CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
INSTITUTO
UNIVERSITARIO CARLOS SOUBLETTE
DIVISIÓN DE INVESTIGACIÓN,
POSTGRADO Y PRODUCCIÓN
DEPARTAMENTO
DE INVESTIGACIÓN Y PRODUCCIÓN
COORDINACIÓN
DE TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
MARACAY-ARAGUA
PLAN DE LUBRICACIÓN
PARA LA MÁQUINA PERINNI 6.5 EN LA EMPRESA KIMBERLY-CLARK VENEZUELA UBICADA EN MARACAY ESTADO ARAGUA
Trabajo Especial de Grado para optar
por el Título de Técnico Superior en Mantenimiento Industrial
Autor: Br. Carlos Eduardo
Ortega
Tutora: ING. Filomena Contreras Escalante
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
Según Hernández,
Fernández y Baptista (2003), señalan que el marco teórico “implica analizar y
exponer las teorías, los enfoques teóricos, las investigaciones y los
antecedentes en general, que se consideren válidos para el correcto encuadre
del estudio” (p.64). Puede decirse entonces que marco teórico es un elemento
que ayuda a organizar y analizar investigaciones y estudios que estén
relacionados con el problema planteado.
Antecedentes de la Investigación
Según Hernández, Fernández
y Baptista (2003) define a los antecedentes como la “revisión de trabajos
previos sobre el tema en estudio realizados fundamentalmente en instituciones
de educación superior reconocidas o, en su defecto, en otras organizaciones”
(p.19). Por lo antes referido se presentan a continuación los antecedentes de
la investigación que fueron consultados para sustentar el trabajo.
En primer lugar se
tiene a Prieto, (2012), quien en su trabajo de grado denominado: Plan de Lubricación para los equipos de la
empresa Argetex, ubicada en Tejerías estado Aragua. Su propósito fue
disminuir los efectos de la fricción, separando las superficies e incorporando
entre ellas sustancias que la minimizan; por tanto se trazó como objetivo
central el diseño de un plan de lubricación para dichos equipos.
Desde el punto de
vista metodológico, la investigación fue considerada de campo, carácter
descriptivo, apoyo bibliográfico enmarcado dentro de la modalidad de proyecto
factible. Para ello, se abordó una población conformada por doce (12) personas,
tomándose como muestra censal; a la misma se aplicó un cuestionario conformado
por quince (15 preguntas) para justificar la investigación, a la vez se aplicó
a los equipos de planta un registro de observación, en donde se plasmó los
puntos de lubricación.
Los datos recolectados
fueron organizados, tabulados y presentados en graficas circulares, los cuales
permitieron concluir que dichos equipos estaban deteriorados motivado a la
falta de una lubricación periódica,
recomendando poner en práctica la propuesta y a la vez utilizar los lubricantes
señalados en el manual de los equipos.
Ambas
investigaciones se semejan porque abordan el tema de la lubricación, su aporte
se evidencia en la importancia que tiene la lubricación para aquellas partes
móviles de la maquinaria, facilitando el movimiento de fricción y alargando la
vida útil de la misma.
Asimismo, está la
investigación realizada por Pérez (2012), denominada: Propuesta
para el Mejoramiento de las Prácticas de Lubricación en Máquina Sopladora de
Botellas Marca Sidel Modelo SBO Ubicada en Cargill de Venezuela- Planta Valencia - Estado Carabobo. El
presente trabajo de investigación se basa en la propuesta para implementar un
plan de mantenimiento preventivo para optimizar el método de Lubricación en las Máquina Sopladora de
Botellas Marca Sidel Modelo SBO Ubicada en Cargill de Venezuela Planta Valencia
- Estado Carabobo.
La elaboración de la propuesta
mencionada es el objetivo primario de esta investigación, para lo cual
se diagnosticó la necesidad de construir una herramienta que permita manejar la
información pertinente para el registro óptimo de las actividades de
mantenimiento y control de operaciones, con el fin de reducir las continuas
paradas que reducen la en la empresa mencionada. Este trabajo es una investigación de campo
enmarcado bajo la modalidad de proyecto factible. En la investigación se
utilizó como instrumentos de recolección de datos e información la observación
directa, un cuestionario compuesto por diez (10) preguntas de amplia selección,
con los cuales se recolecto la información suficiente para hallar las fallas
existentes y diagnosticar las necesidades técnicas de la Máquina Sopladora de Botellas Marca
Sidel de la
empresa antes citada, logrando
así aportar una solución mediante la aplicación de la propuesta del
mejoramiento de las practicas de lubricado, proporcionando los pasos y recursos
necesarios para efectuarla de manera efectiva.
Recomendó poner en práctica la propuesta.
Ambas investigaciones tratan sobre el tema de lubricación en equipos,
por tanto sus aportes están orientados en las teorías sobre la lubricación, así
como también en el seguimiento que hace sobre la observación directa hecha al
equipo, allí desglosa los puntos de lubricación, mostrando el plan de los
mismos.
Otro trabajo
consultado fue Salazar (2012), realizó una investigación denominada: Plan de Mantenimiento Preventivo para la Troqueladora
de la empresa Resortes y Derivados C. A., ubicada en Maracay, estado Aragua. Este
estudio tuvo como objetivo elaborar un
plan de mantenimiento para la troqueladora de la empresa Resortes y Derivados
Metálicos C. A ubicada en Maracay, estado Aragua; con el propósito de suministrar
una herramienta técnica para mejorar los niveles de operatividad de la troqueladora.
Estuvo enmarcado
bajo la modalidad de un proyecto
factible, sustentado en un estudio de campo de carácter descriptivo, con
apoyo bibliográfico. La población de
estudio y que sirvió para recopilar los datos necesarios para desarrollar la
investigación estuvo constituida por seis
(06) personas, definida como una población finita y/o muestra censal.
