Inspeccion Visual Informe

Carrera

CURSO: MONITOREO DE CONDICIÓN Y ANALISIS DE FALLAS

C2 Semestre: VI Página 1 de 24

GUIA DE TALLER TALLER - N°05 ACTIVIDAD: INSPECCIÓN VISUAL DE ENGRANAJES

PROFESOR:

Darío Frías

TALLER:

M2

PERIODO:

2018-2

Resultado: Criterio de Desempeño : Actividad:

Inspección Visual de Engranajes

GRUPOS

A

B

C

D

Carrera



COMPETENCIAS ESPECÍFICAS: 

 

Aplica correctamente el procediminento para realizar una inspección visual a los engranajes haciendo uso de una guía de reusabilidad de engranajes Identifica correctamente diferentes tipos de desgaste anormal en los engranajes Elaborar un informe técnico con los resultados de la inspección visual.

ACTIVIDAD 01 Nomenclatura y tipos de Engranajes Haciendo uso del manual de reusabilidadde engranajes, usted debe elaborar un resumen de los tipos de engranajes y su correspondiente nomenclatura. N°

IMAGEN

NOMBRE Y ESPECIFICACION

Ruedas dentadas Los engranajes rectos tienen ejes paralelos. La carga se aplica a un solo diente. La carga se aplica a 1/3 del diente adyacente.

1

Imagen (1)

Engranajes helicoidales Los engranajes helicoidales tienen ejes paralelos o ejes perpendiculares. Los engranajes helicoidales son silenciosos. Múltiples dientes llevan la carga.

2

Imagen (2)

Engranajes cónicos rectos Los engranajes cónicos rectos tienen ejes en ángulo o ejes perpendiculares. Aproximadamente 1 y 1/3 dientes llevan la carga. Se produce algún empuje final.

3

Imagen (3)

4

Engranaje espiral Los piñones hipoides o los ejes de engranajes en espiral son perpendiculares entre sí. Los dientes del engranaje están curvados para proporcionar más área de contacto entre los dientes de acoplamiento. El diseño crea un funcionamiento silencioso con más Deslice el contacto del diente, y finalice el empuje. Dos o más dientes llevan la carga.

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Imagen (4)

Engranajes de tornillo sinfín Son un caso particular dentro de los engranajes helicoidales, en los que el piñón es un tornillo con una rosca helicoidal que tiene una o varias entradas. http://www.mootio-components.com/blog/es/tipos-de-engranajes-cualnecesito/

5

Imagen (5) Tabla N°1 NOMENCLATURA:

item 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

NOMENCLATURA DE LOS ENGRANES descripcion Fin punta tierra de la punta borde cara del diente Punto más alto de contacto de un solo diente (HPSTC) Línea de Pitch Punto más bajo de contacto de un solo diente (LPSTC) Filete Raíz Inicio de perfil activo. corona perfil Diámetro de paso del engranaje. cara de empuje Tabla N°2

Imagen (6)



ACTIVIDAD 02 Especificaciones del Tratamiento Térmico Haciendo uso del manual de reusabilidad de engranajes, debe elaborar una tabla resumen con las especificaciones técnicas relacionadas con los tratamientos térmicos que se realizan en los engranajes TRATAMIENTOS TERMICOS Nitruración

Carburación

La nitruración proporciona una capa endurecida poco profunda, generalmente de 0.13 mm (0.005 pulg.) a 0.3 mm (0.01 pulg.). Los engranajes de nitruro, que requieren una mayor precisión dimensional, se cargan con cargas más ligeras.

Los engranajes carburados se utilizan normalmente en aplicaciones con las cargas más altas. Los engranajes carburados se utilizan normalmente en los mandos finales. Las profundidades de la capa puede variar desde 0,5 mm (0,02 pulg.) hasta 2,0 mm (0,08 pulg.).

