Fallas en los equipos Integrantes: Becerra Sánchez Ricardo Osmar Contreras Hernández Berenice Guadalupe Martínez Castilleja Alejandro Ramos López Carlo Magno Sánchez Acuña Nayeli

Las fallas más frecuentes son: ¿Qué es una falla? Son modificaciones desventajosas de los activos producidos por deformación, soltura, rotura, corrosión, desgaste, etc. Las fallas más frecuentes son: Defecto de fabricación Errores de operación Deterioro normal Envejecimiento Falta de mantenimiento “Una falla es un evento indeseable, cuantificable o no en la operación de un equipo”

Fallas en los cojinetes

Cojinetes Son piezas de acero cubiertas con diferentes aleaciones antifricción. Las principales funciones de los cojinetes son: reducir el roce entre una parte móvil de un motor y la parte estática (a ella ligada) y resistir las elevadas cargas, principalmente las cargas de alto impacto causadas por la combustión que ocurre en el motor.

Fallas en los cojinetes Las fallas en los cojinetes se clasifican de dos maneras: Fallas en el material de deslizamiento Fallas en la superficie de asentamiento

Fallas en el material de deslizamiento

Desgaste abrasivo Presenta rayado o acanalado de la superficie por acción de partículas abrasivas con desprendimiento de material. Puede llegar a notarse partículas incrustadas en los bordes de las canales.

Desgaste abrasivo Algunas causas -Partículas contaminantes en el lubricante (pueden provenir del exterior o ser resultado del desgaste interno de la maquina). -Partículas desprendidas del mismo cojinete por cavitación o fatiga superficial, que generan el rayado. -Sistema de filtrado en el sistema de lubricación deteriorado.

Desgaste adhesivo Presenta barrido del material en la dirección de deslizamiento y/o decoloración por pérdida del mismo, debido a contacto intimo entre el cojinete y el eje. Ya que dicho contacto obedece a la pérdida total o parcial de la película lubricante, se le conoce también como falla por ruptura de película lubricante.

Desgaste adhesivo Algunas causas -Arranques fríos que generan bajo flujo de aceite por alta viscosidad. -Bajo caudal y/o presión de aceite por obstrucción o fugas -Aceite inapropiado por baja viscosidad. Alta temperatura. -Cargas severas que generen contacto de eje y cojinete. -Des alineamientos que generan roces entre eje y cojinete (en bordes). -Juego entre eje y cojinete inapropiado (alto). -Arranque inapropiado de máquina por no encender la bomba de lubricación primero cuando ello es necesario.

Cavitación Desprendimiento de material a causa de la implosión intermitente de burbujas formadas en el aceite por cambios bruscos de presión. Tiende a presentarse cerca de agujeros de lubricación o en las superficies de los cojinetes orientadas en la dirección de aplicación de las mayores cargas por parte del eje.

Cavitación Algunas causas -Velocidades o temperaturas de cojinetes o aceite altas. -Fuerzas cíclicas severas sobre los cojinetes, por ejemplo las producidas por autoencendidos o detonaciones en motores. -Juego entre eje y cojinete inapropiado. -Vibración excesiva. -Diseño no apropiado del cojinete o del muñón del eje. -Contaminación del aceite con gases o presión inadecuada. -Aceite no apropiado o con tendencia a formar espuma.

Descarga eléctrica El paso de corriente eléctrica entre cojinetes y ejes a través de la película lubricante, genera finas picaduras similares a las de la fatiga superficial, producto de la fusión de pequeñas zonas por la acción del arco eléctrico. Este modo de falla es común en motores y generadores eléctricos.

Descarga eléctrica Algunas causas -Inadecuada puesta a tierra de motores o generadores eléctricos que desemboca en corrientes parásitas entre carcazas y rotores a través de los cojinetes. -Degradación del aislamiento de los embobinados. -Procedimiento inadecuado de reparación por soldadura en una máquina que haya originado paso de corriente eléctrica entre eje y cojinetes, por ubicación no apropiada de la pinza (masa). -Contaminación del lubricante con partículas o líquidos conductores.

Fatiga superficial Se caracteriza por grietas y pérdida de material de la superficie de los cojinetes, generando el denominado picado. Está asociada a la presencia de cargas mecánicas o térmicas cíclicas sobre estos elementos.

Fatiga superficial Algunas causas -Cargas cíclicas anormales por des alineamiento, excentricidad, desbalanceo, ciclado térmico o vibración. -Cargas alternantes severas en máquinas reciprocantes. -Sobrecarga o sobrevelocidad. -Temperatura de trabajo elevada (insuficiente lubricación). -Periodo muy largo de cambio de los cojinetes

Deposito y/o corrosión Se presenta cuando se forma sobre el material de deslizamiento un depósito producto de degradación u oxidación de aceite o cuando el material de deslizamiento se corroe.

