimo deben ser revisados a fondo anualmente.
• Comprobar, a ser posible monitorizando de forma continua, la presión y el flujo del aire a presión, así como su filtrado, como garantía de la calidad del aire suministrado a los equipos neumáticos de la instalación, para evitar averías y paradas, reducir gastos y alargar su vida útil.
• Revise a fondo las Fugas del Circuito Neumático, en especial en Conectores, acoplamientos, extensiones, actuadores neumáticos, válvulas, filtros, medidores de presión y/o caudal neumático, etc. Las fugas de aire a presión en una instalación neumática producen muchos inconvenientes como: derroche energético, calentamiento excesivo de compresores y válvulas, menor duración de sistemas de engrase y filtrado, mayor contaminación y desechos, etc.
• Cumplir TODAS LAS NORMAS DE SEGURIDAD de los fabricantes de cada uno de los componentes de la Instalación Neumática, especialmente en cuanto a ubicación, amarre, presión y volumen de trabajo, y sistemas contra sobrepresiones, protección de riesgos mecánicos, etc.


DISTRIBUCION DEL AIRE COMPRIMIDO - AIRE A PRESION

Una buena Distribución del Aire Comprimido en las instalaciones neumáticas, puede lograr ahorrar muchos costes, mediente un adecuado diseño y prevención de fugas, mejor estanqueidad, mejor tratamiento del aire comprimido, etc.

Las instalaciones deben estar constituidas por:
• Compresor.
• Depósito Acumulador del aire a presión - comprimido.
• Depósito de Condensación, con llave de purgado.
• Depósito auxiliar ( en caso de instalaciones de gran consumo)
• Unidad de Mantenimiento : FILTRO, MANÓMETRO, REGULADOR Y LUBRICADOR.


ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE A PRESION - AIRE COMPRIMIDO

Los compresores aspiran aire húmedo y sus filtros de aspiración no pueden modificar esto, ni eliminar totalmente las partículas contenidas en el aire atmosférico del lugar donde esté situado el propio compresor.

La durabilidad y seguridad de funcionamiento de una Instalación neumática dependen en buena forma del acondicionamiento del aire comprimido:

--La suciedad del aire comprimido( óxidos, polvo, etc), las partículas líquidas contenidas en el aire, causan un gran deterioro en las instalaciones neumáticas y en todos sus componentes, provocando desgastes exagerados y prematuros en superficies deslizantes, ejes, vástagos, juntas, etc, reduciendo la duración de los distintos elementos de la instalación.

--Las conexiones y desconexiones del compresor o compresores, generan oscilaciones en la presión, que impiden un funcionamiento estable de la instalación, de los actuadores, etc.

Para evitar este tipo de problemas, se recomienda emplear EN CADA MANDO o salida para el consumo, de las UNIDADES DE MANTENIMIENTO DE AIRE COMPRIMIDO.


FUNCIONAMIENTO DE LAS UNIDADES DE MANTENIMIENTO

Los filtros del aire comprimido retienen las partículas sólidas y las gotas de humedad contenidas en el aire. Los filtros llamados Ciclónicos tienen doble función: El aire al entrar pasa a través de placas que fuerzan una circulación rotativa, así las grandes partículas sólidas y el líquido se depositan en las paredes del vaso o copa, por la acción centrífuga. Luego el aire atraviesa el elemento filtrante principal, de malla metálica, papel, o metal sinterizado. Este filtro de entre 20 a 40 micrones retiene las partículas sólidas. Esta acción de filtrado se denomina "mecánica" ya que, afecta a la contaminación mecánica del aire, y no a su contenido de humedad.

Las partículas mas grandes, son retenidas por el filtro sinterizado, mientras que los líquidos son desviados al vaso del filtro. El líquido condensado en el vaso o copa del filtro se debe vaciar periódicamente, ya que sino podría ser arrastrado por la corriente del aire comprimido al circuito.

Los filtros más finos, de hasta 0.01 micras, se encargan de filtrar las partículas más pequeñas e incluso mínimas gotas de agua que pudieran quedar en el aire comprimido.

La Válvula Reguladora o Regulador de presión mantiene la presión de trabajo constante en el lado del usuario, independientemente de las variaciones de presión en la Red Principal y del consumo. Obviamente, para lograr esto, la presión de entrada del regulador debe ser siempre superior a la de trabajo.

El Lubricador del aire comprimido, tiene la importante función de Lubricar de modo suficiente a todos los elementos neumáticos, en especial a los activos. El aceite que se utiliza en la lubricación es aspirado de un pequeño depósito de la misma Unidad de Mantenimiento, mezclado con la corriente del aire comprimido, y distribuido en forma de "niebla" o micro pulverización. Para que esta tarea sea efectiva el caudal debe de ser suficientemente fuerte. En instalaciones especiales, de baja presión o con sensores específicos, deberá evitarse el uso de aire lubricado, mediente el uso de tomas diferentes para la conexión de esos elementos.