Imagen (7)

Imagen (8) Tabla N°3

ACTIVIDAD 03 Caracteristicas Operacionales de los Engranajes Haciendo uso del manual de reusabilidad de engranajes, debe elaborar una tabla resumen con las principales condiciones y/o características operacionales de los engranajes METODOS PARA MINIMIZAR LAS FALLAS DE LOS ENGRANES 1 2 3 4

5 6 7 8 9

Los trenes se contaminan con mucha facildad. Al momento de hacer el montaje el procedimiento debe ser limpio ya que esto minimiza la posibilidad de una contaminación. Los niveles de aceites deben de ser adecuados se utiliza únicamente los lubricantes recomendados por caterpilar para minimizar residuos generados internamente aparir del desgaste. Remplazar los respiradores que estén sucios esto minimisa la contaminación del aire. Se debe de programar un servicio de análisis de aceite ya que esto puede ayudarnos a determinar la causa posible de un fallo un análisis de aceite puede ayudarnos a prevenir posibles futuras fallas. Se debe de mantener un registro preciso de las horas de la maquina. La información de utilizara durante un análisis de aceite para poder generar un diagnostico mas preciso Los filtros especificados deben usarse y cambiarse según su intervalo recomendado si aceite para engranajes pasa por un sistema de filtros. Cambiar los aceites del tren de impulso en los intervalos recomendados, los intervalos se pueden encontrar en el manual de servicio de la maquina. Asegurarse de que los engranes estén libre de oxido y de escombros durante la construcción, examirar los engranes para ver si hay daños por el manejo. Los engranes deben de manejarse con cuidado, también cuando son almacenados estos se deben de almacenar correctamente durante la reconstrucción. Los engranes se pueden astillar fácilmente. Registrar las horas de uso del componente Tabla N° 4



ACTIVIDAD 04 Procedimiento de Inspección Visual Haciendo uso del manual de reusabilidad de engranajes, debe elaborar un resumen de los que se pide: Importancia de realizar una buena inspección visual 

   

Es importante ya que gracias a la inspección visual se puede determinar la causa original del problema. Es un procedimiento más minucioso lo cual lo vuelve mas confiable de esta manera se puede realizar una acción para poder evitar que la falla no vuelva a suceder La probabilidad de descubrir la causa principal es mucho mayor.

Lista de herramientas necesarias para la inspección visual N°

HERRAMIENTA

1

Linterna o fuente de luz

IMAGEN

Imagen (9)

2

Lupa de aumento de ojos

Imagen (10)

3

Cinta métrica u otro dispositivo de medición

Imagen (11)

4

Espejo de inspeccion

Imagen (12)



Imagen (13)

5

Medidores de inspección de tamaño de soldadura

Imagen (14) 

Tabla N° 5 Describir detalladamente cual es el procedimeinto para realizar una inspección visual en engranajes 1. Limpie a fondo todos los engranajes antes de inspeccionarlos. Consulte "Preparar el área para inspección". 2. Inspeccione toda la superficie del engranaje en busca de los siguientes daños:    

Picaduras (Pitting) Desprendimiento (Spalling) Agrietamiento (Cracking) Cualquier otro daño

Es posible que solo se dañe un diente. 3. Inspeccione cuidadosamente el orificio del engranaje con una luz brillante. Los orificios de los cojinetes para engranajes planetarios pueden ser sensibles a altas cargas y velocidades. La inspección cuidadosa de daños es crítica.   

Rim of gear Spline Bearing surface

4. Los orificios de los cojinetes pueden tener un desgaste mínimo o daños solamente.



5. Use la Tabla N°6 o la Imagen (15) para asegurarse de que se inspeccione el engranaje para detectar todo daño posible. Tabla traducida al español LISTA PARA INPECCIONAR ENGRANES

Item

Si

No

Desgaste normal Capa blanca de escamas Usar desde la hora alta Desgaste anormal Crema Picadura Inicial Corrocion Destructivo Desprendimiento Picadura o desintegración Tanteo Caso de aplastamiento Corrosión o picaduras corrosivas Desgaste abrasivo Mellas Gritas Astillado Contacto desigual Daños por objetos extraños Ondulación o lipping Taladros en engranajes Peroraciones en engranajes planetarios Engranajes copn rodamiento reemplazables




ACTIVIDAD 05 Identificación de Machining Haciendo uso del manual de reusabilidad de engranajes, elabore una tabla resumen explicando lo siguiente: Defina claramente el concepto de machining y adjunte imágenes de referencia de los tipos de machining 

CONCEPTO DE MACHINING Conjunto de procesos (corte, marcado, prensado, agujereado, etc.) realizados en una pieza metalica para darle una forma y tamaño final. TIPOS DE MACHINING

