UNIDAD 2 hidraulica mecanica e ingenieria .pdf

ORGANIZACIÓN Y CONTROL
DE MONTAJE DE EQUIPOS
INDUSTRIALES
NOMBRE: PATRICIO ARAYA A
CARRERA TNS MANTENIMIENTO INDUSTRIAL.

Resultado del Aprendizaje:
Organizar las operaciones montaje
y puesta en marcha de equipos
industriales según programa de
trabajo, cumplimiento de objetivos,
estándares técnicos y normativas
vigentes.
UNIDAD 2

Neumática Básica
¿Qué es Neumática?
El término Neumática proviene de la palabra griega “Pneuma”,
que significa “aliento” o “soplo”. En su concepto original la
Neumática se ocupaba de la dinámica del aire y de los
fenómenos gaseosos.
Esta tecnología emplea aire comprimido de modo transmisión
de la energía para mover y hacer funcionar mecanismos.

Neumática Industrial
¿Qué es la Neumática Industrial?
• La neumática industrial es un término tecnológico que se
centra en el estudio y la aplicación del gas
presurizado como medio de transferencia de energía
utilizado para facilitar el movimiento mecánico. En un lugar
fijo, como una fábrica, la instalación está conectada por
tuberías para distribuir aire comprimido a herramientas
estacionarias, maquinaria de la línea de montaje, sistemas
de limpieza entre otras más.
• Además para equipos móviles la transferencia de fluido se
puede realizar con mangueras flexibles.
• El aire comprimido es el medio más utilizado en
comparación con otros fluidos tóxicos necesarios para la
transferencia de energía a través de la hidráulica – el aire
comprimido no supone ningún peligro para la salud o el
medio ambiente en caso de fuga – por no mencionar el
hecho de que el aire ambiente es gratuito.

¿Cómo funciona la Neumática Industrial?
Por su naturaleza, el aire es fácilmente compresible, por lo que
los sistemas neumáticos tienden a absorber golpes excesivos, una
característica útil en algunas aplicaciones. La mayoría de los
sistemas neumáticos trabajan a una presión de aproximadamente
100 psi, una pequeña fracción de los 3,000 a 5000 psi que algunos
sistemas hidráulicos soportan.
Como tal, la neumática se utiliza generalmente cuando se trata de
cargas mucho más pequeñas. Pero en algunos círculos está más de
moda referirse a ella como un tipo de control de automatización
industrial.

Un sistema neumático generalmente utiliza
un compresor de aire para reducir el volumen de
aire, aumentando así la presión del gas. El gas
presurizado viaja a través de mangueras
neumáticas y es controlado por válvulas en el
camino al actuador. El suministro de aire en sí debe
ser filtrado y monitoreado constantemente para
mantener el sistema operando eficientemente y los
diferentes componentes funcionando
correctamente. Esto también ayuda a asegurar una
larga vida útil del sistema.
En los últimos años, el control disponible en los
sistemas neumáticos (gracias a la electrónica y a los
componentes avanzados) ha aumentado mucho.
Donde antes los sistemas neumáticos no podían
competir con muchos sistemas electrónicos de
automatización comparables, hoy en día la
tecnología está experimentando un renacimiento.

Compresor
Bomba que comprime el aire, lo eleva a
una presión más alta y lo lleva al sistema
neumático (a veces, también se puede
utilizar para generar un vacío).
Válvula de Retención
La válvula unidireccional permite la
entrada de aire presurizado en el sistema
neumático, pero evita el reflujo (y la
pérdida de presión) en el compresor
cuando éste se detiene.
¿Cuáles son los elementos de un
sistema Neumático Industrial?
Los componentes o elementos básicos de un sistema neumático industrial son casi
universales, a pesar de la gran variedad de especificaciones disponibles para las unidades
individuales.

Acumulador
Almacena el aire comprimido,
evitando sobre presiones y aliviando el
ciclo de trabajo del compresor.
Válvula Direccional
Controla el flujo de aire presurizado desde
la fuente hasta el puerto seleccionado.
Algunas válvulas permiten el escape libre
del puerto no seleccionado. Estas válvulas
pueden ser accionadas manual o
eléctricamente

Mantenimiento Sistema Neumático
Sección que permite retirar el agua
presente en el aire y lubricar el aire y así
los componentes que continúan en el
circuito.
Actuador
Convierte la energía almacenada en el aire
Pueden ser
comprimido en movimiento
actuadores
mecánico.
rotativos,
herramientas de aire, cilindros, etc.
1.-Accionamiento on-
off
2.- Filtro separador
de agua
3.- Regulador de
Presión
4.- Manómetro
5.- Lubricador

Videos:
https://www.youtube.com/watch?v=Wee85cI6wwQ
CIRCUITO NEUMÁTICO ELEMENTAL

Sistema de Control Neumático
Llamado también
simplemente un dispositivo mecánico o una serie
Control Neumático Industrial, es
de
dispositivos que utilizan aire comprimido para realizar una
tarea en particular.
En la neumática industrial se suele utilizar el aire como
medio de gas porque el aire es muy abundante y puede ser
fácilmente expulsado a la atmósfera después de completar
la tarea asignada. Además, el sistema neumático es menos
costoso de construir. Es por ello que en el sistema
neumático simplemente se utiliza el aire para transmitir
energía. El aire tiene mayor suministro en todas partes.
Cuando el aire se comprime, se puede utilizar para realizar
trabajos.

