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IGNACIO MAMANI M.

imamani@tecsup.edu.pe

A.F.AFRACTURAS EN EJES

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- Conocimiento de resistencia de materiales

- Cargas que se aplican (Cíclicas, impacto y sobrecarga)

Se dice que la cadena se rompen por el eslabón más débil.

Requisitos

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Resistencia de metal - temperatura

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1. Concentradores de esfuerzos: son irregularidades físicas (por ejemplo, grietas,ranuras, picaduras, defectos) que se presentan en la superficie o el interior de una piezay que incrementan los esfuerzos ya existentes.

2. Puntos de iniciación: son los lugares donde empiezan las grietas o donde comienza aromperse el material. Con frecuencia los puntos de iniciación y los concentradores de

esfuerzos coinciden.

3. Fractura final: es el lugar donde termina la grieta o la última parte donde se rompe elmaterial.

4. Las cargas por impacto o sobrecargas producen fracturas rápidas, por lo generalásperas al tacto y que son el resultado de otro factor.

5. Las cargas cíclicas excesivas o la reducción de resistencia de la pieza producenfracturas lentas, por lo general suaves al tacto y que se asocian con la causa principal.

Características de las fracturas

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Términos Básicos

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Reducen la resistencia de una pieza, se les denomina irregularidades físicasque concentran esfuerzos existentes”.

Concentradores de esfuerzos

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Ejemplos de concentradores de esfuerzos

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1. filetes, agujeros o ranuras que son demasiado angulares,

2. defectos importantes en los materiales como inclusiones grandes,oquedades y grietas,

3. fallas de manufactura, como pliegues de forja, grietas producidas duranteel enfriamiento o por la muela,

4. abusos (por ejemplo: rayaduras, muescas, escopladuras) y

5. cualquier otro desgaste que cree un concentrador de esfuerzos.

Ejemplos de Concentradores

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Generan fracturas rápidas, frágiles o dúctiles, con una superficie de rupturaáspera.

por lo general es RESULTANTE y no causante de la falla.

Cargas por impacto y sobrecarga

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Producen fisuras lentas, por fatiga, con superficie de ruptura lisa.

Inicio en los concentradores de esfuerzos

Se asocia generalmente a las causas de las fallas

Cargas Cíclicas

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Carga del metal

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Factores que afectan las facturas

Facturas dúctiles:- Dureza media – alta- Temperatura alta

- Esfuerzo bajoconcurrente

- Grado de carga bajaFacturas Quebradiza:- Dureza media – alta- Temperatura baja- Esfuerzo alto concurrente- Grado de carga alta

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Examen de la fractura

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Características de las F. quebradizas

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Pieza de Fundición

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Pieza de acero labrado

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Características de la F. Dúctil

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Fractura Dúctil

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Daño por sobrecarga (dúctil y rápida)

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SE PRODUCEN CUANDO LAS CARGAS CICLICAS AFECTAN A LOSCONCENTRADORES DE ESFUERZOS.

EL METAL NOES CAPAZ DE TOLERAR LAS FUERZAS LOCALIZADAS ENLOS GRANOS DE DICHO CONCENTRADOR Y FORMA UNA GRIETA.

CRECE DEJANDO MARCAS SEMICIRCULARES “MARCAS DE PLAYA”

SUPERFICIE DE RUPTURA ES PLANA Y LISA Y DE COLOR CLARO.

FRACTURAS POR FATIGA

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CARACTERISTICAS

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CRECIMIENTO DE FISURAS POR FATIGA

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¿Qué tipo de fractura se produjo en este perno?

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FRACTURAS POR FATIGA QUE ROMPEN LOS EJES GIRATORIOS SEDENOMINAN “FATIGA POR FLEXIÓN Y ROTACIÓN”.

Fatiga por flexión y rotación

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Este eje pertenece a una bomba hidráulica de paletas. Después de 350 horas deoperación se rompió en la parte posterior del cojinete de bolas doble. Era el tercer ejeque se rompía más o menos en el mismo número de horas. La causa original no sehabía determinado y los nuevos ejes seguían rompiéndose. ¿Por qué? ¿Por dóndeempezamos a analizar el problema?

CASO DE ESTUDIO

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Evaluación

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