Machining sin arranque de viruta

Imagen (16)

Machining por arranque de viruta

Imagen (17)



Torneado

Imagen (18)

Fresado

Imagen (19) Tabla N°7 

Defina claramente el concepto de rough machining y adjunte imágenes de referencia Concepto de Rough Machining Los dientes del engranaje a menudo se mecanizan mediante un proceso de encimera. Si un engranaje ha pasado por un proceso de encimera, es fácil notar las marcas de mecanizado en bruto en las superficies de los dientes y las rebabas en los bordes de los dientes. Las marcas de la encimera (1) son visibles en la cara del diente en el engranaje en la imagen. Las marcas y rebabas de mecanizado en bruto que quedan del proceso de encimera se eliminarán durante el proceso de mecanizado final.

Imagen (20) Imagen (21) Tabla N°8





Defina claramente el concepto de finish machining y adjunte imágenes de referencia Concepto de Finish Machining Se utiliza un proceso de mecanizado después de que los dientes de los engranajes se hayan cortado con el proceso de encimera. Este proceso se llama afeitado. La ilustración 36 muestra la aparición de un nuevo. Engranaje que ha pasado por el proceso de afeitado. Este engranaje está listo para el tratamiento térmico. La imagen muestra un nuevo equipo que no ha pasado por el proceso de tratamiento térmico. Las marcas de rasurado (2) que se muestran en la Imagen (22) serán visibles después de muchas horas de uso. Estas marcas se colocan en la cara del diente con un ligero ángulo. El área del filete de raíz no es una superficie de contacto, por lo que el área del filete de raíz no necesita el proceso de mecanizado final. Las marcas de la placa (1) se dejarán en el filete de raíz. Este engranaje está listo para el tratamiento térmico.

Imagen (22) Tabla N°9 ACTIVIDAD 06 Identificación de Desgaste Normal Haciendo uso del manual de reusabilidad de engranajes, elabore una tabla resumen explicando lo siguiente: Defina claramente el concepto de desgaste normal y adjunte imágenes de referencia 

NORMAL WEAR (DESGASTE NORMAL) Esta sección describirá los tipos de patrones de desgaste normales que puede desarrollar un engranaje. Los engranajes normales consisten en una capa blanca descascarada y desgaste de altas horas. Por lo general, los engranajes que solo tienen un desgaste normal pueden usarse de nuevo.

En la imagen (23) podemos notar que en el engrane presenta un desgaste normal y muy apate también se pude notar el matining todavía.

Imagen (23)



Imagen (24) Podemos ver que el borde presenta una línea de contacto bien definido esto indica que también es un Normal Wear.

Imagen (25) En este engrane se puede observar que presenta un patrón de desgate de los dientes el patrón de desgates de los diuentes parece normal. 

Defina claramente el concepto de White layers flaking y adjunte imágenes de referencia

White layers flaking (Capa Blanca de descamación) es el endurecimiento con nitruro desarrollando una piel delgada y quebradiza que pude desprenderse durante el funcionamiento normal. Imagen (26) En esta imagen se muestra la descamación de la capa blanca. El equipo puede ser reutilizado



Imagen (27) En esta imagen apunta la capa blanca de escamas este es un resultado normal de las operaciones de tratamiento térmico. El equipo puede ser reutilizado.

Tabla N°10 

Defina claramente el concepto de wear from high hours y adjunte imágenes de referencia

Wear from high hours (desgaste de altas horas) es un desgaste normal donde el engranaje ya ha tenido altas horas de funcionamiento.

Imagen (28) En esta imagen se muestra una superficie lisa y debe de estar aproximadamente en dos tercios o más de la longitud del diente del engranaje, además de que el desgaste debe de estar en el centro del perfil del diente.

Imagen (29) Se muestra aun las marcas de mecanizado mediante las flechas.

Tabla N°11





Realice una inspección visual a un engranaje y busque evidencia de desgaste normal. Adjunte fotos como evidencia.