Aplicaciones de la Neumática
Los sistemas de neumática industrial se utilizan desde hace
muchos años en los procesos de producción. Como tal ha
adquirido un lugar preferente en la industria moderna. La
neumática es la tecnología de potencia de fluidos que más se
aplica en las diferentes industrias.
En el sistema neumático, el aire comprimido actúa como
medio de trabajo y de control.
Cada vez más, la neumática se está utilizando de formas
interesantes que habrían sido impensables hace una o dos
décadas. En aplicaciones creativas, desde la robótica hasta
los músculos neumáticos que se contraen cuando se activan
sin necesidad de actuadores, como lo hacen los músculos
biológicos.
Por su parte, la neumática industrial está en constante
evolución, mostrando no sólo la creatividad de la comunidad
de ingenieros, sino también la flexibilidad y adaptabilidad
inherentes a esta importante tecnología.

• Lavado de coches
• Accionar actuadores lineales y rotativos.
• Abrir y cerrar las puertas.
• Sistemas de ensayo
• Maquinaria para plásticos
• Estaciones petrolíferas
• Sistemas de refrigeración
• Equipos de manipulación de materiales
• Equipos médicos y operaciones de control
lógico.
• En martillos y tuercas de martillos.
• En operaciones de máquinas herramienta.
• En procesos de conformado de metales.
• En el sistema de frenos de automóviles,
vagones de ferrocarril, vagones de metro
etc.
• Prensas de impresión.
Aplicaciones comunes en procesos
Imagen de apoyo

Ventajas de los Sistemas
Neumáticos
Los sistemas neumáticos se han instaurado con fuerza en la
industria para el accionamiento de máquinas automáticas,
debido a las diversas ventajas que aportan a los procesos
productivos en las empresas. A continuación se describen
las más destacadas.
Alta efectividad: Hay un suministro ilimitado de aire en la
atmósfera para producir aire comprimido. También existe la
posibilidad de almacenar el aire en grandes volúmenes. El
uso de aire comprimido no está limitado por la distancia, ya
que se puede transportar fácilmente a través de tuberías.
Después de su uso, el aire comprimido puede ser liberado
directamente a la atmósfera sin necesidad de ser
procesado.
Alta durabilidad y fiabilidad: Los componentes del sistema
neumático son duraderos y no se pueden dañar fácilmente.
En comparación con los componentes electromotrices, los
componentes neumáticos son más duraderos y fiables.

Neumáticos
Diseño simple: El diseño de los componentes del sistema de control neumático es
relativamente simple. Por lo tanto, son más adecuados para su uso en sistemas de
control automático sencillos. Existe la posibilidad de elegir entre movimientos como el
movimiento lineal o el movimiento rotativo angular con velocidades de trabajo
simples y variables de forma continua.
Alta adaptabilidad a ambientes agresivos: En comparación con los elementos de
otros sistemas, el aire comprimido se ve menos afectado por las altas temperaturas, el
polvo, los ambientes corrosivos, etc. Por lo tanto, son más adecuados para entornos
difíciles.
Aspectos de seguridad: La neumática industrial es más segura que los sistemas
electromotrices porque pueden trabajar en ambientes inflamables sin causar fuego o
explosión. Aparte de eso, la sobrecarga en el sistema neumático sólo conduce al
deslizamiento o a la interrupción del funcionamiento. A diferencia de los
componentes del sistema electromotriz, los componentes del sistema neumático no
se queman ni se sobrecalientan cuando se sobrecargan.

Neumáticos
Fácil selección de velocidad y presión: Las velocidades de movimiento rectilíneo y
oscilante de los sistemas neumáticos son fáciles de ajustar y están sujetas a pocas
limitaciones. La presión y el volumen del aire comprimido se pueden ajustar
fácilmente con un regulador de presión.
Respetuoso con el medio ambiente: El funcionamiento de los sistemas neumáticos
no produce contaminantes. Esta tecnología no contamina el medio ambiente y con
un tratamiento adecuado del aire de escape se pueden instalar de acuerdo con los
estándares de seguridad y medio ambiente. Por lo tanto, los sistemas neumáticos
pueden funcionar en entornos que exigen un alto nivel de limpieza. Un ejemplo son
las líneas de producción de circuitos integrados.
Económico: Los componentes del sistema de control neumático no son caros, los
costes de los sistemas neumáticos son bastante bajos. Además, como los sistemas
neumáticos son muy duraderos, el coste de mantenimiento es significativamente
menor que el de otros sistemas.

Desventajas de los Sistemas
Neumáticos
Precisión relativamente baja: Los sistemas de control neumático están alimentados
por la fuerza del aire comprimido, por lo que su funcionamiento está sujeto al
volumen del aire comprimido. Como el volumen de aire puede cambiar cuando se
comprime o se calienta, el suministro de aire al sistema puede no ser exacto,
causando una disminución en la precisión general del sistema.
Baja carga: Los cilindros utilizados en los sistemas neumáticos no son muy grandes,
por lo que un sistema neumático no puede accionar cargas demasiado pesadas.
El aire comprimido debe ser procesado antes de su uso para asegurar la ausencia de
vapor de agua o polvo. De lo contrario, las partes móviles de los componentes
neumáticos pueden desgastarse rápidamente debido a la fricción.
Velocidad de movimiento desigual: El aire se puede comprimir fácilmente, por lo
que las velocidades de movimiento de los pistones son relativamente desiguales.
Ruido: El ruido se produce normalmente cuando el aire comprimido se libera de los
componentes neumáticos.

