Estudio de Los Rodamientos 3

7/23/2019 Estudio de Los Rodamientos 3

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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLOGICO TECSUP

T i n s t i t o s

1

Análisis de rodamiento y tensores

2- 3D-

2015

FUNDAMENTOS DE INVESTIGACION

“causas para un mal funcionamiento delrodamiento con illas de acero en un

rodillo tensor!tercera entrega del trabajo grupal

Inte"rantes

T#AVE$A%O &ACO' &osef C#IS(IN #AMOS' Demetrio T#U&I))O ISA##A' Isa*as

PROFESORA

Sil+ia' ES(INO$A

Fec,a de entre"a- ./ de no+iemre del 0.12

0.123II

CSUP

Mantenimiento de maquinaria




T i n s t i t o s

2


“CAUSAS (A#A UN MA) FUNCIONAMIENTO

DE) #ODAMIENTO CON 4I))AS DE ACE#Oen un rodillo tensor!

PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN

¿Cómo afecta la vibración excesiva, el aumento anormal de la temperatura y el

ruido en el correcto funcionamiento de los rodamientos con billas de acero en un

tensor de fajas, y que aspectos se tendría que mejorar 5

VARIABLES Vibración excesiva (giro oscilante del eje)

umento anormal de la temperatura

!uido




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OBJETIVO GENERAL

"ndagar cu#l de las posibles causas afectan a mayor gravedad en el

correcto y óptimo funcionamiento del rodamiento con billas de acero en

un rodillo tensor de fajas$

OBJETIVOSESPECIFICOS

nali%ar las causas por la que el rodamiento presenta una vibración

excesiva$ &studiar cuidadosamente el aumento de temperatura en el rodamiento con

billas de acero$

'lantear alternativas de solución a las causas que inciden a mayor gravedad en el funcionamiento del rodamiento$




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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Cuando un rodamiento se deteriora durante la operación, la m#quina o equipopuede trabarse o presentar una mal operación por completo$ e fallas prematuras

de rodamientos o problemas inesperados, es importante ser capa% de identificar oprever la falla, para que se tomen las medidas preventivas$ eneralmente, lainspección del rodamiento puede identificar las causas del problema$*recuentemente, se atribuyen las causas a las fallas de lubricación, manejoinadecuado, selección errada del rodamiento, o descuido durante el proyecto deleje o alojamiento$ +ormalmente se puede determinar la causa cuando seconsidera las condiciones de operación de los rodamientos antes de la falla,investig#ndose las condiciones de lubricación e instalación y an, cuando seinvestiga cuidadosamente la parte deteriora$ lgunas veces los rodamientos sedeterioran o fallan r#pida e inesperadamente$ -na ve% que la falla prematura esdiferente de la falla por fatiga que ocurre por descamación, podemos separar la

vida de los rodamientos en dos grupos. fallas prematuras y fallas normales por lafatiga del acero$ /-na de las fallas m#s comunes que puede presentar unrodamiento son como el ruido del rodamiento, el aumento anormal de latemperatura y el giro oscilante del eje0 estos son uno de los problemas principalesque puede presentar el rodamiento$ continuación, le mostrare una tabla dondenos indica las causas y las contramedidas para las ocurrencias anormales deoperación1$ NSK Bearing Diagnóstico Rápido de Fallas enRodamientos Recife Av. Conselheiro Aguiar, 2738 conjunto 6!, C"#$%2&2, Recife, #", 'rasil.

&l proyecto de investigación es viable porque se cuenta con datos de

experimentos y algunos estudios que ayuden a sustentar nuestro trabajo consultar en la referencia bibliogr#fica$




