TIEMPO

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ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
ANEXO 1
MI PROYECTO DE VIDA
ÁMBITO
OBJETIVO
¿Qué deseo?
TIEMPO
¿En cuánto tiempo
lo lograré?
PERSONAL
ESCOLAR
FAMILIAR
LABORAL
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ESTRATEGIAS
¿Cómo le voy a
hacer?
APOYOS
EXTERNOS
¿En quién me puedo
apoyar para lograrlo?
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ANEXO 2
ACTITUDES POSITIVAS
MISERICORDIOSO
DECIDIDO
EXPRESIVO
TOLERANTE
ATENTO
SOLIDARIO
LUCHADOR
ENTUSIASTA
ORDENADO
JUSTO
LIBRE
EMPRENDEDOR
RESPONSABLE
HONESTO
INTELIGENTE
TRABAJADOR
CURIOSO
ESTAS SON MIS ACTITUDES:
COOPERADOR
SEGURO
REFLEXIVO
ESPONTANEO
ACOGEDOR
CÁLIDO
RESPETUOSO
GENEROSO
IDEALISTA
PERSEVERANTE
VALIENTE
LEAL
AMISTOSO
BONDADOSO
AGRADABLE
NOBLE
RECEPTIVO
ALEGRE
SENCILLO
OPTIMISTA
CONSTANTE
SENSIBLE
COMPRENSIVO
FUERTE
ESFORZADO
CREATIVO
OBSERVADOR
PROFUNDO
CARIÑOSO
SERVICIAL
CAPAZ
LIMPIO
CORTÉS
AGRADECIDO
ESTAS ACTITUDES DESEO DESARROLLAR:
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ANEXO 3
ORGANIZACIÓN PARA EL ESTUDIO
Los factores ambientales son aquellos elementos externos del medio ambiente que
inciden favorable o desfavorablemente en la calidad del estudio realizado por el alumno.
La organización para el estudio es la disposición ordenada de los elementos que
componen al acto de estudiar. Los elementos de la organización son: lugar, mente,
tiempo.
A) Organizar el lugar:
Se refiere a las condiciones físicas del espacio y al lugar de estudio. Se debe estar
libre de distractores, silencioso, solitario y bien iluminado, de temperatura agradable y
alejada de ruidos e interrupciones. La ventilación y renovación frecuente del aire del lugar
de trabajo favorecen la oxigenación del cerebro y aumentan la atención. Considerar una
mesa de trabajo con todo el material necesario a mano a fin de no dispersar energías.
B) Organizar la mente:
Significa tener una idea general, básica del tema para luego analizar y deducir a fondo
las partes que lo componen. Irse de lo general a lo particular. Los contenidos adquieren
significado cuando se descubre la relación entre todos ellos.
C) Organizar el tiempo:
Significa adaptarlo tanto al trabajo que se va a realizar como a las características
propias de cada persona. Saber analizar qué tipos de tareas pueden hacerse en el último
momento y cuáles hay qu4e realizar a lo largo del tiempo es un factor relevante en el
estudio, y por lo tanto, de un buen rendimiento académico. Facilita la concentración, al
crear el hábito de estudiar determinadas materias en un instante y lugar determinado y
permite aprovechar el tiempo libre para la recreación.
El tiempo que se necesita para cada asignatura no es igual, dependerá de la “aptitud”
para el ramo, su conocimiento previo, su interés y la dificultad de la materia misma.
En la planificación del tiempo se deberán considerar los periodos libres dedicados al
descanso, la diversión, y las obligaciones familiares y sociales impostergables. El tiempo
libre bien empleado permitirá desarrollar los talentos, el encuentro social y afectivo.
Ventajas de una adecuada planificación:
 Hace posible distribuir equilibradamente la jornada diaria o semanal, teniendo en
consideración las necesidades particulares de cada uno.
 Permite disponer de tiempo suficiente para completar todo el trabajo.
 Asegura un aprendizaje efectivo.
 Facilita la concentración.
 Permite sentirse seguro, obtener mayor confianza en sí mismo, superar el
nerviosismo causante de la desorganización y sobrecarga de trabajo.
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 Evita los sentimientos de culpa que resultan de no estudiar y permite disfrutar
ampliamente del resto de tiempo de ocio.
El éxito de la distribución del tiempo dependerá del cuidado con el que se planifique.
Debe hacerse de manera realista y objetiva, no idealizar planificando horarios con
ninguna posibilidad de cumplir. Considere: horario de clases, necesidades de preparación
para cada asignatura, periodos de descanso, horas de comida, sueño y especialmente los
límites de la habilidad y destreza para alcanzar el dominio de las materias de estudio.
ESTRATEGIAS PARA DESARROLLAR LOS FACTORES AMBIENTALES Y
ORGANIZACIÓN DEL ESTUDIO
1. Favorece la organización del lugar.
Es aconsejable disponer de un lugar determinado para estudiar, esto no quiere decir
que no se pueda estudiar en otro lugar y con otras condiciones. Es necesario tomar en
cuenta los factores externos que condicionan positivamente el estudio, tales como:
 Ordenar el lugar de trabajo, desechando lo que no es necesario para aprender. El
lugar deberá estar libre de distractores (TV, radio, fotos, personas, ruidos molestos).
 Tener a la mano todo el material necesario (lápices, cuadernos, libros, diccionario,
etc.).
 Temperatura adecuada. Ventilación adecuada.
 Buena iluminación.
 Actitud mental correcta: deseo de estudiar.
 No estudiar en cama acostado, la cama es un lugar asociado al descanso.
1.2. Posiciones adecuadas para el estudio.
 Columna vertebral recta. Cuerpo ocupando todo el espacio de la silla.
 Cabeza, ojos y oídos de frente al material de estudio o del trabajo escolar.
 Respirar lenta y profundamente.
 Concentrarse en el estado de relajación y descanso.
2. Estrategias para estimular la organización del pensamiento.
 Conoce la organización del texto: introducción, desarrollo, conclusiones.
 Clasifica la información a través de esquemas y resúmenes.
 Expresa en forma verbal lo aprendido.
 Escribe tu interpretación de lo que has estudiado.
3. Estrategias para la organización del tiempo
 Trabaja sistemáticamente para no verte abrumado por el exceso de trabajo a
última hora.
 Distribuye tu tiempo en función de las actividades a realizar.
 Programa las horas de estudio de acuerdo a las exigencias y dificultad de cada
materia.
 Planifica el tiempo libre para poder disfrutarlo después de que hayas cumplido tus
obligaciones.
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
Deja un tiempo para el repaso y la revisión de materias. Estudia todos los días una
misma cantidad de tiempo, sitúa las materias difíciles, para cuando estés más
descansado.
 Estudia cinco días a la semana, y deja el domingo para descansar.
 Empieza a estudiar por algo que te sea fácil o que te guste.
 Es mejor distribuir el tiempo entre varias actividades que dedicar todo el tiempo a
una sola. Te cansas menos y rindes más.
El aprendizaje se realiza por medio de principios y conductas bien definidas que
utilizadas adecuadamente otorgan un nuevo conocimiento o comportamiento de utilidad
para la vida.
Se puede llevar a cabo el trabajo escolar de tres formas:
-Eficaz: se realiza el estudio preocupándose de la calidad de los resultados.
-Eficiente: se hace con una metodología y una técnica adecuada para alcanzar la meta.
-Efectivo: si el resultado es eficaz y eficiente y se logra el objetivo principal.
-Excelente: Si nuestro estudio está comprometido con todo tu potencial y tu forma de ser.
La excelencia en el estudio se consigue realizando un trabajo bien hecho, con
metodología y técnicas adecuadas e imprimiéndole el sello personal en cuanto a valores,
principios, creencias, habilidades y talentos personales.
FUENTE:
García-Huidobro C., Gutiérrez M., Condemarín E. “A estudiar se aprende. Metodología de
estudio sesión por sesión”. Ed. Alfaomega, 4ª edición. México 2000.
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ANEXO 4.1
FUNDAMENTOSDE MOTORES
Mantenimiento del Motor CAT 2128
En las 3 cintas anteriores nosotros introducimos el motor de diesel Caterpillar 3406 donde
se dio una apreciación general de los sistemas del motor y se discutió el mantenimiento
diario PM1. Nosotros empezaremos esta cinta con el mantenimiento PM2. Es un curso
que también tiene el PM3En este punto nosotros hacemos periódicamente inspecciones
de PM1 y cambios, entonces se deberán hacer inspecciones cuidadosas en algunos
componentes críticos como el turbo cargador, compresor, amortiguador de vibración y
soportes del motor.
Sin embargo el sistema de enfriamiento es el enfoque en el desempeño del
sistema en este nivel. Una buena espera para empezar el proceso, está con las teorías de
una limpieza entera del motor. Esto hará que el trabajo sea más fácil una vez que se
realice, pero además las manchas donde el fluido esta goteando sirven para localizar
problemas potenciales. Nuestra inicio de la inspección es con el turbo cargador al ser
remover la parte entrada y descarga que separan el turbo que hace girar el compresor. Si
giran libremente sin tocarlo o cabecean, localice manchas brillantes en el turbo o
compresor, que quizá cabecean en el alojamiento y con más detenimiento busque
señales de gotas de aceite solidificadas el lado opuesto del compresor.
Una buen indicio de la condición del turbo cargador es el modo en que trabaja en
los cambios. Use indicador de carátula para medir las partes, cada uno no debe de ser
mayor 1 milésima de pulgada. Cuando usted haya hecho la inspección reemplace el
conducto y las abrazaderas pequeñas. Ahora use el torqui metro para ajustar el torque de
los tronillos en los nodos del motor, de acuerdo con las recomendaciones individuales de
manufactura del camión. También observe el amortiguador de vibración que esta en
frente de cambio del cigüeñal, hay 2 arrancadores que deben ser alineados. Uno en el
actuador y el otro en el propio anillo del amortiguador. Si los arrancadores están fuera de
alineación, significa que el anillo esta separando y que eventualmente causara vibración
excesiva que podría dañar el cambio en el cigüeñal, simplemente reemplace el
amortiguador de vibración, pero solo si la pérdida de la unidad es 55 libras se necesitar un
