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Capacitación – FINSA Material del Estudiante ANÁLISIS DE FALLAS DE BIELAS

Diapositiva 1— ¡Bienvenidos a la continuación del Seminario sobre el análisis de fallas! En esta sección estudiaremos las bielas.

Diapositiva 2 — Repasaremos una vez más la nomenclatura de las partes de una pieza, sus funciones, las cargas, los procesos de fabricación, la instalación y el funcionamiento. Hablaremos también de los problemas que tienen las bielas y aprenderemos a buscar los indicios y las pruebas que nos llevan a las causas principales de las fallas. Prestaremos atención especial a los cinco primeros de los Ocho Pasos Aplicables al Análisis de Fallas, No hay que olvidar, sin embargo, los pasos 6, 7 y 8, porque son importantes y nos ayudan a obtener la “recompensa” mediante a) buena comunicación con el miembro responsable de la falla, b) medidas adecuadas para remediar la situación y, en consecuencia, c) continuar en contacto con el cliente para asegurar la solución del problema,

Diapositiva 3 – La partes principales de una biela son: • Ojo de biela

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Agujero para pasador de biela Buje de pasador de biela Vástago Asiento de cabeza de perno de biela Caras de contacto entre biela y tapa Agujero para cigüeñal Tapa de biela Asiento de tuerca de tapa de biela

Diapositiva 4 — Las bielas cumplen dos funciones principales: • Primero, cambian el movimiento descendente de los pistones al rotacional del cigüeñal, y • Segundo, cambian la fuerza descendente o lineal de los pistones a la de giro o par motor del cigüeñal.

Diapositiva 5 – La biela está “empernada” al pistón y al cigüeñal. Esto quiere decir que la mayoría de las fuerzas que se aplican a una biela son de tensión (en la carrera de admisión) y compresión (en la carrera de compresión, combustión y de escape) en línea recta con su longitud.

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Diapositiva 6 — Una biela sufre también cargas de flexión causadas por la inercia o el azotamiento que produce la rotación del cigüeñal. El pistón cambia de dirección en los dos puntos muertos de la carrera y, en ese momento, la inercia invierte la dirección de la flexión La tensión y la compresión junto con las cargas de flexión producen cargas cíclicas elevadas y, en consecuencia, promueven fracturas por fatiga del metal.

Diapositiva 7 – A medida que se van aplicando las fuerzas, se producen esfuerzos elevados en determinadas secciones de la biela. Y si se rompe, por lo general la rotura se da en una de las áreas de concentración de esfuerzos, indicadas a continuación: a) Los 1200 inferiores del ojo de biela donde el pistón hace fuerza a través del pasador. b) La unión entre vástago y ojo de biela. c) En medio del vástago donde las fuerzas de pandeo son las más elevadas, d) La unión entre vástago y agujero para el cigüeñal. e) Los filetes próximos al asiento de la cabeza del perno. f) Los 1200 superiores del agujero para el cigüeñal, donde el pistón aplica al muñón del cigüeñal las cargas de la compresión y la ignición. g) Los filetes próximos a los asientos de las tuercas.

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Diapositiva 8 – Para poder analizar debidamente las fallas que se producen en las bielas, conviene saber cómo se fabrican. Las bielas de Caterpillar son de diferentes tamaños y van de la serie 3200 a la 3600. Para todos los tamaños se siguen procesos semejantes de manufactura y se utilizan materiales similares. Estudiaremos algunas etapas claves del proceso de fabricación de la serie 3400.

Diapositiva 9 – Las bielas se forjan con acero de aleación con alto índice de resistencia y tenacidad. Cuando el acero sin trabajar está caliente (aproximadamente 1200°C), se martilla en el troquel de forja, haciendo que la línea de textura sea paralela a las superficies de las áreas de concentración de esfuerzos.

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Diapositiva 10 — Esta es una sección transversal del agujero para el cojinete de biela. Noten que la línea de textura es paralela a las superficies de 1) el agujero 2) los filetes de los asientos de la cabeza del perno y su tuerca y 3) la zona de unión entre el agujero para el cigüeñal y el vástago.

Diapositiva 11 — Del mismo modo, la línea de textura es paralela a 1) el vástago, 2) las superficies de la zona de unión entre el vástago y el agujero del pie de biela y 3) el agujero mismo. Esta distribución de la línea de textura da a la biela una resistencia columnar excelente y obliga además, a las grietas que se desarrollen a seguir un camino difícil (a través de los granos y no en la misma dirección). De este modo la estructura resultante es fuerte y resistente.

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Diapositiva 12 – Después de forjadas, las bielas se endurecen a RC 28 - RC 32. Luego se las granalla para eliminar todos los pequeños defectos de forja (escamas de picaduras, agujeros, microgrietas, etc.) El granallado induce asimismo esfuerzos de compresión en la superficie de la biela. Para que se forme una grieta, la superficie de una pieza debe estar en tensión. Al inducir esfuerzos de compresión en la superficie, cualquier fuerza que se aplique debe primero sobrepasar dichos esfuerzos; de lo contrario no logrará producir tensión en la superficie, Por lo tanto, el granallado reduce la probabilidad de que se agriete el metal.

Diapositiva 13 — Después de realizar el torneado basto (agujeros, costados y caras de empuje) y de cortar la tapa, se trabajan los asientos para la cabeza del perno y la tuerca.

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Diapositiva 14 – Las tapas de la serie 3400 se vuelven a granallar para restablecer una vez más los esfuerzos de compresión en los filetes de los asientos de la tuerca. Nota: Según el diseño, algunos asientos de cabeza de pernos y/o de las tuercas de biela de otros modelos pueden no granallarse.

Diapositiva 15 – Después de haber torneado el agujero del buje del pasador de biela y una vez semiterminado el agujero para el cigüeñal, el buje del pasador se instala a presión. Aquí se están instalando bujes de la serie 3400 a temperatura ambiente antes de biselar la parte superior de la biela. Los cojinetes del pasador de biela de la serie 3400 se verifican con una carga de prueba de 1000 kg. para que la tensión corresponda al 100% de las especificaciones.

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Diapositiva 16 – Después de haber torneado el bisel mencionado, el agujero para el pasador de biela y el agujero para el cigüeñal se tornean a la dimensión definitiva, Esta operación se controla muy cuidadosamente mediante el sistema MARPOSS, que mide en forma automática el procedimiento y ajusta la preparación de las máquinas herramientas para asegurar la exactitud de los agujeros. Después de terminado lo anterior, se quitan manualmente las rebabas de cada biela (para eliminar la aspereza de las aristas), luego se lavan y se vuelven a armar.