Deposito y/o corrosión Algunas causas -Sobre temperatura del aceite. -Contaminación del aceite por agua o gases en el caso de compresores. -Contaminación del lubricante con agua salada. -Uso de un lubricante con aditivos ricos en azufre.

Fallas en la superficie de asentamiento

Ludimiento Consiste en la acumulación de depósitos en la superficie de apoyo del cojinete, producto de desgaste y/o oxidación del mismo asociado a pequeños desplazamientos cíclicos de éste respecto al asentamiento.

Ludimiento Algunas causas -Estado vibratorio severo en la máquina. -Juego excesivo entre el cojinete y su alojamiento. -Mal montaje.

Giro y deformación Se presenta desgaste adhesivo y/o deformación en la cara de asentamiento del cojinete, por giro o desplazamiento axial del mismo respecto a su posición normal.

Giro y deformación Algunas causas -Excesiva carga sobre los cojinetes. -Lubricante inadecuado o deficiencias del sistema de lubricación. -Juego excesivo entre cojinete y asentamiento o mal montaje. -Ausencia de pestañas o arandelas de fijación en los cojinetes, o fuerza de apriete insuficiente entre cojinete y asentamiento. -Consecuencia del desgaste adhesivo severo.

Fallas en los rodamientos

Fallas en los rodamientos Se pueden utilizar los rodamientos correctamente cuidados por un largo periodo, en general, hasta la vida de fatiga, sin embargo, hay casos de ocurridos inesperadamente rápidos que no permiten la utilización continuada. Estos ocurridos prematuros con relación a la vida de fatiga, son los límites de uso, naturalmente denominados de quiebras o accidentes que en su gran mayoría tienen como causas: falta de cuidado en la instalación, utilización y lubricación; penetración de partículas ajenas del exterior y no considerar la influencia del calor en el eje y alojamiento.

Descamación

Desgaste

Rayaduras

Patinaje

Fracturas

Rajaduras y grietas

Jaula dañada

Abolladuras

Pitting

Deterioro

Corrosión por contacto y mal ajuste

Desgaste por falso Brinell

Deslizamiento circular

Agarrotamiento

Corrosión eléctrica

Oxidación y corrosión

Falla de instalación

Sobrecalentamiento

Fallas en los engranajes

Fallas en los engranajes Las fallas en los engranajes pueden ocurrir por diversos factores que varían según el tipo de mecanismo: si es abierto, cerrado, las características de funcionamiento del mismo, o factores externos que pueden o no aparecer en determinados momentos en el trabajo normal.

Clasificación de las fallas superficiales en los engranajes metálicos. La falla más común en las transmisiones por engranajes metálicos cerradas, que están bien lubricadas y protegidas contra la contaminación es la picadura, mientras que en las transmisiones abiertas, mal lubricadas es la falla por desgaste. En las Transmisiones por engranajes metálicos se pueden presentar diversos modos de fallas superficiales las cuales se agrupan en cuatro grandes grupos: 1. Fallas Superficiales en los dientes del engranaje 2. Falla del diente debido a la fatiga por contacto 3. Falla superficial por gripado 4. Fallas superficiales por deformaciones plásticas

1. Fallas Superficiales en los dientes del engranaje

Desgaste El desgaste de las superficies de los dientes será tanto mayor, tanto más deslizamiento específico haya entre los dientes y cuanto mayor sea la tensión por contacto a la compresión en estas superficies

Desgaste abrasivo El desgaste no es uniforme a lo largo del perfil del diente, debido a la velocidad no uniforme de deslizamiento y a las tensiones irregulares de contacto por presión., debido al cambio de los radios de curvatura durante el desgaste, éste se hace uniforme

Desgaste adhesivo El desgaste adhesivo, ocurre en superficies de deslizamiento cuando la presión entre las asperezas en contacto provoca deformaciones plásticas locales y la adhesión

Desgaste por pulido El desgaste por pulido es un proceso muy lento de desgaste, en el cual las asperezas de las superficies de contacto son progresivamente pulidas hasta desarrollar bellas superficies lisas y brillantes

Rayado El rayado abrasivo (Scratching), ocurre cuando el desgaste del diente se produce de manera rápida, es decir, con excesiva pérdida del material en los flancos del diente debido a una inadecuada asociación de materiales, a insuficiente alisado de los flancos o a escasez de lubricación, apareciendo unas rayas verticales en los flancos del mismo

Desgaste por erosión El desgaste por erosión ocurre cuando se elimina material de la superficie del diente debido al impacto de pequeñas partículas sólidas, cráteres finos y longitudinales cerca de los extremos de los dientes

Desgaste por descargas eléctricas Esta falla es el daño que reciben los flancos de los dientes activos por descargas eléctricas a través de la película de lubricante, donde este daño se manifiesta como una superficie picada, en la microscopía electrónica de barrido se observan pequeños cráteres hemisféricos y esferas de metal fundido

