GUILLERMO ALEJANDRO CRUZ VAZQUEZ “Caracterización de Rugo-interferencia” de 1” a 3 ” GUILLERMO ALEJANDRO CRUZ VAZQUEZ Caracterización Mecánica ESIME –UNIDAD AZCAPOTZALCO-IPN Campo: Ingeniería y Tecnología Clasificación: Sector Energía Petróleo Tipo de investigación: Aplicada

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.

La Rugo-interferencia es un método de rehabilitación de ejes sólidos 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.

Soluciones a daños severos Método Ventajas Desventajas Infraestructura Metalizado Tiempo mínimo Costo medio Máximo .020”de 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 Encasquillado Cubre mayores desgastes Tiempo mediano Costo bajo No se recomienda en zona de cuñeros No se recomienda en zona de ranuras para candados Equipo de oxi-acetileno Equipo de soldadura eléctrica Personal adecuado Aporte de soldadura Cubre desgastes masivos Costos bajos Tiempo elevado de recuperación Deflexión en los ejes al depositar soldadura Injerto Cubre daños severos Sólo si es aplicado correctamente Equipo de soldadura eléctrica y oxi-acetileno Rugo-interferencia Costo mínimo Soluciones a daños severos Equipo de calentamiento de (oxi-acetileno y/o eléctricos)

Zona de reparación (Área de chumaceras) Bomba centrífuga multipasos

Desmontaje de chumaceras

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

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

c) Montaje del injerto (Rugo-interferencia) y maquinado del área reparada. Di = D + .125 in D Di d Eje (Hembra) Injerto (Macho) NOTA: L y D de la rugosidad en función del diámetro del eje a rehabilitar y potencia a transmitir.

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.

Patrones de rugosidad. Rugosidad fina.

Rugosidad media.

Resultados parciales Patrón de Rugosidad fina Diámetro base: 19.05mm Diámetros con rugosidad: 19.38,19.40,19.40 Aplicando RMS Diámetro máximo: 19.393mm19.393-19.05=0.343/2=0.172mm (0.007”)al radio Aumento de área de contacto del macho:40% Patrón de Rugosidad media Diámetros con rugosidad: 19.581,19.574,19.570 Diámetro máximo: 19.393mm19.625-19.05=0.575/2=0.287mm (0.011”)al radio Aumento de área de contacto del macho:60%

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.

. 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

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