Problemas
El mal funcionamiento de alguno de los
componentes puede traer como efecto:
• Rápido desgaste de piezas móviles en
cilindros y válvulas.
• Formación de gotas de agua en las
conducciones. (Futura corrosión).
lenta en los elementos de
en los silenciadores de las
• Velocidad
trabajo.
• Suciedad
válvulas.
• Rotura de sellos y empaquetaduras de los
componentes.
Correcciones
• Examinar los diferentes elementos de la
unidad de mantenimiento.
• Graduación del regulador de presión.
• Graduación del lubricador de aire
comprimido.
• Utilizar aceite lubricador adecuado.
• Instalar cartucho filtrante en filtro de
aire.
• Realizar revisiones periódicas.
Problema y corrección de
Sistema Neumático

Simbología común asociada al
Sistema Neumático
ACCIONAMIENTOS

Videos:
www.youtube.com/watch?v=-s1QxsIObLM
DESAFIO SIMBOLOGIA NEUMATICA
Identifique la simbología presentada en el siguiente esquema

PARTES DE UN CILINDRO O ACTUADOR NEUMATICO

PARTES DE UNA VALVULA DIRECCIONAL
Componentes principales válvula 5/2 accionada por solenoide y con retorno por resorte

PARTES DE UN MANTENIMIENTO SISTEMA
NEUMATICO

COMPRESORES
¿Qué es un Compresor?
• Un compresor es una máquina que eleva la presión de un
gas, un vapor, o una mezcla de gases y vapores.
• Son maquinas de flujo continuo en donde se transforma
la energía cinética (velocidad) en Trabajo (presión).
• Como existen diferentes formas para elevar presión,
también existen diferentes compresores para hacerlo, los
mas conocidos son:
Dinámicos:
Comp. Centrífugo axial
Comp. Centrífugo radial
• Desplazamiento positivo:
•Compresores de pistón.
•Compresores de tornillo.
•Compresores de paletas.
•Comp. de émbolos rotativos.
•Compresores scroll.
•Compresores de diafragma.

COMPRESORES
De desplazamiento Positivo
De los compresores de desplazamiento positivo analizaremos algunos de los mas
comunes.
•Compresor de pistón: En un compresor de pistón, un pistón se mueve hacia
arriba en el interior del cilindro, reduciendo el espacio superior. Esto provoca que
el aire tenga que aumentar la presión para poder encajar en la cavidad más
pequeña. Los compresores de pistón pueden incorporar múltiples etapas de
compresión para lograr la presión deseada, lo que los hace particularmente
adecuados para aplicaciones de alta presión.

COMPRESORES
Partes de un compresor de pistón:
Válvula de admisión, es la encargada de absorber el gas que se va a comprimir.
Válvula de expulsión, se encarga de expulsar el gas comprimido, ya sea a una nueva
etapa del compresor o hacia el exterior.
Pistón, es el encargado de realizar la compresión y esta asociado a una biela.
Cámara de compresión, espacio donde se aloja el gas para comprimirlo.
Cigüeñal, sirve para que el mecanismo biela-pistón hagan un movimiento de vaivén.
Motor, su función es transmitir el movimiento rotatorio hacia el cigüeñal.

COMPRESORES
https://www.youtube.com/watch?v=QYtKOucA2cU
Ventajas:
Relativamente barato.
Fácil mantenimiento.
Adecuado para alta presión.
Desventajas:
Es muy ruidoso (debe estar
contenido en una habitación
o caja aislante).
Alta temperatura de salida
del aire comprimido.
Alto contenido de aceite en
las tuberías de aire.

COMPRESORES
Compresor de Tornillo: Tiene un par de tornillos , uno macho y otro hebra que
tiene forma helicoidal y giran y se engranan, el aire ingresado es empujado a lo
largo de ellos hacia un espacio cada vez mas pequeño. Esto provoca un aumento
de presión para permitir que el volumen de aire dado encaje en las cavidades de la
cámara de compresión

COMPRESORES
Compresor de Tornillo:
Entrada: Lugar de ingreso del aire, gas.
Descarga: Lugar de salida del aire ya comprimido.
Juego rotor-carcasa: Es el eje que permite el movimiento del eje macho.
Macho: Eje motriz que produce el movimiento.
Hembra: Eje que al moverse con el eje macho producen el avance del aire y su
compresión.
Eje axial: Espacio que existe normalmente entre ejes.
Juego interlobular: Espacio que se genera entre los tornillos macho y hembra.

COMPRESORES
Más eficiente energéticamente en
comparación con los compresores de
tipo pistón.
El suministro de aire es continuo en
Desventajas:
Más caro que un compresor de
tipo pistón.
Diseño más complejo.
Es importante realizar un
mantenimiento con frecuencia.
comparación con los compresores
alternativos.
Temperatura final del aire comprimido
relativamente baja.
https://www.youtube.com/watch?v=Xc8BiJTY7gA
https://www.youtube.com/watch?v=pBNIFjEnjuU
Ventajas:
Menos ruidoso.
Suministran gran cantidad de aire
comprimido.

COMPRESORES
Compresor de Paleta:
Tiene una carcasa fija en la que se coloca un disco de rotor rotativo que tiene
ranuras que se usan para sujetar la paletas deslizantes.
Cuando el rotor gira, el disco también gira, lo que permite que las paletas
deslizantes se mueven, ya que la superficie interior y, con la rotación, las palas
deslizantes convergen debido a su forma y el aire atrapado en ellas se comprime.

COMPRESORES
Compresor de Paleta:
Entrada: Punto de admisión de aire a comprimir.
Salida: Punto de descarga del aire ya comprimido.
Paletas: Elemento de accionamiento que desplaza el aire en el interior de la
estructura provocando la compresión de este.
Cámara de compresión: Espacio donde el aire ingresado gana presión.
Eje rotor: Accionamiento que por lo general es un motor eléctrico y que ayuda a
generar giro de las paletas.