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III6 ANTECEDENTES

Uni+ersidad Carlos III de Madrid (2010) "studio del efecto de la carga enrodamientos defectuosos: &l 2ec2o de que la distribución de cargas varíe conforme loselementos rodantes giren sobre los anillos causa que los rodamientos se comporten comogeneradores de vibraciones, incluso aunque 3stos no tengan ningn defecto$ 4inembargo, la presencia de defectos 2ace que ciertas frecuencias se amplifiquen$ 5osdefectos pueden clasificarse como locali%ados y distribuidos 678$ 9 efectos locali%ados. eltipo m#s comn son las grietas en las pistas o en los elementos rodantes, principalmentecausados por propagación de fisuras desde la superficie por fatiga$ &l fallo por fatiga se vefavorecido cuando el rodamiento est# sobrecargado o soporta cargas de impacto durantesu funcionamiento o instalación$ 9 efectos distribuidos. entre otros, podemos encontrar larugosidad superficial, pistas desalineadas y elementos rodantes desiguales$ &stosdefectos suelen deberse a errores de fabricación o a una inadecuada instalación$ 5avariación de las fuer%as de contacto entre los elementos rodantes y las pistas causa unincremento en el nivel de vibración$

In"enier*a 7 competi+idad 82014), (odelo de vi)raciones de un rodamientode )olas* desarrollo y validaci+n e-erimental: 'ara la validación del modelo, se

reali%a la simulación num3rica de las ecuaciones mostradas anteriormente$ 5as

condiciones para el defecto se seleccionan arbitrariamente en t3rminos de longitud y

profundidad, ya que el objetivo del presente an#lisis es la respuesta de frecuencia$ 'or lo

tanto los par#metros seleccionados del defecto son. longitud :; pm, profundidad :; pm, y

se encuentra en la posición m#s baja de la pista exterior (7<; 6grados8 medidos en sentido

anti 2orario desde el eje x positivo)$ 5os an#lisis se reali%aron sobre las se=ales de

vibración (modelo y experimentales) en t3rminos de aceleración, y los resultados

num3ricos del modelo, en la dirección$

Uni+ersidad de los andes escuela de mec9nica 2010 rodamieno!, cargas)ásicas y duraci+n nominal de los rodamientos: &n los cat#logos y manuales de

fabricantes de rodamientos se 2ace mención a dos tipos de cargas b#sicas. Carga >#sica

in#mica y Carga >#sica &st#tica$ 5a primera se usa para los c#lculos de rodamientos

giratorios sometidos a cargas de diversos tipos, es decir para aquellos sometidos a

esfuer%os din#micos0 y la segunda, se usa en el caso de rodamientos estacionarios, de

giros a muy bajas velocidades angulares, que est3n sometidos a movimientos muy lentos

de oscilación o aquellos giratorios (sometidos a esfuer%os din#micos) sobre los que

actan cargas de c2oque elevadas en periodos de corta duración$ 4elección de

rodamientos, &n el proceso de selección de rodamientos, se siguen una serie de

procedimientos que dependen del tipo de rodamiento que se 2a decidido utili%ar en una

aplicación particular$ continuación se presentan algunas características importantes delos diferentes tipos de rodamientos, así como procedimientos de selección a seguir para

cada uno de ellos$ 'ara ello se observara el juego interno, las cargas axiales a soportar,

disposición en t#ndem, disposición espalda con espalda esto en rodamiento rígidos de

bola$




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"


Anónimo. (7;;:)$ Guía completa de mantenimiento del función de rodamiento en

Bicicletas híbridas. 5os cuadros de las bicicletas 2íbridas son similares a los de monta=a,

aunque por regla general si distinguen por tener barra de manillar eleva a fin de que el

usuario desfrute de una mejor visión$ &tas bicicletas utili%an rodamientos 2íbridos de bolas

de ?in@in combinado con elementos de rodillo cer#micos con anillo de acero, el desgastede rodamiento 2íbrido es mínima a ser combinado con otro tipo de elemento$ &sta

combinación /2íbrida1 ofrece un rendimiento con mayor eficiencia, y una vida til elevada

con funcionamiento de altas velocidades$ &ste tipo de bicicletas son dise=ados para uso

urbano combinando la característica de la bicicleta monta=a$

Robert L. Mott P.E. (2006) Rodamientos de rodillo esférico$ es una forma de

cojinete autoalineante, llamado así porque existe una rotación real de la pista exterior en

relación con los rodillos y con la pista interior, cuando existe desafinamientos angulares en

diferentes tipos de uso$ &sto causa excelencia calificación de capacidad de

desalineamiento, y al mismo tiempo se conserva$ 5a capacidad de desalineamiento de losrodamientos es una consideración importante para aplicarlos, por las condiciones de oso

de esos rodamientos$ 5os rodamientos 2an soportado cargas desde 2ace muc2os a=os$

