Analisis de Faalla 11. cigueñales

1. GESTION Y
ANALISIS DE
FALLAS

2. UNIDAD VII
CIGUEÑALES

3. INTRODUCCION
• En esta unidad estudiaremos los
cigüeñales. Analizaremos la función del
cigüeñal, su estructura, procesos de
fabricación, manufactura instalación,
funcionamiento y posibles problemas.
Nos valdremos de los Ocho Pasos
Aplicables al Análisis de Fallas y de los
principios aprendidos en las secciones de
Desgaste e Inspección Ocular.

4. OBJETIVOS
• Identificar la función de los cigüeñales, su
estructura, procesos de fabricación y
manufactura.
• Identificar y reconocer el funcionamiento
y los posibles problemas que se
encuentran en estos componentes.

5. CIGÜEÑALES

6. EN ESTA UNIDAD
• FUNCIÓN.
• FABRICACIÓN.
• CARGAS DE OPERACIÓN
• FALLAS.
CIGÜEÑALES

7. NOMENCLATURA

8. CIGÜEÑALES
FUNCIONES

9. FUNCIONES
• CONVIERTE EL MOVIMIENTO RECTILÍNEO
EN MOVIMIENTO GIRATORIO
• SOPORTAN GRANDES CARGAS (FLEXIÓN
TORSIÓN, CORTE)
• ENVIA ACEITE A PRESIÓN A LOS
COJINETES DE BIELA Y BANCADA
• PROVEE DE UNA SUPERFICIE DURA Y
RESISTENTE AL DESGASTE
• ENTREGA FUERZA A LOS ENGRANAJES
• PROVEE UNA SUPERFICIE DE SELLADO
PARA LOS RETENES DE ACEITE..

10. FUNCIONES
MOVIMIENTO
RECTILÍNEO
(PISTONES)
MOVIMIENTO
GIRATORIO
(CIGÜEÑAL)

11. FUNCIONES
• FLEXIÓN - FILETES
• TORSIÓN - MUÑONES
• EMPUJE – CARGAS
AXIALES
CARGAS O FUERZAS QUE
SOPORTA :

12. FUNCIONES
SOPORTA
CARGAS
ENVIA ACEITE A
PRESIÓN

13. CIGÜEÑALES
FABRICACIÓN

14. FABRICACIÓN
Dureza 40 Rc (Rockwel C)
5 MICRAS (0.000005”) pulidos

15. FABRICACIÓN
ESTRUCTURA
TRATADA
TÉRMICAMENTE
IMPULSA
ENGRANAJES
Y POLEAS

16. FABRICACIÓN
ACERO AL
MEDIO CARBONO
AUMENTA LA
RESISTENCIA

17. FABRICACIÓN
DUREZA
SUPERFICIAL 48 Rc
2.5 mm DE
PROFUNDIDAD

18. FABRICACIÓN
RADIOS
AGRANALLADOS
AUMENTA
RESISTENCIA
ESFUERZO DE
COMPRESIÓN

19. FABRICACIÓN
ACABADO FINAL
RECTIFICADO Y PULIDO

20. FABRICACIÓN
VERIFIACIÓN DE
POSIBLES
GRIETAS EN EL
INTERIOR
(METODO
MAGNÉTICO)

21. ARMAR
CORRECTAMENTE
FABRICACIÓN

22. FABRICACIÓN
ARMAR
CORRECTAMENTE

23. CIGÜEÑALES
CARGAS DE
OPERACIÓN

24. CARGAS DE OPERACIÓN
Torsión
Tensión
Flexión
Empuje

25. CARGAS DE OPERACIÓN
COMPRESIÓN
TENSIÓN
CARGAS DE FLEXIÓN

26. CARGAS DE OPERACIÓN
COMPRESIÓN
TENSIÓN
CARGAS DE FLEXIÓN

27. CARGAS DE OPERACIÓN
CARGAS
TORSIONALES
TENSIÓN

28. CARGAS DE OPERACIÓN
CARGAS
DE
EMPUJE
FUERZAS
AXIALES

29. CARGAS DE OPERACIÓN
SUPERFICIE
BRILLANTE
MARCA NORMAL
MOTOR EN V

30. CIGÜEÑALES
FALLAS

31. FALLAS EN CIGÜEÑALES
FRACTURAS POR :
• APLICACIÓN
• REMANUFACTURA
• MATERIALES
• PROCESOS
FALLAS POR:
1.LUBRICACIÓN
2.COJINETES

32. FALLAS EN CIGÜEÑALES
• DESGASTE POR:
- ABRASIÓN.
- ADHESIÓN.
• FRACTURAS POR:
- FATIGA DE FLEXIÓN.
- FATIGA TORSIONAL.