Desgaste por cavitación Esta falla es producto de la deformación y el desprendimiento de fragmentos de la superficie, debido al colapso e implosión de burbujas de vapor o lubricante

Desgaste debido a la corrosión La falla por desgaste debido a la corrosión se pone de manifiesto cuando existe la reacción química o electroquímica entre un equipo y su entorno; se observan superficies manchadas u óxido con depósitos color marrón rojizos

Descarga debido a la corrosión por contacto Este tipo de falla se debe al deterioro de la superficie del diente activo, causada por el movimiento vibratorio. Esta falla se puede observar como surcos a lo largo de las líneas de contacto

Desgaste debido a la adhesión y transferencia de metal La falla consiste en la adhesión severa y transferencia de metal entre los dientes, debido al desgarramiento por soldadura. La superficie de los dientes se vuelve áspera, con rayas color mate a lo largo de la dirección del deslizamiento en la cabeza, el pie del diente o en ambas

2. Falla del diente debido a la fatiga por contacto

Falla por fatiga superficial, picadura inicial La picadura inicial es debida a la concentración de la carga en la longitud de los dientes. En las ruedas de materiales de buena adaptación funcional la picadura puede cesar, y prácticamente no influye sobre el trabajo de la transmisión por engranajes, ya que las cavidades formadas desaparecen poco a poco por laminado, tornándose la carga más uniforme.

Falla por fatiga superficial, picadura progresiva La picadura progresiva es peligrosa, ya que se extiende a toda o una parte de la longitud de los dientes. La picadura lleva al aumento de la presión sobre las partes aún no desmenuzadas de la superficie, a la expulsión del lubricante a las cavidades y, finalmente, al aplastamiento plástico o bien al agrietamiento y desprendimiento de las asperezas superficiales

Falla por fatiga superficial, picadura por desconchado Este tipo de picadura progresiva causa la separación del flanco del diente de finas capas de material en forma de abanicos o escamas. A simple vista se puede apreciar cerca de la línea de contacto grandes hoyos poco profundos que se extienden en toda la zona de contacto

Falla por fatiga superficial, picadura por descostrado Esta falla se inicia como la picadura progresiva lo que las cavidades se funden formando cráteres irregulares que cubren un área significativa de la superficie del diente activo, las principales causas de la aparición de esta falla son las altas tensiones de contacto, la baja resistencia a la fatiga y el inadecuado espesor de la película de lubricante

Falla por fatiga superficial, micropicadura La micropicadura es un tipo de fatiga de contacto que aparece como un esmerilado o mancha gris bajo condiciones de una capa fina, la superficie adquiere un acabado como de grabado al aguafuerte, con un patrón que se asemeja a arrugas o crestas ligeramente más altas salidas de las huellas del corte u otras superficies irregulares

3. Falla superficial por gripado

Escoriación de 1er Grado La escoriación de 1er grado, aparece cuando el esfuerzo es excesivo o la lubricación deficiente. Se produce incluso en engranajes diseñados correctamente, cuando no se puede conseguir mantener una película de lubricante entre flancos conjugados. Se producen pequeñas zonas ásperas, rugosas, con formación de surcos y zonas de corrosión en todos los dientes del engranaje, situadas siempre en la misma posición relativa

Escoriación de 2do Grado La escoriación de 2do grado, causada por la violencia del llamado "contacto metálico" entre flancos, que origina una zona estriada en la región de rodadura, producida por el desgarro o arranque de pequeñas partículas metálicas del flanco, y la soldadura o agarrotamiento de las mismas sobre el mismo flanco.

4. Fallas superficiales por deformaciones plásticas

Aplastamiento El aplastamiento, consiste en la formación de rebabas en la cabeza del diente, u otras deformaciones plásticas que indican la insuficiente dureza del material en relación con la carga. Es el mismo efecto que se conseguiría por la acción de un aplastamiento del flanco, por medio de una prensa o martillo. Puede ir acompañado de escoriación. En esta falla se crean surcos en las líneas de paso y rebabas en las puntas o raíces de los piñones, o se forman crestas en las líneas de paso

Flujo en frío La deformación plástica ocurre a temperatura más baja que la temperatura de recristalización. En esta falla, se observan permanentemente deformados los dientes de los engranajes. Para evitar esta falla se recomienda reducir la carga, aumentar la resistencia a la fluencia y mejorar la lubricación.

Flujo en caliente En esta falla los dientes del engranaje permanecen permanentemente deformados pero cubiertos con óxido negro ferroso, ocurre a temperatura superior que la temperatura de recristalización. Esta falla ocurre producto al sobrecalentamiento y la falta de lubricación.