reajustar. El próximo paso es verificar el puerto de descarga para alinearse. Antes de
empezar cualquier trabajo se debe asegurar que el compresor de aire no este trabajando
en el camión por seguridad se debe cerrar y drenar el tanque del sistema. Ahora que se
tiene seguridad se puede quitar el descargador que se aloja en el compresor pero se debe
remover lentamente sólo por si acaso. Inspeccione el alojamiento del parte de descarga si
hay algo de carbono excesivo en el alojamiento del puerto de descarga y alimentador, en
la mayoría este se encuentra limpio, tenga presente que el carbono se forma del aceite
de lubricación que podría significar succión de aire sobre los cabezales que están
restringidos o hay un problema interno en el compresor como pobre enfriamiento o retorno
restringido de aceite, cual sea el problema el compresor tendría que ser reparado o
reemplazado. Ahora nosotros comenzaremos con una de los soportes para un mayor
reacondicionamiento en el sistema enfriamiento.
Nosotros limpiaremos el sistema cuidadosamente y reemplazaremos dos
componentes mayores: el regulador de temperatura de agua o termostato y la bomba de
agua. Si el motor está frio ábralo lentamente, entonces quite la tapa del radiador, abra el
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tapón del desagüe en el fondo de la bomba de agua, cerciórese que esté efectivamente
abierta la tapa y las válvulas de calentador de zapatas asegurarse que estas también se
drenen. Cuando el sistema se drene pruebe la tapa de presión, la tapa debe abrir cuando
la presión alcanza la presión que esta en la tapa de la válvula, si la tapa gotea o no abre
correctamente reemplácela. Cuando el sistema es drenado reemplace los conectores de
drenado y rellene de agua y limpiador para sistema de enfriamiento, tenga cuidado con el
limpiador deberá hacer una solución del 6-10%. Por ejemplo, la capacidad del sistema de
enfriamiento es de doce galones adicione un galón de limpiador y lo demás con el agua,
reemplace la tapa del radiador y sepárela del motor al menos una hora, y permita enfriar y
drenar al sistema, nuevamente con los tapones fuera haga fluir al sistema con agua a
presión hasta el agua salga clara, de nuevo verifique las regulaciones de descarga
locales. Entonces llene el motor de agua limpia y opere el motor durante 5 minutos, repita
el procedimiento de vaciando hasta que el agua drenada este clara.
El primer paso para reemplazar el regulador de temperatura de agua y el agua
bombea es quitar el regulador y soportes, luego quite el regulador de temperatura de agua
del alojamiento, esto es posible dependiendo de la forma del alojamiento, mientras suelte
las abrazaderas en el respirador y bebederos fuera quitando los tronillos de la tapa que
esta al lado del bloque, para que podamos conseguir retirar la bomba. Aquí nosotros
verificaremos el filtro del respirador de la bomba para asegurarse que este limpio. Ahora
quite los tronillos y cubra la parte de atrás de la bomba de agua y quite las 2 tronillos,
arrastrando el aceite de enfriamiento del codo de la bomba de agua, si el motor esta
equipado con una chaqueta de agua después del enfriador quite la tronillos en los codos y
desconéctela después del enfriador, quite sólo las tronillos largos que sostienen la bomba
de agua, no quite los tronillos cortos que sostienen la tapa de la bomba a la tapa del
sistema de tiempo. Si se desconoce cuantas veces la bomba de agua se a reemplazado,
usted puede repararla o reemplazarla con una bomba nueva, pero la estudie cuanto
cuesta dejarla allí o que generalmente se pueda usar para remanufacturarla en las
bombas caterpillar para intercambiarlas.
Ponga el termostato fuera del alojamiento si parece escamoso o en la parte de en
medio aparecen de depósitos simplemente reemplácelo. Si todavía parece bueno usted
puede probarlo según el estampado de temperatura que esta en el termostato si este no
se abre o se queda abierto esta dañado y su desempeño podría dar pobres resultados,
por qué no cambiarlo?, reemplácelo con una unidad nueva. Si usted reemplaza el
termostato o escoge todavía reutilizar el viejo usted necesitara reemplazar todo el sello de
la tapa, tenga cuidado para no dañar la superficie de alojamiento al quitar el todo el sello.
Cuando instale el sello nueva tenga cuidado de no dañar las superficies del sello de la
tapa e incluso tocarla con sus dedos, porque la grasa en sus dedos haría que el sello
pueda fallar. Use un desarmador y un martillo para instalar de nuevo la tapa y el sello del
termostato del lado del resorte en el alojamiento, asegúrese de que todo el anillo está
alrededor de la bomba de agua, regrésela al alojamiento y reemplace los tornillos de la
bomba, instale el nuevo empaque instalada en las juntas de los codo y los tornillos del
pausador de la bomba, ponga todo el anillo en la bomba e instale la tapa de la bomba en
la parte de atrás, ahora instale el termostato correctamente y cuidadosamente reemplace
el termostato en el alojamiento, reemplace la tapa, instale los tornillos que se quitaron
antes, el respirador, las abrazaderas y los otros componentes que fueron removidos. El
paso final es reemplazar el anticongelante, recuerde mezclar el anticongelante con el
agua antes de que usted lo agregue al sistema y no ponerlo más rápido de una velocidad
de 5 galones por minuto o usted creará aire en el bloque.
Arranque el motor con la tapa de presión fuera durante unos minutos y permita que
el termostato se abra. Esto ayudará asegúrese de que todos el aire está fuera del
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sistema; llene el sistema como de costumbre y simplemente debajo de la marca del
contenedor y ponga la tapa. Entonces observe el área alrededor de la bomba de agua
durante unos pocos minutos y asegúrese de que en su desempeño no gotee. Estos son
todos los riesgos a PM2.
Cuando se programa un mantenimiento interno PM3? Una vez que todo el PM1 y
mantenimiento de PM2s e hizo diariamente, es tiempo de proceder. Al originarse los
procedimientos del nivel de PM3 son principalmente la inspección o reconstrucción y
ajuste de componentes. Ésta es la parte de recomendaciones de mantenimiento
preventivo y reemplazando de partes antes fallar que Caterpillar brinda. El funcionamiento
y mantenimiento de varios componentes se enlista en el manual que deben
inspeccionarse se mantenerse en mantenimiento. La próxima etapa que nosotros
discutiremos es la reparación del motor, caterpillar recomienda que se repare según el
programa de dirección de mantenimientos que el vehículo este siguiendo sin problemas.
Si esta tentando a que no se repare el motor a tiempo, recuerde que todo se hace más
difícil para determinar cuando fallaran los componentes y esto es inevitable.
Menos costo en el desempeño, será esperar a que falle y el riesgo del
funcionamiento causan serios daños al motor, además seria conveniente a estar
disponible, fije el tiempo de reparación de tantos averías, obvias en el alojamiento, no se
programen por debajo del tiempo que establece para las fallas del motor y los casos que
requiera en el tiempo de reparación, estará abajo del tiempo necesario para reparar los
componentes que fallan, la línea del fondo es el costo de operación por la milla para un
camión que se le da mantenimiento y que se repara como es lo recomendado lo cual
costará menos, su distribuidor de caterpillar puede tener contacto con esa programación
para la reparacion o si usted prefiere realizar su propio servicio repárelos con los
paquetes que están que tiene su distribuidor. Este paquete incluye la combinación de
partes nuevas, reutilizadas y las partes remanufacturadas donde se dan las instrucciones
y pasos a seguir de cómo realizar la reparación para un mejor desempeño.
El material que nosotros cubrimos simplemente está en su manual de
funcionamiento y mantenimiento la revisión de este material y las secciones de esta cintas
debe hacerse veces como usted lo necesite para revisar los asuntos sobre los
componentes correspondientes, antes del que termine la cinta final de ésta serie le
permite ver un amplio panorama de que se requiere con más frecuencia hacer, además
del conductor y las personas que hacen el trabajo de mantenimiento preventivo tiene la
mayor influencia de que tan bien el motor de los camiones deben de desempeñarse
económicamente.
La reputación del motor 3406 de su durabilidad y confiabilidad, depende de qué
tan bien se le de mantenimiento al motor. Es simple si usted sigue las especificaciones de
los fluidos de caterpillar y el programa de mantenimiento preventivo como fuera como se
indica en el manual de mantenimiento y funcionamiento que el motor demanda se vera en
su satisfacción.
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ANEXO 4.2
SERVICIO Y FUNCIONALIAD DE UN TREN DE FUERZA.
El mayor reto que se enfrenta en maquinaria pesada es aprovechar al máximo la
potencia que produce un motor a diesel ya sea en las ruedas o cadenas de la máquina o
en sus sistemas hidráulicos.
Para enfrentar este reto que se convierte en objetivo se estableció en Caterpillar el
Sistema de Tren de Fuerza el cual es seccionado en varios sistemas para con el
perfeccionamiento de cada uno de ellos se alcance el objetivo que es evitar perdidas de
potencia.
Las pérdidas de potencia principales son: La generación de calor y el patinaje de
las ruedas o cadenas según sea el caso.
Se cuanta con los siguientes sistemas en un tren de fuerza: Convertidor de Par,
Engrane de Transferencia de Entrada, Transmisión, Engrane de Transferencia de Salida,
Ejes, Mandos Finales y Sistemas Hidráulicos (Hidráulico e Hidrostático).