Como técnica de recolección de datos fue empleada la observación directa y la
encuesta; como instrumento el cuestionario conformado por once (11) preguntas
cerradas de tipo dicotómico. El análisis estadístico empleado fue el de KQ
Richardson (KR2O) con una confiabilidad de 0,94. Como resultado se obtuvo de la
máquina troqueladora, no cuenta con un
plan de mantenimiento preventivo que anticipe el desgaste de los troqueles, igualmente no cuenta con los
formatos respectivos para la programación de planes de trabajo dentro del área
de mantenimiento, entre las recomendaciones más importantes están: la
implementación, la evaluación y seguimiento del plan de mantenimiento preventivo
para la troqueladora.
Esta
investigación trata sobre un plan de
mantenimiento preventivo, tiene relación con la presente investigación, porque
la lubricación es parte del mantenimiento preventivo, por tanto sus aportes
están centrados en la importancia que el autor hace sobre los objetivos y
beneficios de implantar el mantenimiento preventivo.
Seguidamente, fue consultado Bravo (2009) en su
tesis titulada: Propuesta de un Plan de
Lubricación Preventivo para la Línea de Producción de Tuberías Rectas de la
Empresa Aceros Laminados C.A. ubicada en Tinaquillo Estado Cojedes. La presente investigación tuvo como propósito fundamental presentar un
plan de lubricación preventivo para la línea de producción de tuberías rectas
de la empresa Aceros Laminados C.A. ubicada en Tinaquillo estado Cojedes, para
lo cual se planteó como objetivo general: proponer un plan de lubricación
preventivo para la línea de producción de tuberías rectas de la empresa aceros
laminados C.A. ubicada en Tinaquillo Estado Cojedes.
El mismo estuvo enmarcado como un
proyecto factible de tipo descriptivo y de campo, metodológicamente se utilizó
la observación directa y la encuesta
como técnicas de recolección de datos,
la encuesta se aplicó a través de cuestionario como instrumento, conformado por
once (11) ítems, tomando como alternativas de respuestas, siempre, casi
siempre, algunas veces y nunca; determinándose cuáles son las principales
carencias en la lubricación de la línea de producción en estudio y proponiendo
una alternativa técnica para solventar las deficiencias encontradas.
Después de ver
realizado el estudio el autor llega a la siguiente conclusión expresa que como
consecuencia del diagnóstico hecho de la situación detectada en la línea de
producción de tubos rectos de la empresa Aceros Laminados C.A. ubicada en
Tinaquillo Estado Cojedes y la necesidad de aplicar un plan de lubricación
preventivo de acuerdo al análisis efectuado de los datos y resultados obtenidos
se pueden resumir las conclusiones generales a utilizar en el diseño de la
propuesta, a fin de buscarle una solución viable al problema analizado, estas
son: La empresa no cuenta con un plan de lubricación para los componentes de
la línea de producción, la línea de producción está compuesta por las
siguientes por las siguientes zonas o etapas: desenrollado, zona de empaque,
acumulador, formación, fin pass, soldadura, zona de calibración, sierra de
corte, mesa de salida y mesa de empaque.
A
su vez ofreció las siguientes recomendaciones: implementar de manera inmediata
la presente propuesta de lubricación, para los equipos en la línea de
producción de tubos rectos; hacer un estudio con la finalidad de aplicar
mantenimiento a los componentes mecánicos e hidráulicos de la misma línea a fin
de complementar el mantenimiento preventivo; y por último instruir al personal
de mantenimiento y producción en los objetivos, alcances e importancia de
aplicar mantenimiento preventivo en
todas las áreas de la empresa.
Ambas
investigaciones tienen semejanza porque tratan sobre el tema de lubricación,
por tanto sus aportes están orientados hacia la importancia y modo de
aplicación de la lubricación en un equipo determinado, además las teorías sobre
los lubricantes y grasas.
Bases
Teóricas
Este
aspecto se refiere a las definiciones y elementos utilizados para establecer
una fundamentación teórica sobre el plan de mantenimiento preventivo del
soplador biodegradable. En conformidad
con lo anterior, se presentan las bases teóricas tomadas para esta
investigación. Al respecto, Arias (2006), expresa que las bases teóricas
“Representan aquellos enfoques o corrientes desarrolladas por autores sobre el
tema tratado en la investigación” (p. 20). En razón de lo expuesto, se puede
decir que las bases teóricas fundamentan el enfoque teórico del autor de la
investigación por medio de la revisión literaria de materiales escritos que le
permitirán extraer la información que se relacione con el tema de estudio
facilitando el desarrollo de la investigación.
Lubricación
Tanto la
lubricación como los lubricantes utilizados en la Industria han cambiado con el
paso de los años. Los lubricantes han mejorado sus propiedades, de allí que la
lubricación de los equipos ha tenido que ir adaptándose a esta transformación.
La principal función de los lubricantes industriales es reducir la fricción
entre elementos, esta condición no ha variado con el tiempo, pero a su vez, a
los lubricantes se les exige que además de lo señalado, cumplan con otras
especificaciones como ser, la capacidad de disipar el calor, antiespumante, y
fundamentalmente que mantengan sus propiedades a través del tiempo e
independiente de las condiciones de operación de los equipos.
El lubricante en la mayoría de los
casos es aceite mineral. En algunos casos se utiliza agua, aire o lubricantes
sintéticos cuando hay condiciones especiales de temperatura, velocidad, etc. Al
respecto, Knezevic, (2000), señala que:”
El propósito de la lubricación es la separación de dos superficies con
deslizamiento relativo entre sí de tal manera que no se produzca daño en ellas,
se intenta con ello que el proceso de deslizamiento sea con el rozamiento más
pequeño posible. ” (p.154). esto indica
que para conseguir esto se intenta, siempre que sea posible, que haya una
película de lubricante (gaseoso, líquido o sólido) de espesor suficiente entre
las dos superficies en contacto para evitar el desgaste.