Fallas en bandas V

Grietas

Falta de material

Corte lateral

Cuerdas expuestas

Respaldo dañado

Contaminación

Banda rota

Perdida de dientes

Fallas comunes en bandas en V

Signos de desgaste en los costados

Grietas

Cuerdas expuestas en los costados

Costados de la banda cristalizados

Fallas en bandas de tiempo

Contaminación con aceite

Desgaste de los costados

Falla por tensión excesiva

Corte recto

Hundimiento de los dientes

Operación ruidosa

Fallas en manguera moldeada

Deformación en los extremos

Grietas en la cubierta

Puntas blandas o deformes

Grietas internas

Abrasión externa

Desprendimiento de la cubierta

Fallas en tensores y poleas

Fallas en tensores y poleas

Fallas en tensores y poleas

Fallas en los pistones

Fallas prematuras por errores de montaje

Expulsión del seguro de retención del perno Aspecto Rompimiento de la ranura del seguro de retención del perno. Generalmente, esto sucede porque un componente de fuerza empuja el perno contra uno de los seguros de retención hasta su expulsión y/o su fractura. Eventualmente, pedazos del seguro fracturado pasan por el hueco del perno dañando la otra extremidad.

Expulsión de seguro de retención de perno Causas Bielas torcidas; Cilindros desalineados en relación al cigüeñal; Montaje incorrecto del seguro; 07 Conicidad en el cuello del cigüeñal; Holgura longitudinal (axial) excesiva en el cigüeñal; Holgura excesiva entre el perno y el seguro; Falta de paralelismo entre el centro del buje del pie de biela y el cojinete. Correcciones Alinear correctamente las bielas (cambiar si fuera necesario); Rectificar los cilindros debidamente alineados en relación al cigüeñal; Montar correctamente el seguro, cuidando para no deformarlo durante el montaje; Rectificar correctamente los cuellos del cigüeñal; Verificar la holgura axial del cigüeñal

Holgura insuficiente entre el perno y el buje Aspecto Fajas de gripaje al lado del hueco para perno (cubos).

Holgura insuficiente entre el perno y el buje Causas Montaje del perno con holgura insuficiente en el cubo del pistón y/o en el buje del pie de biela. Correcciones Montar el perno del pistón con la holgura especificada en el buje del pie de biela, observando la existencia o no de la clasificación perno y pistón.

Zona de contacto inclinada Aspecto Área de contacto inclinada en relación al eje del pistón.

Zona de contacto inclinada Causas Bielas torcidas; Cilindros desalineados en relación al cigüeñal. Correcciones Alinear correctamente las bielas (cambiar si fuera necesario); Rectificar los cilindros debidamente alineados en relación al cigüeñal; Mandrilar el buje del pie de biela en escuadra en relación a la biela.

Gripaje por deformación de la camisa Aspecto Gripaje en fajas estrechas, generalmente en toda la circunferencia de la falda del pistón, que tienden a alargarse con el funcionamiento, con consecuente gripaje generalizado.

Gripaje por deformación de la camisa Causas Deformación de la camisa en virtud de: Irregularidad en el montaje del bloque; Dilatación de las empaquetaduras de sellado durante el funcionamiento del motor; Diámetro de los alojamientos de las empaquetaduras de sellado arriba del valor especificado; Apriete excesivo de la tapa de cilindro; Deficiencia de rectificación del cilindro. Correcciones Labrar correctamente los agujeros en el bloque para la instalación de las camisas; Utilizar empaquetaduras de sellado de buena calidad; Verificar el diámetro de los alojamientos de las empaquetaduras de sellado; Dar el apriete correcto en los tornillos de la tapa de cilindro.

"Fluter" de los aros Aspecto Ranuras de aros destruidas. El problema ocurre generalmente en el primer aro de compresión, que es la zona más solicitada de la región de los aros, debido a su exposición directa a los gases de la combustión

"Fluter" de los aros Causas Exceso de holgura entre el aro y la ranura; Montaje de aros nuevos en ranuras gastadas; Utilización de aros con altura incorrecta; Exceso de depósitos de materiales carboníferos. Correcciones Cuando cambiar los aros, hay que verificar minuciosamente las condiciones de las ranuras en los pistones, principalmente las primeras, que reciben los aros de compresión; Mantener la holgura entre los aros y las ranuras dentro de las tolerancias especificadas.

Insuficiencia de holgura de montaje Aspecto Gripaje bastante acentuado y generalizado en la falda del pistón, preferentemente en el lado de mayor presión, resultante de un funcionamiento anormal y, por consiguiente, de una disminución de holgura a valores que sobrepasan la indicada en el proyecto.

Insuficiencia de holgura de montaje Causas Montaje del pistón en el cilindro con holgura insuficiente. Correcciones Observar la holgura de montaje entre el pistón y el cilindro recomendada por el fabricante del motor/vehículo.