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Plan de mantenimiento de Overhaul para una flota de 5 Motores CATERPILLAR CAT D79 a DIESEL

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INDICE

INTRODUCCION................................................................................................... 3 CAPITULO I.......................................................................................................... 4 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:....................................................................4 JUSTIFICACION E IMPORTANCIA:......................................................................5 OBJETIVO GENERAL:......................................................................................... 5 OBJETIVOS ESPECIFICOS:................................................................................... 5 CAPITULO II......................................................................................................... 6 MARCO TEORICO............................................................................................... 6 ANTECEDENTES:............................................................................................... 6 DEFINICION DE TERMINOS:............................................................................... 8 FORMAS DE ELABORAR UN PLAN DE MANTENIMIENTO:....................................9 PRINCIPIOS EN LA ORGANIZACIÓN DE MANTENIMIENTO:................................10 PROGRAMAS DE TRABAJOS DE MANTENIMIENTO:..........................................11 ELEMENTOS DE UNA PROGRAMACION ACERTADA:.........................................13 PROCEDIMIENTO BASICO PARA LA PROGRAMACION DE MANTENIMIENTO:.....14 COMPONENTES DE UN MOTOR CATERPILLAR CAT:.........................................15 PLAN DE MANTENIMIENTO OVERHAUL PARA UNA FLOTA DE 5 MOTORES CATERPILLAR CAT D79 a DIESEL.....................................................................17 CAPITULO III. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.......................................18 CONCLUSIONES............................................................................................. 18 RECOMENDACIONES...................................................................................... 18 ANEXOS............................................................................................................. 20

INTRODUCCION

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El mantenimiento es un conjunto de actividades estructuradas como parte integral y estratégica de una empresa para lograr que los sistemas operen en las mejores condiciones posibles y permitan a otras funciones de la empresa cumplir con sus metas y objetivos; es una parte fundamental para el funcionamiento de cualquier empresa u organización, ya que con la aplicación de este se logra prolongar la vida útil de los bienes, disminuir los costos e incrementar las ganancias. El labor del departamento de mantenimiento está relacionada con la prevención de accidentes y lesiones en el trabajador; tiene la responsabilidad de mantener en buenas condiciones la maquinaria, herramientas y equipos de trabajo, lo cual permite un mejor desenvolvimiento y seguridad evitando riegos en el área laboral. El mantenimiento se clasifica en varios tipos, estos son: Mantenimiento preventivo, mantenimiento correctivo, mantenimiento predictivo, mantenimiento sistemático y mantenimiento overhaul. En este caso nos centraremos en el tipo de mantenimiento overhaul que es el conjunto de tareas cuyo objetivo es revisar los equipos a intervalos programados bien antes de que aparezca ningún fallo, bien cuando la fiabilidad del equipo ha disminuido apreciablemente de manera que resulta arriesgado hacer previsiones sobre su capacidad productiva. Dicha revisión consiste en dejar el equipo a Cero horas de funcionamiento, es decir, como si el equipo fuera nuevo. En estas revisiones se sustituyen o se reparan todos los elementos sometidos a desgaste

CAPITULO I

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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: El motor Diésel es un motor térmico de combustión interna alternativo en el cual el encendido del combustible se logra por la temperatura elevada que produce la compresión del aire en el interior del cilindro, según el principio del ciclo del diesel. Estos motores para un buen funcionamiento necesitan mantenimiento, en este nos centraremos en el tipo de mantenimiento Overhaul, que es el conjunto de tareas cuyo objetivo es revisar los equipos a intervalos programados bien antes de que aparezca ningún fallo, bien cuando la fiabilidad del equipo ha disminuido apreciablemente de manera que resulta arriesgado hacer previsiones sobre su capacidad productiva. Dicha revisión consiste en dejar el equipo a Cero horas de funcionamiento, es decir, como si el equipo fuera nuevo. En estas revisiones se sustituyen o se reparan todos los elementos sometidos a desgaste. Se pretende asegurar, con gran probabilidad un tiempo de buen funcionamiento fijado de antemano, de allí surge el motivo de nuestra investigación. Haciendo énfasis a los antes descrito, determinaremos como elaborar un plan de mantenimiento Overhaul para una flota de 5 motores CATERPILLAR CAT D79 a DIESEL.