Servicio y funcionalidad de un Convertidor de Par Simple.
El convertidor de par conecta al motor con la transmisión. Su objetivo es transferir la
fuerza hidráulicamente del volante del motor a la transmisión.
El convertidor utiliza aceite para generar la fuerza entre el motor y la transmisión. Cuando
una máquina está trabajando contra una carga, el convertidor puede multiplicar la fuerza
del motor hacia la transmisión.

Servicio y funcionalidad de un Convertidor de Par Unidireccional.
El convertidor de par de embrague unidireccional funciona de manera similar al
convertidor de par simple
El impelente, la turbina y el eje de salida cumplen las mismas funciones que un
convertidor convencional.
No obstante, el estator está montado en un embrague unidireccional, lo que permite que
el estator gire libremente cuando no es necesaria la multiplicación de par.
El embregue fija el estator en una dirección de rotación y le permite desplazarse a
rueda libre en la dirección opuesta.
Esto no es otra cosa que un trinquete grande.
Los componentes del embrague unidireccional son; leva, los rodillos, los resortes y la
maza.

Servicio y funcionalidad de un Convertidor de Par de Capacidad Variable.
El propósito del convertidor de par de capacidad variable es permitir que el operador
pueda limitar el incremento de fuerza en el convertidor de par para reducir el
deslizamiento de las ruedas y para desviar potencia hacia el sistema hidráulico.
Los componentes de la unidad son; el impelente interno, el impelente externo, el
embrague del impelente, la turbina y el estator.
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Aquí trataremos solamente acerca del impelente externo y del embrague del
impelente, debido a que el impelente interior, la turbina y el estator mantienen
esencialmente las mismas funciones que en el convertidor de par convencional estudiado
con anterioridad.

Servicio y funcionalidad de un Convertidor de Par de Embrague Del Impelente.
El Convertidor de Par de Embrague Del Impelente hace posible la variación del par de
salida del convertidor sobre una gama extensa.
Es similar al convertidor de par simple pero incluye una válvula solenoide de embrague y
un paquete de embrague de discos múltiples que está montado en el eje de entrada del
impelente.
La válvula solenoide del embrague del impelente es controlada por el Modulo de
Control electrónico (ECM) de la transmisión, se activa a través del pedal del freno
izquierdo.

Servicio y funcionalidad de un Convertidor de Par de Embrague de Traba.
El Convertidor de Par de Embrague de Traba proporciona transmisión directa entre el
motor y la transmisión.
Funciona de la misma manera que un convertidor simple cuando no está en la
modalidad de traba.
Los convertidores de par de embrague de traba pueden encontrarse en las
mototraillas de ruedas, cargadores de ruedas grandes, camiones de obra y camiones
articulados.
El embrague de traba se engancha automáticamente cada vez que las condiciones de
funcionamiento de la máquina exija transmisión mecánica.

Servicio y funcionalidad de un Convertidor de Par Divisor de Par.
EL Convertidor de Par Divisor de Par es un convertidor de par simple con engranajes
planetarios integrados en su parte frontal.
Está configuración permite una división variable del par del motor entre el juego de
engranajes planetarios y el convertidor de par.
Esta división puede ser tan alta como 70/30, en dependencia de la carga de la
máquina.
Las salidas de juego de engranajes planetarios y del convertidor de par están
conectadas al eje de salida del divisor de par.
El convertidor de par está unido al volante del motor.
Durante el funcionamiento el convertidor de par y el juego de engranaje planetario
trabajan juntos para proporcionar la división mas eficiente de par en el motor.
El convertidor de par proporciona multiplicación de par para las cargas pesadas
mientras el juego de engranajes planetarios proporciona cerca del 30% de la transmisión
mecánica en situaciones de carga ligera.

Servicio y funcionalidad de una Prueba de Calado de un Convertidor de par.
El calado del convertidor de par se produce cuando la velocidad de salida es cero.
La prueba de de calado del convertidor de par se realiza mientras el motor funciona a
aceleración máxima.
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Esta prueba dará una indicación del desempeño del motor y del tren de mando
basándose en la velocidad del motor.
Una velocidad mayor o menor que la especificada es una indicación de que hay
problemas en el motor o en el tren de mando.
Una velocidad de calado del convertidor de par baja es por lo general una
indicación de un problema en el desempeño del motor.
Una velocidad de calado del convertidor de par alta es por lo general una indicación
de un problema en el tren de mando.

Servicio y funcionalidad de una Servo Transmisión Planetaria.
En la servotransmisión planetaria hay un juego (dos) de engranajes planetarios para
cada velocidad de la transmisión.
Cuenta además con un juego (dos) de engranajes planetarios para el avance y
retroceso.

Servicio y funcionalidad de una Servo Transmisión de Contra Ejes.
Las servotransmisiones de contraejes se diferencian de las transmisiones planetarias
en que las servotransmisiones de contraejes utilizan engranajes rectos de engrane
constante.
La transmisión no tiene collares deslizantes.
Los cambios de velocidad y direcciones se logran enganchando hidráulicamente
varios conjuntos de engranes.

Servicio y funcionalidad de una Válvula de Control Hidráulico de Servo
Transmisión Planetaria.
La válvula diferencial de presión controla la presión del embrague direccional (P2).
Esta válvula hace que se establezca una diferencia de presión entre la presión del
embrague de velocidad y la presión del embrague direccional.
Esta diferencia en presión asegura el accionamiento del embrague de velocidad
antes que el accionamiento del embrague direccional.
Normalmente está diferencia de presión es de 55 psi.
La válvula de presión diferencial también evita el movimiento de la máquina si se
arranca cargada.

Servicio y funcionalidad de un Embrague de Transmisión.
Los embragues de la transmisión son discos y se encuentran en cajas separadas.
Cada embrague tiene un numero de discos y platos.
Los dientes interiores de los discos se engranan con los dientes externos de la
corona.
Muescas en el diámetro exterior de los platos se enganchan con pasadores en la
caja del embrague.
Los pasadores impiden que los platos giren.

