DESGASTE POR EROSION

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE HERMOSILLO, SONORA[pic 1][pic 2]

CARRERA:

Ing. Mantenimiento Industrial.

GRUPO:

ING. MI 7-3

Desgaste por erosión.

Presenta(n)

Bernal Palazuelos David Sebastián.

Enríquez Lazcano Alexis Rodolfo.

Fimbres Montoya Cristina Moncerrat.

Herrera Nieblas Jesús Javier.

Prieto Salcedo Cecilia Margarita.

Sánchez Sánchez Erick Eduardo.

Hermosillo, Sonora.                                                      Octubre, 2018.

Introducción.

        El presente trabajo tratará sobre el desgaste por medio de la erosión el cual es provocado por partículas en movimiento en un fluido las cuales chocan con las superficies que las rodean y puede explicarse como una acción de impacto.

        También se podrá encontrar información sobre las causas principales que causan el desgaste por erosión, los factores de influencia que provocan este tipo de desgaste, los tipos de desgaste que existe al igual que ejemplos de maquinarias que están expuestos al desgaste por erosión, las consecuencias y la forma en que se puede prevenir el desgaste erosivo.

        Se presentará las fuentes bibliográficas de donde se obtuvo la información para realizar este documento y algunas imágenes ilustrativas del tema.

Concepto de desgaste.

        La palabra desgaste, hace referencia a la perdida de la estructura superficial de un material debido a una interacción constante y mecánica con una superficie o con un objeto, el roce permanente entre las dos estructuras permite apreciar la perdida exponencial de un elemento siendo resultado de la acción ejercida entre ambos cuerpos, sin embargo, esto se logra única y exclusivamente con una acción mecánica, es decir, un movimiento constante entre superficies de dos cuerpos, gracias a esto se puede distinguir las lesiones por desgaste de lesiones producidas por otro factor degenerativo, observándose los mismos síntomas o resultados.[pic 3][pic 4]

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Concepto de erosión.

        La erosión puede ser definida como la perdida de material que experimenta una superficie debido al flujo de una mezcla de partículas solidas dentro de un líquido a altas velocidades.

Desgate por erosión.

        El desgaste por erosión ocurre cuando partículas en movimiento en un fluido chocan con las superficies que las rodean. El desgaste por erosión puede explicarse como una acción de impacto. Las partículas son arrastradas por el fluido. Al cambiar la dirección en que se mueve el fluido, las partículas golpean contra esquinas y restricciones, causando daño en la superficie.Las partículas pequeñas y duras que se mueven con rapidez, golpean las superficies circundantes a alta velocidad causando daño abrasivo.

Características de la Superficie

        Estas características dependen del tamaño y dureza de las partículas erosivas.

• Superficie Lisa: Partículas erosivas pequeñas generalmente producen una apariencia de superficie lisa.

        Partículas más grandes pueden producir superficies rugosas: Si las partículas son más grandes y tienen más energía de impacto, la superficie será más rugosa.

• Bordes Afilados: Partículas finas como el polvo, pueden afilar los bordes de piezas giratorias. Esta rueda de compresor tiene bordes muy afilados causados por desgaste por erosión. Mantenimiento Mecánico.
• Áspera: Partículas de gran tamaño pueden impactar con severidad y causar características de superficie áspera. El extremo de los álabes de la rueda de este turbocompresor ha sido dañado debido al choque a alta velocidad de partículas de gran tamaño. Mantenimiento Mecánico.

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Causas principales del desgaste por erosión.

