Montaje y reparación de automatismos eléctricos. ELEE0109

Por Antonio Rodríguez Hernández

Libro especializado que se ajusta al desarrollo de la cualificación profesional y adquisición del certificado de profesionalidad "ELEE0109. MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE BAJA TENSIÓN". Manual imprescindible para la formación y la capacitación, que se basa en los principios de la cualificación y dinamización del conocimiento, como premisas para la mejora de la empleabilidad y eficacia para el desempeño del trabajo.

• Idioma: Español
• Editorial: IC Editorial
• Fecha de lanzamiento: 28 jun 2023
• ISBN: 9788411037433

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Capítulo 1

Preparación de armarios y cuadros para el montaje de circuitos eléctricos

Contenido

1. Introducción

2. Interpretación gráfica

3. Ajustes y tolerancias de mecanizado

4. Mecanizados manuales

5. Montaje de elementos eléctricos y electrónicos

6. Resumen

1. Introducción

Hoy en día no se puede entender una industria sin una serie de señalizaciones; como las famosas puertas con el triangulito amarillo y el rayo, o una seta de emergencia roja en la parte delantera o lateral de la misma.

Este capítulo se centrará en la preparación de un cuadro eléctrico tanto en mecanización, como en disposición y organización de sus elementos, para una posterior instalación eléctrica del cableado. Se conocerá cómo ubicar los elementos para ser más organizados a la hora de conectar todos los elementos entre sí; no solo los elementos propios que lleva el interior del cuadro, sino para las futuras conexiones con todos los elementos exteriores que necesitan interactuar, como son los receptores de carga, los sensores, los actuadores, etc.

2. Interpretación gráfica

El dibujo es una de las herramientas más útiles y necesarias a la hora de plasmar, en un papel y de manera rápida, el concepto que se quiera construir y hacer realidad; por esto hay ciertas necesidades técnicas que se deben plantear en este título.

Antes es preciso concretar que la interpretación y la representación gráfica son un binomio que van de la mano, pues el que sabe representar sabe interpretar.

Se va a explicar algunas de las técnicas de representación más usadas en la elaboración de cuadros eléctricos y su instalación.

Nota

Por ello y dado que un mantenedor en muchas ocasiones tiene que realizar representaciones gráficas, se va a estudiar el dibujo desde el punto de vista de la representación.

2.1. Escalas

Las escalas son necesarias para poder representar en el papel el tamaño que va a tener en realidad el objeto a instalar, pudiendo ser en unos casos menores que en la realidad, con lo que le se llamará escala de reducción. Estas escalas se usan para poder representar los tamaños grandes, en un papel más o menos manejable a la hora de trabajar. Por el contrario, si lo que necesita es ver detalles que en el tamaño real no son fácilmente visibles, utilizará una escala de ampliación.

Todas las escalas están claramente expresadas tanto en ampliación como en reducción; la forma de expresarlas es escribiendo el tamaño usado en el papel y a continuación dos puntos :, seguido del tamaño que tendría en la realidad.

Ejemplo

Si se tiene una caja de 100 centímetros en la realidad y se dibuja con 1 centímetro en el papel, se indicaría como Escala 1:100.

2.2. Planos

Son la viva representación de un conjunto de elementos que componen una pieza -o un conjunto de las mismas-, directamente plasmadas en papel con toda la normalización requerida para dibujarlo.

Todos los planos deben de cumplir unas normas de dibujo técnico y son necesarias para poder entender los planos. Sin embargo, en el trabajo de campo no se dispone de herramientas adecuadas para elaborarlos, así que el sustituto rápido de los planos es el croquis, que ayuda de manera rápida a realizar y tomar notas para montar lo que se representa en el proyecto de instalación.

Nota

Se entiende por normalización su acotación, signos, símbolos, referencias, etc., todos ellos datos de uso cotidiano en cualquier tipo de plano, sea eléctrico o mecánico.

2.3. Croquis

Los croquis son dibujos hechos a mano alzada o con pocos recursos gráficos: lápiz, papel, regla y poco más. Dado que en el trazado de estos dibujos no hay mucha precisión, hay que tenerlos bien acotados y dar el mayor número posible de datos en cuanto a vistas de la pieza, para poder hacerse una idea o visión mental de la pieza lo más fiel posible a la realidad.