COMPRESORES
Ventajas:
Máquinas poco ruidosa.
No necesitan válvula de
admisión por lo que el valor
aspirado entra de manera
continua.
Desventajas:
Sensible a partículas y
tierra.
Su fabricación exige una
gran precisión.
No existen espacios muertos
perjudiciales.
Rendimientos volumétricos
muy altos.
Fácil mantenimiento.
https://www.youtube.com/watch?v=uc97KD1_TpI

COMPRESORES
en la
por
Dinámicos
Compresor centrifugo axial:
Son los menos comunes
industria. Están formados
varios discos llamados rotores.
Entre cada rotor se instala otro
disco denominado estator, donde
el aire acelerado por el rotor,
incrementa su presión antes de
entrar al disco siguiente.
Compresor centrifugo radial:
En este compresor el aire entra
directamente en la zona central del
rotor, guiado por la campana de
aspiración. El rotor, girando a gran
velocidad, lanza el aire sobre un
difusor situado a su espalda es
guiado al cuerpo de impulsión.

COMPRESORES
Compresor centrifugo radial:
Campana de aspiración: Vía de
ingreso del aire.
Eje rotor: permite generar el
giro al difusor.
Difusor: Pieza encargada de
mover el aire ingresado y darle
la presión necesaria de
operación.
Descarga: Lugar por donde sale
el aire comprimido.
Dinámicos
Compresor centrifugo axial:
Succión: Ingreso de aire.
Descarga: Salida del aire.
Impulsor: Encargado de darle
presión al aire ingresado.
Voluta: Contenedor del impulsor
y conductor del aire comprimido.
Eje rotor: Permite darle
movimiento al impulsor.

COMPRESORES
Proporciona un caudal mayor de
aire.
Ideal para funciones que requieren
grandes volúmenes de aire.
Se conecta a grandes instrumentos
o máquinas.
Mantenimiento sencillo.
Compresor centrifugo:
Desventajas:
Se utilizan solo en procesos
específicos.
Altos costos de operatividad.
Demanda un nivel de
conocimiento especializado.
Reparaciones complicadas y
especializada.
Algunos modelos y tipos no
alcanzan los niveles esperados de
compresión alternativa.
https://www.youtube.com/watch?v=zeWAjWSDX1E
https://www.youtube.com/watch?v=CJxtGoV2xks
Dinámicos
Compresor centrifugo:
Ventajas:
Menos componentes expuestos a
fricción, lo que hace que su flujo
sea contante y sin alteración.

Seguridad en sistemas neumáticos
Cuando se trabaja con cualquier equipo que involucre el uso de aire comprimido, se deberá aislar y
dejar seguro para hacerlo de acuerdo a los procedimientos establecidos.
El aire comprimido es más seguro de usar que la electricidad, pero como todas fuente de energía, se
debe usar con cuidado y precaución.
El personal de mantenimiento deberá estar consciente de los peligros potenciales que están presentes
cuando se Utilizar aire comprimido a altas presiones.
Antes de comenzar cualquier prueba o mantenimiento en un sistema neumático, se debe observar las
siguientes reglas como mínimo:
➢ Aislar el compresor y/o la máquina neumática de suministros de energía externos y de todas
las fuentes de presión. Drenar o ventilar completamente hacia la atmósfera antes de
desmantelar algún componente.
➢ Cuando se realice el mantenimiento en compresores accionados eléctricamente, bloquear el
interruptor en la posición abierta (off), o usar otro medio seguro de interrupción de corriente
tales como el retiro de fusibles.
➢ Usar tarjetas de bloqueo para evitar que otras personas intenten operar la máquina.
Proporcionar soporte a las cargas sostenidas por presión que puedan caer cuando las
presiones sean eliminadas al momento de desconectar la unidad de trabajo.
➢ Asegurar que la presión del sistema ha sido liberada. Es peligroso retirar una manguera de aire
o deshacer una conexión que contenga aire bajo presión. Operar las válvulas en cada posición
luego de que el compresor haya sido aislado y liberado de la presión para asegurar que es
seguro trabajar en la máquina o en el sistema.

➢Sostener el extremo de toda manguera que no cuente con una válvula de cierre, mientras
encienda el aire. Esto evitará que la manguera se deslice bajo la presión.
➢Usar antiparras protectoras o una máscara para la cara cuando Usar aire para limpiar
herramientas o fittings. No usar aire a alta presión para limpieza. Usar un mando de extracción
de polvo de presión limitada aprobada diseñado para dicho propósito (ejemplo, un Difusor).
➢Mantener las corrientes de aire comprimido lejos de su cuerpo. Pueden ocurrir daños
oculares, ruptura de tímpanos, ampollas y otras lesiones a causa de descuidos y juegos
bruscos. Las filtraciones de aire deberán ser revisadas con el uso de una solución de agua con
jabón, ¡no con las propias manos!
➢Nunca dirigirla corriente de aire a alguna apertura del cuerpo humano. Puede causar
lesiones graves o la muerte. Verificar que los ductos de descarga de aire de la herramienta
estén limpios y que la carcasa no esté dañada.
➢Desconectar la línea de aire antes de hacer algún reajuste de las herramientas eléctricas.
➢NO usar líquidos inflamables, bajo ninguna circunstancia, para limpiar válvulas, filtros, tomas
de aire de los enfriadores, cañerías de aire o alguna otra pieza expuesta al flujo de aire durante
la operación normal. Los humos pueden quedar atrapados en los componentes (ejemplo, los
cilindros del compresor) y cuando se compriman y calienten, pueden causar una explosión
resultando en daños y lesiones graves.

