Entendiendo los ejes y causas de fallo – parte #1

Reconstructora Nacional de Motores Eléctricos

Entendiendo los ejes y causas de fallo – parte #1

1 agosto, 2019 Artículos RENAME Motores 2

La falla de un eje en un motor u otro equipo no es un hecho cotidiano, sin embargo cuando sucede estamos en presencia de un problema que necesitara de estudio y análisis para solucionarlo y encontrar la causa raíz.

Para comprender porque un material falla, es necesario comprender la relación entre el estrés y la tensión, términos que generalmente tienden a confundir.

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Imagen # 1, Comportamiento de los materiales

  1. Material en estado normal
  2. Material bajo tensión
  3. Material bajo compresión

Glosario de términos

Estrés: Fuerza generada en un material por unidad de área en la dirección de la fuerza.

Alargamiento unitario: El alargamiento de un material por unidad de longitud

Tensión: Fuerza que produce un alargamiento elástico de un cuerpo Compresión: Fuerza que intenta empujar las moléculas de un material a estar más cerca.

Deformación elástica: Se da cuando a un material se le aplica una fuerza y este después vuelve a su forma normal (no se deforma).

Deformación plástica: Se da cuando a un material se le aplica una fuerza y este después de eliminarle.

La mayoría de los ejes están hechos de acero al carbono laminados en caliente, pero para cargas o entornos más especializados se pueden encontrar de acero aleado o acero inoxidable. La deformación debida a la tensión de tracción es elástica hasta que la tensión alcanza su punto de límite de elasticidad para el acero (acero típico de carbono = 73,000 psi). El límite de elasticidad puede variar con el material. Por ejemplo, un eje 416 de acero inoxidable, al tiempo que ofrece resistencia a la corrosión tendrá un límite de elasticidad ligeramente más baja que un acero al carbono laminado en caliente típico por ejemplo 1045.

Los materiales pueden ser clasificados como dúctiles o frágiles. Un material que se somete a deformación plástica extensiva antes de la fractura se llama dúctil. Eso significa que se puede doblar antes de que finalmente se rompa. La Figura 2 muestra un diagrama de tensión de formación para un material elástico. El punto A es el límite elástico, punto B es la fuerza máxima a la tracción, y el punto C es el punto en el que el material se rompe. Incluso si la tensión entre los puntos A. y B se mantiene estable, la tensión continuará causando la deformación, y es donde las moléculas están cambiando de posición y forman nuevos enlaces en el material.

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Figura 2. Diagrama de tensión-deformación para un material elástico.

Los aceros al carbono utilizados para hacer ejes son materiales relativamente dúctiles. Sin embargo, los ejes se fabrican con etapas de diferentes diámetros a lo largo de la longitud. Estos pasos son elevadores de esfuerzo donde es más probable que se produzca un fallo.

 

Es de suma importancia poder realizar un análisis en función de las condiciones de operación del equipo, en nuestros próximos boletínes hablaremos de la falla como tal y sus diferentes patrones, además de los ensayos que se pueden hacer para garantizar una reparación adecuada.

Lee nuestro artículo Fractura en un eje

 

 

 

2 comentarios

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