Históricamente es interesante señalar
que únicamente con la mejora de los procesos de fabricación de elementos
metálicos (a partir de la revolución industrial) y el aumento de las
velocidades de giro de ejes y elementos rodantes se ha podido obtener los
valores de disponibilidad que actualmente se tiene con ellos.
De igual forma, KnezEvic (2000),
expresa que:” El objetivo de la lubricación es reducir el rozamiento, el
desgaste y el calentamiento de las superficies en contacto de piezas con
movimiento relativo.”(p.158). La aplicación típica en ingeniería mecánica es el
cojinete, constituido por muñón o eje, manguito o cojinete. La lubricación por película fluida ocurre
cuando dos superficies opuestas se separan completamente por una película
lubricante y ninguna aspereza está en contacto. La presión generada dentro del
fluido soporta la carga aplicada, y la resistencia por fricción al movimiento
se origina completamente del cortante del fluido viscoso. El espesor de la
película lubricante depende en gran parte de la viscosidad del lubricante tanto
en el extremo alto como bajo de la temperatura.
Existen
fundamentalmente cuatro tipos de lubricación, los cuales son: Lubricación hidrodinámica, lubricación elastohidrodinámica, lubricación marginal (límite), lubricación mixta; los mismos son definidos por Knezevic (2000), de la siguiente manera:
Lubricación
Hidrodinámica: se
caracteriza en superficies concordantes con una lubricación por película
fluida. En este tipo de lubricación las películas son gruesas de manera que se
previene que las superficies sólidas opuestas entren en contacto. Con
frecuencia se la llama la forma ideal de lubricación,
porque proporciona baja fricción y alta resistencia al desgaste.
Lubricación Elastohidrodinámica (EHL): se presenta en mecanismos en los cuales las rugosidades de las superficies de fricción trabajan siempre entrelazadas y nunca llegan a separarse. En este caso las crestas permanentemente se están deformando elásticamente y el control del desgaste y el consumo de energía depende de la película adherida a las rugosidades.
Lubricación
Marginal: En
la lubricación marginal los sólidos no están separados por el lubricante, los
efectos de la película fluida son insignificantes y existe un contacto de las
asperezas importante. El mecanismo de lubricación por contacto se rige por las
propiedades físicas y químicas de las películas delgadas de superficie de
proporciones moleculares.
Lubricación
Mixta: Es una
condición intermedia entre las películas límite e hidrodinámica, en la cual un
buen porcentaje de las crestas de las dos superficies interactúan presentándose
la película límite y otras ya están separadas en las cuales la película límite
no desempeña ninguna labor. (p.160).
En
relación a lo acotado por el autor, se evidencia la existencia de varias tipos
de lubricación, cada ajustada a ciertas características propias del equipo; la
lubricación de las superficies sólidas se rige por las propiedades físicas del
volumen del lubricante, especialmente de la viscosidad; por otra parte, las
características de fricción se originan puramente del cortante del lubricante
viscoso.
En la
lubricación EHL la lubricación límite es permanente, ó sea que no hay mucha
diferencia entre las condiciones de lubricación en el momento de la puesta en
marcha del mecanismo y una vez que este alcanza la velocidad nominal de
operación. La lubricación marginal se utiliza en los elementos de máquinas con
cargas pesadas y bajas velocidades de operación, donde es difícil obtener una
lubricación por película fluida.
Es
importante reconocer que la transición de la lubricación hidrodinámica a la
mixta no ocurre instantáneamente a medida que la severidad de la carga se
incrementa, sino que las presiones dentro del fluido que llena el espacio entre
los sólidos opuestos soportan una proporción decreciente de la carga. A medida
que ésta se incrementa, la mayor parte la soporta la presión de contacto entre
las asperezas de los sólidos. Además el régimen de lubricación para superficies
concordantes va directamente de la lubricación hidrodinámica a la mixta.
La lubricación
es la reducción de la fricción, roce o desgaste que se genera en las
superficies de cuerpos en contacto, que pueden encontrarse en reposo o con
movimiento relativo, por la aplicación de algún elemento que se denomina lubricante.
Cada vez que un cuerpo se mueve, inmediatamente se genera una fuerza contraria
que se opone al desplazamiento, solo una vez que se haya vencido esta fuerza,
el cuerpo se pondrá en movimiento. El roce es un tipo de fuerza disipativa que
genera calor y gasto de energía e incrementa el desgaste, por lo tanto hace los
procesos más ineficientes y además reduce la vida útil de los equipos.
Existen muchos
factores que influyen en una buena lubricación de maquinaria, algunos de estos
factores son los siguientes: La
viscosidad del lubricante: Es el factor más importante, si la
viscosidad del lubricante es demasiado baja, significa que el lubricante es muy
delgado, y no será capaz de formar una cuña de aceite adecuada, esto quiere
decir que le será imposible generar suficiente presión para separar las
superficies móviles. Si por otro lado, la viscosidad es demasiado alta, el
espesor de la película de lubricante puede restringir el movimiento entre las dos superficies.
Alimentación del lubricante: Claramente la lubricación hidrodinámica no se
puede desarrollar si hay falta de lubricante. El método de alimentación ya sea
este manual o por algún otro sistema de lubricación (automático, centralizada,
baño, niebla, por goteo, etc.) debe ser el adecuado.
El diseño del elemento de máquina: La forma de las superficies lubricadas debe
favorecer la formación de una cuña de aceite. Por lo tanto debe haber un
espacio adecuado entre las superficies móviles para la correcta lubricación de
estas.
La carga de
trabajo: A cualquier temperatura dada, un incremento
de la carga tendera a disminuir la película de aceite. Una carga excesiva
tiende a incrementar la fricción y por ende el desgaste de los elementos
constitutivos del equipo.
Condiciones del medio de trabajo: Se le llaman
condiciones del medio de trabajo a las distintas amenazas en contra del
lubricante producidas por el medio en que se encuentra, ya sean estas el polvo
del medio, el lavado por agua de los elementos de máquina, etc.