Todos los aparatos neumáticos poseen una resistencia interior, por lo que se produce una caída de presión entre la entrada y su salida. Esta caída de presión depende caudal de paso y de la presión de alimentación correspondiente. Por lo tanto, debe tenerse en cuenta para el cálculo de la elección del tipo y modelo más adecuado a nuestra instalación, y el uso que le será dado.

CONSERVACION DE LAS UNIDADES DE MANTENIMIENTO

• Filtro del aire comprimido. Debe revisarse periódicamente el nivel de agua condensada, que no debe sobrepasar nunca la altura marcada. De lo contrario, el agua podría ser arrastrada hasta la tubería por el aire comprimido. Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existente en la mirilla. Algunas disponen de dispositivos de purga automática, por lo que debe comprobarse su correcto funcionamiento.
• Regulador o Válvula reguladora. Siempre que esté precedida por un correcto sistema de filtrado, no necesita más mantenimiento que comprobar la ausencia de fugas.
• Lubricador. Verificar el nivel de aceite y, si es necesario, añadir hasta el nivel marcado. Los filtros de plástico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse con disolventes, dado que pueden dañarlos. Para los lubricadores, utilizar únicamente aceites minerales de la viscosidad y componentes adecuados.


ADlTIVOS DE LOS ACEITES LUBRICANTES INDUSTRIALES

ADITIVOS ANTIDESGASTE: La finalidad de los lubricantes es evitar la fricción directa entre dos superficies que están en movimiento, y estos aditivos permanecen pegados a las superficies de las partes en movimiento, formando una película de aceite, que evita el desgaste entre ambas superficies.

ADITIVOS DETERGENTES: La función de estos aditivos es lavar las partes interiores en el motor, que se ensucian por las partículas de polvo, carbonilla, etc., que entran a las partes del equipo a lubricar, motor, etc.

ADITIVOS DISPERSANTES: Este tipo de aditivos pone en suspensión las partículas que el aditivo detergente lavó y las disipa en millones de partes, reduciendo su impacto para la zona a lubricar.


QUE ES LA FILTRACION?

La filtración puede definirse como la separación de uno o más elementos sólidos de un elemento fluido(líquido o gas), mediante el el paso de la mezcla a través de un elemento poroso filtrante, llamado filtro.


FILTROS

Los Filtros o elementos filtrantes son los elementos fundamentales en los Procesos de Filtración o Filtrado. Los filtros pueden catalogarsd puede definirse como la separación de uno o más elementos sólidos de un elemento líquido, mediante el el paso de la mezcla a través de un elemento poroso filtrante, llamado filtro.


TIPOS DE FILTROS

Los Filtros o elementos filtrantes pueden ser catalogados en función de múltiples características, siendo las principales:

• Material de fabricación. Los filtros pueden ser fabricados de multitud de materiales, en función del destino de su uso. Hay Filtros fabricados en celulosa, textiles, fibras metálicas, polipropileno, poliéster, arenas y minerales, etc
• Propiedades de filtrado: Una catalogación muy importante de los Filtros o elementos filtrantes es el tamaño máximo de las partículas que permiten pasar, definido por el tamaño del poro. Por ejemplo, se habla de filtros de 2 micras, filtros de 10 micras, etc. La clasificación en función de el tamaño de las partículas a filtrar, se catalogaría en este orden: Filtración gruesa, Filtración fina, Microfiltración, Ultrafiltración y Nanofiltración.
• Caudal de Filtrado. Cada filtro posee, en función de su porosidad y superficie, un Caudal máximo de filtrado, por encima del cual el elemento filtrante ( filtro) estaría impidiendo el paso de forma significativa del fluido a filtrar.
• Elemento a filtrar: En el mercado existen Filtros para Agua, filtros de Aceite, de Aire, gasolinas y combustibles, de gases, etc.
Forma: Los Filtros pueden ser planos, redondos, Filtros de manga, de cartucho, de bolsa, etc.


TECNICAS DE FILTRACION

La experimentación y análisis de los sistemas de filtrado habituales han dado paso a nuevas Técnicas de Filtración, con el fin de mejorar el resultado final, mediante la eficacia y eficiencia de todos los elementos.
En múltiples sistemas ha pasado a combinarse técnicas, elementos y sistemas, como por ejemplo el añadir sistemas de Filtros de Bypass a los Filtros de flujo completo habituales, que permite el uso de elementos filtrantes ( filtros) más finos, sin reducir o impedir el flujo del fluido o líquido filtrado.
También se ha mejorado en la utilización de Filtros en serie, como los que habitualmente se usan para el tratamiento y potabilización de agua, pudiendo usar en primer lugar filtración por lecho de arena, filtros de carbón activado, membranas de ósmosis inversa, y filtros en línea posteriores. El adecuado diseño del Sistema de Filtrado es básico para su efectividad y sencillez de operación y mantenimiento.
El Mantenimiento Autónomo es, básicamente prevención del deterioro de los equipos y componentes de los mismos. El mantenimiento llevado a cabo por los operadores y preparadores del equipo, puede y debe contribuir significantemente a la eficacia del equipo. Esta será participación del "apartado" producción o del operador dentro del TPM, en la cual mantienen las condiciones básicas de funcionamiento de sus equipos.