Diapositiva 17 — Durante el montaje del motor en la fábrica se graba un número de cilindro cerca de las caras de unión entre biela y tapa. Es importante hacer coincidir siempre esos números durante el reacondicionamiento para asegurar que la biela y tapa cuidadosamente torneadas encajan perfectamente formando un agujero de integridad y redondez de norma,

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Diapositiva 18 — Al cambiar los bujes en el lugar de trabajo, se tornea el bisel como lo muestra esta imagen. Para evitar desalineación al instalar un buje nuevo de reemplazo, el ojo de biela se debe precalentar y el buje se debe instalar a presión con una herramienta especial según instrucciones específicas.

Diapositiva 19 — En condiciones normales de operación, una biela no debería tener casi ningún desgaste, ya que no tiene áreas de roce, excepto el buje del pasador de biela, las caras de empuje y las superficies debajo de las tuercas. Tampoco debería haber descoloración, excepto el color amarillo claro o color de “paja” en el agujero para el pasador de algunas bielas debido al calentamiento previo a la instalación del buje.

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Diapositiva 20 – Después de miles de horas de uso, es normal que ese buje tenga la superficie pulida y/o manchada, especialmente en el área de carga de 120°. El buje, sin embargo, no debería tener ningún tipo de rayadura, estrías, grietas o desgaste por adherencia.

Diapositiva 21 – Es también normal que el agujero para el cigüeñal tenga algunas manchas. Sin embargo, no debería estar rayado, estriado ni tener residuos de corrosión debida a desportillamiento por rozadura.

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante Diapositiva 22— Las caras de empuje de la biela no deberían estar gastadas por adherencia ni tener demasiado desgaste por abrasión, Es normal que la superficie que roza ligeramente con el cigüeñal esté, sin embargo, algo pulida.

Diapositiva 23 — La biela y la tapa no tendrían que dañarse donde hacen contacto. Tampoco debería haber corrosión debida a desportillamiento por rozadura ni presencia de material en estas superficies. Si hay desportillamiento por rozadura, esto indica que las juntas tienen cierto movimiento. Esta imagen nos muestra una superficie ligeramente pulida, lo cual es normal. Después de muchas horas de funcionamiento se pueden ver todavía las marcas del torneado original en las superficies de contacto entre biela y tapa.

Diapositiva 24 — Los asientos de las tuercas y de las cabezas de los pernos que unen biela y tapa no deberían estar dañados, Aquí se pueden ver todavía marcas del torneado original en el asiento de las cabezas de los pernos y marcas del granallado en los asientos de las tuercas (serie 3400) después de muchas horas de operación,

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Diapositiva 25 – Otros modelos pueden tener apariencia ligeramente diferente. Este es un ejemplo de asientos para cabeza y tuerca de la serie 3208. Noten que las marcas del torneado tienen una orientación diferente y que los asientos no han sido granallados.

Diapositiva 26 – El Vástago de la biela debe ser recto y sin daño. Las bielas se deben tratar con cuidado, porque las muescas, abolladuras o escopladuras pueden convertirse en concentradores de esfuerzos y producir fracturas por fatiga.

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante Diapositiva 27 – Antes de hablar de las tallas que pueden tener las bielas, es conveniente que repasemos los “indicios” de las fracturas y daños más corrientes: • fractura por fatiga • fractura dúctil/quebradiza • corte por impacto

Diapositiva 28 — En la sesión sobre fracturas de este Seminario, aprendimos que las fracturas por fatiga se deben a cargas cíclicas y a la presencia de concentradores de esfuerzos. La superficie es suave, no muestra deformación plástica (rebajamiento o distorsión); puede haber “oleaje”, “dientes”, fracturas finales dúctiles y labios cortantes. Estas fracturas se asocian normalmente con la causa original.

Diapositiva 29 — Las fracturas dúctiles se producen por una sobrecarga violenta. Se desarrollan rápidamente y tienen labios cortantes de tamaño considerable. Las superficies son por lo general oscuras, ásperas, leñosas y con deformación plástica. Estas fracturas son casi siempre un resultado, no la causa principal.

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Diapositiva 30 – El corte por impacto se produce cuando una parte golpea contra otra con mucha fuerza, Esto crea una superficie lisa y sedosa, La fuerza puede verse también en las superficies adyacentes, donde hay mellas, abolladuras y algunas veces descoloración por calentamiento.

Diapositiva 31 — Para ver los detalles, las fracturas se deben limpiar adecuadamente y observar con luz buena. Esto es importante para determinar la ubicación y la condición específica del punto de iniciación que pudo haber producido la fractura. Diapositiva 32 — La mejor manera de limpiar las caras de las fracturas es utilizando un disolvente de evaporación rápida. Para quitar la grasa o el aceite, apliquen el disolvente a la cara fracturada y séquenlo con un paño o con aire. Diapositiva 33— Las bielas se pueden romper como resultado de condiciones anormales de operación o porque tengan, a veces, problemas de materiales o de mano de obra. Sea cual fuere la causa, es importante utilizar los Ocho Pasos Aplicables al Análisis de las Fallas, seguir los procedimientos aprendidos en la inspección ocular y valerse de los conocimientos básicos sobre tipos de desgaste y fracturas. Todo esto nos ayudará a pensar lógicamente frente a los datos y a seguir los indicios que nos llevan a la causa principal.

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante Diapositiva 34 — La mayor parte de las fallas de bielas no son de material o de mano de obra, sino que provienen de Condiciones anormales de uso, Las condiciones anormales más Corrientes son: a) fuerzas externas que doblan o rompen las bielas; b) fallas de cojinetes que causan daños de bielas; c) errores de reacondicionamiento (como reutilización de piezas dañadas); d) pernos rotos o flojos. Veamos algunos ejemplos de fracturas de bielas debidas a estas condiciones anormales.

Diapositiva 35 — Aquí vemos una biela doblada, Por lo general, si la biela está doblada se debe a una fuerza no común, aplicada directamente por otra pieza pesada en movimiento o por movimiento restringido del pistón. En estos casos había indicios de impacto en la biela o daños en los pistones que explican la falla. Todas las piezas de esta diapositiva están en perfectas condiciones, excepto que la biela está doblada. El vástago no tiene mellas ni otra indicación de fuerza externa directa aplicada a la biela.

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante Una inspección detallada de la parte superior del pistón revela apariencia normal, No ha habido contacto directo con la culata o con las válvulas.

