11. cigueñales

GESTION Y ANALISIS DE

FALLAS

UNIDAD VII

CIGUEÑALES

INTRODUCCION

• En esta unidad estudiaremos loscigüeñales. Analizaremos la función delcigüeñal, su estructura, procesos defabricación, manufactura instalación,funcionamiento y posibles problemas.Nos valdremos de los Ocho PasosAplicables al Análisis de Fallas y de losprincipios aprendidos en las secciones deDesgaste e Inspección Ocular.

OBJETIVOS

• Identificar la función de los cigüeñales, su estructura, procesos de fabricación y manufactura.

• Identificar y reconocer el funcionamiento y los posibles problemas que se encuentran en estos componentes.

CIGÜEÑALES

EN ESTA UNIDAD

• FUNCIÓN.• FABRICACIÓN.• CARGAS DE OPERACIÓN• FALLAS.

CIGÜEÑALES

NOMENCLATURA

CIGÜEÑALES

FUNCIONES

FUNCIONES • CONVIERTE EL MOVIMIENTO RECTILÍNEO

EN MOVIMIENTO GIRATORIO• SOPORTAN GRANDES CARGAS (FLEXIÓN

TORSIÓN, CORTE)• ENVIA ACEITE A PRESIÓN A LOS

COJINETES DE BIELA Y BANCADA• PROVEE DE UNA SUPERFICIE DURA Y

RESISTENTE AL DESGASTE• ENTREGA FUERZA A LOS ENGRANAJES• PROVEE UNA SUPERFICIE DE SELLADO

PARA LOS RETENES DE ACEITE..

FUNCIONES

MOVIMIENTO RECTILÍNEO (PISTONES)

MOVIMIENTO GIRATORIO (CIGÜEÑAL)

FUNCIONES

• FLEXIÓN - FILETES• TORSIÓN - MUÑONES• EMPUJE – CARGAS

AXIALES

CARGAS O FUERZAS QUE SOPORTA :

FUNCIONES SOPORTA CARGAS

ENVIA ACEITE A PRESIÓN

CIGÜEÑALES

FABRICACIÓN

FABRICACIÓN Dureza 40 Rc (Rockwel C)

5 MICRAS (0.000005”) pulidos

FABRICACIÓN

ESTRUCTURA TRATADA TÉRMICAMENTE

IMPULSA ENGRANAJES Y POLEAS

FABRICACIÓN

ACERO AL MEDIO CARBONO

AUMENTA LA RESISTENCIA

FABRICACIÓN DUREZA SUPERFICIAL 48 Rc

2.5 mm DE PROFUNDIDAD

FABRICACIÓN

RADIOS AGRANALLADOS

AUMENTA RESISTENCIA ESFUERZO DE COMPRESIÓN

FABRICACIÓN

ACABADO FINAL RECTIFICADO Y PULIDO

FABRICACIÓN

VERIFIACIÓN DE POSIBLES GRIETAS EN EL INTERIOR (METODO MAGNÉTICO)

ARMAR CORRECTAMENTE

FABRICACIÓN

FABRICACIÓN

ARMAR CORRECTAMENTE

CIGÜEÑALES

CARGAS DE OPERACIÓN

CARGAS DE OPERACIÓNTorsión Tensión Flexión Empuje


COMPRESIÓN

TENSIÓN

CARGAS DE FLEXIÓN


CARGAS TORSIONALES

TENSIÓN


CARGAS DE EMPUJE

FUERZAS AXIALES


SUPERFICIE BRILLANTE

MARCA NORMAL MOTOR EN V

CIGÜEÑALES

FALLAS

FALLAS EN CIGÜEÑALESFRACTURAS POR :

• APLICACIÓN

• REMANUFACTURA

• MATERIALES

• PROCESOS

FALLAS POR:

1.LUBRICACIÓN 2.COJINETES

FALLAS EN CIGÜEÑALES

• DESGASTE POR:- ABRASIÓN.- ADHESIÓN.

• FRACTURAS POR:- FATIGA DE FLEXIÓN.- FATIGA TORSIONAL.

Análisis de Falla1. Definir el problema clara y concisamente.2. Organizar la acumulación de datos.3. Observar y anotar los datos.4. Pensar lógicamente sobre los datos.5. Identificar la causa mas probable.

6. Comunicarse con la parte responsable de la falla.

7. Hacer las reparaciones siguiendo instrucciones de la parte responsable.

8. Continuar en contacto con el cliente.


• APLICACIÓN• OPERACIÓN• MANTENIMIENTO

OBTENER HECHOS Y ANTECEDENTES

Piezas Relacionadas

con la falla

OBTENER

IDENTIFICAR PROTEGER



EVITAR CORROSIÓN DURANTE EL ALMACENAJE Y TRANSPORTE


LA LIMPIEZA ES FUNDAMENTAL PARA UN BUEN ANÁLISIS


EVITAR ESTOS METODOS DE LIMPIEZA :

• BOLITAS DE VIDRIO• SOPLO DE ARENA• CEPILLOS DE ALAMBRE• DISOLVENTE FUERTE


BUSCAR INDICIOS

USAR BUENA LUZ

IDENTIFICAR LOS TIPOS DE FRACTURAS Y DESGASTE


INSPECCIONAR TODAS LAS SUPERFICIES:

•INSPECCIONAR COJINETES

•INSPECCIONAR FILETES

•INSPECCIONAR FRACTURAS


BUSCAR ESPECIALMENTE EVIDENCIA DE:

•MARCAS DE CALENTAMIENTO

•DESALINEAMIENTO

•PARTE O COMPONENTE ORIGINAL


DESGASTES POR PROBLEMAS DE LUBRICACION O COJINETES

MUÑÓN CON DESGASTE ABRASIVO

FALLAS EN CIGÜEÑALESDESGASTES POR ADHERENCIA - ORIGEN: SISTEMA DE LUBRICACION Y/O COJINETES DE MOTOR

FALLAS EN CIGÜEÑALESCRECIMIENTO DE FISURAS POR FATIGA


FATIGAS POR FLEXIÓN

• FILETES PRINCIPALES

• FILETES DE BIELAFATIGAS POR TORSIÓN

• JUNTAS PRINCIPALES

• JUNTAS DE BIELA

FALLAS EN CIGÜEÑALESDESGASTES POR ADHERENCIA - ORIGEN: SISTEMA DE LUBRICACION Y/O COJINETES DE MOTOR

FRACTURA POR FATIGA POR FLEXION, INICIO EN EL RADIO DEL MUÑON DE BANCADA Y ATRAVIESA CON UNA FRACTURA FINAL FRÁGIL

FALLAS EN CIGÜEÑALESSUPERFICIE BRILLOSA

CHEVRONES


CHEVRONES (INICIO)

MARCAS DE PLAYA

SUPERFICIE BRILLOSA (FIN)


SEÑALES DE CAMINO:•ELEVADOS ESFUERZOS DE TENSION EN EL FILETE.• MARCAS DE RATCHET SIGNIFICAN ALTA TENSIÒN•ELEVADAS CARGAS DE TENSIÒN EN LOS FILETES


FATIGA TORSIONAL

FALLAS EN CIGÜEÑALESELEVADAS CARGAS DE TENSION:

APLICACION : - SOBRECARGA - FILETES

DEFECTOS DE MATERIAL : - INCLUSIONES - ESCAMAS

DEFECTOS DE PROCESO - QUEMADURAS DE FORJA - FISURAS POR ENFRIAMIENTO- FISURAS POR ENDEREZAMIENTO


ESFUERZO TORSIONAL OCASIONO ESTA FRACTURA


CAUSA DE FRACTURAS

•DEFECTOS DE MATERIAL

•DEFECTOS DE PROCESO


DEFECTOS DE MATERIAL

•INCLUSIONES

•COSTURAS

•BOLSAS DE CONTRACCIÒN

•ESCAMAS


ESTE CIGÜEÑAL SE DEVOLVIO A FABRICA PARA ANALIZAR LA CAUSA DE FALLA


LA FRACTURA SE DEBE A FATIGA POR FLEXIÒN


MARCAS DE PLAYA


INCLUSIÓN POR DEFECTO DE FABRICACIÓN DE MATERIAL


INCLUSIÓN EN EL FILETE


BURBUJA DE HIDROGENO

MARCAS DE PLAYA


DEFECTOS DE PROCESO

•FORJADO

•TRATAMIENTO TERMICO

•ENDEREZAMIENTO

•ESMERILADO


QUEMADURA DE FORJA


FUNDICIÒN DE GRANOS


CONCENTRADOR DE ESFUERZO


GRIETAS POR ENDEREZAMIENTO


SEÑALES DE CAMINO:•MARCAS DE RATCHET SIGNIFICAN ALTA TENSIÒN.

•FATIGA•GRIETAS EN FORMA DE CLAVO DE MARIPOSA


ROTURA POR FLEXIÒN

INICIO DE FRACTURA

CIGÜEÑALES

CIGÜEÑALES REACONDICIONADOS


FRACTURA POR FATIGA

MARCAS DE PLAYA


MARCAS DE PLAYA

CIGÜEÑALES REACONDICIONADOSLINEAS RECONSTRUIDAS POR SOLDADURA

MARCAS DE PLAYA

CIGÜEÑALES REACONDICIONADOSLINEAS RECONSTRUIDAS POR SOLDADURA

REMANUFACTURA DE CIGÜEÑAL, PERO EN MAL ESTADO

GRIETA



CORDON DE SOLDADURA QUE DEBILITO EL CIGÜEÑAL PRODUCIENDO CONCENTRADORES DE ESFUERZO.


CONCENTRADORES DE ESFUERZO.

Enlaces• http://www.fii.org/CTM/area1.htm

• http://www.swri.org/4org/d18/mechflu/planteng/gtspan/failure.htm

• http://www.directindustry.es/prod/verimation-technology/unidad-de-inspeccion-pnd-para-rotores-ciguenales-34509-215091.html

http://www.fii.org/CTM/area1.htm�

http://www.swri.org/4org/d18/mechflu/planteng/gtspan/failure.htm�

PREGUNTAS DE REPASO1. Funciones del cigüeñal.

A. Convierte el movimiento circular en rectilíneoB. Soportan grandes cargas.C. Envía aceite a presión. .

2. Cargas que soportan los cigüeñales.A. FlexiónB. CizallamientoC. Torsión

3. Los desgastes mas comunes por desgastes son: abrasión y corrosiónA. VerdaderoB. Falso

4. Las fallas por materiales mas comunes son: escamas e inclusionesA. VerdaderoB. Falso

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