Servicio y funcionalidad de una Válvula de Control.
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El cuerpo de la válvula de control alberga solenoides accionados eléctricamente que
dirigen el flujo de aceite a los carretes selectores direccionales y de velocidad.
Se aplica a los portaherramientas integrales y pequeños cargadores de ruedas.

Servicio y funcionalidad de una Servo Transmisión de Modulación de Embrague
Individual.
La servotransmisión d modulación individual del embrague (ICM) es una
servotransmisión planetaria.
La diferencia se encuentra en la válvula de control.
Cada embrague es mdulado y baja individualmente para proporcionar cambios más
suaves bajo carga.
Los cambios de velocidad y direccionales se efectúan por válvulas de control
individuales que enganchan hidráulicamente varios conjuntos de embragues.

Servicio y funcionalidad de un Engrane de Transferencia.
Algunas máquinas Cat tienen una o más cajas de engranajes de transferencia, que
conectan varias unidades de transmisión de potencia, cambian la dirección y la velocidad
del flujo de potencia o cambian el eje del flujo de potencia.
Pueden usarse para conectar el motor al eje impulsor de entrada de la transmisión o al eje
de salida de la transmisión.
A la caja del engranaje de transferencia también se le conoce como “caja de
cambio” porque a menudo baja (cambia) el eje de potencia de una elevación a otra.
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ANEXO 4.3
SEGURDAD INDUSTRIAL
RESGUARDOS DE LAS MAQUINAS.
Los resguardos buscan la seguridad del trabajador a la maquina. Tratando de que
esta no se vuelva una molestia, si no que sea elaborada para prevenir accidentes y que
sea eficiente para el trabajo.
Se acostumbra clasificar la maquinaria en varias categorías, a saber. Motores,
transmisiones, máquinas-herramientas, etc., dentro de cada una de las cuales existe una
enorme diversidad. Y como además los riesgos varían con el tipo de maquina, la función
que cumple y la forma de su movimiento mecánico, es imposible considerar aquí en
detalle la protección de la maquinaria. En los países muy industrializados, los accidentes
con máquinas son responsables de más del 30% de los casos de incapacidad
permanente parcial y de un 9% de los casos de incapacidad permanente total y de las
muertes.
La practica de instalar resguardos en las máquinas fue difundiéndose
gradualmente, pero estos a menudo no eran satisfactorios por un motivo u otro (no
merecían confianza, obstaculizaban el trabajo , requería una atención excesiva, etc.,). De
modo que a menudo se retiraban los resguardos y el trabajo se efectuaba con máquinas
no protegidas.
El resultado fue que se quitaban los resguardos, se volvían a colocar cuando venía
un inspector y se retiraban nuevamente en cuanto este salía de la fabrica. Para promover
la protección contra los riesgos de la maquinaria, algunos países han establecido comités
encargados de estudiar medios de resguardar distintos tipos de maquinas. Estos comités
a menudo están compuestos por representantes de la inspección del trabajo, de los
seguros sociales, de los fabricantes de máquinas, de compradores de estas y de los
trabajadores.
Los fabricantes de equipo de seguridad deben someter sus dispositivos a un
comité que, si los considera eficaces, certifica que responden a los principios generales
que rigen el resguardo de la máquina de que se trate. Una vez recibido ese certificado, el
dispositivo de protección puede venderse y utilizarse.
El propósito de la protección de la maquinaria es impedir que una parte cualquiera
del cuerpo de un trabajador entre el contacto con una parte en movimiento peligrosa de
una máquina. Así, una máquina puede diseñarse y construirse en forma tal que todas sus
partes peligrosas estén encerradas o cubiertas. Otra posibilidad es automatizar totalmente
operaciones peligrosas. Asimismo se pueden incorporar a la maquinaria resguardos y
otros dispositivos de protección. Pero sea cual sea el método utilizado, una protección
eficaz es aquella que permite al trabajador utilizar la máquina con comodidad y sin riesgos
ni temor a sufrir lesiones. Los requisitos que deben tener los resguardos de máquinas se
analizan seguidamente sobre la base de las disposiciones pertinentes del reglamento-tipo
de seguridad en los establecimiento industriales, preparado por una conferencia técnica
tripartita organizada por la OIT en Ginebra en 1948, para guía de los gobiernos y de la
industria, a fin de que se sirviesen del como mejor lo entendieran las preparaciones de
sus normas y reglas de seguridad. Su regla 82 dice así:
Los resguardos debieran ser diseñados, construidos y usados de tal manera que
ellos:
Los resguardos deben suministrar una protección positiva. Esto significa, por
ejemplo, que si el resguardo deja de funcionar por cualquier motivo, la maquina debe
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detenerse automáticamente o que debe impedirse el acceso a la zona de peligro.
Protección positiva es la que impide realmente al trabajador hacer contacto con las partes
peligrosas de la máquina. Esta solución se ilustra en la figura.
Prensa motriz con un resguardo que proporciona una protección eficaz. Un
mecanismo impide que la matriz caiga en tanto no se haya cerrado el resguardo.
Los resguardos deben prevenir todo acceso a la zona de peligro durante las
operaciones. No es suficiente que el resguardo de una señal de alarma cuando cualquier
parte del cuerpo del operador corra el riesgo de penetrar a la zona de peligro, por
ejemplo, mediante un timbre o una señal luminosa, sino que todo acceso a la zona de
peligro debe ser efectivamente impedido tal como se ve en la figura.
Ejemplo de un resguardo que cierra de
manera efectiva al acceso a la zona peligrosa. Resulta
físicamente imposible que las manos del trabajador pueda
ser apresadas por los rodillos.
Los resguardos no deben ocasionar molestias ni inconvenientes al operador.
Como ya se ha mencionado, el trabajador descarta los resguardos que le causan
molestias y que le resultan incómodos, y entonces estos pierden su eficacia. Un
dispositivo que combina la seguridad con la comodidad en el trabajo puede verse en la
figura.
Escariador protegido por una pantalla de plexiglás que no
obstruye la visión del trabajador.
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Los resguardos no deben estorbar innecesariamente las tareas. Por este motivo, el
empleo de resguardos tales como sistemas de mando a dos mandos en las prensas para
metales o los llamados capuchones “automáticos” para sierras circulares debe evitarse si
existen otros sistemas que proporcionan mejor protección y no estorban al trabajador. Sin
embargo, cuando sea imposible encontrar un resguardo que no estorbe, la seguridad
debe permanecer sobre las consideraciones de orden económico, y se ha de preferir una