Diapositiva 37 — La mitad inferior y la superior del cojinete, donde se aplican las fuerzas, parecen normales.

Diapositiva 38 –¿Cómo es posible que una biela se doble y no deje indicio? (Hablar de este punto). Respuesta: Una pérdida en el sistema de enfriamiento dejó pasar refrigerante a la parte superior de la camisa del cilindro. Cuando se puso en marcha el motor, el refrigerante ocupó el lugar entre el pistón y la culata, produciendo una traba hidráulica. Esto a su vez ejerció una fuerza columnar en la biela, doblándola sin dejar marcas en la biela o en la parte superior del pistón. Si vemos una biela doblada y no hay marcas en el vástago o en el pistón, debemos investigar la posibilidad de pérdida de fluido (refrigerante, combustible, agua de lluvia, nieve derretida, etc.) en el cilindro y la presencia de una traba hidráulica. Esa traba puede llegar a producir una presión tan elevada que dañe las empaquetaduras de la culata o produzca grietas en las camisas o paredes de los cilindros. Si se sospecha que ha habido una traba hidráulica, busquen los “indicios” de presión elevada en el cilindro.

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Diapositiva 39 — Como se mencionó anteriormente, las bielas se pueden dañar debido a falla de cojinetes.

Diapositiva 40 – Vean este conjunto de piezas que fue devuelto a la fábrica. El informe decía que la biela se había roto en la mitad del vástago y había dañado las otras piezas.

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante Todas las caras de las fracturas en la parte inferior del pistón son ásperas y opacas, lo que indica que la rotura es dúctil/quebradiza. El pistón se dañó porque otras piezas fallaron primero.

Diapositiva 42 — Aquí se ve la cara del vástago roto: la superficie es suave, lisa y con muy poca deformación plástica. Además, está pulida, lo que indica que la biela estuvo rajada algún tiempo antes de quebrarse.

Diapositiva 43— Al mirar el agujero para el cojinete, vemos que éste patinó, pero hay sólo una ligera descoloración en la sección superior de 1200 donde la carga es más elevada. Esto indica que había suficiente aceite para enfriar el cojinete mientras giraba. El agujero para el cigüeñal se calentó únicamente en las etapas finales de la falla.

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Diapositiva 44 — Después de que el cojinete se rompió, el cigüeñal golpeteó las paredes del agujero rayándolas y desconchándolas considerablemente. También noten que los bordes de las paredes se redondearon donde la biela estuvo en contacto con los filetes del muñón del cigüeñal. Al desarmarse no quedaba cojinete en el agujero. El cojinete se encontró en el colector de aceite, en pedazos pequeños, de escaso espesor y aplanados.

Diapositiva 45 — Las caras de unión entre biela y tapa estaban muy desportilladas, como se ve aquí, pero el mecánico informó que las tuercas estaban bien enroscadas en los pernos. Noten también que el agujero para el perno está agrietado hacia el exterior de la biela, lo que indica que el perno se torció por impacto de una fuerza elevada.

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Diapositiva 46 — Los “indicios” en esta falla indican que el cojinete falló pero no por falta de aceite. Después de disminuir considerablemente el espesor del cojinete, el impacto del cigüeñal contra las paredes del agujero hizo que la tapa del cojinete se balanceara violentamente, produciendo desportillamiento de las caras de unión entre tapa y biela, aunque las tuercas estuvieran apretadas. Ese golpeteo cíclico probablemente sobrecargó la biela y esto causó una fractura por fatiga en el vástago. Es importante tener en cuenta todos los “indicios” para encontrar la causa principal de la falla, En este caso, es fácil llegar a la falsa conclusión que la biela o el pistón falló primero. Por regla general, una biela rota no causa tanto daño en el cojinete. Pero una falla de cojinetes, que aumenta considerablemente el espacio libre, puede sobrecargar la biela, como en este ejemplo, y 1. producir fracturas por fatiga en áreas de concentración de esfuerzos de la biela o de los pernos y/o 2. hacer vibrar las tuercas y aflojarlas, Por lo tanto conviene investigar las circunstancias relacionadas con el cojinete y su instalación; por ejemplo, buscar pruebas en los otros cojinetes de pérdida momentánea, pero restituida, de suministro de aceite, examinar los perfiles de los muñones del cigüeñal, ver en qué condiciones de limpieza se llevó a cabo el reacondicionamiento (si corresponde) , etc. Todo esto nos lleva a encontrar la causa principal de la falla del cojinete.

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Diapositiva 47 — Esta biela también sufrió la falla de un cojinete. El cojinete fue golpeado de tal manera que terminó en pedazos pequeños y finos que se salieron del agujero para el cojinete y entraron al cárter.

Diapositiva 48 – El agujero de la biela indica que hubo desgaste por adherencia con descoloración térmica, donde tocaba sin soporte el cigüeñal. La falta de descoloración seria en el agujero indica que la lubricación era buena y que la causa está, por lo tanto, en otra parte.

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante Diapositiva 49 — Las caras de unión entre tapa y biela estaban muy desportilladas, indicando movimiento de la unión.

Diapositiva 50 — Los asientos de las tuercas también estaban desportilladas por rozadura.

Diapositiva 51— El perno no fracturado tiene indicios de que la tuerca se fue aflojando. Todas las roscas se dañaron porque el perno se movía en el agujero y las tres últimas de la tuerca se dañaron también. La cara de la tuerca donde va la arandela está desportillada y pulida en los lugares donde hubo movimiento contra el asiento de la tuerca.

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Diapositiva 52 – El perno tiene una fractura dúctil y es posible ver que la tuerca se aflojó, porque todas las roscas que estaban en el agujero del perno (excepto las últimas que estaban protegidas por la tuerca) tuvieron movimiento. La cara plana de la tuerca que sirve de arandela daba contra el asiento y se desportilló y pulió. Este perno se rompió cuando la tapa de la biela se abrió después de caer la tuerca.

Diapositiva 53 – Aquí se ve que la tuerca había retrocedido parcialmente antes de que se rompiera el perno. La tuerca recibió el impacto de una carga elevada.