Lubricantes y
sus Funciones
Marín (2004), expresa que. ”Un lubricante es una sustancia que,
colocada entre dos piezas móviles, no se degrada, y forma asimismo una película
que impide su contacto, permitiendo su movimiento incluso a elevadas
temperaturas y presiones.”(s/p.). Los lubricantes desempeñan una variedad de
funciones. La principal, que además es la más evidente, es la de reducir la
fricción y el desgaste en maquinaria en movimiento. Además, los lubricantes son
capaces de: Proteger las superficies metálicas contra la oxidación y la
corrosión, controlar la temperatura y actuar como agentes de transferencia de
calor, lavar la suciedad y las partículas contaminantes producidas por el
desgaste, transmitir potencia hidráulica, absorber o amortiguar golpes y formar
sellos.
Lubricante
corresponde a cualquier sustancia que se utilice para reducir el rozamiento
entre dos superficies. Los lubricantes se clasifican en general como gaseosos,
líquidos, semisólidos y sólidos. El lubricante es un elemento vital para el
funcionamiento de las máquinas y es el responsable de mantener con vida el
proceso productivo de las empresas. Una mala elección del lubricante o la
ausencia del mismo, puede generar problemas graves que se manifiestan entre
otras, en costosas reparaciones, paradas improductivas, elevación en los costos
de mano de obra, cambio de repuestos o necesidad de reposición de las máquinas
y pérdida de calidad del producto, es decir, pueden tonar los procesos
productivos de una empresa en ineficaces e ineficientes. Todo equipo industrial
tiene una vida útil durante la cual la empresa obtiene una producción
determinada. Un papel importante del lubricante es lograr que el equipo cumpla
su vida útil o, en el mejor de los casos la supere.
Desgraciadamente
en algunas industrias poca atención se le presta a estos hechos y se mira el proceso
de lubricación como la simple labor de poner aceite y grasa a las máquinas,
dejando de lado todas aquellas consideraciones que pueden convertirlo en un
factor importante para mejorar la productividad de la organización. Para
analizar estas consideraciones se puede comenzar diciendo que lubricar es
encontrar la mejor manera de aplicar el lubricante apropiado, en el lugar
requerido, en la cantidad correcta, en el momento preciso, al menor costo y con
el mayor valor añadido posible.
Tipos de lubricantes
Los lubricantes derivados del petróleo están clasificados en una variedad muy amplia,
de acuerdo con el servicio al que se han de aplicar en mayor
proporción. Algunos de ellos se destinan, virtualmente, a
usos especiales, mientras que otros pueden emplearse con éxito en una variedad tan extensa
de maquinaria, que se convierten en productos de aplicación
múltiple.
Marín
(2004), dice que al ingeniero de
mantenimiento le interesa básicamente
lo relativo a las clasificaciones siguientes:
Aceites para sistemas circulatorios, aceites para engranes, aceites
para maquinaria o para motores, aceites para refrigeración, aceites para husillos, aceites para cilindros de máquinas a vapor, lubricantes para cables de acero, grasas con base de calcio, sodio, aluminio, litio o bario; y lubricantes sólidos y sintéticos.(s/p.).
En
relación a la cita, se dice que los aceites circulantes son los lubricantes de más alta calidad que se pueden obtener en la actualidad. Se utilizan para
la lubricación de turbinas
de vapor, para maquinaria papelera, motores de combustión, otros. Los aceites hidráulicos son estabilizados para darles
resistencia contra la oxidación y retardar la formación de óxidos en el sistema; usualmente también contienen dispersantes de espuma. Los aceites de servicio pesado modernos, para motores de combustión interna, son refinados específicamente para trabajar
a las altas temperaturas
de las máquinas y para las
cargas intensas en las chumaceras. Estos aceites son altamente resistentes a la oxidación y son estabilizados con
aditivos detergentes y
dispersantes.
Los aceites para engranajes suelen ser puramente minerales con variaciones muy amplias de viscosidad, o de aceites combinados que contienen aditivos para presiones
extremadamente altas, para mejorar la resistencia
fílmica y la capacidad de carga. Los aceites para motores
se emplean para la lubricación de mecanismos de
operación externa, de
diferentes máquinas, tales como
motores, bombas, compresores y maquinaria en general, en donde se aplicaba la lubricación mediante
aceiteras o copas de
aceite.
Grasas
Olloqui,
(2005). define una grasa
lubricante como: "la
combinación de un producto derivado del petróleo y un jabón o mezcla de jabones apropiada para ciertas aplicaciones de lubricación"(s/p). El metal
que se emplea para la fabricación del jabón
metálico constituye la base de la grasa, por
ejemplo, calcio, sodio, aluminio,
litio o bario. Además, la mezcla de
calcio y sodio produce lo que se
denomina" como grasa de base mixta.
Las grasas se identifican además por el tipo y
viscosidad del aceite derivado del petróleo que se emplea en su preparación su grado de plasticidad y por su punto de fusión. Una combinación de estos factores desarrollada científicamente, dará por resultado una grasa de marcada estabilidad y durabilidad sobre amplios límites de temperatura y condiciones de operación. La grasa para usos múltiples es
un producto ideal, ya que reduce las posibilidades de aplicación errónea y
simplifica los problemas de almacenamiento.
Es
una idea generalizada que las grasas se deben elegir en aquellos sitios en los
que un aceite fluido no sería retenido a consecuencia de la construcción de la
caja o por el cierre defectuoso de los sellos. En el diseño moderno, estos
conceptos han quedado relegados al pasado; en la actualidad, los cojinetes de
bolas y rodillos, por ejemplo, han alcanzado un grado de precisión tal y los
sellos son tan perfectos, que es posible una lubricación permanente de por vida
del balero con sólo unos cuantos gramos de grasa.