33. Análisis de Falla
1. Definir el problema clara y concisamente.
2. Organizar la acumulación de datos.
3. Observar y anotar los datos.
4. Pensar lógicamente sobre los datos.
5. Identificar la causa mas probable.
6. Comunicarse con la parte responsable de la
falla.
7. Hacer las reparaciones siguiendo
instrucciones de la parte responsable.
8. Continuar en contacto con el cliente.

34. FALLAS EN CIGÜEÑALES
• APLICACIÓN
• OPERACIÓN
• MANTENIMIENTO
OBTENER HECHOS Y
ANTECEDENTES

35. Piezas
Relacionadas
con la falla
OBTENER
IDENTIFICAR PROTEGER
FALLAS EN CIGÜEÑALES

36. FALLAS EN CIGÜEÑALES
EVITAR CORROSIÓN
DURANTE EL ALMACENAJE Y
TRANSPORTE

37. FALLAS EN CIGÜEÑALES
LA LIMPIEZA ES
FUNDAMENTAL PARA UN
BUEN ANÁLISIS

38. FALLAS EN CIGÜEÑALES
EVITAR ESTOS METODOS DE
LIMPIEZA :
• BOLITAS DE VIDRIO
• SOPLO DE ARENA
• CEPILLOS DE ALAMBRE
• DISOLVENTE FUERTE

39. FALLAS EN CIGÜEÑALES
BUSCAR
INDICIOS
USAR BUENA
LUZ
IDENTIFICAR
LOS TIPOS DE
FRACTURAS Y
DESGASTE

40. FALLAS EN CIGÜEÑALES
INSPECCIONAR TODAS LAS
SUPERFICIES:
•INSPECCIONAR COJINETES
•INSPECCIONAR FILETES
•INSPECCIONAR FRACTURAS

41. FALLAS EN CIGÜEÑALES
BUSCAR ESPECIALMENTE
EVIDENCIA DE:
•MARCAS DE CALENTAMIENTO
•DESALINEAMIENTO
•PARTE O COMPONENTE
ORIGINAL

42. FALLAS EN CIGÜEÑALES
DESGASTES POR PROBLEMAS DE LUBRICACION
O COJINETES
MUÑÓN CON
DESGASTE
ABRASIVO

43. FALLAS EN CIGÜEÑALES
DESGASTES POR ADHERENCIA - ORIGEN: SISTEMA DE
LUBRICACION Y/O COJINETES DE MOTOR

44. FALLAS EN CIGÜEÑALES
CRECIMIENTO DE FISURAS POR FATIGA

45. FALLAS EN CIGÜEÑALES
FATIGAS POR FLEXIÓN
• FILETES PRINCIPALES
• FILETES DE BIELA
FATIGAS POR TORSIÓN
• JUNTAS PRINCIPALES
• JUNTAS DE BIELA

46. FALLAS EN CIGÜEÑALES
DESGASTES POR ADHERENCIA - ORIGEN: SISTEMA DE
LUBRICACION Y/O COJINETES DE MOTOR

47. FRACTURA POR FATIGA POR FLEXION,
INICIO EN EL RADIO DEL MUÑON DE
BANCADA Y ATRAVIESA CON UNA
FRACTURA FINAL FRÁGIL
FALLAS EN CIGÜEÑALES
SUPERFICIE
BRILLOSA
CHEVRONES

48. FALLAS EN CIGÜEÑALES
CHEVRONES
(INICIO)
MARCAS DE
PLAYA
SUPERFICIE
BRILLOSA
(FIN)

49. FALLAS EN CIGÜEÑALES
SEÑALES DE CAMINO:
•ELEVADOS ESFUERZOS DE
TENSION EN EL FILETE.
• MARCAS DE RATCHET
SIGNIFICAN ALTA TENSIÒN
•ELEVADAS CARGAS DE
TENSIÒN EN LOS FILETES

50. FALLAS EN CIGÜEÑALES
FATIGA
TORSIONAL

51. FALLAS EN CIGÜEÑALES
FATIGA TORSIONAL

52. FALLAS EN CIGÜEÑALES
ELEVADAS CARGAS DE TENSION:
APLICACION :
- SOBRECARGA
- FILETES
DEFECTOS DE MATERIAL :
- INCLUSIONES
- ESCAMAS
DEFECTOS DE PROCESO
- QUEMADURAS DE FORJA
- FISURAS POR ENFRIAMIENTO
- FISURAS POR ENDEREZAMIENTO