JUSTIFICACION E IMPORTANCIA:

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Un plan de mantenimiento bien elaborado a la hora de practicarse ayuda a Conservar el equipo en condiciones de cumplir con la función para la cual fueron proyectados con la capacidad y la calidad especificadas, pudiendo ser utilizados en condiciones de seguridad y economía de acuerdo a un nivel de ocupación y a un programa de uso definidos por los requerimientos de Producción. Realizar mantenimiento a motores es un arma importante en seguridad laboral, ya que un gran porcentaje de accidentes son causados por desperfectos en los equipos que pueden ser prevenidos. Esta razón nos conlleva a establecer un plan de mantenimiento Overhaul que inspire seguridad en el trabajo de los motores.

OBJETIVO GENERAL: Elaborar un plan de Mantenimiento

Overhaul para una flota de 5

motores CATERPILLAR CAT D79 a DIESEL.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:  Identificar los componentes de un motor CATERPILLAR CAT D79  Analizar las formas para realizar un mantenimiento Overhaul.  Diseñar un plan de mantenimiento Overhaul para dichos motores.

CAPITULO II.

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MARCO TEORICO ANTECEDENTES: En 1892 Rudolf Diesel desarrolló la idea del motor diesel y obtuvo la patente alemana. Su logro era crear un motor con alta eficiencia. Los motores a gasolina fueron inventados en 1876 y, específicamente en esa época, no eran muy eficientes. Las diferencias principales entre el motor a gasolina y el Diesel eran: Un motor a gasolina succiona una mezcla de gas y aire, los comprime y enciende la mezcla con una chispa. Un motor diesel sólo succiona aire, lo comprime y entonces le inyecta combustible al aire comprimido. EL calor del aire comprimido enciende

el

combustible

espontáneamente.

Un motor diesel utiliza mucha más compresión que un motor a gasolina. Un motor a gasolina comprime a un porcentaje de 8:1 a 12:1, mientras un motor diesel comprime a un porcentaje de 14:1 hasta 25:1. La alta compresión se traduce en mejor

eficiencia.

Los motores diesel utilizan inyección de combustible directa, en la cual el combustible diesel es inyectado directamente al cilindro. Los motores a gasolina generalmente utilizan carburación en la que el aire y el combustible son mezclados un tiempo antes de que entre al cilindro, o inyección de combustible de puerto en la que el combustible es inyectado a la válvula de succión (fuera del cilindro). La historia de mantenimiento acompaña el desarrollo Técnico-Industrial de la humanidad. Al final del siglo XIX, con la mecanización de las industrias, surgió la necesidad de las primeras reparaciones. Hasta 1914, el mantenimiento tenía importancia secundaria y era ejecutado por el mismo personal de operación o producción.

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Con el advenimiento de la primera guerra mundial y de la implantación de la producción en serie, fue instituida por la compañía

Ford-Motor Company,

fabricante de vehículos, las fabricas pasaron a establecer programas mínimos de producción y, en consecuencia, sentir la necesidad de crear equipos de que pudieran efectuar el mantenimiento de las maquinas de la línea de producción en el menor tiempo posible. Así surgió un órgano subordinado a la operación, cuyo objetivo básico era la ejecución del mantenimiento, hoy conocida como mantenimiento correctivo. Esa situación mantuvo hasta la década del año 30, cuando en función de la segunda guerra mundial, y de la necesidad de aumentar la rapidez de la producción, la alta istración industrial se preocupó, no solo en corregir fallas, sino evitar que estos ocurriesen, y el personal técnico de mantenimiento, pasó a desarrollar el proceso del mantenimiento preventivo. Por el año de 1950, con el desarrollo de la industria para atender a los esfuerzos de la post-guerra, la evolución de la aviación comercial y de la industria electrónica, los gerentes de mantenimiento observan que, en muchos casos, el tiempo de para de la producción, para diagnosticar las fallas, eran mayor, que la ejecución de la reparación; el da lugar a seleccionar un equipo de especialistas para componer un órgano de asesoramiento a la producción que se llamó «Ingeniería de Mantenimiento» y recibió los cargos de planear y controlar el mantenimiento preventivo y analizar causas y efectos de las averías.

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DEFINICION DE TERMINOS:  Motor: Un motor es la parte de una máquina capaz de transformar cualquier tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. En los automóviles este efecto es una fuerza que produce el movimiento.  Mantenimiento: El mantenimiento es la segunda rama de la conservación y se refiere a los trabajos que son necesarios hacer con objeto de proporcionar un servicio de calidad estipulada. Es la necesidad de prevenir situaciones indeseadas.  Mantenimiento preventivo: es el mantenimiento que sirve para prevenir las futuras fallas de un equipo mediante la planificación de ciertas revisiones periodicas, en este se intervine aunque en el equipo no exista ningún síntoma de tener problemas.  Mantenimiento correctivo: consiste en sustituir un equipo, pieza o elemento y reemplazarlo por uno nuevo.

