República bolivariana de Venezuela Ministerio del poder popular para la educación Universitaria Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño Ingeniería en Mantenimiento Mecánico
Consideraciones Sobre las fallas. Integrante: Humberto Moza C.I: 18652271
Maturín 25 de junio del 2017.
Introducción.
La falla de una maquina es cualquier cambio en la misma que impide que ésta realice la función para la que fue diseñada. Se dice que algo falla cuando deja de brindarnos el servicio que debería o cuando aparecen efectos indeseables, según las especificaciones de diseño con las que fue construido o instalado el bien en cuestión. Una falla empieza cuando una pieza no funciona o no cumple su función satisfactoriamente. Cuando su funcionamiento es poco confiable debido a las fallas y presenta riesgos; estas fallas son debido a múltiples causas como las cuales son el mal diseño, mal diseño, errores en el control el control de calidad, en el el mantenimiento o simplemente en la reparación de la pieza; como también lo puede causar las imperfecciones del material, del proceso o de su fabricación, errores en el servicio y en el montaje o Por un error humano del personal de operación. las falla pueden ser el resultado de uno o más de los anteriormente dichos.
Fallas por fatiga
Existe Fatiga de materiales por el deterioro progresivo de los metales que termina produciendo su rotura. La fatiga se produce cuando se aplica un esfuerzo repetitivo al metal. La deformación de un material o un objeto como resultado del esfuerzo se denomina fluencia La fatiga de materiales es un proceso que conduce a una falla mecánica local, causada por una carga alternada, variable, y generalmente de un valor mucho menor que una carga estática que conduce a la ruptura. La falla mecánica puede caracterizarse por grietas, fisuras o ruptura completa después de un número suficiente de fluctuaciones. Observando la dependencia del material y de la geometría, se puede decir que la fatiga es local, progresiva y acumulativa. Mucho esfuerzo, tiempo e inversión en investigación y ensayos fueron demandados para entender y prevenir las fallas mecánicos debido a fatiga de material. Para el análisis de fatiga se exige que el analista o experimentalista utilice la geometría del componente, cargas aplicadas y propiedades de los materiales. Con esa información y una metodología adecuada, se obtiene la vida o durabilidad de los componentes Un dato importante para esta evaluación es la propiedad de material, obtenida a partir de ensayos. Hay tres propiedades del material principales: vida en función de tensión nominal, vida en función de deformación local y la relación tensión deformación cíclica. La primera viene dada por una curva denominada SN (tensión-vida): S – stress y N – número de ciclos de carga hasta la falla (vida). Hay que tener en cuenta que las cargas, y consecuentemente las tensiones, son alternadas, cíclicas. Por lo tanto, N es el número de ciclos de carga que se aplican hasta que haya una falla del componente, por ejemplo, la vida del componente dado en número de fallos. La falla se caracteriza por la pérdida de la función.
Fatiga por corrosión
La corrosión es una reacción química (oxido-reducción) en la que intervienen tres factores: la pieza manufacturada, el ambiente y el agua, o por medio de una reacción electroquímica.
Los factores más conocidos son las alteraciones químicas de los metales a causa del aire, como la herrumbre del hierro del hierro y el acero el acero o la formación de pátina verde en el cobre el cobre y sus aleaciones (bronce, latón) (bronce, latón).. La manera de corrosión de los metales es un fenómeno natural que ocurre debido a la inestabilidad termodinámica de la mayoría de los metales. En efecto, salvo raras excepciones (el oro, el hierro de origen meteorítico), los metales están presentes en la Tierra en forma de óxidos, en los minerales (como la bauxita si es aluminio o la hematita si es hierro). Desde la prehistoria, toda la metalurgia ha consistido en reducir los óxidos en bajos hornos, luego en altos hornos, para fabricar el metal. La corrosión, de hecho, es el regreso del metal a su estado natural, el óxido. La corrosión se llama ll ama seca cuando el ataque se produce produc e por reacción química, sin intervención de corriente eléctrica. La corrosión química se produce cuando un material se disuelve en un medio líquido corrosivo hasta que dicho material se consuma o, se sature el líquido. Se llama húmeda cuando es de naturaleza electroquímica, es decir que se caracteriza por la aparición de una corriente eléctrica dentro del medio corrosivo. La corrosión electroquímica se produce cuando al poner ciertos metales con alto número de electrones de valencia, con otros metales, estos tienden a captar dichos electrones libres produciendo corrosión.
