Conceptos Fundamentales de Física y Mantenimiento Industrial

Conceptos Fundamentales de Física

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

Se caracteriza por una trayectoria recta, velocidad constante y aceleración nula.

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV)

Se desplaza en una trayectoria recta con aceleración constante, por lo que la velocidad varía.

Movimiento Circular Uniforme (MCU)

Describe el movimiento de un cuerpo con rapidez constante a lo largo de una trayectoria circular.

Conceptos de Termodinámica

Calor Específico del Agua

Equivale a 1 kcal/kg°C, lo que significa que se necesita 1 caloría para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1 grado Celsius.

Calor Latente

1 litro de agua a 100°C equivale a 100 kcal. 1 litro de vapor a 100°C equivale a 100 kcal.

Entalpía

Magnitud termodinámica cuya variación expresa la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico.

Calor

Forma de energía que representa la capacidad de un ente para realizar un trabajo. Ejemplo: calentar agua, el vapor genera presión (trabajo).

Temperatura

Mide el nivel de estado térmico de un cuerpo. Ejemplo: un alambre fino calentado con un encendedor se pone al rojo vivo (aproximadamente 800°C), indicando un nivel térmico alto. El calor está relacionado con la cantidad de temperatura.

Elemento Térmico

Se refiere a lo que se aporta y lo que se recibe en términos de energía térmica.

Ciclo de Carnot

Utiliza el segundo principio de la termodinámica.

Primer Principio de la Termodinámica

Establece la relación entre calor y trabajo.

Entropía

Magnitud física no perceptible directamente por el ser humano, que mide la irreversibilidad de los procesos térmicos. Mediante cálculos, permite determinar la porción de energía que no puede utilizarse para producir trabajo.

Exergía

Mide el trabajo utilizable y no utilizable. Ejemplo: de un 100% de energía, un 70% puede ser útil y un 30% no.

Conceptos de Mecánica y Resistencia de Materiales

Estática

Estudia cuerpos en reposo o en movimiento lento, donde se pueden aplicar las leyes de la estática.

Resistencia de los Materiales

Estudia la capacidad de los materiales para resistir esfuerzos estáticos. Se divide en:

• Dimensionamiento: Determinar las medidas necesarias para que un elemento soporte un esfuerzo determinado.
• Verificación: Comprobar la resistencia de un elemento ya construido.
• Resonancia: Fenómeno que ocurre cuando la frecuencia externa coincide con la frecuencia natural de un sistema.

Árbol

Elemento mecánico que transmite potencia. Puede adherir un eje.

Eje

Elemento que sirve de soporte. No gira; la pieza gira sobre él.

Semieje

Similar a un árbol.

Palier

Combinación de árbol y eje.

Tubo

Utilizado para soportar presión interna. Generalmente sin soldadura.

Caño

Utilizado para estructuras, puede tener cualquier forma. Fabricado a partir de chapa rolada. Apto para fluidos a baja presión.

Tensión Tangencial

Tensión de corte, generada por una fuerza paralela al material que tiende a seccionarlo. La herramienta que produce el corte se llama guillotina. Si se disminuye la sección, aumenta la tensión de corte. La tensión de corte debe ser lisa.

Tensión Normal

Actúa a 90° respecto a la superficie. Ejemplo: al ajustar un tornillo, se puede doblar.

Tensión Tangencial (0°)

Actúa a 0° respecto a la superficie. Es más peligrosa que la tensión normal. Si se disminuye la sección, aumenta la tensión de corte. La tensión de corte no es lisa. Las fuerzas por tensión también generan tensiones tangenciales.

Flexión en Vigas y Columnas

En una viga o columna, siempre habrá flexión en el medio, incluso si la fuerza se aplica en otro punto. A mayor altura del material, mayor momento de inercia.

Fibra Neutra

Es la línea o superficie que no experimenta deformación por flexión.

Flexión por Pandeo

Ocurre cuando se aplica una fuerza en la dirección de una columna o viga. Es inestable y no avisa. La pieza debe ser aproximadamente 30 veces más alta que ancha para que ocurra el pandeo.

Abolladura

Caso especial de pandeo, generalmente causado por un impacto.

Conceptos de Mantenimiento Industrial

Mantenimiento

Conjunto de acciones destinadas a conservar o restablecer un sistema a un estado que le permita realizar su función. No es un sistema eterno; debe tener un tiempo de vida útil definido (generalmente en horas). El objetivo es evitar fallas. Ejemplo: todo aparato mecánico necesita lubricación.

Estadística

Disciplina que se ocupa de la recolección y análisis de datos.

Confiabilidad

Probabilidad de que un sistema funcione correctamente durante un período determinado. 3V = 99% de confiabilidad. 4V = 99.9% de confiabilidad.

Acciones Secuenciales

Pasos detallados para lograr un resultado positivo.

Órdenes Abiertas

Instrucciones que se enfocan en cumplir una necesidad sin entrar en detalles. Requieren participación activa.

Tipos de Mantenimiento

• Correctivo: Se realiza para restituir las condiciones de fabricación o diseño.
• Preventivo: Se ajusta a las condiciones del fabricante (más simple) y de diseño, basado en la experiencia y la vida útil del equipo.
• Predictivo: Se basa en estadísticas y probabilidad para predecir fallas (más conveniente).
• Proactivo: Se aplica en casos críticos donde las fallas pueden tener consecuencias graves. Tiene altos costos y los tiempos de detención generan pérdidas económicas importantes. Se basa en el monitoreo y registro de datos de todas las magnitudes que intervienen en el sistema. Es complejo y requiere personal altamente capacitado e instrumentos de medición sofisticados.
• RCM (Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad): Se enfoca en la confiabilidad y se realiza a partir del análisis de modos de falla. El relevamiento debe ser actualizado constantemente.

Documentación Técnica

• Plano: Representación gráfica del sistema (el documento más importante).
• Lay Out: Puede ser un proyecto (diseñar según el caso, proveyendo espacios de montaje), un relevamiento de lo existente, o la distribución de tareas (parte operativa) y máquinas.
• Evaluación de Máquinas Reparadas: Los costos de reparación de una máquina deberían ser del 50% del valor de una nueva para ser conveniente.
• Planilla de Seguimiento: Documento que contiene todos los datos necesarios para realizar el mantenimiento. Los aspectos cualitativos son visuales o sensitivos.
• Especificaciones: Datos proporcionados por el fabricante, el reglamento o una norma.

Áreas Involucradas

Departamentos o sectores de una empresa con tareas específicas (por ejemplo, higiene, mantenimiento).