5a mayoría de los rodamientos de carga axial 2an tomado poco y a veces ninguna carga

axial$ &n mayor parte de la maquinaria pesada se utili%an rodamiento ya montado, y no

rodamientos sueltos$ &n este caso, el dise=o y la selección de esos rodamientos

dependen solo de la magnitud de la carga de empuje y la duración del dise=o$

A!e" Vini#io $ % Die&o Mi&'e! P $ (7;A: ) ise!o " construcción en una ma#uina

cortadora rebobinadora de rollos de papel. -niversidad polit3cnica salesiana$ 5os

rebobinadores de rollos de papel son m#quinas que se asemejan a los rodillos tensaresen cuanto a la función que cumplen, estos proyectos son estudiados de diversos factores

que influyen en el dise=o de la maquina rebobinadora como. el peso y gramaje, la longitud

de rotura, la tensión que puede soportar y el mecanismo de corte apropiado que tiene que

tener la m#quina$ trav3s de esta investigación reali%ada se comprobó que la tensión

varia proporcionalmente al radio, sin embargo, la tensión que se utili%a para el c#lculo es

la tensión pico para arrancar el sistema, ya que esta es la que provoca la tensión m#xima

en el papel 2asta adquirir la tensión nominal$ trav3s de estos estudios se logró aumentar

la productividad de las gr#ficas arcía en un B;; produciendo B rollos por cada parada$




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#


IV6 MA#CO TEO#ICO

INC#EMENTO DE )A TEM(E#ATUA

&l incremento de la temperatura en los rodamientos se debe a las siguientes subcausas.

lubricante inadecuado, carga anormal, mala instalación del sistema de transmisión entre

otros, pero estas subcausas son los que m#s influyen$ $+ormalmente la temperatura delrodamiento puede ser estimada por la temperatura de la superficie externa del

alojamiento, pero es aconsejable que se obtenga esta medida directamente en la

superficie externa del anillo externo a trav3s de un sensor enviado a trav3s del agujero de

lubricación$ 5a temperatura del rodamiento aumenta gradualmente despu3s del inicio

2asta alcan%ar la temperatura normal de operación, de una o dos 2oras1$ NSK BearingDiagnóstico Rápido de Fallas en Rodamientos, Brasil, 2011 pag.12 pdf.

ig.% Rodillos tensores con fallas -or tem-eratura

)U4#ICANTE INADECUADO

'ara poder uso de un lubricante es importante saber las especificaciones del elemento

proporcionado por el fabricante ya que nos ayudan en su óptimo funcionamiento$ 'ara ello

recurrimos a las diferentes características del elemento$

&s importante saber qu3 tipo de lubricante se va a utili%ar la tabla DA muestra el uso de la

grasa segn el tipo de material$

?>5 +EA

Cuadro de a-licaci+n y grado de consistencia

/A'0A 12




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%


elecci+n el lu)ricante seg4n su a-licaci+n

CA#GAS ANO#MA)ES

'ara poder determinar la durabilidad del material es importante saber la dure%a y la carga

estatica y dinamica lo cual soporta el material$

& ma'or drea e* +aor de *adrea !er- ma'or .or *o /eoniene raaar onmaeria*e! /e e!n .orenima de *o! 50 RC

La ma*a in!a*ain de* !i!ema de ran!mi!in .ede oa!ionar roamie6e!io!, enre *o! om.onene!, 7aiendo /e e6i!a n amio de

Cando e* rodamieno !omeido a ar9a! m' e*eada! *a em.eramena 7aiendo /+aor !ea m' ma*o, de.ende de* i.o de* mae




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;


