Por:
Eduardo Niño de Rivera
Edición:
John Amendola Sr.
Artec-Machine Systems.
INTRODUCCIÓN
Normalmente pensamos que la inspección de un reductor de velocidad
consiste en un examen minucioso de todos sus componentes, realizado por un
experto. Aunque el diagnóstico final y las recomendaciones deben venir de un
especialista, ruido inusual, un cambio en los patrones de vibración o un
incremento repentino en la temperatura en el reductor de velocidad pueden hacer
necesaria una inspección inmediata, y el tiempo, el costo o no tener a un
especialista disponible pueden hacer necesario que personal de la planta con
experiencia limitada haga la inspección. Obtener información útil para
transmitir a los especialistas requiere de planeación, preparación y del empleo
de procedimientos adecuados. Este artículo ofrece a quienes no son
especialistas, consejos para realizar inspecciones en sitio.
PRIMER NIVEL:
El primer nivel de inspección lo debe hacer el personal de
mantenimiento y producción que está en contacto cotidiano con el reductor de
velocidad. Después de un periodo inicial, el reductor de velocidad debe llegar
a su comportamiento estable con niveles “normales” de ruido, vibración y
temperatura. Sería ideal que estos niveles fueran medidos y monitoreados con
frecuencia en todas las plantas, pero esto no siempre sucede, dejando al
personal de la planta la tarea de reconocer como se “siente” el reductor de
velocidad cuando está saludable y de reportar cuando parezca no sentirse muy
bien.
INSPECCIONES DE RUTINA:
Independientemente de que haya un sistema de monitoreo de condición o
no, el personal que está en contacto cotidiano con el reductor de velocidad
debe observar y reportar cualquier señal de aflicción:
·
Se debe mantener limpia la caja. El polvo es un
aislante térmico que hace que la caja pierda capacidad para disipar calor y la
hace trabajar a una temperatura más elevada, reduciendo la vida útil de
rodamientos, engranes, retenes y el aceite lubricante;
·
Hay que escuchar y tocar la caja. El ruido, las
vibraciones y la temperatura deben permanecer dentro de los niveles aceptables;
·
El aceite lubricante debe estar siempre dentro
del nivel especificado por el fabricante. Si se tiene que rellenar con
frecuencia, es probable que haya fugas o altas temperaturas de operación;
·
Tomar nota de las señales de calentamiento, como
humo saliendo de los retenes, componentes metálicos descoloridos, pintura
quemada, superficies con temperaturas tan elevadas que no se pueden tocar con
la mano o la rápida evaporación de agua rociada en los alojamientos de los
rodamientos o en los ejes;
·
Buscar fugas de aceite en sellos, retenes,
empaques, uniones y en el sistema de lubricación;
·
Verificar que los tornillos de la base, la unión
entre las dos mitades de la caja, y las tapas laterales de los rodamientos,
estén bien apretados;
·
Observar si hay señas de desplazamiento entre la
caja y su base o entre componentes unidos (por ejemplo, huecos, grietas en la
pintura o superficies raspadas).
Estos hábitos sencillos pueden contribuir a prolongar el tiempo entre
reparaciones y dan aviso anticipado de fallas incipientes, dando tiempo para
programar y preparar una inspección, evitando así un paro inesperado.
INSPECCIONES PERIÓDICAS:
Más allá de la observación diaria de la condición de los reductores de
velocidad, es recomendable hacer revisiones periódicas más detalladas para
revisar y registrar los puntos arriba mencionados. En estas inspecciones se
deben medir los niveles de ruido, vibraciones y temperatura. Estas mediciones
deben registrarse y compararse con los reportes anteriores para identificar
cambios en los valores registrados, tomando nota de cualquier tendencia
ascendente en alguna de las variables.
Esta tendencia podría significar que hay una condición adversa en
desarrollo y que una inspección más detallada podría evitar una falla
catastrófica y su daño colateral. Durante estas inspecciones también se deben
revisar y la limpiar o reemplazar los filtros de aceite y las trampas
magnéticas. También se debe hacer un análisis de laboratorio del aceite
lubricante.
INSPECCIÓN VISUAL DE LOS ENGRANES:
En condiciones ideales, la inspección debe ser hecha por un
especialista, pero hay circunstancias, como un cambio repentino en la
temperatura o en los niveles de ruido y vibraciones, que hacen necesario que
personal no especializado realice la inspección visual. Las siguientes
prácticas promueven una inspección rápida y detallada, que nos brinde información
sólida para tomar decisiones sustentadas, respecto las acciones que se deben
realizar de inmediato.