53. FALLAS EN CIGÜEÑALES
ESFUERZO TORSIONAL OCASIONO ESTA
FRACTURA

54. FALLAS EN CIGÜEÑALES
CAUSA DE FRACTURAS
•DEFECTOS DE MATERIAL
•DEFECTOS DE PROCESO

55. FALLAS EN CIGÜEÑALES
DEFECTOS DE MATERIAL
•INCLUSIONES
•COSTURAS
•BOLSAS DE CONTRACCIÒN
•ESCAMAS

56. FALLAS EN CIGÜEÑALES
ESTE CIGÜEÑAL SE DEVOLVIO A FABRICA
PARA ANALIZAR LA CAUSA DE FALLA

57. FALLAS EN CIGÜEÑALES
LA FRACTURA SE DEBE A FATIGA POR
FLEXIÒN

58. FALLAS EN CIGÜEÑALES
MARCAS DE PLAYA

59. FALLAS EN CIGÜEÑALES
INCLUSIÓN POR DEFECTO DE
FABRICACIÓN DE MATERIAL

60. FALLAS EN CIGÜEÑALES
INCLUSIÓN EN EL FILETE

61. FALLAS EN CIGÜEÑALES
BURBUJA DE HIDROGENO
MARCAS DE PLAYA

62. FALLAS EN CIGÜEÑALES
DEFECTOS DE PROCESO
•FORJADO
•TRATAMIENTO TERMICO
•ENDEREZAMIENTO
•ESMERILADO

63. FALLAS EN CIGÜEÑALES
QUEMADURA DE FORJA

64. FALLAS EN CIGÜEÑALES
FUNDICIÒN DE GRANOS

65. FALLAS EN CIGÜEÑALES
CONCENTRADOR DE
ESFUERZO

66. FALLAS EN CIGÜEÑALES
GRIETAS POR
ENDEREZAMIENTO

67. FALLAS EN CIGÜEÑALES
SEÑALES DE CAMINO:
•MARCAS DE RATCHET
SIGNIFICAN ALTA TENSIÒN.
•FATIGA
•GRIETAS EN FORMA DE CLAVO
DE MARIPOSA

68. FALLAS EN CIGÜEÑALES
ROTURA POR
FLEXIÒN
INICIO DE
FRACTURA

69. CIGÜEÑALES
CIGÜEÑALES
REACONDICIONADOS

70. CIGÜEÑALES REACONDICIONADOS
FRACTURA
POR FATIGA

71. MARCAS DE
PLAYA
CIGÜEÑALES REACONDICIONADOS

72. MARCAS DE
PLAYA
CIGÜEÑALES REACONDICIONADOS
LINEAS RECONSTRUIDAS
POR SOLDADURA

73. MARCAS DE
PLAYA
CIGÜEÑALES REACONDICIONADOS
LINEAS RECONSTRUIDAS
POR SOLDADURA
REMANUFACTURA DE
CIGÜEÑAL, PERO EN
MAL ESTADO

74. GRIETA
CIGÜEÑALES REACONDICIONADOS

75. CIGÜEÑALES REACONDICIONADOS
CORDON DE
SOLDADURA QUE
DEBILITO EL CIGÜEÑAL
PRODUCIENDO
CONCENTRADORES DE
ESFUERZO.

76. CIGÜEÑALES REACONDICIONADOS
CONCENTRADORES DE
ESFUERZO.

77. Enlaces
• http://www.fii.org/CTM/area1.htm
• http://www.swri.org/4org/d18/mechflu/planteng/gtspan/failure.htm
• http://www.directindustry.es/prod/verimation-technology/unidad-de-
inspeccion-pnd-para-rotores-ciguenales-34509-215091.html

78. PREGUNTAS DE REPASO
1. Funciones del cigüeñal.
A. Convierte el movimiento circular en rectilíneo
B. Soportan grandes cargas.
C. Envía aceite a presión. .
2. Cargas que soportan los cigüeñales.
A. Flexión
B. Cizallamiento
C. Torsión
3. Los desgastes mas comunes por desgastes son: abrasión y corrosión
A. Verdadero
B. Falso
4. Las fallas por materiales mas comunes son: escamas e inclusiones
A. Verdadero
B. Falso