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Diapositiva 54 — Considerando los hechos, concluimos que la causa principal de esta falla es probablemente una rotura de cojinete, pero no por falta de lubricación. Cuando aumentó el espacio libre, el martilleo del cigüeñal contra las paredes del agujero de la biela hizo que se movieran las uniones de biela y se desportillaran las caras, las tuercas y los asientos de la unión entre biela y tapa. Al observar la biela y el cojinete, ¿qué tipo de desgaste ven? (Adherencia) Esta biela se sobrecalentó demasiado; podemos verlo en la descoloración. (Observen los diferentes colores del vástago que empiezan en el agujero). Las manchas azules y negras de la oxidación indicar que cerca del agujero la temperatura llegó a pasar de 816 °C. ¿Una tuerca floja puede haber generado tanta temperatura? (Respuesta: No, si una tuerca se afloja o el agujero para el cojinete se abre debido a una fractura por fatiga, el cojinete sufrirá un daño como resultado del impacto al salirse del agujero, Si el cojinete y la biela están expuestos a tal temperatura, esto indica que el cojinete no tuvo suficiente aceite). ¿Cuál podría ser la causa de esto? (Respuesta: nivel bajo de aceite, falla de la bomba de aceite, tubo de aspiración caído, válvula de derivación abierta, residuos que tapan el suministro de aceite del cojinete en cuestión, etc.). Ahora necesitamos determinar la razón de esta falta de lubricación en lugar de buscar la causa en la biela o en los pernos. El golpeteo creó una vibración rara que produjo probablemente el aflojamiento de las tuercas. Una de las tuercas retrocedió completamente y separó las caras de unión, haciendo que el otro perno se rompiera con una fractura dúctil aunque la tuerca seguía enroscada. Cuando se examina una falla como ésta, es importante determinar qué sucedió primero: el retroceso de las tuercas o la falla del cojinete. Si el problema se debe a falta de ajuste inicial, es decir a una tensión inadecuada, casi no habrá indicios de una falla de cojinete excepto el daño resultante. Pero si, como mencionamos en el caso anterior, falla el cojinete y se abre considerablemente el espacio entre el agujero para el cigüeñal y el cigüeñal, es posible que se produzca una sobrecarga cíclica, se salgan los pernos y/o se produzcan grietas por fatiga en la biela o en los pernos.

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante Ahora es necesario determinar por qué falló el cojinete para encontrar la verdadera causa del problema,

Diapositiva 55 — Esta biela volvió a la fábrica con el informe de que el cojinete de la biela n° 7 había patinado porque se había aflojado una tuerca, ¿Ustedes están de acuerdo con esta explicación? (discutir).

Diapositiva 56 — Los errores de reacondjcjonamiento (por ejemplo, no respetar los procedimientos de recuperación o volver a utilizar en forma inadecuada piezas gastadas o dañadas) producen con frecuencia fallas en las bielas.

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Diapositiva 57 – Esta biela falló en el agujero para el cigüeñal y terminó quebrándose cerca del asiento de la cabeza de los pernos. El cojinete parece estar en buen estado, excepto en el área dañada. Esto indica que el abastecimiento de aceite era bueno y que la causa no está en el cojinete.

Diapositiva 58 – Noten que la superficie de contacto de la tapa indica que se ha producido aplastamiento en el lugar opuesto a la fractura. A partir de este indicio es posible determinar cuál fue el lado de la tapa que se salió primero. La cara opuesta a la que se haya aflojado primero mostrará el aplastamiento. A esto denominamos “abisagramiento”; en otras palabras, la biela se rompió y posteriormente se “abisagró” (como una compuerta) al otro lado, balanceándose hacia el borde exterior de la cara de contacto y quebrando el perno con una fractura dúctil. Más adelante veremos más ejemplos similares. La cara de contacto de esta biela tiene una apariencia un poco diferente. El torneado de fábrica por lo general le deja marcas transversales. Las marcas que aparecen aquí pueden indicar que la tapa de la biela se ha vuelto a alisar. Si esto ocurrió, es posible que el agujero para el cigüeñal también haya cambiado de tamaño para alojar al cojinete.

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Diapositiva 59— ¿Cuáles son los indicios que encontramos en la parte de atrás del cojinete? (discutir) Noten que el cojinete es 1,27 mm más pequeño de lo que corresponde y que hay corrosión por desportillamiento cerca de la superficie de contacto entre biela y tapa; además, a medida que el cojinete se iba saliendo del agujero, se fueron produciendo marcas de impacto. La parte de atrás del cojinete no tiene ningún indicio de sobrecalentamiento, por lo tanto, el suministro de aceite fue adecuado.

Diapositiva 60 – Aquí podemos ver la cara de la fractura. ¿Cuáles son los indicios más obvios? ¿Qué produjo la falla? (discutir) La cara de la fractura es lisa y tiene un “oleaje” que se inicia en un punto situado en la parte superior derecha del diámetro interior del agujero. Como vimos en la sesión sobre fracturas, las fracturas por fatiga que se inician en un solo lugar se deben a un concentrador anormal de esfuerzos. La superficie del agujero muestra corrosión por desportillamiento en la parte superior e inferior izquierda de la diapositiva, cerca de la cara de la fractura y en el punto de iniciación. La corrosión por desportillamiento es probablemente el concentrador de esfuerzos que produjo la grieta por fatiga.

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante Para llegar a la causa principal, el que observa las piezas necesita ver también los otros cojinetes y los agujeros de bielas, verificar cómo se llevó a cabo el reacondicionamiento, etc. La falla pudo haber sido el resultado de corrosión por desportillamiento, existente cuando se hizo el reacondicionamiento o producida después de reacondicionar, originada quizá por volver a tornear el agujero sobremedida, dentro del cual el cojinete quedó flojo.

Diapositiva 61 – Es muy importante ver si la superficie del agujero para el cojinete tiene corrosión por desportillamiento, o se ha dañado durante el reacondicionamiento; cualquier irregularidad se debe corregir antes de volver a armarlo, siguiendo las pautas “Cat Guidelines for Reuseable Partas and Salvape Operations” (Nos. de Forma SEBF8O75 SEBF8O64 y SEBF8O63). Esas publicaciones tienen también las especificaciones para medir el agujero para el cigüeñal y las instrucciones especiales para seguir los procedimientos, uso adecuado de herramientas, etc.

Diapositiva 62 – A esta biela se le rompió la tapa. ¿Cuál es para ustedes la causa principal de esta falla? (discutir; los participantes deberán pedir que se les muestren las piezas de cerca.) Veamos ahora los “indicios” que nos llevan a la causa principal. Primero, observemos la unión de la tapa con el perno roto que quedó en la tapa.

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Diapositiva 63 – Aquí vemos que el perno se rompió con un fractura dúctil y que los últimos “dientes” de la derecha se fueron inclinando hacia ese mismo lado a medida que la tapa se “abisagraba” durante la separación. Esto indica claramente que la biela se abrió primero por el otro lado.