CONDICION Presenta un: -White layers flaking -Wear from high hours

EVIDENCIA FOTOGRAFICA

CAUSAS QUE LO ORIGINAN Este engrane presenta una decamacion en los dientes esto puede deberse a que la pieza a estado funcionando a altas horas de trabajo provocando un desgaste en los dientes el engrande debe de ser reemplazado ya que de seguir funcionando asi puede provocar una rotura en los diente y a la larga una falla intena.

Imagen (30) Tabla N° 12

ACTIVIDAD 07 Identificación de Desgaste Anormal Haciendo uso del manual de reusabilidad de engranajes, elabore una tabla resumen explicando lo siguiente: Defina claramente el concepto de desgaste anormal. 

Desgaste anormal.-

En el manual de reusabilidad indica que un desgaste anormal muchas veces viene a ser a causa de las condiciones operacionales los daños sufridos pueden ser la corrocion, abracion, adhecion, defromacion plástica en el componente. Si no se toman las medidas necesarias y se le deja seguir operando bajo esas condiciones, lo mas probable es que unos de los dientes del engrane se rompa provocando daños mayores. La causa no solo influye en el entorno operacional si no que también el mal procedimiento en el ajuste de los componentes durante el armado puede ser una causa de que el componente no alcance el tiempo estimado de vida.






Defina claramente el concepto de frosting, pitting, destructive pitting, spalling, pitting and spalling, corrosión and corrosive pitting, scoring, case crushung, abrasive wear, nicks, cracks, chipping, uneven contact, damage for foreing objecect, ripping, lipping y adjunte imágenes de referencia de cada uno de los tipos de desgaste anormal.

Frostining El Frostining se produce cuando los dientes de los engranajes que se están acoplando experimentan contacto metal con metal. El contacto metálico generalmente resulta de una película inadecuada de aceite entre las superficies de los dientes de engranaje de acoplamiento. El Frostining no es dañino para un engranaje si no se ha iniciado la picadura. El frostining no es dañino para un engranaje si el perfil no ha cambiado. El Frostining aparece como un área gris turbia en la superficie del contacto del engranaje. Los engranajes que parecen tener signos de escarcha pueden usarse nuevamente si el engranaje está libre de otros tipos de daños. El Frostining puede ser el resultado de los siguientes problemas:  Altas temperaturas de operación que hacen que la viscosidad de la lubricación se adelgace  Altas cargas  Lubricación incorrecta  Parte incorrecta

Imagen (32) Podemos observer una señal de Frostining esto es causada debido a que el engranaje tuvo una mala pelicula de aceite esto provoco un choque de metal con metal y el resultado que obtenemos despues de este efecto es un frostining. Tabla N°14

Pitting La picadura es el desarrollo de pequeños agujeros en la superficie de un diente. La picadura es causada por el estrés causado por la fatiga del contacto en la superficie de un diente de engranaje. Los orificios se desarrollan principalmente en la parte inferior de un diente de engranaje cerca del LPSTC del engranaje impulsor.




Destructive Pitting Las picaduras destructivas por lo general ocurrirán después del período de robo hasta 500 horas. Las picaduras destructivas se encontrarán generalmente en la mayoría de los dientes de engranaje Las fosas profundas progresarán hacia la descomposición y una fractura si las causas de las picaduras destructivas no se corrigen.


Spalling Es un tipo de falla por fatiga que ocurre debajo de la superficie. El desprendimiento es el resultado de una pequeña grieta que ha pasado a través de la cara del engranaje y debajo de la superficie endurecida caso. Las picaduras destructivas o el aplastamiento de la caja pueden causar la descomposición. Las picaduras destructivas suelen ser el punto de partida para la desintegración


Pitting and Spalling Una combinación de picaduras y desconchamiento ocurre durante el proceso de transición entre picaduras y desprendimiento. El desgaste se debe a la acción deslizante y rodante entre el diente. Un equipo con evidencia de picaduras y desprendimiento no debe usarse de nuevo. El desprendimiento puede progresar rápidamente en una fractura




Corrosión and Corrosive Pitting La corrosión puede ser causada por un electrolito que ha ingresado al sistema de lubricación. El electrolito más común es el agua. La corrosión puede provocar picaduras corrosivas. Corrija la causa de la corrosión antes de que se produzcan picaduras corrosivas. Si un electrolito entra en el tren motriz, el electrolito puede neutralizar el paquete de aditivos en el aceite.