        El desgaste erosivo, entre dos superficies lubricadas, siempre estará presente ya que ningún aceite es completamente limpio aun cuando cumpla con los estándares de limpieza de la Norma ISO 4406 para aceites nuevos y usados. El desgaste erosivo se puede presentar tanto bajo condiciones de lubricación fluida como en EHL como resultado del empleo de un aceite de una viscosidad mayor que la requerida debido a que el exceso de capas en la película lubricante "barren" la capa límite que se encuentra adherida a las superficies metálicas haciendo que dichas capas friccionen las rugosidades y las desgasten por erosión. El tipo de flujo de la película lubricante es laminar pero puede cambiar a turbulento cuando el Índice de Viscosidad del aceite utilizado es bajo; en este caso la viscosidad del aceite se reduce considerablemente al aumentar la temperatura de operación dando lugar a que al cambiar las condiciones de flujo a turbulento la película límite se desprenda de las rugosidades y genere por consiguiente desgaste erosivo en las mismas. 

        En conclusión el desgaste erosivo en los mecanismos lubricados se puede presentar tanto por la presencia de partículas sólidas y metálicas en el aceite de un tamaño menor que el espesor mínimo de la película lubricante como también por el empleo de aceites de una viscosidad mayor que la requerida ó por la utilización de aceites con Índices de Viscosidad bajos (menores de 70). De todas maneras, aun cuando no se presenten los factores anteriores en un mecanismo lubricado, el desgaste erosivo siempre estará presente, porque todo aceite, aun cuando esté nuevo contiene un determinado número de partículas sólidas en suspensión. La única manera de que no se presentará el desgaste erosivo en los mecanismos lubricados sería garantizando que el aceite utilizado sea completamente limpio, lo cual, con la tecnología de filtración disponible en la actualidad no es factible lograrlo. El desgaste erosivo se puede minimizar al máximo pero no se puede evitar.

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Factores de influencia en desgaste por erosión.

Es causado por un fluido a alta presión y con partículas sólidas en suspensión, las cuales al impactar sobre las superficies arrancan material de ellas debido a los efectos del momentum de las partículas. La pérdida de material puede ser significativa, provocando roturas por fatiga. También se puede presentar como consecuencia del empleo de un aceite de viscosidad mayor que la requerida. El exceso de viscosidad hace que el aceite al circular entre dos superficies, entre las cuales hay una tolerancia específica, trate de "pulir" o emparejar las irregularidades más sobresalientes.

 Este es el tipo de desgaste que se presenta cuando en el periodo inicial de la puesta en marcha de un equipo nuevo se utiliza un aceite de una viscosidad mayor que la requerida para una operación normal. En estas circunstancias, esta situación es completamente normal.

Tipos de desgaste por erosión

• Erosión por partícula solida: Es la perdida de material que experimenta un componente mecánico, como resultado de repetidos impactos de partículas sólidas que sobre el inciden. En algunos casos, es un fenómeno útil, como sucede en el proceso de manufactura de granallado, no obstante, en ciertos sistemas ingenieriles resulta ser un serio problema, como ocurre en los laves de turbinas de reacción, tuberías de distribución, válvulas transportadoras de sustancias particulares, sistemas de combustión te transportes de fluidos, etc.

En este tipo de desgaste, las fuerzas de diversos orígenes, actúan sobre la partícula que impacta la superficie del sólido, En algunas condiciones, la fuerza de gravedad tiende a tomar importancia. Sin embargo, la dominante es aquella que las frena durante el impacto.

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Ejemplos:

• Alabes de turbina
• Hélices de helicóptero
• Granallado

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• Erosión por partículas liquidas: Este tipo de erosión, se define por la pérdida progresiva del material de una superficie solida debido al continuo impacto de un chorro de gotas liquidas o jets.

La superficie es erosionada por pequeños cuerpos líquidos (gotas) discretos, que viajan a grandes velocidades de tal forma que un solo impacto puede ocasionar ya sea una deformación plástica o una fractura. En caso de que este sea continuo, se produce un desgaste erosivo con algunas salpicaduras.

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        En materiales dúctiles, la interacción puede generar una depresión central con una deformación plástica circular alrededor de la misma, donde el flujo del líquido desprende el material por una acción de desgarre. En cambio, si los materiales son frágiles, se forman grietas de tendencia circular en su entorno, ocasionadas por los esfuerzos de tracción de las ondas que se propagan hacia el exterior de la superficie.

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