GEARBOX INSPECTION FOR NON-EXPERTS

 

                                                                                             By: Eduardo Niño de Rivera

                                                                                                                              Edition by: John Amendola Sr.

                                                                                                                              Artec-Machine Systems.

 

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INTRODUCTION

We tend to think of gearbox inspections as a thorough examination of all the components of a gearbox performed by a specialist. Although the final diagnosis and the recommended course of action should be performed by specialists, unusual noise, a change in vibration patterns or a sudden increase in temperature may require an immediate inspection of gearbox components. If time, cost and/or not having a specialist available make it necessary for plant personnel with limited experience to carry out the inspection, obtaining useful data to convey to the specialists requires planning, preparation and following proper procedures. This article offers advice to non-specialists on how to carry out an onsite gearbox inspection to obtain the maximum benefit out of it.

 

IMPACT ON PRODUCTION

The importance of avoiding an unexpected failure from a particular gearbox depends on the production lost during the associated shut down. It would be impractical to try to keep detailed records of all incidents and interventions on each gearbox in a plant, however, these records must be kept for those whose unexpected failure may represent large losses to the company. We suggest the following classification for maintenance priorities.

 

A: A failure of these gearboxes may shut down a production line or an entire plant, with production losses worth thousands of dollars per hour. These gearboxes must be under continuous observation, preferably through condition monitoring systems.

 

B: Gearboxes in non-critical processes, that may be repaired or replaced without disrupting production. 

 

C: Gearboxes in auxiliary processes that may be stopped for extended periods of time without a major impact on production.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Priority	Description	Maintenance
A	A shut down brings heavy production losses	Continuous observation,                       programed in depth inspections, condition monitoring
B	Non-critical processes, may be repaired or replaced without disrupting production	Routine observation,           programed general inspections
C	Auxiliary processes, may stop for long periods without major impact on production	Sporadic observation,           inspection as required

 

 

The first step toward an effective control of group A gearboxes is to keep record of basic identification data (see chart below), the incidents and the interventions that have been performed on it.

COMPANY
PLANT				LINE		MACHINE
GEARBOX
MANUFACTURER				MODEL		SIZE
SERIAL NO.
RATING						GEAR RATIO
INPUT SPEED			RPM		OUTPUT SPEED		RPM
SERVICE FACTOR
MANUALS
DRAWINGS

 

 

BACKGROUND

The first level of inspection could come from maintenance and production personal in daily contact with the gearbox. At this level, defects that hinder the machines’ proper performance, increase maintenances costs, reduce the useful life of components, and cause unexpected shutdowns can be identified. Joel Levitt considers friction, dirt and looseness as the defects that contribute the most to machine decay. Once identified, these defects can easily be corrected increasing plant productivity [9, 10]

           “the Battle For Reliability”, Joel Levitt [9], reproduced with the author’s permission  

 After an initial run-in period, a gearbox will settle into a “normal” operating behavior, displaying steady levels of noise, vibration and temperature. Ideally these levels are measured and monitored regularly, but this is often not the case, and it is up to the plant personnel to be familiar with what the normal operating condition “feels like” and to report when the machine does not seem to feel well.

 

ROUTINE INSPECTIONS:

Whether the condition of the gearbox is being monitored or not, whenever plant personnel are near a gearbox, they should look for and report any sign of distress:

 

                     “the Battle For Reliability”, Joel Levitt [9], reproduced with the author’s permission

 

·         Keep the casing clean. A gearbox covered in dust will lose heat dissipating capacity and it will operate at a higher temperature, reducing useful life of gears, bearings, seals and lubricating oil.

·         Listen to and touch the gearbox. Noise, vibration and temperature should always be within acceptable levels.

·         Check the level of the lubrication oil, it must always remain within the level indicated by the manufacturer. If it needs regular replacement, check for leaks and high operating temperatures.

·         Look for signs of overheating, like case temperatures measured with an infra-red thermometer, smoke coming out of shafts or seals, discoloration of metal components, burnt paint, surfaces too hot to touch or water evaporating too fast when sprinkled on bearing housings or shafts.