#uido en un tensor de fa:a

-na parte del motor de combustión interna de un ve2ículo es el tensor de correa de

distribución0 este se encarga de mover a un ritmo constante la correa de distribución$ 4i el

tensor est# da=ado no funcionara correctamente los sistemas de engranajes y correas

que est#n conectados la correa de distribución$ pesar que las correas y los tensores de

distribución son difíciles de inspeccionar sin quitarlos por completo, donde para poder determinar si existe un problema con el tensor debemos escuc2ar ruidos específicos$

&l ruido ser# producido en un tensor donde una de las causas es la falta de alineación de

la correa con la polea o podría ser una excesiva tensión$ dem#s, tambi3n se podría decir

que si el rodamiento presenta 2olgura radial excesiva o el aro 2ace contacto con la polea

esta tambi3n producir# ruido en el tensor$

)ocali;ar ruidos en ;onas de correas

&n este tipo de reparaciones puede 2aber complicaciones ya que al determinar la pie%a o

mecanismo que emite sonido es dificultoso comparado con los ruidos normales o tambi3n

por los mismos rebotes del sonido de 2ueco de motor o carrocería que lo envuelve$&ste tipo de averías puede resultar complicado ya que existen ve2ículos que disponen de

una distribución diferente de los elementos giratorios, poleas, tensores, engranajes

y dem#s$ 'ara poder clasificar los posibles problemas en la %ona debemos

prestar atención a las condiciones del motor cuando 3ste provoca el ruido$ Vamos a

empe%ar por el primer paso y probablemente uno de los m#s esclarecedores$

El ruido +iene de la correa de accesorios o de la correade distriuci<n-

&ste sería el primer paso siempre, una ve% escuc2ado el molesto ruido debemos

asegurarnos de que %ona proviene$ estensamos y desmontamos la correa exterior deaccesorios y volvemos a poner en marc2a el motor, con esta simple prueba ya podemos

saber de dónde procede el ruido$ 4upongamos que el ruido desapareció y entonces lo

tenemos locali%ado en la %ona de distribución o correa dentada$

#uido locali;ado en la ;ona de correa de distriuci<n6

&sto se refiere a que al trabajar en %onas de distribución no deberíamos correr riesgo ya

que 2ay averías que por un fallo ocasiona desastres mec#nicos graves$ 5a %ona de tapas

y cubrir los polvos con la finalidad de observar con mayor claridad y tambi3n poner en

funcionamiento al motor con el fin de ver el giro de los pi=ones, rodillos, tensores y poleas

descartando balanceos o desequilibrios en ellos, si es así, reempla%aremos el elemento

defectuoso y comprobaremos una ve% montado el nuevo rodamiento$ Cada ve% que elmotor enciende en estas condiciones la polea debe ser montada para poder impedir que

la correa acabe saltando ya que mayormente tienden a salir 2acia afuera$




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#uido locali;ado en correa de accesorios o de alternador-

4i en el procedimiento de descarte anterior 2emos llegado a la conclusión de que el ruido

proviene de la %ona externa o %ona de correas auxiliares procederemos de la siguiente

manera.

-na ve% que el equipo disponga de varias correas 2aremos las pruebas de descarte$Vamos eliminando correas y todas las posibilidades$ &n la actualidad existen pocos

ve2ículos que lo que existen m#s de una correa de alternador ya que estas nuevas

correas de canales 2an reempla%ado de poco a poco las cl#sicas individuales, con esto

lograremos un mejor agarre al obtener una superficie m#s grande de apoyo, simplificando

y a la ve% duraderas$

"maginemos que estamos reali%ando un trabajo en un ve2ículo con correa de canales

anc2a$ 4upongamos que estamos trabajando con un ve2ículo con correa poli o de

canales anc2a$ 5o primero que debemos 2acer es mirar la tensión que est# efectuando,

aunque estos suelen llevar tensores autom#ticos0 no estaría nada mal que

comprob#ramos de que tira con fuer%a y debe completar sin dificultad el recorrido del