➢Si se usan líquidos no inflamables de Hidrocarburo clorinatado para la limpieza,
tomar todas las precauciones de seguridad adecuadas en contra de todo vapor
tóxico que pueda ser liberado durante su uso.
➢NO usar tetracloruro de carbono. Ha sido una sustancia prohibida durante 30 años.
Puede causar enfermedades renales graves y en otros órganos también.
➢Nunca usar una llama para la inspección del interior de un compresor o tanque de
presión. El aceite u otros vapores pueden estar presentes y se pueden encender o
causar una explosión.
➢Mientras se usan equipos de pruebas acoplados a mangueras flexibles, amarre las
mangueras y/o el Elementos para pruebas. Como las mangueras flexibles están
presurizadas se vuelven rígidas y tienden a enderezarse. Todo equipo para pruebas
acoplado al extremo de una manguera se levantará por los aires y entonces, cuando
se libere la presión, caerá al suelo dañándose.
➢Asegurar que todas las conexiones de líneas estén firmes y que las líneas no estén
dañadas. El aire bajo presión que se escapa es un peligro y puede causar lesiones
personales.

Mantenimiento de los sistemas
neumáticos
Un sistema neumático es fácil de mantener. Sin embargo, como cualquier otro
mecanismo, debe ser operado y mantenido adecuadamente. Se puede dañar el sistema
neumático por velocidades y presiones excesivas, por contaminación de fluidos y por
temperaturas de funcionamiento altas. El mantenimiento regular reducirá las averías del
sistema o sus componentes.
Con el uso de un programa de mantenimiento frecuente (llamado Mantenimiento
Preventivo) para cuidar el sistema y sus subsistemas, se puede eliminar los problemas
comunes. Estos problemas se pueden corregir antes de que ocurra alguna avería.
Principales problemas de mantenimiento neumático.
• Aire contaminado con agua.
• Filtraciones.
• Configuraciones de presión incorrecta.
• Configuraciones del lubricador incorrectas dando como resultado válvulas atascadas.
• Temperatura elevada del aire.
• Líneas de suministro sueltas.
• Sellos defectuosos.

Mantenimiento de los sistemas
neumáticos
Limpieza:
La limpieza es de suprema importancia cuando se trata de dar mantenimiento a los sistemas
neumáticos. Mantener la suciedad, polvo y otros contaminantes fuera del sistema y
componentes. Las partículas pequeñas pueden dañar las válvulas, atrapar componentes y
obstruir orificios, causando trabajos de reparación caros.
Se puede mantener limpio un sistema neumático durante el siguiente mantenimiento:
Manteniendo limpios todos los aceites de lubricación.
Manteniendo limpias las piezas del sistema y subsistemas. Manteniendo el área de trabajo,
herramientas y elementos de reparaciones limpios y teniendo cuidado al momento de
cambiar o agregar aceite.
Mantener el aceite limpio desde el minuto en que se entrega en bodega. Cuando se saca el
aceite fuera de la bodega, usar sólo los contenedores aprobados y con tapas para llevar el
aceite desde la bodega al punto de uso. Usar un tipo adecuado de embudo limpio con filtro de
malla fina cuando se vierte el aceite desde el contenedor dentro del compresor o el elementos
auxiliar que necesite aceite.
Mantener un suministro adecuado de coladores limpios, embudos y contenedores de aceite.
Almacenar en un ambiente limpio libre de polvo y Usar telas limpias libres de pelusas para
limpiar la varilla indicadora cuando se revisen los niveles de aceite.
Usar el sentido común. Detenerse, mirar, tocar y escuchar antes de recoger herramientas.
Cambiar el aceite y los filtros del compresor de manera regular. Mantener buenos registros.

Fundaciones y Cimentaciones
UNIDAD 2

FUNDACIONES
¿Qué es una Fundación?
• La fundación es un espacio físico, por lo general, de hormigón armado
que tiene como finalidad alojar un equipo sobre el y transferir las
cargas que se generan sobra la estructura al suelo.
• Existen las fundaciones para cargas estáticas y para cargas dinámicas.
• Las cargas estáticas las podemos asociar a cimientos y sobrecimientos
de una casa o edificio.
• Las cargas dinámicas las asociamos a equipos industriales que generan
algún tipo de movimiento.
• Cuando necesito una fundación para máquinas, debo considerar tanto
las cargas estáticas como fuerzas dinámicas que se ocasionan por la
operación de la máquina, la cual genera fuerzas y momentos dinámicos
desbalanceados lo que hace necesario procedimientos de diseño
especiales.

FUNDACIONES
¿Qué es una Fundación?
• La fundación va a depender de las maquinas que deben soportar y el
tipo de trabajo que la máquina realiza, por ejemplo:
• Prensas, que por lo general, genera la fuerza de compresión en eje
vertical hacia el suelo.
• Compresoras reciprocantes, que generan fuerzas periódicas que
dependiendo del tipo serán las fuerzas que se ejercen.
• Turbinas y compresoras rotatorias, que con su movimiento centrifugo
genera fuerzas en diferentes puntos.
• Dependiendo de sus frecuencia de operación (rpm), se dividen en tres
categorías.
• Frecuencia baja a mediana.
• Frecuencia de mediana a alta.
• Frecuencia muy alta.
(0 a 500 rpm)
(300 a 1000 rpm)
(> a 1000 rpm)

FUNDACIONES
¿Tipos de Fundaciones de máquinas?
• Fundación o cimentación tipo bloque, consistente en un pedestal de
concreto sobre el cual reposa la máquina.
• Fundación o cimentación tipo cajón consistentes en un bloque hueco de
concreto en cuya losa tapa soporta a la máquina.