·         Look for oil leaks in seals, gaskets, mating surfaces and throughout the circulating oil system.

·         Check tightness of bolts on the base, housing split and bearing side plates.

·         Check for sings of displacement between adjacent components (gaps, cracks in paint, markings on surfaces).

These simple habits can have a great impact on the time between repairs and provide waring for potential failures. An inspection can then be scheduled and prepared for, avoiding costly unexpected shutdowns

SCHEDULED INSPECTIONS

Beyond daily observation, we recommend scheduled in-detail inspections to record above data. noise, vibration and temperature measurements should be recorded and compared to previous measurements to identify any changes, with special attention to upward trends in any of these parameters. Such a trend could mean that a failure condition is developing and that a more thorough inspection may prevent a catastrophic failure and the corresponding collateral damage. During these inspections oil filters and magnetic traps must be checked and cleaned, and an oil analysis must be performed by a certified laboratory.

 

VISUAL INSPECTION OF GEARS:

Ideally, visual inspections should be conducted by a specialist, but under certain circumstances, such as a sudden change in temperature, noise or vibrations, a non-specialist must perform a visual inspection. The following are recommended practices for a fast and thorough inspection that may lead to well-informed decisions regarding the immediate course of action.

 

GATHER INFORMATION:

It is always a good practice to gather as much information as possible, specifically, name plate data, drawings and manuals that should have been provided by the manufacturer. The other important source of information are the observations, data and reports that made the inspection necessary. The combination of these two sources will provide an idea of the size and nature of the task ahead.

 

OUTSIDE DYNAMIC INSPECTION (DURING OPERATION):

If possible, the gearbox should be observed during operation to check for:

·         Cleanliness.

·         Noise.

·         Vibrations (if the proper equipment is available).

·         Signs of overheating (take temperatures if possible).

·         Casing integrity (look for cracks or oil leaks)

·         Bolt tightness.

·         Signs of displacement relative to the base.

·         Signs of displacement between mating parts.

·         Oil levels.

·         Oil samples and temperatures (if accessible).

·         The condition of the circulating oil system (pipes, hoses, ports, valves, gages, pumps, etc.).

·         The condition of sensors and electric connections.

·         Spray a soap in water solution into the base, the solution will start bubbling if the base is not set properly on the baseplate or the foundation, a condition known as soft foot.

 

PLANNING:

Discuss with the specialists that will provide the diagnosis and recommendations, what data and other information will be required and how it must be presented. The working plan should include:

·         The objectives of the Inspection (what will be delivered, data, information, reports).

·         Complying with safety protocols.

·         Special tools and equipment required.

·         Personnel requirements (numbers and skills).

·         Machine down time allocation.

·         Clean space required.

·         Tasks to be performed (personnel, tools, time and sequence).

 

OUTSIDE GEARBOX STATIC INSPECTION (WHEN STOPPED):

Once the gearbox has cooled down, further inspection may take place. Start by making sure that all safety protocols are in place, then thoroughly clean the casing to ensure that no dust or other contamination can fall into the gearbox when the inspection plate or the cover are removed.

Make sure the necessary brakes are applied to the motors and the machine to prevent them from running loose once they are disconnected from the gearbox. Mechanically disconnect the gearbox from the motor, the brake and the machine to allow the gearbox shafts to rotate freely.

 

MEASURING END PLAY:

Place a dial indictor on a fixed surface with the stylus touching the shaft’s end face, push the shaft into the casing with enough force to make sure it is placed as far as it can go and slowly rotate to make sure the bearing balls or rollers make proper contact with their races, set the dial indicator to zero, pull the shaft out as far as it can go and rotate to measure proper ball or roller contact, record and compare the reading with the end play specified by the gearbox manufacturer.