tensor$

Irre&'!(ri)()e* C('*(* +o*ib!e* Contr(me)i)(*R'i)o

A!to *oni)o

met,!i#o

Carga anormal

Corregir el ajuste, anali%ar el juego de

rodamiento, acomodar la precarga,

corregir la posición del asiento en el

aojamiento, etc$

"nstalación incorrecta

Fejorar la precesión y alineamiento del

eje y carcasa$ Fejorar la precisión del

m3todo de montaje

5ubricante en falta o

inadecuado

!eGlubricar, elegir un lubricante

adecuado

Contacto indebido con

las partes girantes

Corregir la parte en contacto, por

ejemplo, en los anillos del laberinto

A!to *oni)o#on*t(nte

bolladuras, oxidación,

o escoriaciones en la

pista

4ustituir el rodamiento, limpiar las

pie%as conjugadas, mejorar el sistema

de sellado, utili%ar lubricante limpio$

Cavidad4ustituir el rodamiento, manejar con

muc2o cuidado$

escamación 4ustituir el rodamiento$

Soni)oin#on*t(nteHuego excesivo &studiar el juego del rodamiento,

ajustar la precarga

'enetración de

partículas ajenas

&studiar la sustitución del rodamiento,

limpiar las partes conjugadas, mejorar

el sistema de sellado, utili%ar lubricante

limpioescamación en los

elementos rodantes

4ustituir el rodamiento




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&n la tabla nos muestra algunas causas sobre el ruido que es producido en un rodamiento

entre las m#s importantes causas encontramos la instalación incorrecta, la cavidad, de la

descamación, el juego excesivo y la penetración de partículas ajenas$ &n esta tabla

tambi3n encontramos que es li que debemos mejorar en cada una de las causas que

est#n siendo afectados al rodamiento$

Vida =til en un rodamiento-




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5os rodamientos est#n sometidos a cierta intensidad de esfuer%o repetitivo en su aro de

pista o de rodadura y elemento rodante incluso durante la operación bajo la carga

adecuada, el montaje apropiado, y lubricación suficiente$ &l esfuer%o puede causar da=os

por las escamas formadas en la superficie despu3s de cierto tiempo debido a su

concentración en la %ona poca profunda bajo la superficie$

VI4#ACI>N E?CESIVA DE) #ODAMIENTO

-na ra%ón principal para anali%ar el funcionamiento del rodamiento es primordial

verificar las medidas de cada pie%a y así detectar el porqu3 de la excesiva

vibración del rodamiento, y reducir las fuer%as vibratorias no deseadas que suelen

ocurrir por causa de mala lubricación, excesiva lubricación, falta de lubricación,

instalación inadecuada, penetración de partículas ajenas y descamación$

&l rodamiento vibra porque existen una o m#s contaminaciones sobre 3l,

incluyendo la 2umedad (el :; de fallas que se presenta en el rodamiento es a

causa de la contaminación), las cargas en exceso sobre el rodamiento 2acen que

vibre demasiado y se gaste el rodamiento, estas excesivas vibraciones se puededisminuir verificando el dise=o de la m#quina reali%ada y así aumentar la vida til

del rodamiento$ 5a vida til del rodamiento depende muc2o del lugar donde est3

ubicado, por ejemplo, en un laboratorio el rodamiento puede durar entre A;;GA;;;

a=os, porque en un laboratorio la contaminación de agua o polvo son mínimas, el

rodamiento es tratado como un instrumento delicado de laboratorio$ 5a vida del

rodamiento depender# de la severidad de las condiciones de trabajo$

T(b!( -$ iferentes problemas a causa de la vibración$

V(ri(b!e C('*( Prob!em(

Vibr(#ióne"#e*i(

esbalanceo 5a amplitud de la vibración es muc2o

mayor de lo normal$5a frecuencia de vibración en rpm de eje

rotor es desbalanceado$*alta de alineamiento 5a frecuencia de vibración en rpm es

grave por falta de alineación$

5a amplitud de vibración es demasiado

alta en sentido axial y radial$

&xcentricidad Fayor peso en un extremo que el otro$

&l eje mal centrado&lementos !odantes

efectuosos

efectos en las bolas o en rodillos de

rodamientos$

&lementos rodantes ocasionan vibraciónde alta frecuencia y da=an al rodamiento$

Correas de mando !eacciones originadas entre las correas

generan alteraciones$

5as alteraciones producidas dependen

muc2o de la cantidad de las poleas$




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Fi&-. Vibración por falta de alineamiento del rodamiento

