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1 Caracterización Mecánica ESIME –UNIDAD AZCAPOTZALCO-IPN Campo: Ingeniería y Tecnología Clasificación: Sector Energía Petróleo Tipo de investigación:

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Presentación del tema: "1 Caracterización Mecánica ESIME –UNIDAD AZCAPOTZALCO-IPN Campo: Ingeniería y Tecnología Clasificación: Sector Energía Petróleo Tipo de investigación:"— Transcripción de la presentación:

1 1 Caracterización Mecánica ESIME –UNIDAD AZCAPOTZALCO-IPN Campo: Ingeniería y Tecnología Clasificación: Sector Energía Petróleo Tipo de investigación: Aplicada GUILLERMO ALEJANDRO CRUZ VAZQUEZ

2 2 INTRODUCCIÓN Se define como rugosidad, a las irregularidades finas sobre la textura de la superficie de un material, usualmente relacionadas con la acción resultante de los procesos de fabricación. La medición de la rugosidad más utilizada es la denominada Ra(CLA)y la Rq(RMS), que consiste en el promedio aritmético de los valores absolutos de las desviaciones existentes respecto a una línea de centro.

3 3 La Rugo-interferencia es un método de rehabilitación de ejes sólidos. Esta forma de rehabilitación deberá utilizarse cuando los daños sufridos principales en las zonas de apoyos del eje sean severos como es la fusión del rodamiento, deflexión excesiva por el calentamiento 1-2 milímetros, desprendimiento del material e inclusive seccionamiento o rotura, lo que implica que los métodos de rehabilitación tradicionales conocidos no son aplicables, de ahí que esta metodología patentada es la más recomendable.

4 4 MétodoVentajasDesventajasInfraestructura MetalizadoTiempo mínimo Costo medio Máximo.020de desgaste Equipo especial. Inversión inicial elevada Personal especializado No se utiliza en zona de cuñeros Preparación de superficie Área especifica Torno paralelo Equipo de metalizado Material preparado Personal especializado EncasquilladoCubre mayores desgastes Tiempo mediano Costo bajo No se recomienda en zona de cuñeros No se recomienda en zona de ranuras para candados Torno paralelo Equipo de oxi-acetileno Equipo de soldadura eléctrica Personal adecuado Aporte de soldaduraCubre desgastes masivos Costos bajos Tiempo elevado de recuperación Deflexión en los ejes al depositar soldadura Torno paralelo Equipo de soldadura eléctrica Personal adecuado InjertoTiempo mínimo Costo bajo Cubre daños severos Sólo si es aplicado correctamente Preparación de superficie Torno paralelo Equipo de soldadura eléctrica y oxi-acetileno Personal adecuado Rugo-interferenciaTiempo mínimo Costo mínimo Soluciones a daños severos Preparación de superficie Torno paralelo Equipo de calentamiento de (oxi-acetileno y/o eléctricos) Personal adecuado

5 5 Bomba centrífuga multipasos Zona de reparación (Área de chumaceras)

6 6 Desmontaje de chumaceras

7 7 Zona a reparar dañada por la fusión de un rodamiento Zona dañada área a reparar Detalle z a) Determinación del área dañada El método de rehabilitación del eje por rugo- interferencia consiste en tres etapas:

8 8 Zona Dañada Detalle z b) Corte del área dañada e injerto. Corte Hembra

9 9 c) Montaje del injerto (Rugo-interferencia) y maquinado del área reparada. D Di = D in Did L Eje (Hembra)Injerto (Macho) NOTA: L y D de la rugosidad en función del diámetro del eje a rehabilitar y potencia a transmitir.

10 10 La rugosidad e interferencia necesarias serán determinadas para cada eje según el equipo a que pertenecen sean motores, bombas, turbinas, tomando en consideración los factores o condiciones operativas del equipo así como la potencia del mismo. Tener Presente: 1)La Relación entre el Diámetro de la hembra y macho será 1:2 2)Un diámetro a recuperar de 2 implica un diámetro de macho de 1 3)El área mínima de contacto entre el macho y hembra se recomienda sea igual área transversal del eje a recuperar.

11 11 Patrones de rugosidad. Rugosidad fina.

12 12 Rugosidad media.

13 13 Resultados parciales Patrón de Rugosidad fina Diámetro base: 19.05mm Diámetros con rugosidad: 19.38,19.40,19.40 Aplicando RMS Diámetro máximo: mm =0.343/2=0.172mm (0.007)al radio Aumento de área de contacto del macho:40% Patrón de Rugosidad media Diámetro base: 19.05mm Diámetros con rugosidad: ,19.574, Aplicando RMS Diámetro máximo: mm =0.575/2=0.287mm (0.011)al radio Aumento de área de contacto del macho:60%

14 14 Conclusiones Rugosidad e interferencia se aplican en ensambles mecánicos Aplicación en ejes de turbo maquinaria como elementos rotatorios de bombas, compresores, sopladores por mencionar algunos.- Existen diferentes métodos para la rehabilitación de ejes sólidos como son: metalizado, encasquillado,injerto con aportación de soldadura. Cuando ninguno de los métodos anteriores son aplicables, es recomendable utilizar la rugo-interferencia. Tener presente las relaciones hembra-macho 1:2 y área transversal del eje a recuperar será mínimamente igual área de contacto. El método de rugo-interferencia consta de 3 pasos 1) Determinación del área dañada 2) Corte del área dañada y preparación del injerto 3)Ensamble y maquinado final Aumento de área de contacto del macho en rugosidad fina:40% Aumento de área de contacto del macho en rugosidad media:60% Rehabilitación de ejes sólidos al mínimo costo y tiempo de paro de un equipo. Se justifica en elementos rotatorios multipasos.

15 15. Recomendaciones Futuras Determinación de parámetros a considerar para relacionarlos con la rugosidad Esfuerzos de Torsión Transmisión de potencia Estudio en rehabilitación de ejes mayores a 3 de diámetro

16 16 Por su atención ¡GRACIAS! Guillermo Alejandro Cruz Vazquez


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