REUNIR INFORMACIÓN:
Siempre es recomendable reunir tanta información como sea posible,
específicamente, los datos de placa, los dibujos y los manuales que el
fabricante debe haber entregado con el equipo. La otra fuente importante de
información son las observaciones, datos y reportes que hicieron necesaria la
inspección. La combinación de estas dos fuentes nos dará una idea de la
naturaleza y dimensiones del trabajo a realizar.
INSPECCIÓN EXTERNA DURANTE LA OPERACIÓN:
De ser posible se debe observar al reductor de velocidad en operación
para ver:
·
La limpieza;
·
El ruido;
·
Las vibraciones (si se dispone del equipo
adecuado);
·
Si hay señales de calentamiento (de ser posible,
tomar temperaturas);
·
La integridad de la caja (buscar fracturas,
fisuras y fugas de aceite);
·
Que todos los tornillos estén debidamente
apretados;
·
Si hay señales de desplazamiento respecto a la
base;
·
Si hay señales de desplazamiento entre partes
unidas;
·
Los niveles de aceite;
·
Tomar muestras y temperaturas del aceite (si es
accesible);
·
La condición del sistema de circulación de
aceite (tubos, mangueras, conexiones, válvulas, instrumentos, bombas, etc.);
·
La condición de los sensores y las conexiones
eléctricas;
·
Si se rocía una solución de agua jabonosa sobre
la base del redactor de velocidad, la solución comenzará a burbujear si la base
no está debidamente asentada en el bastidor o en la estructura (condición
conocida en inglés como “soft foot”)
PLAN DE TRABAJO:
El especialista que dará del diagnóstico final y las recomendaciones
debe indicar los datos y la información que requiere, y cómo se le debe
presentar. El plan de trabajo debe incluir:
·
Los objetivos de la inspección (lo que se va a
entregar, datos, información, fotografías, reportes, etc.);
·
Seguir los protocolos de seguridad;
·
Herramientas y equipo especial necesario;
·
Personal requerido (número y habilidades);
·
Asignación de tiempo de paro de la línea de
producción;
·
Espacio limpio requerido; y
·
Trabajos por realizar (personal, herramientas,
tiempos y secuencia).
INSPECCIÓN EXTERNA CON EL REDUCTOR DE VELOCIDAD DETENIDO:
Una vez que la caja se ha enfriado, se puede continuar con la
inspección. Empezando por asegurarse de que se hayan cumplido los protocolos de
seguridad, después, el exterior de la caja debe limpiarse meticulosamente para impedir
que polvo u otros contaminantes caigan dentro de la caja cuando se le haya
quitado la tapa de inspección o la cubierta.
Asegúrese de que estén aplicados los frenos necesarios para impedir que
una vez que estén desconectados de la transmisión, haya movimiento espontaneo
en el motor o en la máquina. Desconecte mecánicamente el motor y la máquina
para permitir que los ejes del reductor de velocidad giren libremente.
MEDICIÓN DEL JUEGO LATERAL:
Coloque un indicador de reloj sobre una
MEDICIÓN DEL JUEGO GIRATORIO (BACKLASH):
Normalmente no se requiere hacer está medición para una inspección de
la condición de los engranes, pero es conveniente seguir su evolución en el
tiempo como indicador del desgaste de los rodamientos y de los dientes de los
engranes. Si el manual del fabricante especifica el valor y la forma de
medirla, siga sus instrucciones y compare la medición hecha, con la
especificación del fabricante. Si no se tiene una especificación, el juego
giratorio puede medirse fijando una regla a la brida del acoplamiento y
midiendo qué tanto se puede mover el eje de entrada mientras el eje de salida
se mantiene fijo (lectura total del indicador). Lo ideal es medir el movimiento
sobre el circulo de paso del piñón de entrada. Para poder comparar mediciones
hechas en diferentes fechas, es necesario que el procedimiento y el punto de medición
sean idénticos en todas las mediciones
INSPECCIÓN VISUAL:
Antes de quitar la tapa de inspección o la cubierta de la caja, hay que
asegurarse de que la caja y sus alrededores estén limpios para impedir que
contaminantes o polvo caigan dentro de la caja una vez que esté destapada;
retire todos los objetos del bolsillo de su camisa para evitar que alguno caiga
dentro de la caja por accidente; y verifique la lista de herramientas, equipo,
espacio disponible y personal requeridos
Quite la tapa de inspección o la cubierta de la caja siguiendo las
instrucciones de manual del fabricante. Si no se cuenta con estas
instrucciones, afloje lentamente los tornillos en un patrón cruzado para quitar
la presión sobre la cubierta en forma pareja. Siempre deben usarse los barrenos
roscados para separar o levantar la tapa o la cubierta, haga que se muevan en
dirección perpendicular a la superficie sobre la que están montados, evitando
así dañar las superficies de contacto. Hay que tener cuidado de no permitir que
los empaques o el sellador caigan dentro de la caja y de evitar que, al quedar
suspendidos, la tapa o la cubierta se mesan poniendo en riesgo al personal o al
equipo.