Además,
es posible obtener ahora grasas capaces de soportar el funcionamiento de los
mecanismos entre los límites de temperatura muy amplios. Las instalaciones de
ese tipo son altamente deseables para el ingeniero de mantenimiento. Pero esto
condiciona también bien un manejo extremadamente cuidadoso de los cojinetes
sellados, cuando hay necesidad de desmontar las chumaceras y separarla de los
otros elementos de los mecanismos durante los trabajos de reparación general.
Un sello hermético de cojinetes sostiene su efectividad sólo mientras no se le
maltrata. Manipulaciones ejecutadas con descuido o el baño en solventes puede
conducir a la entrada de polvos abrasivos por la acción del aire.
Además,
Olloqui, (2005), sostiene que:”La
protección del sistema de lubricación por medio de grasa en las labores de mantenimiento es tan importante como la
protección misma de las
chumaceras y otras partes
del mecanismo sujetas a lubricación.”(s/p). Los sistemas modernos de lubricación a base de grasa a presión, que comprenden
muchas conexiones, purgas
de control, tramos largos de tubería y un elemento de bombeo digno de confianza, cuestan miles de
dólares. El
descuido al usar las herramientas alrededor de estos elementos, o los golpes
inadvertidos que podrían recibir durante las maniobras de movimiento de vigas
de acero o de andamios, pueden dejar fuera de servicio una o más líneas,
debido al aplastamiento o a la fuga por rupturas en las líneas de tubería. El
costo de reparación resultante puede alcanzar cifras alarmantes, por cuyo
motivo el ingeniero de mantenimiento debe estar muy alerta y trabajar junto
con el personal de operación para cerciorarse de que los encargados del manejo
de la maquinaria están debidamente al tanto de la importancia que encierran
todos los elementos componentes del sistema de engrasado a presión para la
conservación de la unidad a su cuidado.
Como se ha
señalado, la lubricación corresponde a uno de los factores más importantes en
la industria, toda vez que con ello se garantiza que las máquinas trabajen en
condiciones óptimas, lo que garantiza desde ese punto de vista, una producción
eficaz y eficiente. La lubricación de un equipo, como actividad, involucra varios
aspectos, como ser, la selección del lubricante adecuado, la incorporación o
aplicación del lubricante en los puntos y cantidades requeridas, con una
determinada frecuencia, además de lo concerniente a la manipulación y
almacenamiento de los lubricantes.
La selección
del lubricante adecuado es un tema de primera importancia tanto desde la óptica
técnica como de la económica. Esta situación adquiere especial relevancia, en
la medida que la oferta de lubricantes industriales se ha incrementado y la
globalización de las economías, obligan a las industrias a ser cada vez más
eficientes, lo que conlleva permanentemente a estar demandando la optimización
de sus procesos y en ese aspecto la cobra relevancia la gestión en el proceso
de lubricación.
Propiedades
de los aceites
Olloqui,
(2005), sostiene que algunas de las propiedades físicas y químicas de los
lubricantes se miden y se emplean para determinar
su adecuación para distintas aplicaciones; entre ellas se tienen las
siguientes:
Viscosidad. Por lo
general, de las diversas propiedades y especificaciones de los lubricantes, se considera a la viscosidad
(también conocida como "cuerpo" o "peso") como la más
importante. La viscosidad es la medida de la
fuerza necesaria para vencer la fricción de fluidos y permitir a un aceite que
fluya.
Índice de viscosidad. El índice
de viscosidad (VI, Viscocity Index) es
una medida empírica del cambio
de viscosidad en un aceite por acción de la temperatura. Entre mayor sea el
valor del índice de viscosidad, será menor
el cambio de la viscosidad del aceite con la temperatura. Los valores
originales del índice de viscosidad se encontraban en el rango de 0 a 100; en la actualidad se
han logrado valores mayores a 100 con algunos aceites sintéticos o
mediante el uso de aditivos. Cuanto más
grande es el número, menor es el cambio relativo de la viscosidad con la
temperatura.
Estabilidad de oxidación. La
estabilidad de oxidación define la capacidad de un lubricante para resistir la
degradación a temperaturas elevadas. Los productos de la oxidación incluyen
depósitos carbonosos, sedimentos, barnices, resinas y ácidos, tanto corrosivos
como no corrosivos. Por lo general, la oxidación trae consigo un incremento en la
viscosidad y en la acidez del lubricante.
La velocidad de oxidación depende de la composición
química del aceite, de la temperatura ambiente, de! tamaño del área de la
superficie expuesta al aire, del periodo que el lubricante ha estado en uso y
de la presencia de contaminantes que pueden actuar como catalizadores de la reacción
de oxidación. La
estabilidad de oxidación puede medirse o expresarse en diferentes formas, de
acuerdo con el uso final para el cual se destinó el aceite. Todas las pruebas
de estabilidad de oxidación se basan en someter
una muestra de aceite a condiciones que incrementarán en gran medida la
velocidad de oxidación.
Estabilidad
térmica. La estabilidad térmica es una medida de la
capacidad de un aceite para resistir cambios
químicos debidos a la temperatura. Debido a que el oxígeno se encuentra presente
en la mayoría de las aplicaciones de
los lubricantes, el término
estabilidad térmica se emplea con frecuencia para referirse a la resistencia de un aceite a la oxidación.
Estabilidad química. La estabilidad química se define como la
capacidad de un aceite para resistir cambios químicos. Se emplea también para
referirse a la estabilidad de oxidación de un aceite. Más que la resistencia a la oxidación, la estabilidad
química puede referirse a ¡a inercia de un aceite en presencia de algunos metales y de los contaminantes
del exterior.
Carbono residual. La tendencia de un aceite a formar carbono
puede determinarse con una prueba en la cual el porcentaje en peso del carbono
residual de una muestra se mide después de la evaporación y pirolisis.