protección imperfecta al trabajar con una máquina no protegida.
Los resguardos deben funcionar automáticamente o con el mínimo esfuerzo. Un
ejemplo de resguardo de acción automática es el capuchón para el rodillo cortador de la
cizalladora textil.
Este capuchón esta conectado con el mecanismo de arranque, de tal manera que
el capuchón no puede abrirse mientras este en función la máquina, y recíprocamente,
esta no puede arrancar mientras el capuchón este abierto.
Un tipo de capuchón para las cepilladoras de madera que se utiliza desde hace años
consiste en una pantalla que se desplaza sobre el árbol de la máquina y puede girar sobre
su eje vertical colocado al costado de la máquina. El resguardo se abre al contacto con la
madera colocada sobre la mesa del trabajo de la maquina y se cierra cuando la madera
ha rebasado el árbol de la maquina. Estos resguardos son llamados a veces
“automáticos”, pero no pueden decirse que funcionan automáticamente. No son nada,
satisfactorios por que también se abren cuando una mano accidentalmente toca la
pantalla, dejándola expuesta en el momento que mas protección necesita. Semejantes
resguardos no funcionan automáticamente en el momento critico.
Un tipo especial de resguardo automático es el eléctrico, accionado por células
fotoeléctricas. En este sistema, rayos paralelos de luz son proyectados frente a la zona de
peligro de una máquina. Si algo impide el paso de esa luz, la máquina se detiene o no
puede ser puesta en marcha. En general, estos sistemas son de alta sensibilidad. Y la
ausencia de resguardos desmontables frente al trabajador también es una ventaja, si bien
ha de procurarse que el rayo de luz sea suficientemente ancho y este colocado en tal
forma que impida todo acceso a la zona de peligro durante el funcionamiento de la
máquina.
Los resguardos deben ser apropiados para el trabajo y la maquina. Muy a menudo
se han construido resguardos que, si bien proporcionan una protección efectiva, son
completamente inadecuados para el trabajo y, por consiguiente, no se utilizan.
Ejemplo una fábrica de máquinas de coser ideó un resguardo para no pincharse
los dedos con la aguja. La zona de peligro quedo perfectamente protegida por el
resguardo, pero resulta difícil enhebrar la aguja e imposible vigilar el trabajo porque la
operadora ya no podía ver que sucedía debajo de la aguja. Mas tarde fue remplazado por
otro que, además de proporcionar protección adecuada, permitía enhebrar la aguja y
vigilar fácilmente el trabajo.
Los resguardos deben constituir preferiblemente parte integrante de la
maquina. Se obtienen comúnmente resultados muy superiores cuando el resguardo forma
parte del diseño de la maquina que cuando se monta ulteriormente.
Ejemplo. Las pequeñas picaduras de carne, manuales o eléctricas, utilizadas en
las fábricas y en los hogares tienen un punto peligroso capaz de pillar un dedo entre la
cuchilla helicoidal montada sobre el eje de la maquina y el armazón, cerca de la boca de
alimentación. Los diversos resguardos para eliminar este riesgo a menudo eran molestos
para el personal tanto durante el trabajo normal como al limpiar la máquina. Se ha ideado
ahora una construcción segura que básicamente consiste en una boca de alimentación
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ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
larga y estrella que impide llegar con los dedos hasta el punto peligroso y permite trabajar
normalmente y limpiar el artefacto sin dificultades.
Figura de un tipo de resguardo no desmontable.
Los resguardos deben permitir el aceitado, la inspección , el ajuste y
la
reparación de la máquina. Cuando ello es imposible, el resguardo debe desmontarse para
cada una de estas operaciones, y con frecuencia no vuelve a colocarse, con el resultado
de que, cuando se la utiliza la próxima vez, la máquina no esta protegida. Se ha
tropezado con estas dificultades sobre todo con los resguardos para el equipo de
transmisión de fuerza motriz. Como esta figura no desmontable, la cual permite el
aceitado.
Los resguardos deben poder utilizarse por largo tiempo con un mínimo de
conservación y resistir el uso y los golpes normales. Parecería innecesario recalcarlo, ya
que todos los resguardos deben de reunir estos requisitos. Sin embargo, muchos son
construidos con materiales poco resistentes, talvez por considerarse suficiente algún
dispositivo improvisado o porque talvez no se prevén debidamente el uso y desgaste
normales. Las pantallas móviles de la prensa para metales a menudo han fallado por
haberse olvidado al proyectarlas que deban abrirse y cerrarse 800 veces por día. El
diseño de un resguardo requiere la misma precisión que el diseño de una máquina; de lo
contrario, no pueden esperarse resultados satisfactorios.
Los resguardos deben ser duraderos y resistentes al fuego y a la corrosión. A este
respecto hay que poner especial cuidado al elegir el material para su construcción. Si un
resguardo dura poco, pronto debe ser remplazado, y la experiencia enseña que en esos
casos la substitución no siempre se hace a tiempo, con el resultado de que la máquina se
utiliza sin protección. Siempre deben recomendarse materiales incombustibles, y se
precisan materiales resistentes a la corrosión cuando el resguardo entra en contacto con
productos químicos o es utilizado en lugares muy húmedos.
Los resguardos no deben constituir un riesgo en sí (sin astillas, esquinas afiladas,
bordes ásperos ni otras fuentes de accidentes). No debe existir riesgo alguno de que los
dedos del trabajador sean atrapados entre el resguardos en movimiento en partes de la
maquina también en movimiento y partes fijas de la maquina.
Los resguardos deben proteger no solamente contra aquellos peligros que puedan
normalmente esperarse, sino igualmente contra todas las contingencias inherentes del
trabajo. Con frecuencia se considera que una máquina esta bien resguardada cuando no
ofrece mayores riesgos en condiciones normales del trabajo. La experiencia enseña que
ello no es suficiente para prevenir los riesgos.
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ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
ANEXO 5
MÁQUINA Y HERRAMIENTAS
En cuanto a máquinas herramienta puede haber un gran diversidad, pero para el
propósito de este manual se describirán únicamente las maquinas herramienta de uso
común en la mayoría de las empresas industriales: Tornos, Fresadoras, Taladros y
cepillos.
Tornos
Características y tipos
Todos los tornos desprenden viruta de piezas que giran sobre su eje de rotación, por lo
que su trabajo se distinguirá por que la superficie generada será circular, teniendo como
centro su eje de rotación.
En el torno de manera regular se pueden realizar trabajos de desbastado o acabado de
las siguientes superficies:




Cilíndricas (exteriores e interiores)
Cónicas (exteriores e interiores)
Curvas o semiesféricas
Irregulares (pero de acuerdo a un centro de rotación)
Se pueden realizar trabajos especiales como:






Tallado de roscas
Realización de barrenos
Realización de escariado
Moletiado de superficies
Corte o tronzado
Careado
Las principales características de los tornos son las siguientes:
Característica
Descripción
Potencia
Representada por la capacidad del motor en HP.
Distancia entre puntos
Es la longitud que existe entre el husillo principal y la máxima distancia al cabezal móvil.
Peso neto
Peso de toda la máquina
Volteo sobre la bancada
Es el máximo diámetro que una pieza puede tener. Se considera como el doble de la
distancia que existe entre el centro del husillo principal y la bancada. (radio máximo de
trabajo de una pieza)
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ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
Volteo sobre el escote
Distancia del centro del husillo a la parte baja de la bancada, no siempre se especifica
porque depende si la bancada se puede desarmar.
Volteo sobre el carro
Distancia del centro del husillo al carro porta herramientas.
Paso de la barra
Diámetro máximo de una barra de trabajo que puede pasar por el husillo principal.
Número de velocidades
Cantidad de velocidades regulares que se pueden obtener con la caja de velocidades.
Rango
RPM
de
velocidades
en El número de revoluciones menor y mayor que se pueden logras con la transmisión del
torno.
Las partes y componentes de un torno convencional horizontal son:
Tablero de
Energizado
Plato o
Chuck
Del torno, bomba
de lubricación
Torreta
Ban
cad
a
(Portaherra
mientas)
Contra
punto
y luces
Caj
a
Volante para
No
rto
n
Movimiento del
carro
auxiliar
Volante
para
Movimiento del
Barratransversal
para
carro
roscar
Palanca
para
Barra deaccionami
avance ento del
Volante para
movimiento
Palancas
para
selección
Es
cot
e
Del carro
longitudinal
de pasos y
avances
Palanca
para
Palanca
para
Avances
automáticos
Activar
la barra
automáti giro del
co
chuck
Los tornos se pueden clasificar
de diferentes
maneras:
de los
de
carros
Clasificación
roscar
Nombre
Características
Vertical
Por su movimiento principal
El eje Z del torno es vertical, por lo regular se utilizan
para el trabajo en piezas de gran peso.
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ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
Son los tronos más conocidos y utilizados, el eje Z del
torno es horizontal y puede haber de varios tamaños.
Horizontal
Torno de semiproducción o
copiadores
Tornos de semiproducción
Son tornos de taller con un aditamento copiador o un
sistema de lectura digital que permite copiar piezas
que serían muy difíciles de hacer sin un patrón
(ejemplo los cerrajeros).
Son tornos que se utilizan cuando se deben producir
una gran cantidad de piezas iguales, tienen un solo
husillo y varias herramientas, pueden tener hasta 20
diferentes herramientas las que pueden actuar una por
una o varias al mismo tiempo.
Torno revolver o de torreta
Torno automático
de un solo husillo
Produce en serie y de manera automática, se utilizan
para la producción en masa de piezas que requieren
de refrentado, cilindrado y barrenado, pueden trabajar
dos o más herramientas al mismo tiempo y se
controlan por medio de sistemas de lectura digital.
Tornos para producción en serie
Equipos que se controlan por medio de cintas
magnéticas o consolas de computadora. Pueden
tornear ejes de casi cualquier tamaño y forma, hacen
trabajos con varias herramientas al mismo tiempo,
existen tornos CN que pueden tener una torre revolver
con 60 herramientas.
Tornos de control numérico
Para mayor información se recomienda la consulta en:
http://www.colum.mindspring.com/
www.maquinariadsw.com
Fresadora
Es una de las máquinas herramienta más versátiles y útiles en los sistemas de
manufactura. Las fresas son máquinas de gran precisión, se utilizan para la realización de
desbastes, afinados y súper acabados.
De entre sus características se destaca que su movimiento principal lo tiene la
herramienta y que la mesa de trabajo proporciona el avance y algunas veces la
profundidad de los cortes.
Los trabajos que se pueden realizar por una fresadora son diversos; por ejemplo
se pueden fabricar los dientes de un engrane, un cordón en una placa, un cuñero o
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ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
formas determinadas sobre una superficie tales como: Planicidades, helicoides,
desbastes, ranuras, barrenos, y en general, una gran variedad de formas geométricas.
Clasificación de las máquinas fresadoras
Clasificación
Máquina
Características
La fresa se coloca sobre un eje horizontal,
que se ubica en el husillo principal. Realiza
trabajos de desbaste o acabado en línea
recta, generando listones o escalones. La
herramienta trabaja con su periferia como
se muestra en los dibujos.
Fresadora horizontal
La fresa se coloca en un husillo vertical,
éste al girar produce el movimiento
principal. La herramienta trabaja con su
periferia y con la parte frontal como se
muestra en los dibujos.
FRESADORAS
CONVENCIONALES
Fresadora vertical
Fresadora
Universal
Es la combinación de una fresa horizontal y
una vertical. Tiene un brazo que puede
utilizarse para ubicar fresas en un eje
horizontales y un cabezal que permite las
fresas verticales.
Diseñada particularmente para generar
altos niveles de producción de forma
automatizada.
FRESADORAS DE
CONTROL NUMERICO
Fresadora CNC
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ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
Como se menciona en el cuadro anterior y se observa en las ilustraciones
correspondientes, los cortadores de las fresas pueden trabajar con su superficie periférica
o con su superficie frontal. En el primer caso el trabajo puede ser en paralelo o en contra
dirección, lo anterior se muestra en las siguientes ilustraciones. Con el trabajo en contra
dirección la pieza tiende a levantarse, por lo que hay que fijar fuertemente a la misma con
una prensa. Cuando el trabajo es en paralelo la fresa golpea cada vez que los dientes de
la herramienta se entierran en la pieza.
Durante cada revolución los dientes de la las fresas sólo trabajan una parte de la
revolución, el resto del tiempo giran en vacío, lo que baja la temperatura de la
herramienta.
Fresado cilíndrico
Fresado frontal
Fresado en paralelo
Fresado en contra dirección
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ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
Partes y componentes de una Fresadora Universal convencional
Soporte del
Carnero
Cabezal
Cabezal
Husillo
Contrapunto
Volante para
Mesa
Movimiento manual
(Movimiento en eje X)
Palanca para
en eje X
Movimiento manual
Palanca paraEn eje X
Movimiento
Palancas de velocidades
En eje Z
De giro y avances
Palanca para
Arranque-Paro
Palancas para
Movimiento manual
De la máquina
Movimientos
En eje Y
automáticos
En ejes Y y Z
Taladros
Los taladros son esenciales en todo tipo de taller, y dependiendo del tipo, se
pueden realizar una variedad de operaciones tales como: Barrenado, rimado, roscado,
avellanado, cajas de alojamiento y en algunas ocasiones, operaciones de fresado.
Generalmente a los taladros se les asocia con la maquina herramienta destinada a
la realización de perforaciones o barrenos sobre los materiales, pero como ya se
mencionó, se pueden realizar múltiples operaciones.
Clasificación de los taladros
Clasificación
Máquina
Características
Generalmente es utilizado para la
perforación o barrenado de piezas de
manera manual, tanto en la industria como
en el hogar.
Manual
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TALLER
ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
Se utiliza en talleres para la perforación de
piezas de pequeñas dimensiones y como
su nombre lo dice, esta montado sobre una
mesa o banco ya que dimensionalmente es
pequeño.
TALADROS
CONVENCIONALES
Taladro de banco
Variación de las velocidades de giro del
husillo, mesa de soporte para piezas
pequeñas, base para sujeción de piezas
volumninosas, mesa ajustable a la altura
deseada, sujeción de herramientas de
espiga recta
Taladro de columna o pedestal
Similar al taladro de columna, pero con el
movimiento de la mesa en los ejes X y Z.
Los hay con movimientos puramente
manual o automático, además del sistema
de lubricación adicional.
Taladro fresador
Especial para el taladrado de piezas
robustas ya que el husillo puede moverse
en forma radial. El avance de la
penetración de la herramienta puede ser
automático o manual y es ideal para la
sujeción de herramientas de espiga cónica.
Taladro radial
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TALLER
ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
Ideal para la sujeción de varias
herramientas y en un arreglo especial se
puede realizar la perforación múltiple a la
vez.
Taladro de husillos múltiples
Ideal para las perforaciones de piezas de
manera automática y con un alto nivel de
producción.
TALADROS DE CONTROL
NUMÉRICO
Taladro CNC
Partes componentes de un taladro de columna convencional.
Motor
eléctrico
Arranque
.-Paro
De Hus
la
máquina
illo
Caja de
engranajes
Palancas para
selección
De velocidad
Volante
del
husillopara
El movimiento
Columna o
del cañón
pedestal
Palanca
Bomba de
lubricación
Para
movimiento
M
es de
a
La mesa (EJE
Y)
B
as
e
Cepillo de codo
Inicialmente esta maquina herramienta fue diseñada para la fabricación de guías
de maquinaria industrial y al paso del tiempo se le utilizó como una maquina para la
fabricación de cuñeros y planicidad de piezas.
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TALLER
ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
Actualmente ya son pocos los cepillos de codo que quedan en las industrias, ya
que con la aparición de la fresadora, su trabajo u uso se ha ido extinguiendo.
Entre las operaciones que se pueden realizar en el cepillo de codo están: Cuñeros,
guías cola de milano, guías cuadradas, cuñas especiales, planicidades, guías especiales