 

 

MEASURING BACKLASH:

It is not usually necessary for this type of inspection, but it is good practice to keep track of backlash evolution over time as an indicator of bearing and tooth wear. If the maintenance manual provided for the gearbox includes a backlash specification and a way to measure it, follow the procedure outlined in the manual and compare your measurement to the manual’s specification. If there is no backlash specification, it can be measured by clamping a straight edge to the shaft coupling and measuring how much the input shaft can freely rotate when the output shaft is held in a fixed position Total Indicator Reading (TIR). Ideally it is measured at the pinion’s pitch circle diameter. In order to be able to compare consistent date obtained at different times, the measuring procedure and measuring position must be the same on every inspection.

 

INTERNAL VISUAL INSPECTION:

Before removing the inspection cover or the casing top, make sure the casing and its surroundings are clean and no dust or other contamination may fall into the gearbox once it is opened; remove all contents from your shirt pocket to prevent them from accidentally falling into the gearbox; and go through the check list of required tools, equipment, available space and personnel.

Remove the inspection cover following the manufacturer’s instructions. If the instructions are not available, slowly loosen the bolts in a crossed pattern to evenly release the pressure from the cover. Always use the supplied separating or lifting threaded holes and remove the cover perpendicular to its support surface to avoid damaging the cover or the casing. Take care not to allow gaskets or sealing compound to fall into the gearbox and do not allow the cover to swing, putting people and equipment at risk.

                                               Photograph courtesy of Artec-Machine Systems.

 

In many gearboxes, the contact surfaces of all gear teeth are in plain sight when the inspection cover or the top of the casing are removed, in others, a borescope may be required to see some of these surfaces. Although a non-specialist may not be able to recognize the type of damage or what caused it, it is usually not difficult to see wear patterns, pitting, cracked teeth, scratches, rust or other damage to the gear teeth. Their description and photographs can be sent to the specialists for analysis and recommendation.

 

In some cases, the contact patterns obtained during original assembly at the manufacturers plant are still visible, if not, a new no-load inspection may be done (details will be covered in a future article).

 

It is important to learn if the gear teeth are case hardened or thru hardened. This information should be noted on the gear data sheets or drawing. If information is not available a measured check can be done with a hardness checker on the end of the tooth face very near the surface or top land of the tooth. Otherwise, a simple hand file passed of a tooth tip is a fair way to compare. Hardened surfaces do not scratch easily. This simple test provides the inspector an indication of tooth wear. Thru hardened gears will polish over time and initial macropitting may be tolerated for continued use with periodic inspection of the trended nature of the surfaces. If the pits grow spalling will develop an indication that the gear is failing.

 

Non-progressive macropitting                                        Progessive macropitting

Pictures by ANSI/AGMA (1010-F14 [6] publication)

 

Macropitting in case hardened gears are more critical and can quickly lead to rapid deterioration of the surface. Hardened surface gears can develop different surface distress such as micropitting or scuffing which may be an indication of inadequate load distribution due to bearing wear, structural support, misalignment, or changes is external load or environmental conditions. Corrective action may arrest the distress and if the damage were not severe, the gear may remain in operation.

 

KEEP A LOGBOOK:

It is important to keep records of the condition of the gearbox and all its components, as well as of all the activities performed on it. When possible, take photos of the rotor elements and bearings and archive their respective condition into the report for future comparison.

Should the anomalous operation continue after finding no evidence of damage, a specialist must be called in to do a second inspection as soon as possible.

REPLACING THE COVERS:

Ideally, a maintenance manual with instructions to close the gearbox would be available, otherwise, the procedure to remove the inspection cover or the top of the casing should be followed in reverse sequence. In the Process DO NOT:

·         Bang any parts.

·         Allow foreign objects or matter to fall into the gearbox.

·         Damage dowel pins.

 

Make sure all bolts and lubrication connections are properly tightened; filters, gaskets, sealing compound and seals are in place; and all instruments are working in order.

 

START UP:

Again, follow the manual’s procedure when available (this topic will be covered in a future article)

 

SUMMARY:

A sudden increase in noise, vibration, temperature, or metal debris in the oil may warrant an immediate inspection of the gearbox. Time, cost or non-availability of an expert, may make it necessary for plant personnel with limited experience to perform a visual inspection of the gear teeth condition. Getting the most of such an inspection requires good communication with the expert that will do the final analysis and recommendation, and proper planning, preparation, execution, and record keeping. Finally, there is no substitute to following sound maintenance practices and common sense to perform these tasks in a safe and productive manner.