FUNDACIONES
¿Tipos de Fundaciones de máquinas?
• Fundación o cimentación tipo muro, consistente en un par de muros los
cuales soportan a las máquinas en la parte superior.
• Fundación o cimentación tipo pórtico, consistentes de columnas
verticales que en su parte superior soportan un marco horizontal el cual
soporta a la máquina.

FUNDACIONES
Clasificación
• Cimentación superficiales.
• Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas
del suelo, para construcciones o equipamientos de importancia secundaria
y livianas.
• En algunas oportunidades son el complemento de cimentaciones de
profundidad.
• Se clasifican en:
• Cimentaciones ciclópeas.
• Zapatas:
• Aisladas.
• Corridas.
• Combinadas.
• Losas de cimentación.

FUNDACIONES
Clasificación
• Cimentación ciclópeas.
• Consiste en la tradicional zanja que se rellena con piedras y el vaciado de
hormigón de mezcla.
• Zapatas.
• Es una ampliación de la base de una columna o muro, que tiene por objeto
transmitir la carga al subsuelo a una presión adecuada a las propiedades del
suelo. Las zapatas que soportan una sola columna se llaman individuales o
zapatas aisladas. La zapata que se construye debajo de un muro se llama zapata
corrida o zapata continua. Si una zapata soporta varias columnas se llama zapata
combinada.
• Zapatas aisladas. Sirve como base para estructuras puntuales como son los
pilares, de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que
el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite. La profundidad del
plano de apoyo se fija basándose en el informe geotécnico, sin alterar el
comportamiento del terreno bajo el cimiento, a causa de variaciones de niveles
freático o por posibles riesgos debido a heladas.

FUNDACIONES
Clasificación
• Zapatas corridas. Las zapatas corridas están indicadas como
cimentación de un elemento estructural longitudinalmente continuo,
como un muro, en el que pretendemos los asientos en el terreno. Las
zapatas corridas se aplican normalmente a muros. Pueden tener sección
rectangular, escalonada o estrechada cónicamente. Sus dimensiones están en
relación con la carga que han de soportar, la resistencia a la compresión del
material y la presión admisible sobre el terreno.
• Zapatas combinadas. Una zapata combinada es un elemento que sirve
de cimentación para dos o más pilares. En principio las zapatas aisladas
sacan provecho de que diferentes pilares tienen diferentes momentos
flectores. Si estos se combinan en un único elemento de cimentación, el
resultado puede ser un elemento más estabilizado y sometido a un
menor momento resultante.

FUNDACIONES
Clasificación
•Losas de cimentación. Las losas de cimentación se proyectan como
losas de concreto planas y sin nervaduras. Las cargas que obran hacia
abajo sobre la losa son las de las columnas individuales o las de los
muros. Si no hay una distribución uniforme de las cargas de las
columnas o bien el suelo es tal que pueden producirse grandes
asentamientos diferenciales, las losas deben reforzarse para evitar
deformaciones excesivas.

FUNDACIONES
Clasificación
Aspectos a considerar.
Las condiciones climáticas de frio y calor puede producir variación en las
condiciones de la profundidad de las zapatas.
Una losa de cimentación muy extensa aumenta el costo de construcción e
instalación .
La losa debe tener presentes eficientes técnicas de drenaje, impermeabilización
y protección contra la humedad para evitar efectos adversos en sus
características técnicas.

FUNDACIONES
Clasificación
Existen otras formas de cimentaciones semiprofundas y profundas.
Cimentaciones Profundas.
Este tipo de cimentación se utiliza cuando se tienen circunstancias especiales:
• Una construcción determinada extensa en el área de austentar.
• Una obra con una carga demasiada grande no pudiendo utilizar ningún sistema
de cimentación especial.
• Que terreno al ocupar no tenga resistencia o características necesarias para
soportar construcciones muy extensas o pesadas.
El método característico mas usado se puede considerar el de Pilotes.
Pilotes. Son elementos de cimentación esbeltos que se hincan (pilotes de
desplazamiento prefabricados) o construyen en una cavidad previamente abierta en
el terreno (pilotes de extracción ejecutados in situ).

FUNDACIONES
Clasificación
Evidentemente los pilotes se utilizan cuando las condiciones del suelo no son
adecuadas para el empleo de zapatas o losas de cimentación o cuando la
construcción de estas en los lugares dispuestos para su emplazamiento son
inadecuadas, antieconómicas o bien no viables. Por consiguiente los pilotes van
generalmente asociados con problemas difíciles de cimentación y con las
condiciones peligrosas del suelo.

FUNDACIONES
Industria Minera.
Debido a los distintos elementos que se encuentran en una faena minera, las
fundaciones deben considerar simultáneamente condiciones de carga que
imponga la construcción que se realice, junto con las características del suelo
y las restricciones constructivas del proyecto.
La elección del tipo de fundación es una decisión técnico-económica, de la
que dependerá el tiempo de ejecución. Las más usadas en faenas mineras son
las superficiales (zapatas aisladas), utilizadas generalmente en zonas de
producción (plantas, stockpiles, domos, entre otros).
La calidad y tipo de suelo juegan un rol preponderante, por lo que se
recomienda desarrollar tempranamente estudios de mecánica de suelos
detallados para definir soluciones de fundación, que permitan conciliar las
condiciones geotécnicas de los terrenos con las consideraciones de procesos.