y cepillado de piezas en general.
En cuanto a su clasificación es única, ya que solamente cambia la manera en que
se presentan los avances automáticos y la mesa.
En cuanto a la mesa, existe un cepillo llamado de puente y que es de uso
exclusivo para la fabricación de bancadas y guías de maquinaria.
Cepillo de mesa
Cepillo de codo
Partes y componentes de un cepillo de codo
Manivela
Para alimentación
Carn
ero
De corte de la
herramienta
Palancas
para
ajustar la
carrera del
Palancas
carnero
para
Portaherramient
a
regular
Palanca
para
la
selección del
velocida
d de
movimiento
Volante
automático
carnero
para
M
es
a
de la mesa
regular
la
carrera
de
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la
herramie
nta
TALLER
ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
Tipos de herramientas de uso común en las maquinas herramienta
Herramientas de corte
Maquina herramienta donde se utilizan
Brocas
Taladros en general, tornos y fresadoras verticales
Avellanadores
Taladros en general, fresadoras verticales
End-Mill y Bold-Mill
Fresadoras Verticales y Universales, taladro fresador
Fresadoras y cortadores de forma
Fresadoras Universales y Horizontales
Rimas
Taladros de columna, taladro radial, torno,
Pastillas de carburo de tungsteno y/o con
recubrimiento de titanio
Tornos
Buriles
Torno y cepillos de codo
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ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
ANEXO 5.1
FUNDAMENTOS DE HIDRÁULICA
Introducción
El método más común para transportar fluidos de un punto a otro es impulsarlo a
través de un sistema de tuberías. Las tuberías de sección circular son las más frecuentes,
ya que esta forma ofrece no sólo mayor resistencia estructural sino también mayor
sección transversal para el mismo perímetro exterior que cualquier otra forma.
A menos que se indique específicamente, la palabra “tubería” en este estudio se
refiere siempre a un conducto cerrado de sección circular y diámetro interior constante.
Muy pocos problemas especiales de mecánica de fluidos, como es el caso del flujo en
régimen laminar por tuberías, pueden ser resueltos por métodos matemáticos
convencionales; todos los demás problemas necesitan métodos de resolución basados en
coeficientes determinados experimentalmente. Muchas fórmulas empíricas han sido
propuestas como soluciones a diferentes problemas de flujo de fluidos por tuberías, pero
son muy limitadas y pueden aplicarse sólo cuando las condiciones del problema se
aproximan a las condiciones de los experimentos de los cuales derivan las fórmulas.
Debido a la gran variedad de fluidos que se utilizan en los procesos industriales
modernos, una ecuación que pueda ser usada para cualquier fluido ofrece ventajas
obvias.
Una ecuación de este tipo es la fórmula de Darcy,* que puede ser deducida por
análisis dimensional; sin embargo, una de las variables en la fórmula, el coeficiente de
fricción, debe ser determinado experimentalmente. Esta fórmula tiene una extensa
aplicación en el campo de la mecánica de fluidos y se utiliza mucho en este estudio.
*La fórmula de Darcy se conoce también como la fórmula Weisbach o la fórmula
de Darcy-Weisbach; también como la fórmula de Fanning, modificada algunas veces de
manera que el coeficiente de fricción sea un cuarto del coeficiente de fricción de la de
Darcy.
Propiedades físicas de los fluidos
La solución de cualquier problema de flujo de fluidos requiere un conocimiento
previo de las propiedades físicas del fluido en cuestión. Valores exactos de las
propiedades de los fluidos que afectan a su flujo, principalmente la viscosidad y el peso
específico, han sido establecidos por muchas autoridades en la materia para todos los
fluidos utilizados normalmente y muchos de estos datos se encuentran en las tablas y
cuadros del Apéndice A.
Viscosidad: La viscosidad expresa la facilidad que tiene un fluido para fluir cuando se le
aplica una fuerza externa. El coeficiente de viscosidad absoluta, o simplemente la
viscosidad absoluta de un fluido, es una medida de su resistencia al deslizamiento o a
sufrir deformaciones internas. La melaza es un fluido muy viscoso en comparación con el
agua; a su vez, los gases son menos viscosos en comparación con el agua. Se puede
predecir la viscosidad de la mayor parte de los fluidos; en algunos la viscosidad depende
del trabajo que se haya realizado sobre ellos. La tinta de imprenta, las papillas de pulpa
de madera y la salsa de tomate, son ejemplos de fluidos que tienen propiedades
tixotrópicas de viscosidad.
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TALLER
ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
Existe gran confusión respecto a las unidades que se utilizan para expresar la
viscosidad; de ahí la importancia de utilizar las unidades adecuadas cuando se sustituyen
los valores de la viscosidad en las fórmulas.
Viscosidad absoluta o dinámica: La unidad de viscosidad dinámica en el sistema
internacional (SI) es el pascal segundo (Pa s) o también newton segundo por metro
cuadrado (N s/m2), o sea kilogramo por metro segundo (kg/ms). Esta unidad se conoce
también con el nombre de poiseuille (Pl) en Francia, pero debe tenerse en cuenta que no
es la misma que el poise (P) descrita a continuación.
El poise es la unidad correspondiente en el sistema CGS de unidades y tiene
dimensiones de dina segundo por centímetro cuadrado o de gramos por centímetro
segundo. El submúltiplo centipoise (cP), 10m2 poises, es la unidad más utilizada para
expresar la viscosidad dinámica y esta situación parece que va a continuar durante algún
tiempo. Por esta razón, y ya que la mayor parte de los manuales y tablas siguen el mismo
principio, toda la información sobre viscosidad en este texto se expresa en centipoises. La
relación entre el Pascal segundo y el centipoise es:
1Pas = 1 Ns/m‟ = 1 kg/(m s) = 10) cP
1 cP = lo-” Pa s
En este libro, el símbolo p se utiliza para viscosidades medidas en centipoises y el
cc‟ para viscosidades medidas en Pascal segundos. La viscosidad del agua a 20°C es
muy cercana a un centipoise* 0 0.001 Pascal segundos.
Viscosidad cinemática: Es el cociente entre la viscosidad dinámica y la densidad. En el
sistema internacional (SI) la unidad de viscosidad cinemática es el metro cuadrado por
segundo (m2/s). La unidad CGS correspondiente es el stoke (St), con dimensiones de
centímetro cuadrado por segundo y el centistoke (cSt), lOe2 stokes, que es el submúltiplo
más utilizado.
1 m2/s = lo6 cSt
1 cSt = 1O-6 mZ/s
v (Centistokes) = ‟ (centipoise)
p (gramos / cm3)
Los factores para la conversión entre las unidades del SI y las del CGS descritas
antes, así como los de conversión a medidas inglesas para viscosidades dinámicas y
cinemáticas, pueden verse en el Apéndice B.
La medida de la viscosidad absoluta de los fluidos (especialmente de gases y
vapores) requiere de instrumental adecuado y de una considerable habilidad
experimental.
Por otro lado, se puede utilizar un instrumento muy simple, como es un
viscosímetro de tubo, para medir la viscosidad cinemática de los aceites y otros líquidos
viscosos. Con este tipo de instrumentos se determina el tiempo que necesita un volumen
pequeño de líquido para fluir por un orificio y la medida de la viscosidad cinemática se
expresa en términos de segundos.
*En realidad la viscosidad del agua a 2OT ( 68‟Fj es 1.002 centipoise
(“Hundbook of Chemistry and Physics”, 54‟ edición, 1973).
Propiedades físicas de los fluidos (continuación)
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TALLER
ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
Se usan varios tipos de viscosímetros de tubo, con escalas empíricas tales como
Saybolt Universal, Saybolt Furo1 (para líquidos muy viscosos), Red- wood No. 1 y No. 2 y
Engler .
En el Apéndice B se incluye información sobre la relación entre estas viscosidades
empíricas y las viscosidades dinámicas y cinemáticas en unidades absolutas. El cuadro
normalizado por ASTM de temperatura-viscosidad para productos líquidos de petróleo,
reproducido en la página B-8, se usa para determinar la viscosidad Saybolt Universal de
un producto de petróleo, a cualquier temperatura, cuando se conocen las viscosidades a
dos temperaturas diferentes. Las viscosidades de algunos de los fluidos más comunes
aparecen en las páginas A-2 a A-8. Se observa que al aumentar la temperatura, la
viscosidad de los líquidos disminuye, y la viscosidad de los gases aumenta. El efecto de la
presión sobre la viscosidad de los líquidos y la de los gases perfectos es tan pequeño que
„no tiene interés práctico en la mayor parte de problemas para flujo de fluidos. La
viscosidad de los vapores saturados o poco recalentados es modificada apreciablemente
por cambios de presión, según se indica en la página A-2 que muestra la variación de la
viscosidad del vapor de agua. Sin embargo, los datos sobre vapores son incompletos y en
algunos casos contradictorios.
Por lo tanto, cuando se trate de vapores que no seanel de agua, se hace caso
omiso del efecto de la presión a causa de la falta de información adecuada.
Densidad, volumen específico y peso específico: La densidad de una sustancia es su
masa por unidad de
volumen. La unidad de densidad en el SI es el kilogramo por metro cúbico y se denota por
p (Rho)(libras por pie cúbico).
Otras unidades métricas que también se usan son: gramo por centímetro cúbico
(g/cm3) , 1 g/cm),
gramo por mililitro (g/ml) l, o 1 g/ml = 1000 kg/m3
La unidad correspondiente en el sistema SI para volumen específico F que es el
inverso de la densidad, es el metro cúbico por kilogramo (m3/kg) ( pie3/libra).
v=1
P
p =+
A menudo también se usan las siguientes unidades para volumen específico: litro
por kilogramo (litro/kg) o decímetro cúbico por kilogramo (dm3/kg) 1 litro/kg o 1 dm3/kg =
0.001 m”/kg
Las variaciones de la densidad y otras propiedades del agua con relación a su
temperatura se indican en la página A-10. Las densidades de otros líquidos muy usados
se muestran en la página A-12. A no ser que se consideren presiones muy altas, el efecto