 

 

REFERENCES

 

1.- https://www.horsburgh-scott.com/resources/PDFs/hs-maint-manual.pdf Manual de mantenimiento de Horsburgh Scott

 

2.- https://www.powertransmission.com/articles/0314/Best_Practices_for_Gearbox_Assembly_and_Disassembly/

 

3.- https://www.machinerylubrication.com/Read/28765/how-to-inspect-a-gearbox-

 

4.- https://www.engineerlive.com/content/top-10-tips-industrial-gearbox-inspection-and-maintenance

 

5.- https://fieldservicesengineering.co.za/gearbox-maintenance/

 

6.- https://webstore.ansi.org/SDO/AGMA?gclid=Cj0KCQiA7oyNBhDiARIsADtGRZYWHCXT9-PAX-wSTWUucvcovdbsBX5FYce-NdGmpqgtYP6F96ecO4waAsavEALw_wcB ASI/AGMA 1010-F14 Appearance of Gear Teeth – Terminology of Ware and Failure. Febrero 2020

 

7.- https://www.geartechnology.com/issues/1192x/faure.pdf Classification of Type of Gear Tooth Wear – Prat I

 

8.- https://www.geartechnology.com/issues/0193x/faure.pdf Classification of Types of Gear Tooth Wear

– Part II

 

9.- The Battle for Reliability, Joel Levitt, 2021, Springfield Resources

 

10.- The Quest for Defect Elimination, Joel Levitt, 2020, Springfield Resources

 

 

Second edition, February, 2022

 

 

 

INSPECCIÓN DE REDUCTORES DE VELOCIDAD PARA QUIENES NO SON ESPECIALISTAS.

                                                                                      Por: Eduardo Niño de Rivera

                                                                                                       Edición: John Amendola Sr.

                                                                                                       Artec-Machine Systems.

                                                                                                       Descardar pdf

INTRODUCCÓN.

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 del 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.

IMPACTO EN LA PRODUCCIÓN

La importancia de evitar fallas inesperadas en un reductor de velocidad en particular está ligada a la pérdida de producción que esa falla podría provocar. Resultaría poco práctico tratar de llevar registros detallados de todos los incidentes e intervenciones que se den a cada reductor de velocidad de una planta, sin embargo, estos registros deben llevarse para aquéllos cuyas fallas podrían representar grandes pérdidas para la empresa. Con el propósito de establecer las prioridades de mantenimiento, sugerimos que se clasifiquen de la siguiente manera:

 

A: Reductores de velocidad que al fallar pueden detener una línea de producción o toda la planta, con pérdidas de millones de pesos por cada hora que la línea esté parada. Estos reductores requieren observación continua, de preferencia con sistemas de monitoreo de condición;

 

B: Reductores de velocidad con funciones secundarias que se pueden reparar o reemplazar sin perturbar el ritmo de producción: y,

 

 C: Reductores de velocidad de equipo periférico, que pueden permanecer detenidos por largos periodos de tiempo sin causar mayor problema en la producción.

  

Prioridad	Definición	Mantenimiento
A	Su paro representa pérdidas cuantiosas en producción	Observación continua,          Inspección exhaustiva programada, Monitoreo de condición
B	Funciones secundarias, se pueden reparar sin perturbar la producción	Observación rutinaria,         Inspección general programada
C	Funciones periféricas, pueden detenerse por largos periodos sin perturbar la producción	Observación esporádica,     Inspección por requerimiento

 

 

IDENTIFICACIÓN DEL EQUIPO

El primer paso para llevar un control efectivo del estado de los reductores de velocidad del grupo A es tener un registro con la información básica, los incidentes y las intervenciones en estos reductores. La información básica que debe haber en el registro es:

 

 INSPECCIÓN

 DETECTAR Y ELIMINAR DEFICIENCIAS

El primer nivel de inspección lo puede hacer el personal de mantenimiento y producción que está en contacto cotidiano con el reductor de velocidad. En este nivel se pueden detectar deficiencias que impiden que la maquinaria funcione adecuadamente, incrementan los costos de mantenimiento, reducen la vida útil de los componentes y provocan paros no programados. Joel Levitt considera a la fricción, el calor, la mugre y las holguras como las deficiencias que más contribuyen al deterioro de la maquinaria. Una vez detectadas, muchas de estas deficiencias pueden corregirse fácilmente, incrementando la productividad de la empresa [9, 10].