5a solución de la vibración es llegar a la raí% del problema, para lo cual se debe

anali%ar los datos del problema y buscar la ocurrencia de patrones o influencia de

variables de proceso$ &s primordial que el rodamiento est3 en un ambiente

adecuado, reali%ar el mantenimiento cíclico y así reducir las vibraciones excesivas$

5a solución de la vibración es llegar a la causa raí% del problema, para lo

cual se debe anali%ar los datos y buscar la ocurrencia de patrones o

influencia de variables de proceso$ Corregir el ajuste, estudiar el juego del rodamiento, ajustar la precarga,

corregir la posición del asiento en el alojamiento, etc$ Fejorar la precesión y alineamiento del eje y carcasa$ Fejorar la

precisión del m3todo de montaje$ Corregir la parte en contacto, por ejemplo, en los anillos del 5aberinto$

4ustituir el rodamiento, limpiar las pie%as conjugadas, mejorar el sistema

de sellado, utili%ar lubricante limpio$ !educir el lubricante para el volumen adecuado, elegir grasa con m#s

consistencia$ Fejorar la precesión y alineamiento del eje y carcasa$ Fejorar la

precisión del m3todo de montaje$ Corregir la perpendicularidad entre el eje y el asiento del alojamiento o

espaciador lateral$

Con#!'*ione*




14


• "nvestigamos sobre el estudio de los rodamientos las posibles causas que podrían

afectar el correcto y óptimo funcionamiento del rodamiento con billas de acero en

un rodillo tensor de fajas$

• nali%amos que causas presenta una vibración excesiva en el rodamiento ya que

esto podría ocasionar un mal funcionamiento al rodillo tensor de fajas$

• 'lanteamos las soluciones para cada una de las causas o las fallas que presento

el rodillo tensor y esto nos servir# para tener un buen funcionamiento en el rodillo

tensor de fajas$

V$ Bib!io&r(/0(Anónimo. (7;;:)$ $l libro de la Bicicleta$ &d. Ceac$ >arcelona. &spa=a$

(p#g$. I)Robert L. Mott P.E$ (7;;J)$ ise!o de elementos de %&#uinas$ :ta ed$

'earson. F3xico$ ('#g$. J;:$) A!e" Vini#io $ % Die&o Mi&'e! P $ (7;A:) ise!o " construcción en una

ma#uina cortadora rebobinadora de rollos de papel $ KuitoGecuador$ Uni+ersidad Carlos III de Madrid (2010) "studio del efecto de la

carga en rodamientos defectuosos In"enier*a 7 competi+idad 82014) Hairo $ rajales, Huan *$ 5ópe%,

and L3ctor *$ Kuintero8 Uni+ersidad de los andes escuela de mec9nica' ME#IDA

2010, rodamieno! cargas )ásicas y duraci+n nominal de los

rodamientos. A))e) #om+eten#e (7;;I ) REVISTA DE PRODUCCION INDUSTRIAL $l '*

en +ronidur cuadruplica la ida -til mpresionante aumento en el rendimiento.

MARCELO E MARTINS Mói! in)'*tri(! !'bri#(nt*, factores #ue afectan la

lubricación de un rodamiento.

@oard f6 rase B m6,6 4arro' uni+ersidad de Teas (1;#3)8

"ngeniería de proyecto para plantas de proceso$ F3xico 2ttp.MMNNN$ns@americas$comMcpsMrdeMxbcrMnaOesM+4PO>earingoctorOCatalogoOde

O*allas$pdf$

2ttp.MMNNN$catedracanciani$com$arM&AM*lexion'lana7;AB$pdf

7.:<<===8no!e>!ei?o8o8.<e!.<ima9e<.d+<!018.d+

http://www.catedracanciani.com.ar/E1/FlexionPlana2013.pdf

http://www.nose-seiko.co.jp/esp/image/pdf/s01.pdf

http://www.catedracanciani.com.ar/E1/FlexionPlana2013.pdf

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