de la presión sobre la densidad de los líquidos carece de importancia en los problemas de
flujo de fluidos. Sin embargo, las densidades de los gases y vapores, varían grandemente
con la presión. Para los gases perfectos, la densidad puede calcularse a partir de la
fórmula:
P ‟ 105p‟
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TALLER
ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
„=RT ‟ RT
- „4-4 P‟„- R T
La constante individual del gas R es igual a la constante universal para los gases R, =
8314 J/kg-mol
K dividida por el peso molecular M del gas, 8314 -y J/kg K R – 1545 M
Los valores de R, así como otras constantes de los gases, se dan en la página A14. La densidad del aire para diversas condiciones de temperatura y presión puede
encontrarse en la página A-18.
El volumen específico se utiliza a menudo en los cálculos de flujo de vapor de
agua y sus valores se dan en las tablas de vapor de las páginas A-23 a la A-35. En la
página A-20, se da un nomograma para determinar la densidad y el volumen específico
de gases.
El peso específico (o densidad relativa) es una medida relativa de la densidad.
Como la presión tiene un efecto insignificante sobre la densidad de los líquidos, la
temperatura es la única variable que debe ser tenida en cuenta al sentar las bases para el
peso específico. La densidad relativa de un líquido es la relación de su densidad a cierta
temperatura, con respecto al agua a una temperatura normalizada. A menudo estas
temperaturas son las mismas y se suele utilizar 60”F/60”F (15.6‟C/15.6“C). Al redondear
15.0°C/15.00C no se introduce ningún error apreciable.
|
Cualquier líquido a S = p cierta temperatura p agua a 15“C (6O“F) Se usa un
hidrómetro para medir directamente la densidad relativa de un líquido. Normalmente se
utilizan dos escalas hidroméricas, a saber:
La escala API que se utiliza PARA productos de petróleo.
Las escalas Baumé, que a su vez usan 2 tipos: uno para líquidos más densos que
el agua y otro para líquidos más ligeros que el agua.
Las relaciones entre estas escalas hidrométricas y el peso específico son:
Para productos de petróleo:
S (60”F/60”F) = 141/3 1 .5 + grados API
Para líquidos más ligeros que el agua:
S (60”F/60”F) = 140 / 130 + grados Baumé
Para Iíquidos más pesados que el agua:
S (60”F/60°F) = 145 /145 - grados Baumé
Para convertir las medidas de los hidrómetros enunidades más útiles, se usa la tabla que
aparece en la pág. B-9.
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TALLER
ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
La densidad relativa de los gases se define como la relación entre su peso molecular y el
del aire, o como la relación entre la constante individual del aire y ladel gas ) = h4 (aire)
Regímenes de flujo de fluidos en tuberías: laminar y turbulento
Un experimento simple (el que se muestra abajo), muestra que hay dos tipos diferentes
de flujo de fluidos en tuberías. El experimento consiste en inyectar pequeñas cantidades
de fluido coloreado en un líquido que circula por una tubería de cristal y observar el
comportamiento de los filamentos coloreados en diferentes zonas, después de los puntos
de inyección. Si la descarga o la velocidad media es pequeña, las láminas de fluido
coloreado se desplazan en líneas rectas, como se ve en la figura 1.1
Figura 1.1
Flujo laminar
Fotografía que muestra cómo los filamentos coloreados se transportan sin turbulencia por
la corriente da agua.
A medida que el caudal se incrementa, estas láminas continúan moviéndose en
líneas rectas hasta que se alcanza una velocidad en donde las laminas comienzan a
ondularse y se rompen en forma brusca y difusa, según se ve en la figura l-2. Esto ocurre
en la llamada velocidad crítica. A velocidades mayores que la crítica los filamentos se
dispersan de manera indeterminada a través de toda la corriente, según se indica en la
Fig. 1-3.
El tipo de flujo que existe a velocidades mas bajas que la crítica se conoce como
régimen laminar y a veces como régimen viscoso.
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TALLER
ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
Figura 1.2
Flujo en la zona crítica, entre las zonas leminar y de transición a la velocidad critica
los filamentos comienzan a romperse, indicando que el flujo comienza a ser turbulento.
Figura 1.3
Flujo turbulento: Esta fotografía muestra como la turbulencia en la corriente
dispersa completamente los filamentos coloreados a poca distancia del punto
de introducción.
Este régimen se caracteriza por el deslizamiento de capas cilíndricasconcéntricas
una sobre otra de manera ordenada. La velocidad del fluido es máxima en el eje de la
tubería y disminuye rápidamente hasta anularse en la paredde la tubería. A velocidades
mayores que la crítica, el régimen es turbulento. En el régimen turbulento hay un
movimiento irregular e indeterminado de las partículas del fluido en direcciones
transversales a la dirección principal del flujo; la distribución de velocidades en el régimen
turbulento es más uniforme a través del diámetro de la tubería que en régimen laminar. A
pesar de que existe un movimiento turbulento a través de la mayor parte del diámetro de
la tubería,siempre hay una pequeña capa de fluido en la pared de la tubería, conocida
como la “capa periférica” o“subcapa laminar”, que se mueve en régimen laminar.
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ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
Velocidad media de flujo: El término “velocidad”, a menos que se diga lo contrario,
se refiere a la velocidad media o promedio de cierta sección transversal dada por la
ecuación de continuidad para un flujo estacionario:
v=4- =w- =-WV
A AP A
Ecuación l-l
Wbse la nomenclatura en la pAgina anterior al Capítulo 1)
Velocidades “razonables” para ser consideradas en trabajos de proyecto se dan en las
páginas 3-9 y 3-30.
Número de Reynolds: Las investigaciones de Osborne Reynolds han demostrado que el
régimen de flujo en tuberías, es decir, si es laminar o turbulento, depende del diámetro de
la tubería, de la densidad y la viscosidad del fluido y de la velocidad del flujo. El valor
numérico de una combinación adimensional de estas cuatro variables, conocido como el
número de Reynolds, puede considerarse como la relación de las fuerzas dinámicas de la
masa del fluido respecto a los esfuerzos de deformación ocasionados por la viscosidad.
El número de Reynolds es: Ecuación 1-2
Para estudios técnicos, el régimen de flujo en tuberías se considera como laminar
si el número de Reynolds es menor que 2 000 y turbulento si el número de Reynolds es
superior a 4 000. Entre estos dos valores está la zona denominada “crítica” donde el
régimen de flujo es impredecible, pudiendo ser laminar, turbulento o de transición,
dependiendo de muchas condiciones con posibilidad de variación. La experimentación
cuidadosa ha determinado que la zona laminar puede acabar en números de Reynolds
tan bajos como 1 200 o extenderse hasta los 40 000, pero estas condiciones no se
presentan en la practica.
Radio hidráulico: A veces se tienen conductos con sección transversal que no es
circular. Para calcular el número de Reynolds en estas condiciones, el diámetro circular es
sustituido por el S diámetro equivalente (cuatro veces el radio hidráulico). Deben utilizarse
los coeficientes de fricción dados en las páginas A-43 y A-44.superficie de la sección
RH =
transversal de la vena líquida / perímetro mojado
Esto se aplica a cualquier tipo de conducto (conducto circular no completamente
lleno, ovalado, cuadrado o rectangular), pero no a formas muy estrechas, como aberturas
anulares o alargadas, donde la anchura es pequeña con relación a la longitud. En tales
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ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
casos, el radio hidráulico es aproximadamente igual a la mitad de la anchura del paso. La
siguiente fórmula sirve para calcular el caudal:
4 donde d2 está basado en un diámetro equivalente de la sección transversal real del flujo
y D se sustituye por 4R,.
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ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
ANEXO 6
Instrucciones: Rellena con tu color favorito los recuadros que contienen información
verdadera sobre las técnicas adecuadas para preparar exámenes.
Es
aconsejable
prestar
atención a mi escritura,
pues mi letra cambia la
percepción de mi maestro
sobre mí.
¡Se deben leer
velozmente todas las
preguntas del examen!
La atención resulta básica, pues en
ocasiones por las prisas, pasamos
preguntas y ni siquiera nos damos cuenta
de que nos saltamos algunos ítems.
Es recomendable realizar mucho ejercicio
físico y cansarme un día antes del
examen.
Para los exámenes prácticos es básico
contar con todo el material necesario
antes de comenzar su aplicación.
Un día antes del
examen,
debo
pasarme estudiando
todo
el
tiempo
posible.
Es
recomendable
predisponerme al fracaso
para, así, atemorizarme y
darle mucho valor al
examen y obtener buenas
notas.
Si no entiendo una pregunta, lo mejor es
repasarla y repasarla antes de pasar a
otra hasta que la entienda.
Es importante tomar en cuenta que los
maestros son muy estrictos y desean
reprobarnos.
Si no recuerdo un dato, es
adecuado presionar mucho a
mi mente para que se
acuerde
de
dicha
información, y esforzándola
así lograré recordar.
Es imprescindible sobrevalorar el
examen, para –de esa formapresionarme y rendir mejor.
Es de gran ayuda ordenar los
temas y subtemas que vendrán
en mi examen.
Considerar el % de la
calificación que
representa mi examen.
Es mejor presentar un
examen en ayunas.
Una noche antes del examen, es importante dormir más
horas de las que acostumbro descansar.
El repaso es una buena
técnica para mejorar mi
aprendizaje
previo
al
examen.
Una actitud de confianza y convicción es
un gran aliado para presentar mis
exámenes.
No importa el lugar donde estudie para el examen, lo importante es estudiar.
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