Diapositiva 64 – ¿Qué ven en la cara de esta fractura? (discutir) La cara es lisa y suave, mucho más suave y pulida en el interior del agujero (abajo, en la diapositiva) y más áspera arriba, donde la arista superior tiene una fractura final dúctil. Hay también un ligero “oleaje” que comienza en la parte inferior y avanza hacia arriba y que va de adentro del agujero hacia afuera. El punto de iniciación de la fractura está en la parte de abajo, precisamente a la derecha de la muesca (daño resultante)

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Diapositiva 65 – Esta imagen más ampliada muestra mejor el punto de iniciación. Noten el área más clara y pulida que empieza a la derecha misma de la muesca. El punto de iniciación es un solo punto en la superficie del alojamiento del cojinete. Desafortunadamente se dañó, por lo tanto no podemos ver bien el concentrador de esfuerzos donde empezó la grieta. Cuando esto ocurre, por lo general conviene observar detenidamente otras partes de la superficie del agujero, para encontrar otros “indicios”

Diapositiva 66 —¿Qué ven en esta imagen ampliada de otra sección de la superficie interior del agujero de la tapa?(discutir) La superficie está picada. Esta biela se volvió a utilizar al reacondicionar el motor. Las picaduras son concentradores anormales de esfuerzos y probablemente estaban también en el punto de iniciación produciendo la fractura por fatiga. La persona que examina las piezas debe determinar el origen de las picaduras.

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Diapositiva 67 — Veamos ahora otro ejemplo de un posible error de reacondicionamiento. El buje del pasador de biela se cambió al reacondicionar. En ese momento, el buje empezó a girar y a salirse del agujero. Noten igualmente que se desprendió un pedazo pequeño que fue a parar en el cárter. Si el motor hubiera funcionado más tiempo en esta condición, la parte del buje que quedó adentro se hubiera sobrecalentado y el daño habría sido mayor. Aunque no podemos determinar todavía la causa exacta de la falla, por el desgaste que sufrió el buje, lo más probable es que la falla se deba a dos errores de reacondicionamiento: 1. Mala alineación del buje del pasador de biela durante la instalación, lo que hizo que se rajara o torciera y se aflojara en el agujero. Esto pudo ser el resultado de usar herramientas inadecuadas o de tratar de instalarlo a presión en frío, en lugar de calentarlo antes, según las especificaciones. 2. El agujero pudo estar mal medido y ser de tamaño mayor que el tamaño requerido. En consecuencia, el nuevo buje quedó flojo dentro del agujero. Cuando se vuelven a utilizar las bielas, es importante verificar todas las dimensiones criticas y descartar o recuperar las piezas, según las especificaciones.

Diapositiva 68 – Los pernos quebrados o flojos pueden romper las bielas.

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Diapositiva 69 — Observen este grupo de piezas rotas. ¿Qué ven? (discutir) 1. La biela se rompió en el asiento de la cabeza del perno. 2. Se rompió un perno. El otro está doblado y todas las roscas están muy dañadas. 3. La tapa de la biela se “abisagró” en la parte inferior de la superficie de contacto, indicando que se rompió después de haber fallado el otro lado. No hay desgaste por adherencia, lo que prueba que el cojinete no patinó, 4. Los cojinetes están desgastados, pero no patinaron ni fallaron por falta de lubricación.

Diapositiva 70 – Aquí se ve una imagen ampliada del lado “abisagrado” de la tapa. Noten el borde exterior alisado de la cara de unión y que la fractura del perno es düctil (áspera, leñosa y deformada), lo que indica que hubo sobrecarga y que se partió durante un ciclo de carga.

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Diapositiva 71 — Aquí vemos la parte de la biela que va arriba de la superficie de contacto. No hay desportillamiento por rozadura en la cara de unión pero hay daño en el borde interior, lo que indica que la golpeó el cigüeñal después que el perno salió del agujero. Recuerden que éste es el lado de la unión que se abrió primero.

Diapositiva 72 — Este es el otro extremo de la misma pieza. ¿Qué tipo de daño sufrió? (discutir). El daño fue de corte por impacto, según los indicios (no hay “oleaje”, la superficie es suave y sedosa, las mellas y el daño provienen de la elevada fuerza externa, aplicada después que el perno salió del agujero) Como vimos anteriormente el corte por impacto es un resultado, no la causa de una falla.

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Diapositiva 73 — Lo anterior nos lleva a examinar el perno. La inspección del perno y de la tuerca revelan que ésta retrocedió. Noten que: 1. los filetes del perno están muy dañados, por moverse en el agujero sin tener tuerca instalada, 2. las últimas roscas de la tuerca se robaron por sobrecarga cuando la tuerca retrocedió hasta donde quedaron enganchadas, y 3. la cara plana de la tuerca que sirve de arandela está muy golpeada y hasta echada en el agujero del perno. El agujero de la biela aparentemente no estaba sobrecargado por el excesivo espacio libre del cojinete desplazado; el perno se aflojó probablemente por no estar debidamente ajustado. Ahora necesitamos saber quién fue el último que apretó el perno. ¿Cuál era el kilometraje o horas de servicio? ¿Se había reacondicionado el motor o se le habían puesto cojinetes nuevos? Estos datos adicionales pueden llevarnos a la causa principal, que no fue un defecto de la biela o del cojinete, sino de la mano de obra al instalar los pernos.

Diapositiva 74 — ¿Qué indicios encuentran en este conjunto de piezas rotas? Respuesta correcta: las piezas se deben observar más detenidamente.

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Diapositiva 75 — Al examinar los cojinetes vemos que se dañaron sólo por el impacto de la biela, la tapa y el cigüeñal, al desprenderse la tapa. El cojinete es 1,27 mm bajomedida, lo que indica que el motor fue reacondicionado. El nivel y la calidad del aceite fueron los adecuados, por eso no hubo degaste por abrasión o adherencia, en la parte delantera o parte posterior de los cojinetes.

Diapositiva 76 – La cara de contacto entre biela y tapa opuesta a la fractura indica que hubo “abisagramiento” y que el perno se rompió con fractura dúctil. Todo esto implica que este lado se aflojó después del otro.