 

Reproducido de “The Battle For Reliability” [9], con permiso del autor

 

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 que no se siente 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:

 

Reproducido de “The Battle For Reliability” [9], con permiso del autor

·         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 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 en el 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 temperaturas elevadas tomadas con un termómetro infra rojo, 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 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 se está desarrollando una condición adversa y que una inspección más detallada podría evitar una falla catastrófica y su daño colateral. Durante estas inspecciones también se deben revisar y  limpiar o reemplazar los filtros de aceite y las trampas magnéticas. También se debe hacer un análisis de laboratorio del aceite lubricante.

 

Ejemplo de lista de verificación para inspecciones periódicas a un reductor en particular. Cortesía de Artec-Machine Systems

 

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. Idealmente, esta información está en los registros sugeridos arriba, en la sección de IDENTIFICACIÓN DEL EQUIPO.

 

INSPECCIÓN DINÁMICA EXTERNA (CON EL EQUIPO EN 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 el 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 ESTÁTICA (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 superficie fija con la punta en el extremo del eje, empuje el eje hacia adentro con fuerza suficiente para asegurar que ha penetrado lo más posible dentro de la caja y gire lentamente para que las bolas o rodillos del rodamiento hagan contacto con la pista correspondiente, ajuste el indicador a cero, jale el eje para que salga lo más posible y hágalo girar para asentar las bolas o rodillos, registre la lectura y compárela con la especificación del fabricante.

 

 

 

 

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 INTERNA.

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 endoscopio (boroscopio) para poder ver algunas de estas superficies. Normalmente no es difícil identificar patrones de desgaste, picaduras, dientes quebrados, rayones, oxidación u otros daños en los dientes y 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, 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, llevando 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.

 

 
              

    Picaduras no progresivas*  

                                                                             Picaduras progresivas*

* Fotografías de ANSI/AGMA (Publicación 1010-F14 [6])

 

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; y de llevar un registro ordenado de la información y de los trabajos realizados. Por último, no se pueden sustituir el apego a prácticas eficaces de mantenimiento y al sentido común para realizar estos trabajos en forma segura y productiva.

  

REFERENCIAS

 

1.- https://www.horsburgh-scott.com/resources/PDFs/hs-maint-manual.pdf Manual de mantenimiento de Horsburgh Scott

 

2.- https://www.powertransmission.com/articles/0314/Best_Practices_for_Gearbox_Assembly_and_Disassembly/

 

3.- https://www.machinerylubrication.com/Read/28765/how-to-inspect-a-gearbox-

 

4.- https://www.engineerlive.com/content/top-10-tips-industrial-gearbox-inspection-and-maintenance

 

5.- https://fieldservicesengineering.co.za/gearbox-maintenance/

 

6.- https://webstore.ansi.org/SDO/AGMA?gclid=Cj0KCQiA7oyNBhDiARIsADtGRZYWHCXT9-PAX-wSTWUucvcovdbsBX5FYce-NdGmpqgtYP6F96ecO4waAsavEALw_wcB ASI/AGMA 1010-F14 Appearance of Gear Teeth – Terminology of Ware and Failure. Febrero 2020

 

7.- https://www.geartechnology.com/issues/1192x/faure.pdf Classification of Type of Gear Tooth Wear – Prat I

 

8.- https://www.geartechnology.com/issues/0193x/faure.pdf Classification of Types of Gear Tooth Wear

– Part II

 

9.- The Battle for Reliability, Joel Levitt, 2021, Springfield Resources

 

10.- The Quest for Defect Elimination, Joel Levitt, 2020, Springfield Resources

 

 

Segunda edición, enero del 2022