Las vistas de las piezas permiten observarlas con detalle, según se vean desde un lado, desde arriba o desde su frontal; estas vistas son lo que se denominan proyecciones ortogonales y ayudan a ver el dibujo tal y como es en la realidad.

2.4. Acotación

Se entiende por acotación la medida de una característica de un objeto, la cual debe ser especificada en un dibujo técnico. A la acotación, también se la conoce como cota o dimensión. Las cotas han de escribirse con caracteres bien visibles, no deben producir dudas de comprensión en el sentido paralelo a las correspondientes líneas de cota, encima de las mismas, con una ligera separación y en cuanto sea posible hacia su mitad.

Importante

La acotación debe cumplir un conjunto de reglas para facilitar su lectura y por consiguiente, permitir la construcción de una pieza.

Recuerde

Las cotas no deben nunca estar atravesadas o separadas por ninguna línea del dibujo.

Existen diferentes formas de acotar, dependiendo de la complejidad que presente la pieza u objeto a representar.

La acotación puede ser de muchos tipos, como de tamaño o de dimensión, de localización o posición, de notas locales y generales.

Importante

Solo se podrá fabricar una pieza si las cotas son dibujadas correctamente. Un error en la cota da lugar a una pieza mala, que habrá que desechar.

3. Ajustes y tolerancias de mecanizado

En el montaje de un cuadro eléctrico o de los elementos que intervienen en la automatización de algún proceso productivo industrial, se debe tener en cuenta las piezas a instalar y los ajustes y tolerancias necesarias para una fácil colocación en su lugar predeterminado.

Imagine que se tiene que fijar una pieza en un bloque macizo, usando para ello un tornillo. Lo primero que se hará es tomar medidas y ajustar el roscado del bloque macizo a la métrica del tornillo deseado, para evitar que quede el tornillo flojo o demasiado duro.

En este título se va a explicar los conceptos de ajuste y tolerancia, para saber interpretarlos y usarlos correctamente.

Ejemplo

Otro ejemplo se encuentra en el hueco del eje de un motor (chavetero) y su correspondiente chaveta. Estos deben ajustarse y tener una tolerancia mínima, que depende de la precisión del ajuste.

3.1. Ajuste

El ajuste es la forma en que dos piezas de un mismo conjunto y pertenecientes a una máquina se acoplan entre sí, de tal forma que una sería la que se introduce sobre la otra. Por este motivo, a la primera se le denomina pieza macho y a la segunda pieza hembra.

Pieza macho

Es aquella que posee una o varias extensiones en cuyas caras externas ajustará por la parte interna de la pieza hembra. Ejemplos de pieza macho pueden ser ejes, chavetas, estrías, etc.

Pieza hembra

Es aquella que ajusta de forma inversa a la pieza macho y se puede mencionar como ejemplos a un agujero, ranuras, troqueles, etc.

También guardan una estrecha relación de ajuste los elementos que se pueden roscar, engranar, embutir, etc.

Nota

Siempre que se tenga que ajustar alguna pieza, hay que pensar que la tolerancia va a determinar su nivel correcto de ajuste. Ni holgada ni excesivamente apretada.

3.2. Tolerancia

Siempre que se efectúe una medición de una pieza, esta va a depender de la herramienta de medida que se use. No es lo mismo medir con un flexómetro -vulgarmente llamado metro-, que con un calibre -pie de rey- o con un pálmer. Todos los elementos de medida tienen un límite de precisión. Por ello, dependiendo de la precisión que requiera la medida, se usará una herramienta u otra.

Por otro lado, se debe tener en cuenta que las mediciones pueden realizarlas tanto máquinas como personas. En el caso de que la haga una persona, que sería lo más habitual, la medida que efectúa dará un valor determinado. Ahora bien, si la hace otra persona, puede que dé otro valor distinto. Esto es debido a que existe un criterio de precisión que puede diferir de una persona a otra. Esta es la diferencia más considerada en la medida.

En conclusión, las medidas se deben tomar en relación a la exactitud que requiera la pieza, tanto para su montaje como para su instalación. Debido a esto, se necesita darle un margen de exactitud, al que se podría llamar tolerancia.