Scoring La puntuación puede resultar del contacto de metal con metal. La puntuación puede causar rasguños verticales que son perpendiculares a la línea de inclinación. La puntuación comienza por encima del campo. Línea y por debajo de la línea de tono. La puntuación se desarrolla cuando se produce una acción deslizante entre dos dientes de acoplamiento.


Case Crushung Es una falla de la superficie endurecida de la caja de un engranaje. El caso es la superficie y el núcleo es el centro. El caso de un diente es mucho más duro que el núcleo de un diente. El aplastamiento de la caja parece similar a un objeto que ha sido pulverizado. Cuando se produce un aplastamiento de la caja, el núcleo más suave puede quedar expuesto.




Abrasive Wear El desgaste abrasivo es causado por pequeños contaminantes en el sistema de lubricación, como los siguientes: • Suelo • Arena • Metal

Las pequeñas partículas eventualmente desgastarán la superficie de los dientes. Las pequeñas partículas pueden incluso alterar el perfil de un engranaje. El material abrasivo puede viajar a lo largo de los engranajes en el tren de transmisión y el material abrasivo también se puede dañar otros engranajes.


Nicks Las muescas generalmente ocurren cuando un equipo no se maneja adecuadamente antes del tratamiento térmico. Debido a que la mayoría de las ellas ocurrirán antes del tratamiento térmico, un engranaje con una muesca puede ser reutilizado.


Cracks Es difícil distinguir visualmente una diferencia entre un rasguño y una grieta. Inspeccione el engranaje en busca de grietas con cualquiera de los métodos para inspeccionar las grietas. Referirse a "Metalurgia" para obtener más información sobre el equipo y los procedimientos necesarios que se necesitan para determinar si hay grietas presentes.




Chipping El patrón de desgaste debe comprobarse en engranajes con astillado. La desalineación hará que se cargue el extremo del diente. La desalineación puede causar astillado. Los dientes múltiples generalmente se astillan bajo una carga desalineada.


Uneven Contact El patrón de contacto normal llevará a una vida útil máxima si la aplicación, la operación y los procedimientos de mantenimiento son adecuados. El contacto en el extremo del diente puede provocar una rotura. El contacto en la punta del diente puede provocar marcas, picaduras y roturas. El contacto que se concentra en la raíz puede llevar a la puntuación y picadura. El contacto que se concentra en el la punta puede llevar a puntos, picaduras y roturas.


Damage for Foreing Objecect Los objetos extraños son objetos que no están permitidos en el tren de transmisión. Un objeto extraño comúnmente vendrá del tren de transmisión. En condiciones difíciles, dientes de engranaje. y los rodamientos de rodillos pueden romperse. Los objetos extraños pueden dañar otros componentes en el tren de transmisión. Dientes rotos de otros engranajes y piezas de rodamientos defectuosos son Los dos tipos más comunes de objetos extraños.




Ripping El engranaje tiene daños por ondulación que se muestra entre las líneas. Este tipo de daño sería más común en dientes de engranajes altamente cargados.


Lipping El engranaje tiene daños por ondulación que se muestra entre las líneas. Este tipo de daño sería más común en dientes de engranajes altamente cargados.

Imagen (47) Tabla N°29 

Defina claramente el concepto de gear bores e indique que se debe inspeccionar, adjunte imágenes de referencia

GEAR BORES Las perforaciones de engranajes en los trenes de transmisión son sensibles al daño. Si se reutilizará el engranaje, el orificio no debe tener ningún desgaste o daño. Se requiere una buena fuente de luz para inspeccionar completamente el diámetro interior de un engranaje. • Consulte "Preparar el área para inspección" para limpiar el orificio del engranaje. • Si el orificio del engranaje tiene manchas que no se pueden eliminar con el reacondicionamiento de la • superficie 8T-7765 Almohadilla y disolvente, no reutilizar el engranaje •



Imagen (48) Tabla N°30 Defina claramente el concepto de splines e indique que se debe inspeccionar, adjunte imágenes de referencia SPLINES Modo de inspección: Las ranuras deben revisarse para ver si están desgastadas con un sellador. La selección del sello se debe mantener perpendicular a la ranura. Si la selección se detiene por alguno de los pasos de desgaste, no reutilizar el engranaje. Compruebe visualmente que no haya otros daños en la ranura antes de volver a utilizar el engranaje. Consulte la sección Inspección de las estrías dentro de Reutilización y recuperación Guía, SEBF8443 para procedimientos adecuados de inspección y medición. 