Número de neutralización. El
número de neutralización (Neut. No.) es una medida de la acidez o alcalinidad de un aceite. Suele reportarse como el número ácido total
(TAN, Total Acid Number) o como el número
base total (TBN, Total Base Number) y
se expresa como los miligramos equivalentes
de hidróxido de potasio necesarios para neutralizar el contenido acídico o
básico de 1 g
de muestra de aceite. Un indicativo de que ha ocurrido la oxidación es cuando
se presenta un incremento en el TAN o un decremento en el TBN.
Lubricidad. La lubricidad es el término empleado para
describir lo "aceitoso" o "resbaladizo" de un aceite. Sí se
emplean dos aceites con la misma viscosidad en las mismas aplicaciones y uno provoca una mayor
reducción en la fricción y el desgaste que el otro, se dice que tiene una mejor
lubricidad. Este término es estrictamente
descriptivo.
Número de saponificación. El número de saponificación (No. SAP) es un
indicador de la cantidad de material graso presente en un aceite. El número de
saponificación varía desde 0, para aceites que no contienen material graso, hasta 200, para aquellos con un 100% de
material graso.
Demulsibilidad. La demulsibilidad es el término utilizado para
describir la capacidad de un aceite para desprenderse del agua. Cuanto mayor es
la demulsibilidad de un aceite, más rápido se separará del agua después que ambos han sido mezclados.
Gravedad API. La gravedad API es una medida relativa de la gravedad unitaria de un
producto del petróleo. Está relacionada con la gravedad
específica de la siguiente manera:
Punto
de fluidez. El punto de fluidez es la temperatura más
baja a la cual un aceite fluye en un procedimiento
de prueba determinado. No se recomienda emplear un aceite a temperaturas menores a 8°C
(15°F)
por arriba de su punto de fluidez.
Punto de inflamación. El punto de inflamación es la temperatura del
aceite a la cual los vapores provenientes del mismo se inflaman cuando se pasa
una llama viva sobre una muestra de prueba.
Punto de combustión. El punto de combustión es la temperatura del
aceite a la cual los vapores provenientes del mismo se inflaman sin
necesidad de aplicar una llama de una fuente externa.
Propiedades de las grasas
Penetración. La penetración es un indicador de la dureza o
suavidad relativa de una grasa, y no un criterio de su
calidad. Se mide en un penetrómetro a 25°C (77°F) y es la profundidad de penetración (en
diezmilésimas) que un cono estándar de 150 g alcanza dentro de la grasa. A mayor suavidad de la grasa, mayor será el valor de
penetración.
Si la prueba de penetración se realiza en una muestra "no
perturbada", los resultados se reportan como
penetración no trabajada. Si la muestra se somete a extrusión con un pistón
reciprocante perforado para un número
determinado de golpes (por lo general 60 golpes) antes de realizar la prueba de penetración, los resultados se reportan
como penetración trabajada. Es deseable tener la menor diferencia posible entre
los resultados de ambas pruebas.
Valores de consistencia NLGI. El National Lubricating Grease Institute (NLGI)
ha diseñado un sistema numérico que va desde un valor 000 (triple cero) hasta un
valor de 6 para identificar varios grados
de consistencia en grasas. El sistema se emplea en la mayoría de las
industrias. La tabla 14 proporciona
los números del NLGI, sus rangos correspondientes de penetración trabajada y
sus descripciones (su consistencia correspondiente). La mayoría de las grasas
de uso múltiple son de consistencia
No. 1 o 2.
Punto de goteo. El punto de goteo es la temperatura a la cual
una grasa se licúa y fluye. Por lo general no se recomienda usar una grasa a
temperaturas superiores a los 28°C
(50°F)
por debajo de su punto de goteo.
Jabón.
El espesador para fabricar las grasas puede llamarse
"jabón". Muchas grasas contienen jabones
metálicos como espesadores. La tabla 10 muestra una comparación de algunas de
las propiedades más importantes de las grasas fabricadas con
diferentes jabones y sus aplicaciones más comunes.
Aditivos empleados
en los lubricantes
Es posible mejorar la capacidad natural de un
lubricante para proteger superficies metálicas, resistir
cambios químicos y eliminar contaminantes, mediante el uso de aditivos
químicos. Dado que, con frecuencia, a los aceites
lubricantes industriales se les describe por los aditivos que contienen, es de
mucha ayuda entender las funciones de los tipos más importantes de aditivos.
Al respecto, Marín (2004), señala algunas definiciones generales de los más comunes.
Aditivos empleados
en aceites lubricantes.
Agentes
antidesgaste (A.W.). Disminuyen el coeficiente de fricción y reducen el desgaste bajo
condiciones de lubricación de frontera (o límite) o de película mezclada.
Agentes
antiespumantes. Provocan la rápida desintegración de las burbujas de espuma y la liberación del aire atrapado en ellas.
Agentes
antisépticos o bactericidas. Evitan el crecimiento de microorganismos y bacterias. Se encuentran sobre todo en refrigerantes solubles en agua. Agentes de pegado. Mejoran
las cualidades adhesivas de un aceite.
Agentes
de presión extrema (E.P.). Protegen contra el contacto metal con metal y contra la soldadura
después de que la película de aceite se ha quebrado debido a las altas
velocidades de deslizamiento. La mayoría de los aceites de
presión extrema que se encuentran en el mercado en la
actualidad, son del tipo sulfuro-fósforo y no son corrosivos para la mayoría de
los metales, incluyendo al latón. Éste no era el caso de las
primeras fórmulas y por ello persisten algunos malentendidos en
este sentido.
Agentes
dispersantes de detergente. Reducen la formación de barniz y sedimento y
actúan como agentes limpiadores. Por lo general, se les encuentra
en aceites para motores.
Compuestos
"aceitosos" o grasosos.
Mejoran la lubricidad o lo resbaladizo de un aceite. La fricción se reduce con la formación de una película adsorsiva.