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Diapositiva 77 — Aquí se ve la cara de la fractura de la biela y del perno, desde el lado opuesto al lado “abisagrado”. ¿Qué pueden deducir de esta imagen? (discutir) 1. La cara de la fractura de la biela tiene los indicios típicos de un corte por impacto (no hay “oleaje”, la superficie es lisa y sedosa hacia el interior del agujero y más áspera y leñosa al convertirse en fractura dúctil cerca de la superficie exterior de la biela) Todo esto indica que el corte se debió a un impacto y que, por lo tanto, se trata de un daño resultante. 2. La cara de la fractura del perno es típica de una fractura por fatiga (lisa y suave con fractura final dúctil cerca del borde izquierdo) Las fracturas por fatiga se asocian por lo general con la causa original.

Diapositiva 78— Esta imagen ampliada tiene un “oleaje” que comienza en el lado derecho de la fractura y se extiende hacia el izquierdo, hasta que se produjo la fractura final dúctil.

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Diapositiva 79 – Si ampliamos más la imagen vemos que el punto de iniciación es una muesca o abolladura en la superficie moleteada del perno en la parte superior derecha de la diapositiva. Esta abolladura creó un concentrador anormal de esfuerzos que originó la grieta por fatiga. El origen fue el uso de un perno mellado al reacondicionar. Aquí también la biela falló no por su culpa sino por la rotura del perno. Ahora debemos determinar quién fue responsable de la instalación del perno. Así concluimos esta sección sobre las condiciones anormales más corrientes que producen fallas en las bielas.

Diapositiva 80 — Las bielas se fabrican con mucho cuidado y se controlan minuciosamente para evitar defectos de material o problemas de mano de obra. Sin embargo, es posible cometer los siguientes errores: 1. Solapas o pliegues de forja; 2. Diferencias de tratamiento térmico; 3. Problemas de torneado o granallado, o 4. Problemas de montaje. Veamos a continuación algunos ejemplos de estos tipos de problemas.

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Diapositiva 81 — Este ojo de biela se encontró en una reparación general a elevadas horas de servicio. No había fallado, pero es un buen ejemplo de una solapa de forja en la parte inferior de la imagen. Como vimos en la sesión sobre Principios Básicos de Metalurgia, las solapas son pliegues del metal que se forman en el troquel de forja. El color de la solapa es azul negro. Este color oscuro es el depósito de óxido formado durante la forja. La solapa se convierte en un concentrador anormal de esfuerzos que podría haber producido una grieta por fractura. Diapositiva 82 — Esta biela falló en el vástago. ¿Quién puede determinar el tipo de fractura? (discutir) Respuesta: fatiga. ¿Qué la produjo? (discusión) Habría que ver la imagen más ampliada para poder encontrar el punto de iniciación.

Diapositiva 83 – ¿Qué ven aquí? (discusión) El punto de iniciación está en la base de la letra “U”, forjada en el vástago del alma. La grieta se debió a una pequeñísima solapa, que se formó entre esta letra y la siguiente. Como ambas estaban muy juntas, el granallado no pudo penetrar y eliminar esa solapa. Para resolver el problema, el forjador aumentó la distancia entre las dos letras.

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Diapositiva 84 — Veamos ahora este conjunto de piezas rotas. ¿Podrían decirme lo que ocurrió? Respuesta correcta: hay que examinar detenidamente cada una de las piezas.

Diapositiva 85 –Los cojinetes no tienen desgaste por adherencia o por abrasión, lo que indica que la cantidad y calidad del aceite eran adecuadas. Al abrirse la biela los golpeó, produciendo un daño secundario por impacto.

Diapositiva 86 —

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante Este es uno de los pedazos de la tapa de biela, que se rompió en dos. ¿Qué tipo de fractura tiene? ¿La fractura produjo la falla o fue el resultado de otra cosa? (discutir) La fractura es dúctil (áspera, leñosa y con deformación plástica) , por lo tanto es un daño resultante. La causa original debe estar en otro sitio.

Diapositiva 87 – La cara de la fractura en la biela dice lo que pasó. ¿Qué indicios hay? (discutir) 1. una área pequeña muy pulida y desportillada, avanzando un poquito desde el lado izquierdo hacia la biela, 2. “oleaje” que empieza en la arista derecha del área pulida y progresa casi por toda la cara de la fractura hacia la derecha, es decir hacia el •agujero de la biela, 3. varias mellas al comienzo de las “olas”, 4. una fractura final pequeña en el extremo derecho de la cara de la fractura en el agujero de la biela. ¿Qué les dicen estos indicios? (discutir) Que había una grieta a la izquierda de la cara de la fractura que produjo un concentrador de esfuerzos, ocasionando varias grietas por fatiga. Posteriormente dichas grietas se unieron y formaron una fractura mayor que creció hasta terminar en una fractura dúctil.

Diapositiva 88 – Aquí se ve el punto de iniciación ampliado, donde se encuentran la pregrieta (superficie muy pulida y desportillada por roce) y la cara de la fractura por fatiga. Es

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante muy posible que esta grieta sea una solapa o pliegue formado durante la operación de forja.

Diapositiva 89 – Las bielas pueden fallar también por diferencias en el tratamiento térmico; por ejemplo, por grietas debidas al enfriamiento. Como vimos en la sesión sobre Principios Básicos de Metalurgia, las grietas por enfriamiento se forman cuando las piezas calientes se enfrían muy rápidamente, produciendo un esfuerzo de contracción alto y repentino. Esto se debe al sobrecalentamiento de las piezas antes de enfriarlas, al enfriamiento en agua o aceite demasiado fríos, o al uso de agua para enfriar una pieza de acero que debía haberse enfriado con aceite. Las grietas por enfriamiento ocurren por lo general en los concentradores normales de esfuerzos. En las bielas, este tipo de grietas aparecen en el área de fusión entre el agujero y el vástago o entre agujero y vástago, o en otro lugar donde la forma de la superficie cambie abruptamente.

Diapositiva 90 — Esta biela falló en el agujero para el pasador de biela y continuó hasta el alma del vástago. Veamos más detenidamente las caras de la fractura y tratemos de determinar la causa original.

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Diapositiva 91— Aquí se ve la cara de la fractura en medio del vástago. ¿Qué tipo de fractura es? (dúctil, producida por una sobrecarga; daño resultante).

Diapositiva 92 – ¿Qué ven en esta imagen? (Respuesta: Conviene ver la imagen ampliada)

Diapositiva 93 — Al observar la pieza ampliada y con mejor luz ¿qué detalles descubrimos? (discutir)

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante En la parte superior central es posible ver una cara oscurecida, suave y lisa de fractura. Debajo de esa área hay otra fractura de color más claro. Tiene varias mellas en el punto de iniciación y un “oleaje” que va desde allí hasta el alma. El área más oscura arriba del punto de iniciación (donde empiezan el “oleaje” y las mellas) es una grieta grande de enfriamiento, El color oscuro de la superficie es el óxido azul negro que se formó al enfriar la pieza. Esta grieta creó un concentrador de esfuerzos importante de aproximadamente 8, que a su vez dio origen a la grieta por fatiga de la biela y que siguiendo la línea de textura se fue hacia el alma del vástago.