FORMAS DE ELABORAR UN PLAN DE MANTENIMIENTO:

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La elaboración de un plan de mantenimiento puede hacerse de tres formas: -Modo 1: Realizando un plan basado en las instrucciones de los fabricantes de los diferentes equipos que componen la planta. Recopilar toda la información existente en los manuales de operación y mantenimiento de estos equipos y darle al conjunto un formato determinado. Esta forma de elaborar el plan tiene generalmente 3 fases: Fase 1: Recopilación de manuales y de instrucciones de los fabricantes Fase 2: Recopilación de la experiencia de los técnicos Fase 3: Mantenimiento legal

- Modo 2: Realizando un Plan de mantenimiento basado en instrucciones genéricas y en la experiencia de los técnicos que habitualmente trabajan en la planta. El esquema para elaborarlo puede verse en la siguiente figura:

- Modo 3: Realizando un plan basado en un análisis de fallas que pretenden evitarse. En plantas que no tienen ningún plan de mantenimiento implantado, puede ser conveniente hacer algo sencillo y ponerlo en marcha. Eso se puede hacer siguiendo las recomendaciones de los fabricantes o basándose en la experiencia propia o de otros. Pero para industrias de gran envergadura y sistemas de alta complejidad operacional, se recomienda utilizar herramientas más sofisticadas e implantar estrategias o metodologías con las mejores prácticas de mantenimiento.

PRINCIPIOS EN LA ORGANIZACIÓN DE MANTENIMIENTO:

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Es necesario que se cumpla los siguientes principios para la organización del Mantenimiento: Unidad de Mando. (Funciones y línea de mando Bien definidas) Amplitud de Control. Homogeneidad de las Tareas. Delegación de Autoridad y Responsabilidad.

Es

necesario

establecer

POLITICAS

GENERALES

DE

MANTENIMIENTO, definidas como el conjunto de las grandes directrices por las cuales se rige la gestión de mantenimiento y que se traducen en metas y objetivos que deben ser alcanzadas por los diferentes niveles. PROGRAMACION. FUERZA DE TRABAJO. MANTENIMIENTO

DESCENTRALIZADO

(O

DE

AREA)

Vs.

MANTENIMIENTO CENTRALIZADO. RELACIONES ENTRE DEPARTAMENTOS. CONTROL. La tendencia general para la PROGRAMACION DE LA GESTION DE MANTENIMIENTO de los departamentos de mantenimiento de las grandes industrias es el empleo de herramientas informáticas para acumular datos. Esto no obstante, presenta ventajas e inconvenientes, que hacen que sea necesario analizar cuando es interesante esta informatización y cuando la herramienta informática se convierte en un obstáculo que ralentiza y encarece la función mantenimiento.

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PROGRAMAS DE TRABAJOS DE MANTENIMIENTO: La planeación es el proceso mediante el cual se determinan los elementos necesarios para realizar una tarea, antes del momento en que se inicie el trabajo. La Programación, tiene que ver con la hora o el momento especifico y el establecimiento de fases o etapas de los trabajos planeados junto con las ordenes para efectuar el trabajo, su monitoreo, control y el reporte de su avance. Profundizando en estas definiciones, tenemos que: La Planeación en el contexto del mantenimiento se refiere al proceso mediante se determinan y preparan todos los elementos requeridos para efectuar una tarea antes de iniciar el trabajo. Este proceso comprende todas las funciones relacionadas con la preparación de la orden de trabajo, lista de materiales, requisición de compras, planos, y dibujos necesarios. un procedimiento de planeación eficaz deberá incluir los siguientes pasos: Determinar el contenido de trabajo. Desarrollar un plan de trabajo. Establecer tamaño de la cuadrilla para el trabajo. Planear y solicitar las partes y los materiales. Verificar si se necesitan equipos y herramientas especiales y obtenerlos. Asignar a los trabajadores con las destrezas apropiadas. Revisar los procedimientos de seguridad. Establecer prioridades para todo el trabajo de mantenimiento. Asignar cuentas de costos. Completar la orden de trabajo.

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Revisar los trabajos pendientes y desarrollar planes para su control Predecir la carga de mantenimiento utilizando una técnica eficaz de pronósticos.

