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Desgaste Mecánico

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by

Kevin Chamalé

on 27 August 2014

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Transcript of Desgaste Mecánico

Desgaste Mecánico
Desgaste Mecánico
Desgaste Mecánico

Autores:
Kevin Chamalé
Edgar Ramírez
Freddy Quex
1. Desgaste adhesivo
Es el desgaste que se produce entre dos piezas que se deslizan una respecto a la otra, en el momento en que entran en contacto, por adelgazamiento de la película lubricante fluida.
Es crítico, pues conduce a una falla catastrófica de las piezas lubricadas, las cuales quedan inservibles y se producen pérdidas altas al pararse el proceso productivo.
Se caracteriza porque inicialmente en la superficie de las piezas aparecen surcos poco profundos en la dirección del movimiento deslizante de las piezas.

Desgaste por fatiga superficial
Desgaste por cavitación
Proceso de desgaste
Causas de desgaste en equipos mecánicos
Las superficies de los mecanismos lubricados de una máquina se pueden desgastar por las siguientes causas:
Adhesivo
Erosivo
Abrasivo
Corrosivo
Cavitación
Por fatiga superficial
Otros tipos de desgastes.

La causa del desgaste es la fricción entre las rugosidades, ya que todas las superficies tiene estas irregularidades, por más pulidas que parezcan a simple vista. Estas irregularidades se traban entre sí y se requiere una energía externa mayor para mantener el movimiento.
El desgaste puede llegar a un nivel crítico, elevando considerablemente la temperatura de las piezas que se rozan. El desgaste causa que las piezas de una máquina pierdan su forma y sus tolerancias y queden inservibles, causando daños a los equipos y pérdidas económicas al pararse la producción.
Proceso de desgaste
Desgaste químico
Separación física de fragmentos que poco a poco causan un daño considerable a la superficie.
Fusión
La magnitud del desgaste se mide usualmente por la pérdida del volumen de la pieza en fricción en una dirección perpendicular a la superficie:
• Etapa de asentamiento: es la etapa inicial del trabajo de un equipo mecánico, donde las piezas aún están “ajustadas.
• Etapa de operación estable: Se caracteriza por valores constantes en el régimen de desgaste.
• Etapa de desgaste catastrófico: El desgaste se produce en lugares de las superficies donde hay una fuerte interacción de rozamiento entre las superficies en movimiento por los enlaces y trabas entre las asperezas.
Desgaste abrasivo
Desgaste erosivo
Se produce por el impacto de partículas sólidas ó metálicas en suspensión en el aceite que fluye a alta presión.
Las partículas, al entrar en la zona de alta presión, chocan con las rugosidades de las superficies de las piezas móviles.
Poco a poco van causando fatiga en las superficies hasta que dan lugar al desprendimiento de material de las piezas.
El desgaste por erosión ocurre cuando se obliga a las partículas a cambiar de dirección.

Donde la velocidad de impacto sea mayor, la erosión será más importante.
Se da por la presencia de partículas sólidas de igual o mayor tamaño que el espesor mínimo de la película lubricante y de la misma o mayor dureza que la de las superficies metálicas del mecanismo lubricado.
Cuando partículas del mismo tamaño que el mínimo espesor de la película lubricante se ubican entre las dos superficies “ruedan” removiendo la película límite y desprendiendo material de ambas superficies.
El desgaste abrasivo se puede controlar filtrando el aceite de tal manera que se mantenga dentro del código de limpieza recomendado por la norma ISO 4406 de acuerdo con el tipo de mecanismo lubricado manteniendo el desgaste abrasivo en los límites esperados.
En el desgaste abrasivo entre dos cuerpos, dos superficies se deslizan una contra la otra.
En el de tres cuerpos, partículas quedan atrapadas entre dos superficies que están en movimiento.

Es el deterioro causado en una superficie de un material como resultado del rozamiento de la superficie del material con otro material.

Se pueden dar dos tipos de desgaste corrosivo:
químico
o
por vibración
.

El desgaste por
corrosion química
es ocasionada por:
• Ácidos débiles formados en el proceso de degradación química del aceite.
• Contaminación del aceite lubricante con agua o con ácidos del medio ambiente, producen un desgaste crítico.
• Ácidos fuertes producto de la descomposición del aceite cuando está sometido a altas temperaturas.

Estos ácidos forman ácido sulfúrico. El desgaste corrosivo se manifiesta al inicio de color amarillo y luego rojizo de las superficies metálicas, seguido del desprendimiento de pequeñas partículas. Los pequeños cráteres que dejan las partículas que se desprenden forman grietas al unirse, y producen rotura de las piezas.
Desgaste por corrosión
Desgaste corrosivo por vibración
(en inglés: fretting)
Se presenta en los mecanismos que trabajan bajo cargas vibratorias continuas como es el caso de las máquinas de percusión, que causa el desprendimiento de pequeñas partículas que se da como resultado de la rotura de la película lubricante y de la presencia de humedad en el ambiente.
El desgaste corrosivo por vibración se puede reducir y aún evitar si se usan lubricantes con aditivos de Extrema Presión, o con lubricantes sólidos en suspensión, como el grafito ó el disulfuro de molibdeno.
La cavitacion es un proceso en el que se forman burbujas de vapor de agua en el aceite cuando circula en una región donde la diferencia de presiones es baja. Entonces cuando las burbujas regresan a una región de mayor presión, “explotan” como resultado del cambio de estado de vapor a líquido.
Si el cambio de presión es repentino (violento) las burbujas se colapsan hacia adentro (implosión) enviando chorros de fluido a alta velocidad contra la superficie que pueden terminar por desprender parte de esa superficie (grietas superficiales).
La cavitación produce ruido y vibraciones.
El desgaste por cavitación se puede evitar incrementando la presión del aceite en el sistema para que no se formen burbujas.
Desgaste por erosión
Desgaste por cavitacion
Desgaste por abrasión
Deformación por adhesión
Desgaste por corrosión
Es el resultado de la aplicación continua de esfuerzos mecánicos en las piezas móviles de las máquinas. Cuando estas fuerzas son grandes pueden llevar a lubricación extrema y las salientes de las rugosidades tratan de aplastarse que terminan deformando plásticamente. La fatiga mecánica va formando grietas en las piezas, que dan lugar a un incremento localizado del esfuerzo hasta que finalmente ocasiona la fractura del componente.

El desgaste por fatiga no se puede evitar, es parte de la naturaleza del trabajo de las máquinas, y la fatiga mecánica finalmente hace que los componentes lubricados se tengan que cambiar en algún momento.
Otros tipos de desgaste
Desgaste por corrientes eléctricas
El origen pueden ser corrientes parásitas u otras fuentes externas, que pasan a través de los componentes de un equipo lubricado y cuya toma a tierra está defectuosa o no la tiene, causando en ellos picaduras.
Al usar biodiesel, con el objetivo de reducir emisiones contaminantes al aire, ha llevado a otro tipo de desgaste y es el producido por microorganismos que se alimentan del biodiesel, capaces de vivir en temperaturas altas los cuales afectan químicamente al biodiesel volviéndolo corrosivo para metales como el aluminio que se usa en depósitos.
Se han fabricado aditivos que eliminan los depósitos de estos microorganismos, pero estos han probado ser muy persistentes y resistentes.
Desgaste por uso de biodiesel
Desgaste por corrosión
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