Diapositiva 94 — Asimismo las bielas pueden fallar como resultado del torneado y/o del granallado.

Diapositiva 95 — Esta tapa de biela tiene una fractura en el abocardado del agujero para asentar la tuerca.

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Diapositiva 96 — La unión de biela opuesta al lado que se fracturó muestra el abisagramiento típico que indica que la biela se abrió después que el otro lado se soltó.

Diapositiva 97 — La cara de fractura de esta tapa es suave, lisa, de color claro y tiene “oleaje” que empieza en la rosca del asiento de la tuerca, en la parte superior de la imagen y termina con una fractura dúctil final pequeña en la parte inferior izquierda.

Diapositiva 98 —

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante Aquí tenemos una imagen ampliada del punto de iniciación que se encuentra en el lado derecho inferior de la cara de fractura. El punto de iniciación está en la arista cortante donde las superficies del filete y la arista exterior de la tapa se unen. Esta arista por lo general se alisa para sacar las rebarbas; y el área de los filetes se granalla. Ninguna de las dos operaciones se hizo según las especificaciones y, como resultado, se produjo una concentración anormal de esfuerzos que inició la fractura por fatiga.

Diapositiva 99 – Esta imagen del asiento de la tapa de la biela muestra bien el problema. Comparen las superficies del asiento de la tuerca en la parte superior de la diapositiva y en la inferior: la primera fue granallada, la- segunda no. Noten también la arista cortante que se formó donde la superficie del filete y la parte exterior de la tapa se juntan, creando un concentrador de esfuerzos.

Diapositiva 100 – Esta biela se fracturó cerca del asiento de la cabeza del perno. ¿Qué produjo la falla? (Es necesario una imagen ampliada para ver los detalles).

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Diapositiva 101 — El desgaste del cojinete parece relativamente normal (no tiene desgaste por adhesión o abrasión) ; sólo el daño del impacto al salirse del agujero de la biela.

Diapositiva 102 — La unión de la biela opuesta a la fractura muestra nuevamente el “abisagrado” típico con fractura dúctil del perno que falló después de haberse soltado el otro lado.

Diapositiva 103 —

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante ¿Qué tipo de fractura es ésta? ¿Dónde empezó? ¿Es un daño resultante o una causa principal? Respuestas: por fatiga; empezó en el vértice inferior izquierdo en el asiento de la cabeza del perno; es la causa de la falla.

Diapositiva 104 – Esta ampliación nos ayuda a ver el problema. Sigamos el “oleaje” hacia el vértice inferior izquierdo de la fractura. Vemos un vértice agudo, que se convirtió en un concentrador de esfuerzos y comenzó una fractura por fatiga. Este problema se presentó en la biela de algunos motores de la serie 3208, donde el torneado fue tan profundo que cortó el asiento de la cabeza del perno y produjo una rebaba en el vértice agudo. La solución del problema de las bielas en producción fue alisar las aristas, reduciendo así el concentrador de esfuerzos.

Diapositiva 105 — Consideren estas piezas de biela y cojinete que la falla está en la parte superior de la biela; sin embargo, debemos examinar bien y sistemáticamente todas las partes para hallar los “indicios” de la verdadera causa.

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Diapositiva 106 – Un examen detallado del cojinete y extremo inferior de la biela revela lo siguiente: 1. El cojinete no tiene desgaste por adherencia o abrasión. Por lo tanto, podemos sacar en conclusión que la lubricación era adecuada, 2. La biela no tiene daños por sobrecalentamiento (no hay descoloración) Por lo tanto, la temperatura de la biela era normal. Deberíamos examinar el otro extremo de la biela para tratar de determinar la fractura original y el tipo de carga que la produjo.

Diapositiva 107 – ¿Qué tipo de fractura es esta? ¿Qué tipo de carga se le aplicó? ¿El daño es resultante o causante de la falla? (discutir). Respuesta: Corte; noten la apariencia lisa y sedosa de la superficie y la descoloración producida por el calor en el borde izquierdo superior y derecho inferior. El corte por impacto es un daño resultante, por lo tanto debemos mirar las otras partes de la biela para tratar de encontrar otra fractura y más datos sobre el desgaste que nos lleven a la causa.

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Diapositiva 108 — Aquí vemos el ojo de biela y pedazos de buje. Noten que éste ha sido golpeado (daño por impacto) en pedazos finos y el ojo de biela está muy dañado. ¿Es posible ver otras claves aquí? (Nota al instructor: volveremos sobre esto en la diapositiva 111).

Diapositiva 109 – Esta es una imagen de la cara de fractura de uno de los pedazos del ojo de biela. La cara superior es áspera y dentada. La inferior debe observarse más detenidamente.

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante Diapositiva 110 — La ampliación de la cara inferior indica que la superficie es más bien áspera. Hay arrugas de izquierda a derecha: son zonas de interrupción de la fractura dúctil que probablemente tomó más de un ciclo de carga para agrietarla completamente. ¿Qué falló primero: el ojo de biela o el buje? Considerando la condición del buje (hecho pedazos a golpes) , es muy probable que fuera el primero en romperse, dejando mayor abertura entre el pasador de biela y buje. Esto produjo golpeteo del pistón y fractura en unos pocos ciclos. Hay que preguntarse ¿qué produjo la falla del buje? (discutir).

Diapositiva 111 – Si vemos una diapositiva anterior, comprobamos que se nos ha pasado algo. Observen el pedazo de buje en el circulo, Esta parte no recibió los golpes del pasador de biela. En conclusión, el buje se movió y/o resbaló del agujero perdiendo un pedazo que cayó en el cárter. La sección del buje qlXe quedó adentro se sobrecargó con el pasador de biela debido a menor área de apoyo. El buje se pudo aflojar debido a: 1. error de torneado que produjo un agujero sobremedida, 2. alineamiento inadecuado del buje del pasador de biela durante la instalación y/o, 3. falta del precalentamiento adecuado del ojo de biela antes de instalar el buje. Cualquiera de estas condiciones pudo crear una grieta en el buje, doblarlo y/o aflojarlo dentro del agujero. Esta es una etapa más avanzada del tipo de problema que vimos anteriormente, excepto que la causa principal fue un problema de fabricación o de instalación más que un error cometido durante el reacondicionamiento. Esto implica que debemos reunir más hechos y observar cada una de las piezas para poder pensar lógicamente. Pequeños detalles, como el pedazo de buje en el cárter, pueden ser la clave del rompecabezas para resolver un complicado problema de análisis de fallas.