FUNDACIONES
Industria Minera.
El proceso de excavación, que consiste en el retiro del volumen necesario de
material en donde se construirá la fundación, se inicia con el trazado topográfico
de su ubicación exacta y, según las condiciones de suelo y profundidad, se elige la
maquinaria adecuada. En general, las retroexcavadoras y excavadoras son
apoyadas por camiones tolvas que permiten trasladar el material a acopios
temporales (en el caso que sean reutilizados) o a botaderos autorizados (en caso
contrario).
“El uso de camiones aljibes resulta de vital ayuda para mitigar los efectos de la
polución que se produce al excavar y cargar la tolva. La maquinaria minera,
además de las características técnicas propias del equipo, debe cumplir con
requisitos de seguridad de las mineras, relacionado con señales sonoras, cintas
reflectantes, conos de demarcación, pértiga y baliza, entre otros”

FUNDACIONES
Industria Minera.
Fundaciones en áreas de producción, stockpiles y domos:
El tamaño de estas depende en gran medida de los elementos que van a soportar,
por lo que en estos casos se utilizan, en su mayoría, fundaciones mediante zapatas,
principalmente aisladas y continuas. “La zapata aislada corresponde a un tipo de
fundación superficial (de baja profundidad) que sirve de base de elementos
estructurales como los pilares. Esta zapata amplía la superficie de contacto con el
suelo hasta lograr que este soporte sin problemas la carga que le transmite. Está
compuesta por un pedestal, encargado de recibir la carga desde los pilares, y por la
base o zapata que es la encargada de transmitir las cargas al suelo y evitar tener
que ensanchar todo el cimiento”.
Fundaciones en muros de contención:
En estos casos el tipo de fundación corresponde a zapatas continuas, las que
permiten el apoyo del muro de contención en toda su longitud. Esta gran masa de
hormigón permite transmitir al terreno el peso del muro y a su vez evita el
volcamiento del mismo por los empujes laterales que recibe.

FUNDACIONES
Industria Minera.
Fundaciones con pilotes:
Las fundaciones profundas (pilotes o micropilotes) son una alternativa para fundar
estructuras que someten al suelo a cargas/tensiones mayores a las admisibles o
bien, para limitar los asentamientos totales o diferenciales cuando estos superan
los admisibles de la estructura. “En caso de que no se tenga un suelo apto para
fundar de manera tradicional (zapata o losa) o que las dimensiones de la fundación
tradicional superen el espacio disponible, la alternativa de fundaciones profundas
entrega una solución viable para el proyecto”.
Fundaciones tipo losa:
Es un elemento estructural de hormigón armado, cuya finalidad es transmitir “n”
cargas mediante la fundación en el suelo. Evidentemente, la losa de fundación
abarca la superficie de apoyo máxima disponible para la máquina o equipo.
Se recomienda el uso de una losa de fundación cuando la superficie de la
fundación de zapatas aisladas debe ser tan cercanas, por el peso del equipo, que
hace que no sea económicamente viable.

FUNDACIONES
Problemas comunes.
Cuando se realizan inspecciones en el hormigón después de un cierto tiempo de vida de este,
puede considerarse un material duradero. De hecho, si está situado en unas condiciones
adecuadas, el hormigón, como el vino, mejora con el tiempo; su resistencia va creciendo
gradualmente, aunque a una velocidad menor que al principio; su porosidad irá disminuyendo a
la misma velocidad que aumenta la resistencia. Sin embargo, debido a una serie de factores, el
hormigón expuesto presentará una serie de factores de deterioro, y de aquí surge la necesidad
de la reparación de la estructuras de hormigón.
Deterioro del hormigón. Las causas últimas de los daños y deterioros en el hormigón son
numerosas y de variados orígenes, químicos y físicos, incluyendo otras causas como errores de
diseño, mala ejecución durante la construcción o efectos del envejecimiento.
Daños debido a ataques químicos. Como recordatorio, es importante hacer notar que, desde
un punto de vista químico, el hormigón es alcalino por naturaleza. Por lo tanto, es
particularmente vulnerable al ataque por substancias ácidas del entorno o a las que esté
expuesto en su vida útil.
❖Corrosión inducida por cloruros. Los cloruros penetran el hormigón y atacan el acero de la
armadura.
❖Carbonatación. La presencia de dióxido de carbono en el aire y la humedad hacen reaccionar
la cal libre presente en el hormigón, lo que lleva a la corrosión y como consecuencia a la
fisuración y desprendimiento del recubrimiento del hormigón.

FUNDACIONES
Problemas comunes.
❖Ataque por sulfatos. Los sulfatos siempre estarán presentes en el cemento, cuando existen
excesos en la adición de los sulfatos en la preparación, esto tare consigo fisuración,
desprendimientos de hormigón y pérdida de resistencia.
❖Reacción álcali-árido (ASR). Es una reacción presente en la unión de cemento, árido y agua. Con el
paso del tiempo se genera un gel silíceo alcalino que produce hinchazón en el hormigón y lo fisura.
Deterioro debido a causas físicas. El hormigón se elabora con cemento, áridos y agua. Sus
propiedades de endurecimiento se deben a las capacidades hidráulicas del cemento. Por lo tanto, es
natural que el hormigón endurecido esté influenciado por la presencia o acción del agua (libre o
ligada) en su propia estructura, así como por su interacción con fuentes externas de agua.
❖Retracción. La retracción es un fenómeno físico-químico que siempre ocurre en los materiales
cementosos, y comienza a una edad temprana y continúa gradualmente hasta las últimas fases del
endurecimiento, durante largo tiempo. Se presentan como fisuras.
❖Ciclos hielo-deshielo. Los principales síntomas de estos daños son el desprendimiento de trozos
de hormigón y un aparente hinchamiento de otras partes de la estructura, junto con formación de
fisuración superficial. Cuando esto se produzca de una manera extrema, la estructura puede ser casi
destruida.
❖Daños por vibración excesiva. Si la fundación preparada no cumple con las exigencias técnicas, ni
con los requerimiento propios del equipo que se instalara sobre ella, los daños serán evidentes
como fisuras, perdidas de material.