Fallas por desgaste
El desgaste es la erosión de material sufrida por una superficie sólida por acción de otra superficie. Está relacionado con las interacciones entre superficies y más específicamente con la eliminación de material de una superficie como resultado de una acción mecánica. La necesidad de una acción mecánica, en forma de contacto debido a un movimiento relativo, es una distinción importante entre desgaste mecánico y cualquier otro proceso con similares resultados. La falla por desgaste puede aparecer en varias formas, cada una responde a una o varias causas específicas, según su comportamiento. El comportamiento. 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. Por cuanto el máximo deslizamiento específico tiene lugar en los puntos iniciales y finales de contacto de los dientes, entonces el máximo desgaste se produce en los pies y en las cabezas de los dientes. En el polo del engrane no hay deslizamiento de los perfiles, por eso el desgaste en la zona circumpolar será mínimo.
Existen diferentes diferentes tipos de desgastes por diversas diversas causas entre ellos tenemos: El desgaste abrasivo es una de las principales causas de la inutilización de los engranajes abiertos y cerrados, en las máquinas que trabajan en ambientes agresivos. El desgaste no es uniforme a lo largo del perfil del diente, debido a la velocidad la velocidad no uniforme de deslizamiento y a las tensiones irregulares de contacto por presión. presión. Sin embargo, debido al cambio al cambio de los radios de curvatura durante el desgaste, éste se hace uniforme. Los dientes desgastados adquieren una forma específica aguzada El desgaste adhesivo, ocurre en superficies de deslizamiento cuando la presión entre las asperezas en contacto provoca deformaciones plásticas locales y la adhesión. Donde ocurren deformaciones plásticas, la energía se absorbe en forma de calor. de calor. El desgaste adhesivo puede presentarse por instantes y es un proceso un proceso que se repite y que inevitablemente lleva a la destrucción.
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 El rayado abrasivo 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 a escasez de lubricación, apareciendo unas rayas verticales en los flancos del mismo. Estas rayas son siempre relativamente finas y distribuidas a lo largo de la longitud del diente del engranaje, formando grupos. Especialmente se observa este fenómeno en ruedas dentadas con módulo relativamente grande y escasa velocidad tangencial, y en el caso de existir impurezas minerales en el lubricante con flancos de dientes ásperos. 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 La causa principal de esta falla es el movimient m ovimiento o relativo entre las superficies de los dientes y la existencia de partículas duras en el flujo de la película de lubricante. Para evitar esta falla se recomienda la eliminación de los abrasivos del lubricante. La falla por desgaste debido a descargas eléctricas 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, se puede evitar utilizando aislamiento eléctrico o de conexión a tierra, a tierra, además, no se debe soldar por arco eléctrico cerca de los engranajes.
Falla por tenso corrosión. Ocurre cuando es un metal existen zonas con distintos esfuerzos. Las zonas con mayor concentración de esfuerzos actúan como un ánodo respecto a las áreas con menos esfuerzos que se comportan como cátodos
Fallas por sobrecarga mecánica
La resistencia del material que forma el componente es fundamental, pues ella es el término de comparación para definirse el nivel de seguridad del componente. Esta resistencia debe ser compatible con el modo de falla por el cual el componente se rompería. Este implica en la obtención de las características de resistencia mecánica del material, tanto para cargas estáticas como para cargas dinámicas, por el uso de cuerpos de prueba adecuados.
Conclusión Cuando una falla ocurre en cualquier sistema, equipo o dispositivo el resultado es que puedan existir varios grados de impacto; como no todas las fallas son iguales, las consecuencias de las falla tiene repercusiones diferentes en el resto del sistema, la empresa y el entorno operativo en el cual ocurren. Un fallo es crítico si el fallo supone una parada de planta, una disminución del rendimiento o de la capacidad productiva, y además, existe cierta probabilidad de que el fallo pudiera ocurrir. Si la posibilidad es muy baja, aunque pueda suponer una parada o afecte a la potencia o al rendimiento, el fallo debe ser considerado como importante. Y por último, el fallo será tolerable si no afecta a la producción, o lo hace de modo despreciable.