   

Imagen (49) Tabla N°31 Defina claramente el concepto de thrust faces e indique que se debe de inspeccionar, adjunte imágenes de referencia THRUST FACES La cara de empuje de un engranaje planetario, engranaje solar o engranaje lateral no debe tener manchas ni controles de calor. Los controles de calor son grietas poco profundas que interrumpen la película de lubricación. Los controles de calor pueden desprender material del cojinete de empuje. Los engranajes con daños leves en la cara de empuje pueden ser usados nuevamente. Inspección : Inspeccione el engranaje en busca de grietas con cualquiera de los métodos para inspeccionando las grietas. La cara de empuje completa no cumple con los estándares de reutilización. También tenga en cuenta la decoloración 

 



Imagen (50) 

ITEM

Tabla N°32 Realice una inspección visual a un engranaje y busque evidencia de uno o varios tipos de desgate anormal descritos anteriormente tome en cuenta que la inspección debe incluir dientes, caras laterales y orificio del engranaje. Elabore un atabla resumen con los resultados de la inspección visual. Puede usar el siguiente ejemplo como modelo. Tome fotografías y haga uso de la guía de reusabilidad para concuir si el componente puede ser reutilizado. Use la tabla mostrada como referencia para registrar la información. CONDICIÓN

EVIDENCIA FOTOGRÁFICA

CAUSAS QUE LO ORIGINAN

CONCLUSIÓN

Torque elevado, sobre la cabeza del engranaje Corrosión 01

Lubricante comtaminado con agua

pitting

No reutilizar

Desgargas eléctricas Imagen (51)

02

Esto se debe a la acción deslizante y rodadnte entre los dientes del engrane

Pitting and Spalling

Imagen (52)

No reutilizar


03


El contacto del extremo del diente del engranaje puede provocar una roptura en el diente

Uneven Contact

No reutilizar

Imagen (53)

Sobre carga surante la lubricación.

Rippling 04

Corrocion pitting

Lubricante con H2O lo cual hace presentar oxido en el diente del engrane

No reutilizar

Imagen (54)

05

Chipping

La desalineación puede provocar que un extremo del diente se cargue esto provocara que un extremo del diente necesite mayor esfuerzo.

No reutilizar

Esto se debe a la mala película de aceite lo cual hace que choquen los metales de los engranajes. Los Nicks ocurren cuando no se manejan bien el tratamiento térmico.

Puede reusarse

Imagen (55)

06

Frostining Nicks

Imagen (56)


07


El destructive piting ocurre cuando el engranaje pasa de las 500 horas de operacionales. El scoring se porduce cuando hay una acción deslizante de los dientes de acoplamiento lo caula provoca esas líneas en el diente.

Destructive Pitting

No reutilizar

Imagen (57)

Esto ocurre duante l proceso de transición entre picaduras y desprendimiento.

08

No reutilizar

Imagen (58)

ACTIVIDAD 08 Recomendaciones para minimizar las fallas en los engranajes Use la guía de reusabilidad de engranajes para resumir las principales recomendaciones a tener en cuenta para maximizar la vidad de los engranajes. Elabore una tabla resumen.

OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES DE LA ACTIVIDAD

Carrera



CRITERIOS DE EVALUACION DE LAS ACTIVIDADES

ASPECTOS A EVALUAR EN TALLER

PUNTOS

PUNTAJE

I

SEGURIDAD

1.

Puntualidad, Orden y Control de Contaminación

1

2.

Uso de EPP´S

1

3.

Aspectos de Seguridad durante la actividad (ATS)

2

II

PROCEDIMIENTOS, EQUIPOS, HERRAMIENTAS E INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN

7.

Cumplimiento de procedimientos

4

8.

Uso adecuado de equipos y herramientas

4

9.

Registro adecuado de la inspección visula

4

IV

CAPACIDADES DE COMUNICACIÓN

10.

Utiliza terminología técnica adecuada

3

11.

Trabajo en Equipo

1 TOTAL

20

Inspeccion Visual Informe

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