La Programación del Mantenimiento es el proceso mediante el cual se acoplan los trabajos con los recursos y se les asignan una secuencia para ser ejecutados en ciertos puntos del tiempo. Un programa confiable debe tomar en consideración lo siguiente: Una clasificación de prioridades de trabajos que refleje la urgencia y el grado critico del trabajo. Si todos los materiales necesarios para la orden de trabajo están en la planta ( si no, la orden de trabajo no debe programarse) EL programa maestro de producción y estrecha coordinación con la función de operaciones. Estimaciones realistas y lo que probablemente sucederá y no lo que el programador desea. Flexibilidad en el programa ( el programador debe entender que se necesita flexibilidad, especialmente en el mantenimiento ya que el programa se revisa y se actualiza con frecuencia) El PROGRAMA DE MANTENIMIENTO puede preparase en TRES NIVELES, dependiendo de su horizonte: PROGRAMA A LARGO PLAZO, cubre un periodo de 3 meses a 1 año. PROGRAMA SEMANAL. Cubre 1 semana PROGRAMA DIARIO, cubre el trabajo que debe completarse cada día.

ELEMENTOS DE UNA PROGRAMACION ACERTADA:

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La planeación del trabajo de mantenimiento es un requisito previo de la programación correcta. En todos los tipos de trabajos de mantenimiento, los siguientes requerimientos son necesarios para una programación eficaz: Ordenes de trabajo escrito que se derivan de un proceso de planeación bien concebido. Las órdenes de trabajo deberán explicar con precisión el trabajo que se va a realizar, los métodos a seguir, los técnicos por especialidad necesarios, las refacciones que se necesitan y la prioridad. Estándares de tiempo que se basan en las técnicas de medición del trabajo. Información acerca de la disponibilidad de técnicos por especialidad para cada turno. Existencias de refacciones e información para su reabastecimiento. Información sobre la disponibilidad de equipo y herramientas especiales, necesarias para el trabajo de mantenimiento. al programa de producción de la planta y conocimiento del momento en que las instalaciones estarán disponibles para servicio, sin interrupción del programa de producción. Prioridades bien definidas para el trabajo de mantenimiento. Estas prioridades deben desarrollarse con una estrecha coordinación entre mantenimiento y producción. Información acerca de los trabajos ya programados pero que se han atrasado con respecto al programa (trabajos pendientes)

PROCEDIMIENTO BASICO PARA LA PROGRAMACION DE MANTENIMIENTO: Clasificar las órdenes de trabajo pendientes por especialidad.

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Ordenar las órdenes por prioridad. Compilar una lista de trabajos completados y restantes. Considerar la duración de los trabajos, su ubicación, distancia de traslado y la posibilidad de combinar trabajos en la misma área. Programar trabajos de oficios múltiples para iniciarlos al comienzo de cada turno. Emitir un programa diario (excepto para los proyectos y trabajo de construcción) Autorizar a un supervisor para que asigne los trabajos (encargarse de su despacho).

Estos elementos proporcionan al programador los requerimientos y los procedimientos para desarrollar un programa de mantenimiento.

COMPONENTES DE UN MOTOR CATERPILLAR CAT:  Bloque: Es la estructura básica del motor, en el mismo van alojados los cilindros, cigüeñal, árbol de levas, etc. Todas las demás partes del motor se

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montan en él. Generalmente son de fundición de hierro o aluminio. Pueden llevar los cilindros en línea o en forma de V. Lleva una serie de aberturas o alojamientos donde se insertan los cilindros, varillas de empuje del mecanismo de válvulas, conductos del refrigerante, los ejes de levas, apoyos de los cojinetes de bancada y en la parte superior lleva unos taladros donde se sujeta el conjunto de culata.  Cigüeñal: El cigüeñal es un eje que a través de la biela recibe la fuerza que actúa sobre el pistón. El cigüeñal está construido de aleaciones de níquel forjado y sementado. Las partes del cigüeñal son: 

Muñones principales: estos se apoyan y giran sobre las chumaceras de bancada.



Muñones de biela: estos son los que sujetan las bielas y oscilan en un movimiento circular.



Contrapesas: equilibran el cigüeñal y están ubicados de acuerdo al número de muñones de biela.



Brida: sujeta el volante del motor.

El cigüeñal se caracteriza por que los ángulos que forman los muñones entre si son diferentes para cada cigüeñal si se considera el número de cilindros del motor; se calculan dividiendo 720° entre el número de cilindros del motor

 Cojinetes: Elementos mecánicos que permiten el libre movimiento entre piezas fijas y móviles. Los cojinetes de antifricción son esenciales para la maquinaria: sostienen o guían sus piezas móviles y reducen al mínimo la fricción y el desgaste. La fricción consume energía inútilmente. y el desgaste altera las dimensiones y el ajuste de las piezas.  Una muñequilla: es la parte de un eje que gira en un cojinete. Las muñequillas de bancada ocupan la línea axial del eje y se apoyan en los cojinetes de bancada del bloque. Las muñequillas de biela son excéntricas con respecto al eje del cigüeñal. Van entre los contrapesos y su excentricidad e igual a la mitad de la carrera del pistón.