Fotografía por cortesía de Artec-Machine Systems.
En muchas cajas, todas las superficies de contacto en los dientes
quedan visibles al quitar la tapa o la cubierta. En otras, hay que usar un
boroscopio para poder ver algunas de estas superficies. Aunque la persona que
realice la inspección no tenga la capacidad para determinar el tipo de daño que
observa en los engranes o sus causas, normalmente no es difícil identificar
patrones de desgaste, picaduras, dientes quebrados, rayones, oxidación u otros
daños en los dientes. La descripción de los daños y sus fotografías pueden enviarse
al especialista para que haga el análisis y dé las recomendaciones pertinentes.
En algunos casos todavía estarán visibles las marcas de las pruebas de
contacto hechas durante del ensamble original en la fábrica, de no ser así, se
pueden realizar nuevas pruebas sin carga (este tema será tratado en un artículo
posterior).
Es importante saber si los engranes son cementados o tratados al
núcleo. Esta información debe aparecer en la hoja de datos del engrane o en el
dibujo. Si la información no está disponible, se puede verificar con un
durómetro sobre la pared lateral del diente, cerca de la superficie en la parte
superior del diente. También puede pasarse una lima manual sobre la punta del
diente para tener una comparación aceptable (las superficies endurecidas no se
rayan con facilidad). Esta prueba sencilla nos da una idea del desgaste en los
dientes. Los engranes tratados al núcleo se van puliendo con el tiempo en
operación y se pueden tolerar picaduras gruesas iniciales, permitiendo que el
engrane continúe usándose, con monitoreo para seguir su evolución en el tiempo.
Si las picaduras crecen, pueden llevar al descascarado que indica que el
engrane ya está en proceso de falla.
En el caso de los dientes cementados, las picaduras gruesas son
críticas porque pueden conducir a un deterioro rápido de la superficie. Las superficies cementadas también pueden
desarrollar otras formas de deterioro como las picaduras finas o rallones, que
pueden ser indicadores de que hay una distribución inadecuada en la carga. Las
causas pueden ser, desgaste en los rodamientos, soporte estructural inadecuado,
desalineación, o cambios en la carga externa o en las condiciones ambientales.
Al corregir las causas, se frenará el deterioro y si los daños no son graves, el
engrane puede ponerse de nuevo en operación.
LLEVAR UNA BITÁCORA:
Es importante mantener un registro de la condición del reductor de
velocidad y todos sus componentes, así como de las intervenciones que se le
hayan hecho. De ser posible se deben tomar y archivar fotografías de los
elementos de los rotores y de los rodamientos o chumaceras para poderlas
comparar con la condición en que se encuentren en el futuro.
Si la operación anómala continúa después de no haber encontrado
evidencia de daños, se debe llamar a un especialista para que haga una
inspección más profunda a la brevedad posible.
COLOCANDO LAS TAPAS:
Lo ideal es contar con el manual de instrucciones suministrado por el
fabricante, de no ser así, se puede seguir la secuencia de desmontaje en
sentido inverso. En el proceso de debe EVITAR:
·
Golpear los componentes;
·
Permitir que objetos extraños o contaminantes
caigan dentro de la caja;
·
Dañar los pernos de fijación.
Asegúrese de que todos los tornillos y las conexiones de lubricación
estén debidamente apretadas, que los filtros, empaques, sellos y retenes estén
en su lugar y que los instrumentos estén trabajando adecuadamente.
ARRANQUE:
Una vez más, se deben seguir las instrucciones del manual
correspondiente (artículos próximos tratarán este tema en más detalle).
CONCLUSIÓN:
Un aumento repentino en el ruido, las vibraciones o la temperatura, o
la aparición de partículas en el aceite lubricante pueden hacer necesaria una
inspección inmediata de un reductor de velocidad. Limitaciones en tiempo, costo
o disponibilidad de un especialista pueden obligar a que personal de la planta
con experiencia limitada realicen una inspección visual de la condición en que
se encuentran los dientes de los engranes. Sacarle el mayor provecho a esta
inspección requiere de buena comunicación con el experto que hará el análisis
final y dará las recomendaciones pertinentes; de planeación, preparación y
ejecución adecuadas; y de llevar un registro ordenado de la información y los
trabajos realizados. Por último, no se pueden sustituir el apego a prácticas
congruentes de mantenimiento y al uso del sentido común para realizar estos
trabajos en forma segura y productiva.
REFERENCIAS
2.- https://www.powertransmission.com/articles/0314/Best_Practices_for_Gearbox_Assembly_and_Disassembly/