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Diapositiva 112 – Los errores de montaje en fábrica pueden también ocasionar problemas.

Diapositiva 113 – Esta es una falla de ojo de biela con apariencia diferente. ¿Qué la produjo? (Respuesta correcta: es necesario tener una imagen más ampliada).

Diapositiva 114 — Una inspección detallada del buje del pasador de biela revela que parece normal, excepto por el daño producido por impacto y los cortes en la parte posterior.

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante Noten que los cortes de la parte superior de la imagen son sólo 2/3 a través del buje (de derecha a izquierda). Esto indica que el ojo se abrió y dejó que el cojinete se moviera y que la biela lo cortara con el borde agudo de la grieta.

Diapositiva 115 – Aquí vemos la cara de fractura con un leve “oleaje”. La cara es lisa y suave cerca del ojo de biela y cada vez más áspera a medida que baja hacia el alma. Todo esto indica que se produjo una grieta por fatiga por la cara de fractura desde la porción inferior de 120°, donde los esfuerzos son más elevados, hasta el alma del vástago. Por lo tanto, debió haber un concentrador de esfuerzos (evidencia desafortunadamente destruida por la fractura) en el agujero de donde progresó la fractura por fatiga. La pregunta es: ¿Quién instaló el cojinete? (el fabricante, el distribuidor, el cliente, etc.) y ¿cómo pudo producirse un concentrador de esfuerzos? (El concentrador se debió probablemente a que se rayó el agujero de la biela durante el montaje, cuando el buje del pasador de biela se instalaba a presión). No olviden que esta área recibe mucha carga y no puede tolerar ningún concentrador de esfuerzos.

Diapositiva 116 – Esto concluye nuestra discusión sobre las condiciones anormales de uso y los problemas de fabricación de bielas, Veamos un ejemplo más para poner en práctica lo aprendido.

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Diapositiva 117 – Esta es una biela de la serie 3500, Quiero que me digan cuáles son los indicios que ven en esta diapositiva y en las siguientes: 1. Los pernos se rompieron por la cabeza, 2. No hubo descoloración por efecto del calor, 3. Los pernos se doblaron hacia afuera.

Diapositiva 118 — Las fracturas del pistón son dúctiles/quebradizas. El daño es resultante.

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante Diapositiva 119 – Las marcas del torneado se ven todavía en el agujero de biela (los cojinetes no fallaron, el suministro de aceite era adecuado).

Diapositiva 120 — 1. Los dos pernos tienen fracturas dúctiles 2. Mellas de “abisagramiento”. 3. Este lado fue el último en desprenderse.

Diapositiva 121— Tapa de Biela del lado que se desprendió primero. 1. Manchas azules (descoloración por efecto del calor), formadas al salirse los pernos de los agujeros y hacer presión contra la superficie exterior.

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Diapositiva 122 — 1. Las cabezas de los pernos están trozadas. 2. Hay mellas en la tapa donde las cabezas de los pernos hicieron presión sobre la superficie. 3. Manchas azules en los pernos (en el lado que coincide con las manchas de la tapa). Conclusión: el cigüeñal golpeó los pernos y los dobló. ¿Qué significa todo esto? LO QUE HEMOS VISTO SON DAÑOS RESULTANTES. NOS FALTAN DATOS. Con frecuencia nos encontramos en esta posición y necesitamos pedir más datos para explicar una falla.

Diapositiva 123 – Tienen razón: hay otra biela que participó en la falla, Examinémosla, ¿Qué vemos? 1. Los cuatro pernos están rotos. 2. La tapa de biela está rota.

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Diapositiva 124 – 1. Las fracturas de los pernos son dúctiles. 2. La tape rata tiene cara de fractura lisa.

Diapositiva 125 — 1. El agujero para el cojinete es normal, excepto que tiene daño resultante. 2. La cara de fractura es lisa y tiene pequeñas manchas cerca del taco de compensación. Es necesario examinar la fractura más detenidamente.

Diapositiva 126 —

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante 1. Mancha en la parte interior izquierda de la cara de fractura. 2. “Oleaje” a partir de esa mancha.

Diapositiva 127 — Imagen ampliada 1. Area triangular escamosa y oscura a la izquierda. 2. Area más pequeña, porosa y oscura a la derecha de la zona escamosa oscura. 3. “Oleaje” a partir del área porosa oscura.

Diapositiva 128 – Imagen ampliada 1. Area escamosa oscura 2. Area porosa oscura 3. “Oleaje” 4. Mellas

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Diapositiva 129 — La misma vista con diferente luz. 1. Area escamosa oscura 2. Area porosa oscura 3. “Oleaje” 4. Mellas Conclusión: el área escamosa y oscura es una solapa de forja. El área porosa es una grieta causada por enfriamiento. La fractura por fatiga empieza al final de la fractura por enfriamiento. La solapa de forja es la causa principal de la falla.

Diapositiva 130 – Con esto concluimos nuestra sesión sobre las bielas, en la que aprendimos que estas piezas transfieren el movimiento descendente y la fuerza linear del pistón al movimiento de rotación y fuerza del cigüeñal. Las bielas están sujetas a tensiones cíclicas, a fuerzas de compresión y a cargas de flexión. Las bielas se deben fabricar, manejar e instalar con cuidado; de lo contrario, se pueden romper. También es necesario ser minuciosos al analizar las fallas para encontrar la verdadera causa. Es fácil sacar en conclusión que una biela era defectuosa, cuando en realidad fue víctima de condiciones de uso, ambientales, de instalación o de manejo. Después de obtener todos los HECHOS y de llegar a la causa más probable, no debemos olvidar los pasos 6, 7 y 8 aplicables al Análisis de Fallas. Estos pasos nos ayudan a “obtener la recompensa”, permitiendo que nos comuniquemos con el

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Capacitación – FINSA Material del Estudiante responsable de la falla, que hagamos las reparaciones según instrucciones del responsable y que continuemos en contacto con el cliente para asegurarnos de que ha quedado satisfecho.

Diapositiva 131 — Veamos ahora algunos ejemplos prácticos de fallas de bielas y tratemos de determinar el tipo de fractura o las condiciones de uso o ambientales y la causa más probable de la falla.

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