FUNDACIONES
Fallas en equipos.
La falla de los equipos o máquinas debido a problemas con las fundaciones
generan problemas de alineamiento en aquellos que necesitan de girar para
operar.
La inspección y el mantenimiento preventivo de alineamiento de los equipos,
además de otras técnicas ayudan a evitar los daños que pueden sufrir los
equipos.
La inspección visual y rutinaria ayuda a detectar posibles hundimientos en
zapatas o pilares y reaccionar a tiempo para evitar daños mayores.

TRABAJOS EN ALTURA
Descripción
• Se considera trabajo en altura a toda actividad
que se realiza por encima 1,8 metros, ejecutando
trabajos sobre o bajo el suelo, como por ejemplo
en sistema de plataformas fijas, móviles o
rodantes, en pozos o excavaciones en general,
fachadas o estructuras en voladizo.

TRABAJOS EN ALTURA
¿Cuáles se consideran
trabajo en altura?
➢Tareas de mantenimiento y reparación.
➢Montaje de instalaciones donde es preciso subir a una
escalera o superficie para acceder a la zona de trabajo.
➢Tareas de restauración de edificios o estructuras.
➢Trabajos de donde se tengan que utilizar andamios.
➢Trabajos tipo “vertical” (Montajes de superestructuras,
antenas, limpiezas especiales, plataformas elevadoras, tejados,
árboles, rampas...).

TRABAJOS EN ALTURA
Elementos para trabajo en altura
Para todos los trabajos realizados en altura, se deberá utilizar
arnés de seguridad con un sistema de afianzamiento
(estrobo y línea de vida) independiente a la plataforma de
trabajo, calculado y diseñado por un profesional
competente.

TRABAJOS EN ALTURA
Actitudes peligrosas.
•Falta verificación de condiciones de seguridad en el armado
de las plataformas de trabajo (estables, niveladas, instalación
de doble baranda, rodapié, proximidad a líneas eléctricas
energizadas, estado las escalas, equipos y accesorios de la
estructura)
•Falta verificación de condiciones ambientales de trabajo
(intensidad del viento, lluvia, nieve, tormenta eléctrica, sismo,
sobrecargas en general)
•No utilizar o hacer mal uso de los Elementos de Protección
Personal
• No evaluar las condiciones de operación para la tarea
•Realizar actividades sin la autorización de la jefatura o
supervisión
•Utilizar como superficie de trabajo, últimos peldaños de la
escala y/o alejarse lateralmente del centro de esta, para
alcanzar un punto de trabajo
• No contar con aptitudes de salud para trabajos en altura

TRABAJOS EN ALTURA
Situaciones peligrosas.
• Superficies de trabajo inestables o irregulares.
• Falta de líneas de vida o puntos de anclaje.
• Equipos de protección personal dañados.
• Equipos de levante sin mantención preventiva .
(Alzahombre).
• Andamios fuera de norma.
• Procedimiento de trabajo incorrecto o inexistente.
• Superficies de trabajo irregulares y/o sin cumplimiento
de los estándares de seguridad (limpias, con rodapiés,
parejas, sobre plataformas firmes, horizontales, entre
otras).
• Falta de líneas de vida o puntos de anclaje.
• Equipos de protección en mal estado.
• Puntos de apoyo irregulares o insuficientes.

TRABAJOS EN ALTURA
Riesgos Asociados.
• Se reconocen dentro de todos los riesgos, 5 potencialmente posibles:
•Caídas de distinto nivel.
•Derrumbe de estructura.
•Golpes por caída de objetos.
•Atrapamiento.
•Contactos eléctricos.
•Caídas de mismo nivel, son producidas por no usar o usar mal el arnés de seguridad
y sus cabos de vida, además de condiciones propias del trabajo, como descuido,
desconcentración , superficie de trabajo inestable.
•Derrumbe de estructura, sucede cuando se produce un mal montaje de los
elementos estructurales y/o estos están en mal estado .
• Golpes por caídas de objetos, producidos por falta de técnicas de manejo de
herramientas, equipos y accesorios.
• Atrapamiento, asociado a espacios confinados de trabajo y falta de atención.
•Contactos eléctricos, suceden cuando las herramientas y equipos eléctricos no
presentan una mantención adecuada y ponen en contacto la energía eléctrica con el
mantenedor.

TRABAJOS EN ALTURA
Medidas de prevención.
• Caídas de distinto nivel.
• Estar atento a las condiciones del entorno.
• Usar arnés de seguridad y cabos de vida, manteniéndose enganchado mientras se
mantenga en altura.
• Derrumbe de estructuras.
•Mantener los equipos y elementos para trabajos en altura bajo estricto control
estructural y de funcionamiento.
• Supervisar el correcto montaje y funcionamiento de los equipos y elementos de
trabajo en altura.
• Golpes por caída de objetos.
• Utilizar técnicas de traslado y traspaso de herramientas, equipos y accesorios.
• Utilizar los Epp adecuados al trabajo a realizar.
• Estar atento a las condiciones del trabajo.
• Atrapamiento.
• Estar atento a las condiciones de trabajo.
• Respetar las distancias en los espacios confinados.
• Contactos eléctricos.
• Utilizar equipos eléctricos en buen estado y con cables bien recubiertos.

TRABAJOS EN ALTURA
Recomendaciones.

Imagen de apoyo
Trabajos en altura.

Correo:
HUGOGUZ13@hotmail.com
F I N

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