Este Mantenimiento Autónomo Incluye:
• Limpieza diaria, que se tomará como un Proceso de Inspección.
• Inspección de los puntos claves del equipo, en busca de fugas, fuentes de contaminación, exceso o defecto de lubricación, etc.
• Lubricación básica periódica de los puntos claves del equipo.
• Pequeños ajustes
• Formación - Capacitación técnica.
• Reportar todas las fallas que no puedan repararse en el momento de su detección y que requieren una programación para solucionarse

Es que cada día más, se necesita que cada persona pueda contribuir en gran manera a la perfecta realización del mantenimiento del equipo que opera. Las actividades de mantenimiento liviano o de cuidado básico deben asumirse como tareas de producción.

Para ello, por supuesto debemos pensar en que cuando el operario ha recibido entrenamiento-capacitación en los aspectos técnicos de planta y conoce perfectamente el funcionamiento del su equipo, este podrá realizar algunas reparaciones menores y corregir pequeñas deficiencias de los equipos. Esta capacitación le permitirá desarrollar habilidades para identificar cualquier anormalidad en su funcionamiento, evitando que después se transformen en averías importantes o repetitivas, si no se les da un tratamiento oportuno. Los trabajadores deben estar suficientemente formados para detectar de forma temprana esta clase de anormalidades, y porder evitar así la presencia de fallos en su equipo y problemas de produción y/o calidad. El operario competente puede detectar las causas de la suciedad o desajustes y corregirlas oportunamente, con sus propias manos y herramienta, sin necesidad de actuar el Dpto. de Mantenimiento.

La capacitación del Operador Implicado en Tareas de Mantenimiento Autónomo debe constar, además de un alto conocimiento de su Equipo, de principios de elementos de máquinas, Física y dinámica de maquinaria, mediciones básicas, sistemas neumáticos, lubricación, electricidad y electrónica básica, seguridad en el trabajo, planos, etc


CILINDROS HIDRAULICOS

Los Cilindros Hidráulicos son unos actuadores mecánicos que aprovechan la energía de un Circuito o Instalación hidráulica de forma mecánica. Los Cilindros Hidráulicos son posiblemente la forma más habitual de uso de energía en instalaciones hidráulicas.


TIPOS DE CILINDROS HIDRAULICOS

Básicamente, los Cilindros Hidráulicos se definen por su sistema de desplazamiento en:
• Cilindros Hidráulicos de Simple Efecto. ( El movimiento de retorno del mismo se efectua por un muelle o resorte, o en ocasiones por gravedad. )
• Cilindros Hidráulicos de doble Efecto. ( Se utiliza la presión Hidráulica para el movimiento en ambos sentidos )
• Cilindros Hidráulicos Telescópicos, cilindro que contiene otros de menor diámetro en su interior y que se expanden por etapas, muy utilizados en grúas, etc.


ELECCION DEL CILINDRO HIDRAULICO

Es fundamental una buena selección del Cilindro Hidráulico adecuado a su ubicación para el correcto funcionamiento de la instalación. Las características fundamentales para la elección serán:

• Fuerza, donde se define la fuerza necesaria para el actuador. Es importante elegir Cilindros-Actuadores Hidráulicos sobredimensionados. Este sobredimensionamiento deberá ser calculado en función de la instalación, pero suele estar entre el 20% y el 100% de la fuerza a efectuar.
• Velocidad, dado que muchos cilindros forman parte de Sistemas Automatizados más complejos, y deben actuar a un ritmo calculado.
Longitud de Carrera, dado que los Cilindros Hidráulicos tienen limitaciones constructivas y de diseño, por lo que deben elegirse de forma adecuada y calculada previamente a su instalación, o bien instalar limitadores y/o sistemas de control de carrera.


MANTENIMIENTO DE LOS CILINDROS HIDRAULICOS

Daremos ahora unos cuantos consejos generales para evitar incidencias y averías en las instalaciones con Cilindros Hidráulicos:

• Lubricar con aceite hidráulico limpio las juntas, conectores y racores antes de usarlos.
• Comprobar la presión de funcionamiento del Circuito Hidráulico para evitar sobrepresiones.
• Comprobar el apriete de los conectores hidráulicos del Cilindro para evitar fugas.
• Comprobar los soportes de los cilindros, tanto en hogura como en alineación.
• Limpiar la suciedad del vástago, usando fuelles en instalaciones en zonas de polvo
• Suciedad alta.

Mantener el Aceite Hidráulico en perfectas condiciones ayuda en gran medida a la conservación de todos los elementos de una Instalación hidráulica.

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