Definición

Tolerancia

Es la diferencia permisible entre una cota nominal o de referencia y su medida máxima y/o mínima permisible. Cualquier valor de la pieza entre estos valores máximos y mínimos es válido.

Recuerde

A mayor tolerancia, más error respecto a la medida de referencWia y más fácil resultará fabricar la pieza y ajustarla. A menor tolerancia más difícil resultará fabricar la pieza y ajustarla y se tendrá menos error.

Como se puede observar en la imagen anterior, la tolerancia se escribe a la derecha de la cota y a un tamaño inferior a esta.

En la parte superior, donde se indica los valores de tolerancia, se pondrán la diferencia entre el valor máximo admisible y el valor nominal o de referencia de la pieza.

En la parte inferior, donde se incluyen los valores de tolerancia, se pondrá la diferencia entre el valor nominal o de referencia y el valor mínimo admisible de la pieza.

Aplicación práctica

Calcule los valores que se deben colocar en una cota con tolerancia, sabiendo que una pieza debe tener 85 mm de longitud, pero no valdrá si esta tiene más de 85,5 mm o menos de 84,8 mm.

SOLUCIÓN

Los valores de 85,5 mm y 84,8 mm son los valores máximo y mínimo respectivamente. La diferencia con la medida real que es 85 mm será el valor de la tolerancia. Esto sería 85,5 - 85 = 0,5 (tolerancia superior que llevará signo +) y 85 - 84,8 = 0,2 (tolerancia inferior que llevará signo -).

Estos resultados, se pondrán con el signo + en la parte superior derecha de la cota de referencia, y con signo – en la parte inferior, tal que así, 85 ±0.50.2.

4. Mecanizados manuales

Hoy en día en la industria, es muy habitual que en sus procesos de producción se tengan que fabricar piezas y es posible que en esa fabricación se tengan que efectuar mecanizados, bien automáticos o manuales, de las mismas.

Se define mecanizado manual como el trabajo que se realiza sobre una pieza con ayuda de herramientas para darle una forma determinada, especificada mediante medidas que se han tomado con anterioridad para su fabricación.

Máquina-herramienta automática. Esta máquina se encarga de mecanizar la pieza.

4.1. Necesidades de seguridad en el manejo de herramientas de mecanizado

Antes de explicar las herramientas para mecanizar hay que mencionar simplemente los factores de seguridad necesarios para trabajar sin riesgo de un posible accidente.

Siempre que se tenga que utilizar una de las herramientas antes mencionadas, se deben utilizar protecciones, ya que lo más normal es que en un proceso de mecanizado salten virutas o pequeños elementos que se proyectan sobre nosotros, pudiéndose incrustar en nuestro cuerpo. Por este motivo, para evitarlo y también posibles cortes, se utilizará un banco de trabajo para que la pieza se quede inmóvil al mecanizarla. Esto se consigue con el llamado tornillo de banco.

En este campo de trabajo el tornillo es algo diferente en las mordazas, estas tienen la particularidad de ser paralelas, de ahí su nombre de tornillo paralelo.

Tornillo de banco normal a la izquierda y paralelo a la derecha

Nota

El tornillo de banco consta de una mandíbula fija y otra móvil, que se ajusta mediante una barra de tornillo.

4.2. Herramientas para el mecanizado

A continuación se citarán algunas herramientas de uso cotidiano en montajes y reparaciones de cuadros eléctricos y automatismos en general. Estas son las siguientes:

Lima.

Broca.

Juego de machos.

Cincel.

Sierra manual

Sierra eléctrica

Roedora

Remachadora

Recuerde

En la mecanización manual de una pieza es imprescindible llevar gafas de protección y guantes anticorte para protegernos de los desprendimientos de materiales.

Lima

El limado es una parte del ajuste de las piezas para producirles sus mecanizados más finos. Consiste en la eliminación de material que aún sobra de las piezas. A estas sobras de material se le denomina viruta.

La lima es una barra de acero templado con sus caras ásperas o estriadas. Las limas pueden tener formas cilíndricas, triangulares, de media caña o planas. Su uso depende de la superficie a limar y del tipo de material que se quiere eliminar, pues no es la misma lima la que se usa para limar metal que para madera o plástico.