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 Pistones: Es un embolo cilíndrico que sube y baja deslizándose por el interior de un cilindro del motor. Son generalmente de aluminio, cada uno tiene por lo general de dos a cuatro segmentos.

 Las Bielas: La función de las bielas es la de transmitir el movimiento al eje cigüeñal por medio de los bulones, la fuerza que genera la combustión es la que las bielas transmiten

 Culata: Es el elemento del motor que cierra los cilindros por la parte superior. Pueden ser de fundición de hierro o aluminio. Sirve de soporte para otros elementos del motor como son: Válvulas, balancines, inyectores, etc. Lleva los orificios de los tornillos de apriete entre la culata y el bloque, además de los de entrada de aire por las válvulas de isión, salida de gases por las válvulas de escape, entrada de combustible por los inyectores, paso de varillas de empujadores del árbol de balancines, pasos de agua entre el bloque y la culata para refrigerar, etc. Entre la culata y el bloque del motor se monta una junta que queda prensada entre las dos a la que llamamos habitualmente junta de culata.

 Bomba de aceite: Está localizada en el fondo del motor en el cárter del aceite. Su misión es bombear aceite para lubricar cojinetes y partes móviles del motor.

 Bomba de agua: Es la encargada, en los motores refrigerados por liquido, de hacer circular el refrigerante a través del bloque del motor, culata, radiador etc.

PLAN DE MANTENIMIENTO OVERHAUL PARA UNA FLOTA DE 5 MOTORES CATERPILLAR CAT D79 a DIESEL

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1. Se debe conocer el equipo en el que hay que realizar la tarea (en este caso el equipo seria una flota de 5 motores CATERPILLAR CAT D79 a DIESEL 2. Descripción de la tarea a realizar (MANTENIMIENTO OVERHAUL). 3. Se deben conocer las características del equipo, las cuales serian las de un motor Caterpillar CAT, el cual está compuesto por: bloque, cigüeñal, la muñequilla y la culata. 4. Analizar el manual del equipo, buscar toda la información relacionada con 5. 6. 7. 8.

los motores Caterpillar CAT. Asegurarse de tener personal disponible para realizar la tarea. Tener el capital necesario para realizar el mantenimiento. Ubicar las herramientas que se necesitaran al realizar el mantenimiento. Al tener en orden todos los factores anteriores se prosigue a realizar el mantenimiento a la flota de 5 motores CATERPILLAR CAT D79 a DIESEL, reemplazando todas los componentes de los motores por piezas nuevas, a excepción de los bloques; cabe destacar que se debe realizar el mantenimiento a un motor, luego al siguiente y así sucesivamente hasta haber acabado con dicho mantenimiento.

CAPITULO III. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES  El Mantenimiento es la actividad humana que garantiza la existencia de un servicio dentro de una calidad esperada.

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 Cualquier clase de trabajo hecho en sistemas, subsistemas, equipos maquinas, etc., para que estos continúen o regresen a proporcionar el servicio con calidad esperada, son trabajos de mantenimiento, pues están ejecutados con este fin. 

La Programación del Mantenimiento es el proceso mediante el cual se acoplan los trabajos con los recursos y se les asignan una secuencia para ser ejecutados en ciertos puntos del tiempo.

 La vida útil del motor y su funcionamiento variarán dependiendo de las condiciones de operación y del tipo de mantenimiento que se le dé al motor. Los motores pueden ser devueltos a sus condiciones de funcionamiento estándar a través de un apropiado procedimiento y reemplazo de refacciones.  Reparar un motor antes de que falle puede evitar reparaciones costosas y tiempos largos de espera.

RECOMENDACIONES  Lubricar apropiadamente para mantener funcionando el motor y alargar su vida útil.  El cigüeñal y los metales de cualquier motor se desgastan con el tiempo. Reemplace los metales antes de que se desgasten para evitar que se dañe el cigüeñal y las bielas.  Reemplazar los metales de biela y de bancada después de cada 5,000 horas de operación  Los sistemas de enfriamiento de los motores diesel requieren una continua protección con un refrigerante para trabajo pesado. Trabajar solamente con agua permitirá que rápidamente se presenten problemas en el sistema de enfriamiento.  Revise las propiedades del refrigerante cada 600 horas o 12 meses.

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ANEXOS PARTES DE UN MOTOR DIESEL

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BLOQUE

CULATA

CIGUEÑAL

MUÑEQUILLA

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BOMBA DE ACEITE

BOMBA DE AGUA