Tesis Gestión de análisis de fallas en elemento mecánico

Gestión de análisis de fallas en elemento mecánico

“RODAMIENTO RÍGIDO DE UNA HILERA DE BOLAS CORRESPONDIENTE A BOMBA ROTATIVA DIESEL MARCA DELPHI MODELO DPC”

Para optar al título profesional de:

Ingeniero en maquinaria y vehículos automotrices

Alumnos:

Esteban Arancibia Jaña

Diego Piñones García

Profesor guía y tutor:

Luis Gutiérrez Meneses

Valparaíso, 15 de Diciembre de 2014

Contenido

Agradecimientos 6

Introducción 7

Objetivos 8

Objetivo general 9

Objetivos específicos 10

Cap.1 Presentación del elemento mecánico 11

Descripción del elemento mecánico 12

¿Qué es un rodamiento? 13

Tipos de rodamientos 13

Cargas en los rodamientos 14

Cargas radiales 15

Cargas axiales 15

Cargas predominantes en rodamientos 16

Normalización de rodamientos 17

Normas ISO en rodamientos 17

Simbolización especial de rodamientos SNR 18

Medidas del rodamiento 19

Partes de un rodamiento de bolas 20

Capacidad de carga 21

Ubicación del elemento mecánico 22

Renault Kangoo 1.9 diésel 23

Bomba rotativa 25

Función de la bomba rotativa 26

Características de la bomba rotativa 26

Ventajas de la bomba rotativa 24

Ubicación específica del rodamiento en la bomba 26

Descripción de la problemática 28

Descripción de la empresa Automaq 29

Cronología de la empresa Automaq 30

Organigrama de la empresa 30

Cap.2 Determinación de material de construcción

del rodamiento 31

Material de construcción de rodamientos 32

Composición química de algunos aceros de rodamientos 33

Determinación composición rodamiento 34

Espectrometría 34

Métodos espectrométricos 35

Tipos de espectrometría 36

Espectrometría realizada al rodamiento 36

Resultados análisis químico 37

Ensayo de dureza Rockwell-C [HRc] 38

Resultados ensayo de dureza [HRc] 39

Conclusión definitiva del material del rodamiento 40

Cap.2 Comportamiento del material en condiciones

Térmicas, mecánicas y ambientales 41

Conclusiones determinación de material 41

Conclusiones determinación de material 41

Conclusiones determinación de material 41

Conclusiones determinación de material 41

Conclusiones determinación de material 41

Conclusiones determinación de material 41

Conclusiones determinación de material 41

Conclusiones determinación de material 41

Conclusiones determinación de material 41

Conclusiones determinación de material 41

Conclusiones determinación de material 41

Conclusiones determinación de material 41

Conclusiones determinación de material 41

Conclusiones determinación de material 41

Conclusiones determinación de material 41

Índice de imágenes

Capítulo 1

Fig. 1.1 y 1.2 Elemento mecánico a estudiar 7

Fig. 1.3 Cuerpos rodantes en rodamientos 8

Fig. 1.4 Contactos de rodadura en rodamientos 9

Fig. 1.5 Tipos de carga en rodamientos 10

Fig. 1.6 Cargas predominantes aceptadas por un rodamiento 11

Fig. 1.7 Simbolización especial rodamientos SNR 14

Fig. 1.8 Logo compañía NTN-SNR 14

Fig. 1.9 Medidas referenciales de un rodamiento 15

Fig. 1.10 Composición rodamiento de bola 16

Fig. 1.11 Bomba rotativa Delphi DPC 19

Fig. 1.12 Bomba Delphi DPC montada en motor Renault Kangoo 21

Fig. 1.13 Imagen exterior Renault Kangoo 1.9 diésel 21

Fig. 1.14 Instalación de inyección diesel con bomba

rotativa en un motor 24

Fig. 1.15 - 1.16 - 1.17 - 1.18 Bomba rotativa DELPHI DPC

montada en banco de pruebas 25

Fig. 1.19 Despiece de bomba y ubicación de rodamientos 26

Fig. 1.20 Referencia de posición de rodamientos en la bomba 27

Fig. 1.21 Rodamiento SNR montado en eje de accionamiento 27

Fig. 1.22 Mapa ubicación empresa Automaq 29

Fig. 1.21 Logo empresa Automaq 30

Fig. 1.22 Logo compañía BOSCH 30

Capítulo 2

Fig. 2.1 Secciones de pista exterior e interior del rodamiento 31

Fig. 2.2 Rodamiento seccionado para análisis 31

Fig. 2.3 Durómetro Digital Zwick/Roell ZHR 38

Fig. 2.4 Medición de dureza de la pieza en durómetro ZHR 38

Fig. 2.5 Secciones del rodamiento en ácido muriático 40

Fig. 2.6 Botella de ácido muriático 40

Índice de tablas