Demulsificantes. Mejoran la capacidad natural de un aceite para
separarse del agua con rapidez. Estos agentes contribuyen a prevenir
la oxidación ya que ayudan a que el agua no se mezcle
con el aceite y, por lo tanto, la mantienen lejos de las superficies metálicas.
Emulsificantes. Permiten el mezclado de
aceite y agua para formar emulsiones estables. Se emplean
ante todo para la fabricación de aceites solubles en agua.
Inhibidores
de oxidación. Evitan o retardan la oxidación de un lubricante, lo cual reduce la formación de depósitos y ácidos.
Inhibidores
de oxidación y corrosión. Mejoran la capacidad de un aceite para
proteger las superficies metálicas contra la oxidación y
la corrosión.
Mejoradores
del índice de viscosidad. Aumentan el índice de viscosidad de un aceite al incrementar su
viscosidad a altas temperaturas. Estos aditivos se emplean con mayor amplitud en aceites para motores a fin de obtener aceites multigrados.
Reductores del
punto de fluidez. Disminuyen el punto de fluidez de los aceites
de petróleo parafínicos o de base mezclada.
Aditivos empleados
en grasas lubricantes.
Inhibidores de Oxidación. Extienden la vida útil de la
grasa.
Aditivos para extrema presión. Controlan y reducen el
quebrado de piezas por presiones.
Aditivos Anticorrosivos. Protegen el metal contra
ataque de agua, ácidos que se forman, y elementos corrosivos.
Aditivos Anti-desgaste. Previenen el contacto entre
metales y desgaste abrasivo. (s/p).
Como
se aprecia en la cita textual, se evidencia la existencia de ciertos aditivos
para los aceites, cada uno de ellos con ciertas características especificas que
incide en la efectividad de su uso.
Almacenaje y
Manipulación de Lubricantes
Olloqui, (2005),
señala lo siguiente a cerca del almacenamiento y manipulación de los lubricantes:
Un adecuado almacenamiento y manipulación de
los lubricantes evitará los residuos provocados por daños al producto o
contaminación del mismo dentro de su contenedor, por escapes o derrames del
producto. Una mejor gestión de lubricante en este ámbito tendrá como resultado
un mejor control, una mejora de la calidad de la producción y una reducción del
mantenimiento.(s/p).
Antes de poder
llevar a cabo las tareas inherentes a esta delicada función, es importante
señalar personas responsables de la gestión del lubricante dentro de la
organización. El número e identidad de estos responsables dependerá del tamaño
de la planta, del número de personal con que se cuente y la cantidad de
lubricante que se maneja. Para una gestión eficaz se deberá controlar las
existencias y consumos logrando un equilibrio entre ambas.
Los lubricantes
deberán almacenarse bajo techo o al menos cubiertos del viento, la lluvia, etc.
En el caso que los tambores se almacenen en posición vertical y a la
intemperie, existe una alta probabilidad de contaminación, especialmente por
aguas lluvias. Los lubricantes son sensibles a las temperaturas extremas, es así como pueden
verse afectados por las altas o bajas temperaturas, por lo que deberá evitarse
someterlo a variaciones extremas de temperatura durante su almacenamiento.
Además como en los tambores siempre se mantiene una parte con aire, puede
ocurrir que la humedad de dicho aire, producto de los cambios de temperatura se
condense y contamine el aceite almacenado.
Como regla general
se debe propender a que el almacén de lubricantes esté térmicamente aislado y
ojalá emplazada en un lugar céntrico con el fin de minimizar el transporte de
los lubricantes dentro de la planta, de este modo, se reducen los riesgos
asociados al transporte y la accesibilidad se hace más expedita.
Los tambores
deben almacenarse en posición horizontal tal como se muestra en la figura
Además debe almacenarse
en estantes sin contacto con el suelo, se pueden utilizar plataformas para
mantenerlos alejados del agua de superficie. En caso de que los contenedores se
almacenen en posición vertical, se debe comprobar que las etiquetas sean
visibles y de que exista rotación de las existencias
Existe una
serie de dispositivos para la manipulación de tambores que permiten movimientos
simples. También existen artefactos para mover los tambores 90 grados desde su
posición horizontal hasta una posición vertical. Al elegir mecanismos para el
transporte de lubricante, es importante determinar los requisitos del personal que
debe realizar el manejo.
Una vez transferido el lubricante de los
grandes contenedores, este será transportado hasta los equipos en recipientes
similares. Es esencial usar envases limpios para evitar contaminación. Se debe
intentar utilizar el mismo recipiente para un mismo tipo de lubricante evitando
el contacto con el lubricante usado.
En la práctica,
las existencias de lubricantes en los almacenes, se maneja de diferentes formas
en cada empresas, no obstante y términos generales debiera propenderse a
disminuir los stock, ello se puede lograr solo en la medida que se haga una
adecuada gestión en este ámbito. Lo ideal es trabajar con stock crítico, y para
lograr llegar a esa alternativa se requiere manejar información como ser:
- Plan de lubricación
con información de requerimiento de las cantidades y tipos de lubricantes a
utilizar.
- Historiales
de uso de lubricantes
- Dinámica de
los procesos de compra, es decir tiempos promedios desde la colocación de la
orden de compra hasta la llegada del producto
- Listado de
proveedores y capacidad de reacción ante solicitudes de emergencia.
Cuando se
recopila información de forma regular de los lubricantes en uso en la planta,
su análisis de estos datos permitirá identificar tendencias, y ayudará a
reducir el consumo.
Los datos
obtenidos por el sistema de control de existencias se pueden utilizar para
establecer objetivos de reducción de lubricantes, para así reducir la producción
de residuos y obtener beneficios. La veracidad de los datos es un factor
esencial de este sistema, siendo importante para establecer objetivos reales.
Las etapas
básicas de los procesos de control y establecimiento de objetivos son:
- Recopilación
de datos de consumo y lubricante de desecho
- Control del
consumo de lubricante.
