Mantenimiento Motores

Cuidados recomendados del Eje de un Motor Eléctrico.

Quizás sea el elemento más olvidado en el motor eléctrico, sin embargo es la parte que transmite la potencia a la carga, se trata de El Eje. El mecanismo que opera en el interior del material se explica por los 3 tipos de esfuerzos que sufre, lo que se traduce en fatiga por:

 Cargas radiales y de flexión.

 Cargas axiales.

 Cargas torsionales.

La carga no produce el mismo efecto en todo el eje, hay áreas que sufren más, ya que durante el proceso de fabricación se dejan discontinuidades de diferentes diámetros en la superficie, tales como: Topes para rodamientos, ranuras para anillos o sellos, roscas, agujeros y las chavetas (Cuñeros). Estas discontinuidades se convierten en Elevadores de Estrés. Internamente, la relación entre Estrés y Tensión definirá el comportamiento del eje. Donde Estrés: Es la fuerza por unidad de área sobre el material; y Tensión: Es la elongación por unidad de longitud.

Los ejes son fabricados de Aceros al Carbono, que son materiales dúctiles (Maleables), los cuales son capaces de soportar gran número de deformaciones antes de romperse. La tabla siguiente muestra los materiales más usados, grados, nombres y aplicaciones.

GRADO MATERIAL APLICACIONES TÍPICAS

10xx

Acero Carbono laminado en caliente (Ej:

1018, 1045) Motores estándar, torque normal, hasta

500HP.

41xx Acero Cromo-Molibdeno (Ej: 4140,

4150)

Alta carga, usados en quebradores, ejes de

Transmisión, alto torque.

1144 Acero Carbono en frío Motores pequeños de propósito general.

416 Acero inoxidable Motores para ambientes corrosivos.

17-4PH

Acero inoxidable magnéticos Motores Explosión - Proof que requieren esas propiedades

.

Fallas en Ejes:

Cuando un material dúctil se somete a continuo esfuerzo, la tensión produce cambios internos en los enlaces de las moléculas, si sigue creciendo el esfuerzo, entonces el comportamiento elástico se detiene y entra en la etapa de deformación (Se dan cambios irreversibles). Si se baja, el eje no vuelve a las dimensiones originales, el eje está deformado; pero si el estrés sigue aumentando aún más, se puede alcanzar la etapa de fractura (Falla). Normalmente, una fractura de eje se inicia en alguna imperfección de la superficie, y se acompaña de un elevador de estrés, cuando el esfuerzo es aplicado (Sea radial, de flexión, axial o torsional) en la imperfección, los enlaces de las moléculas empiezan a romperse y la fractura se esparce por todo el eje, y éste colapsa. Se puede alcanzar en corto o largo plazo, y una revisión posterior a la falla, de la superficie de la fractura, dirá si se alcanzó en forma rápida o en un tiempo prolongado. Esto es, se detecta: Una zona rugosa uniforme para fracturas rápidas o instantáneas; Dos zonas con distinta rugosidad indica una fractura alcanzada en un tiempo prolongado.

Dentro de las causas de falla en ejes están:

1. Estrés mecánico:

• Cargas de flexión/radial.

• Cargas tensiónales.

• Cargas axiales.

2. Carga dinámica:

• Cíclicas.

• Choques, golpes, trabarse.

• Des alineamiento.

3. Tensión residual.

• De procesos de fabricación o reparación.

4. Estrés térmico:

• Temperaturas excesivas (Cambios).

5. El estrés ambiental:

• Corrosión.

• Humedad.

• Erosión.

• Desgaste.

• Cavitación.

6. Estrés electromagnético

• Carga laterales.

Recomendaciones:

En términos generales, hay una serie de prácticas que se pueden seguir para reducir la posibilidad de falla prematura en el eje, una

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