EQUIPO # 1

Ayala Rabagos Cesar Camargo Calvo Rubén Darío Duarte Méndez Francisco

Domínguez Alvarado Miguel

18-octubre-2010 IMI7-3

FALLAS DE LOS ELEMENTOS

MECANICOS POR DESGASTE.

En la búsqueda de minimizar costos de operación y maximizar el rendimiento de maquinarias y/o equipo, el desgaste tiene un papel protagónico.  El desgaste es un gran enemigo  en muchas de las industrias, pues con su acción tiende a retirar recursos prematuramente. Los ingenieros han comenzado una lucha contra él, a través de hacer análisis técnicos económicos, buscando no ser derrotados y evitando alimentar patios con desechos.

El análisis del desgaste es complejo, interviniendo factores como dureza, tenacidad, estructura, composición química, modo y tipo de carga, velocidad, rugosidad de la superficie, distancia recorrida, corrosión presente, etc.

Todo evento que incluya fricción tiene dos efectos negativos: el calor y el desgaste.  

Normalmente, el desgaste no ocasiona fallas violentas, pero trae como consecuencias: reducción de la eficiencia de operación,   pérdidas de potencia por fricción,  incremento del consumo de lubricantes,  eventualmente conduce al reemplazo de componentes desgastados y a la obsolescencia de las máquinas en su conjunto. El desgaste junto con la fricción y la lubricación constituyen los objetos de estudio de la tribología. Martínez (1996) afirma que la tribología es una ciencia multidisciplinaria que incluye a la hidrodinámica, la mecánica del cuerpo sólido, la ciencia de materiales, química, física, matemáticas y computación. El sistema tribológico consta de un par de fricción, un tercer cuerpo (lubricante) y el medio ambiente.

CAUSANTES DE LAS FALLAS DE LOS EQUIPOS MECANICOS SON:

1.-Desgaste abrasivo2.-Desgaste adhesivo3.-Desgaste por impacto4.-Desgaste por corrosión5.-Desgaste por erosión6.-Desgaste por cavitación

DESGASTE ABRASIVO El desgaste por abrasión,  que es el más común en la

industria,  se define como la acción de corte de un material duro y agudo a través de la superficie de un material más suave. Tiende a formar ralladuras profundas cuando las partículas duras  penetran en  la superficie,  ocasionando deformación plástica y/o arrancando virutas.

Factores que influyen en el desgaste abrasivo de las máquinas agrícolas:Dentro de los factores que influyen positivamente en el desgaste abrasivo de las máquinas agrícolas en, se tiene:

1.- Condiciones climáticas:

2.-Contacto con las plantas y frutos:

3.-Contacto con el suelo:

A continuación se relacionan los principales elementos de trabajo de las máquinas agrícolas que sufren desgaste abrasivo, producidos por los factores antes mencionados:

Arados: vertedera, cuchilla rotatoria, anterreja, costanera, reja y discos.

Cultivadores: escardillos, púas, rejas, surcadoras, machetes. Gradas: púas, discos. Escarificadores: rejas de cincel. Fresas: cuchillas, ganchos. Rodillos: discos, anillos. Multiarado: rejas, cuchillas. Multilabradora: rejas, cuchillas y surcadores. Cosechadoras de cereales: segmentos de corte, dedos del

molinete, cóncavo, cribas de limpieza, transportadores sinfín. Cosechadoras de caña: segmentos de corte inferior,

transportadores, aparato trozador, patín. Cosechadora de papa: rejas, elevadores. Silo cosechadoras: cuchillas, tambor de cuchillas.

DESGASTE ADHESIVO

El desgaste adhesivo, también llamado desgaste por fricción ó deslizante, es una forma de deterioro que se presenta entre dos superficies en contacto deslizante. Este desgaste es el segundo más común en la industria y ocurre cuando dos superficies sólidas se deslizan una sobre la otra bajo presión. El aspecto de la superficie desgastada será de ralladuras irregulares y superficiales.

DESGASTE CORROSIVO 

El desgaste corrosivo ocurre en una combinación de desgaste (abrasiva o adhesiva) y de un ambiente corrosivo.  El índice de la pérdida material puede ser muy alto debido a que los productos sueltos o flojos de la corrosión se desprenden  fácilmente por el desgaste y se revela  continuamente el metal fresco y que alternadamente puede volverse a corroer rápidamente.

  Los equipos industriales como tanques, ductos, codos,

bombas, tolvas, centrífugas, colectores de polvo, cajas de ventiladores, tornillos extrusores y, en general, cualquier equipo o superficie pueden sufrir corrosión si se dan las condiciones de humedad, oxigeno, etc.

DESGASTE POR EROSION

Es producido por una corriente de partículas abrasivas, muy común en turbinas de gas, tubos de escape y de motores.

La erosión tiene generalmente el aspecto de pequeños hoyos lisos. El ataque puede también exhibir un patrón direccional relacionado con la trayectoria tomada por el corroyente, al igual que por movimientos sobre la superficie del metal. La erosión prospera en condiciones de alta velocidad, turbulencia, choque, etc.

De manera frecuente, aparece en bombas, mezcladores y tuberías, particularmente en curvas y codos. Las partículas en suspensión duras son también frecuentes causantes de problemas.

Éstos se evitan mediante cambios en el diseño, o seleccionando un material más resistente. Este material, además de ser más duro, generalmente debe presentar una resistencia a la corrosión superior incluso en condiciones estancadas o sin movimiento de fluidos.

DESGASTE POR CAVITACION

La cavitación o aspiración en vacío es un efecto hidrodinámico que se produce cuando el agua o cualquier otro fluido en estado líquido pasa a gran velocidad por una arista afilada, produciendo una descompresión del fluido debido a la conservación. Puede ocurrir que se alcance la presión de vapor del líquido de tal forma que las moléculas que lo componen cambian inmediatamente a estado de vapor, formándose burbujas o, más correctamente, cavidades. Las burbujas formadas viajan a zonas de mayor presión e implotan (el vapor regresa al estado líquido de manera súbita, «aplastándose» bruscamente las burbujas) produciendo una estela de gas y un arranque de metal de la superficie en la que origina este fenómeno.

La implosión causa ondas de presión que viajan en el líquido. Estas pueden disiparse en la corriente del líquido o pueden chocar con una superficie. Si la zona donde chocan las ondas de presión es la misma, el material tiende a debilitarse metalúrgicamente y se inicia una erosión que, además de dañar la superficie, provoca que ésta se convierta en una zona de mayor pérdida de presión y por ende de mayor foco de formación de burbujas de vapor. Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared sólida cuando implosionan, las fuerzas ejercidas por el líquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy altas, ocasionando picaduras sobre la superficie sólida.

El fenómeno generalmente va acompañado de ruido y vibraciones, dando la impresión de que se tratara de grava que golpea en las diferentes partes de la máquina.

Se puede presentar también cavitación en otros procesos como, por ejemplo, en hélices de barcos y aviones, bombas.

Hay dos tipos de cavitación:

Cavitación de succión

Cavitación de descarga

DESGASTE POR IMPACTO

Desgaste de Impacto: son las deformaciones producidas por golpes y que producen una erosión en el material.

Este tipo de desgaste se puede presentar en muchas partes como en las llantas de los carros, amortiguadores, cajas de dompes, bandas transportadoras, etc.