La rotación de
las existencias es importante como una alternativa de evitar la degradación de
los lubricantes por el paso del tiempo o la caducidad de los mismos. Un buen
método para lograr la rotación de los lubricantes, es aplicando el modelo de
logística denominado sistema FIFO (First in, First out), es decir “primero en
entrar, primero en salir” Todos los aceites y grasas tienen una fecha de
utilización preferente, normalmente en forma de un código proporcionado por el
fabricante. Para garantizar que actúe exactamente según sus especificaciones,
el producto deberá utilizarse antes de la fecha citada. El proveedor deberá
informar del sistema de códigos que utiliza, de modo de evitar los problemas
relacionados con los productos caducados. No obstante lo anterior y a modo
referencial, en
Para llevar un
control eficaz de las existencias, todos los tipos de lubricante se deberán
almacenar en un solo lugar siempre que esto sea posible, sin embargo esto
dependerá del tamaño de la planta. Las industrias de mayor tamaño necesitaran
varios almacenes centralizados y el control eficiente en este caso sería con
algún software en red para ingresar la información y ésta esté actualizada en
todo momento.
Sistema de Variables
Según Márquez (2002), la definición
más sencilla de la variable “Es la referida a la capacidad que tienen los
objetos y las cosas de modificar su estado actual, es decir, de variar y asumir
valores diferentes.”(p.91). En esta dirección, se entiende entonces por
variable, una propiedad o una característica que puede darse en varios sujetos.
En todo trabajo de investigación, las variables constituyen una parte del
estudio, y se presenta incorporado en los objetivos específicos y por lo tanto
corresponde identificarlos. A continuación se presenta la conceptualización y
operacionalización de las variables.
Conceptualización de las variables
Para percibir la esencia del
problema de investigación, es justo acudir a las nociones de organizar y
sistematizar los datos con el propósito de establecer las relaciones
causa-efecto existente entre los eventos estudiados. Al respecto, Balestrini
(2001) señala que: “Un concepto es una unidad de pensamiento. Esto es un
contenido figurativo a través del cual designamos un término específico. Los
conceptos se establecen, median mediante el análisis de la realidad.”(p.98). Es
decir, para exponer el problema planteado en la investigación, se tomaron las
causas-efectos para determinar la existencia de los eventos estudiados. (Ver
cuadro 1)
Operacionalización
de las Variables
Al
respecto Balestrini (2001) afirma que la operacionalización de las variables:
“Es el proceso de llevar una variable a un nivel abstracto, a un plano
operacional y la función básica de dicho proceso es precisar o concretar al
máximo el significado o alcance que se otorga a una variable en determinado
estudio.” (p.99). El propósito de la operacionalización de las variables es
mostrar la recolección directa entre los objetivos específicos y el instrumento
de recopilación de la información, a través de la asignación de los valores de
las variables en sus dimensiones e indicadores correspondientes. (Ver
cuadro 2).
Cuadro 1
Conceptualización
de la Variable
Objetivos
Específicos
|
Variable
|
Definición
Conceptual
|
Definición
Operacional
|
Diagnosticar la situación actual con
relación a la lubricación aplicada al equipo
|
Situación actual con relación a la
lubricación aplicada al equipo
|
Consiste en conocer cómo se ejecuta
la interposición entre dos superficies metálicas expuestas a fricción, una
película fluida que las separe a pesar de la presión que se ejerza para
juntarlas.
|
Consiste en conocer cómo se lleva la
gestión de lubricación en cuanto a lo administrativo (formatos, personal,
registros, frecuencia, etc) y
operativo (tipo de aceite, cantidad, etc) para eliminar el desgaste de
los elementos del equipo sujetos a
fricción.
|
Identificar los puntos de
lubricación del equipo
|
Puntos de lubricación del equipo
|
Son las superficies metálicas de una
máquina, sujetas a fricción por
concepto del movimiento giratorio y presión ejercida sobre las mismas
para juntarlas.
|
Consiste en
identificar los elementos mecánicos de la máquina perinni 6.5 que requieren ser lubricados para
minimizar el desgaste de los mismos.
|
Elaborar el plan de lubricación para
la máquina Perini 6.5 de la referida empresa.
|
Plan de lubricación para la máquina
Perini 6.5 de la referida empresa.
|
El plan de lubricación se define
como el conjunto de puntos de lubricación, tipo de lubricante y cantidad a
aplicar en un determinado equipo.
|
Consiste en definir los puntos de
lubricación de la máquina perinni 6.5
que requieren ser lubricados con una periodicidad y lubricante definido.
|
Fuente: Ortega, (2013).
Cuadro 2
Operacionalización de las Variables
Variable
|
Dimensión
|
Indicador
|
Técnica
Instrumento
|
Fuente
|
Ítem
|
Situación actual con relación a la
lubricación aplicada al equipo
|
Gestión del mantenimiento
Diagnostico de la lubricación actual
|
Normas de lubricación
Procedimiento de Lubricación
Formatos
Personal
Registros
Tipo de lubricante
Frecuencia de lubricación
Planos de lubricación
Control de calidad del lubricante
Almacenamiento del lubricante
Disposición del tambor de
lubricación
Tipo de lubricante usado
-Condiciones de temperatura que
alcanzará el lubricante
-Lubricante recomendado por el
fabricante
-Velocidad que alcanzan las partes
en movimiento
-Especificaciones del lubricante
usado
-Vida útil del lubricante usado.
|
Encuesta/Cuestionario
Observación Directa/Guía de
Observación
|
Personal de mantenimiento
Máquina Perinni
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
|
Puntos de lubricación del equipo
|
Elementos rotativos del equipo
|
-Componentes Sección Gofrador 478B
-Componentes Sección Gofrador 49.01
|
Observación Directa/Guía de
Observación
|
Máquina
Perinni
|
Fuente: Ortega, (2013).
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