Tabla 1.1 Comportamiento rodamiento de acuerdo a carga 18

Tabla 2.1 Composición química acero AISI 52100 33

Tabla 2.2 Composición química acero inoxidable AISI 440C 33

Tabla 2.3 Composición química acero M50 33

Tabla 1.1 Resultado análisis químico 37

Tabla 1.1 Resultado ensayo de dureza 39

Agradecimientos

En este seminario de título agradezco a todo aquel que me acompaño en cada momento y cada paso de este lindo camino que ya culmina. Como no agradecer a mis padres Ana Elvira Jaña Antiguay, Carlos Eugenio Arancibia Allende, y mis hermanos Carlos Alberto Arancibia Jaña y Alejandra Lorena Arancibia Jaña, por brindarme todo su apoyo tanto moral como económico a lo largo de este proceso y así ser un orgullo para ellos y para toda mi familia.

Al instituto nacional de capacitación INACAP por formarnos para un futuro el cual ya está por comenzar. A sus docentes, tanto los de técnico que gracias a su experiencia y enseñanza logre entender la finalidad de la mecánica, en especial a los profesores Cristóbal de la ho, Carlos Castro y Manuel Jimeno. Y a los docentes de ingeniera que me brindaron más allá de los conocimientos, su confianza y la perseverancia para poder llegar este punto concluyendo así la carrera ingeniería en maquinaria y vehículos automotrices. Muchas gracias profesores Nygel Cayupe, Luis Gutiérrez, Raúl Romero y Jonny Elizalde.

Y para concluir agradecer a mi compañero de tesis Diego Ignacio Piñones García por comprometerse en este trabajo y aventurarse en este último desafío antes del tan anhelado título de ingeniero.

Muchas gracias.

Atte.

Esteban Eugenio Arancibia Jaña.

Muchos años han pasado desde que decidí emprender el camino de la ingeniería, una decisión que me acompañará durante el resto de mi vida y de la cual no estoy arrepentido.

A lo largo del recorrido he vivido diversos momentos, tanto de tristeza o frustración como de alegría y satisfacción. Es por eso que quiero agradecer a las personas que desinteresadamente me han acompañado en esta experiencia y que han ayudado a cumplir la meta de ser un profesional.

Quiero comenzar agradeciendo a la persona más importante en mi vida, mi madre Lisa Gloria García Véjar, por su apoyo moral y económico incondicional. A mi padre Manuel Rodrigo Piñones Tapia, a mis hermanos María Gabriela Piñones García y Rodrigo Andrés Piñones García parte importante de este proceso.

No puedo dejar de incluir a mi pareja María Francisca Paluba Riveros, pilar y eje fundamental en mi vida y a Cesar Augusto Apolo Toro por su presencia y apoyo a lo largo de estos años.

Además del infinito agradecimiento a mi familia en general debo hacer mención a al cuerpo docente con profesores ilustres como Nygel Cayupe Rojas, Luís Gutiérrez Meneses, Jonny Elizalde Aguilera y Raúl Romero Beltrán. Sin su ayuda y conocimientos esto no podría ser posible.

Para finalizar agradecer a mi compañero y amigo Esteban Eugenio Arancibia Jaña por acompañarme y trabajar junto a mí en la realización de éste trabajo.

Por todas las razones descritas y a cada persona nombrada solo le puedo decir GRACIAS.

Atte.

Diego Ignacio Piñones García

Introducción

En la industria mecánica en general existe una serie de máquinas, mecanismos o piezas en funcionamiento, las cuales cumplen una función determinada. Muchas de éstas funcionan en conjunto dependiendo unas de otras, es por esto que en busca de mejorar el rendimiento de las máquinas o mecanismos se emplean diferentes elementos mecánicos que ayudan a optimizar la movilidad interna de éstas.

Uno de estos elementos mecánicos son los rodamientos, los cuales alargan la vida útil de las piezas rotacionales, dando una mayor durabilidad y reducción de la temperatura en los puntos de fricción.

En el siguiente trabajo que lleva por título gestión en análisis de fallas en elemento mecánico se centrará el esfuerzo en evaluar las fallas producidas en un rodamiento montado en una bomba de inyección diésel marca Delphi modelo DPC, la cual cumple una función esencial

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