Ejes de esteras de tractores endurecidos por el desgaste por rodadura
Enviado por Dayanis Alcántara Borges
Resumen:
Este trabajo tiene como objetivo caracterizar el desgaste en los ejes del tren de rodaje de las esteras de los tractores, los cuales están sujetos a desgaste por fatiga, adhesivo y abrasivo por su condición de trabajo, Se elaboraron probetas con dimensiones de 30 x 30 mm, elaboradas con cuchillas del tipo SANDVIK y con abundante refrigeración para evitar el cambio en su estructura. Estas muestras se emplearon para el análisis químico con el empleo del espectómetro cuántico de masa ESPECTROLAB 230 y probetas de 15 x 15 mm para realizar el análisis microestructural y perfiles de microdureza desde 300 m hasta 1500
m. Se establece el comportamiento de la estructura cristalográfica del pasador tratado térmicamente antes de ser sometido a carga y la estructura después de ser retirado de servicio. Se relaciona la dureza de los elementos que componen el tren de rodaje y que inciden directamente en el par tribológico.
1. Introducción
El desgaste efecto directo de la fricción constituye una de las partes componentes de la Tribología. Se considera que del 80-90% de los elementos de máquinas se sustituyen producto del desgaste, lo que demuestra la incidencia del mismo en la economía de un país.
El desgaste es un proceso complejo que se produce en las superficies de los cuerpos debido a la fricción de otro cuerpo o medio, trayendo por consecuencia la variación de la micro y macro geometría superficial; de la estructura y de las propiedades mecánica – físicas del material con o sin pérdida de material.
Los equipos de laboreo minero en la industria cubana del níquel están expuestos a severas condiciones de trabajo, si se tiene en cuenta que la actividad que realizan es el acopio del mineral laterítico en un terreno que posee una topografía irregular trayendo consigo el desgaste progresivo en elementos indispensables para el óptimo funcionamiento de dichos equipos.
Dentro de los elementos que más se afectan por este fenómeno son los que componen las esteras debido al régimen de trabajo anteriormente mencionado y las condiciones de diseño que no permiten la lubricación de estos elementos y que este rozamiento en seco haga que sea más notable el efecto del desgaste.
- Dinámica del desgaste
El incremento de la durabilidad de los elementos de máquinas está íntimamente relacionado con la velocidad del desgaste y por ende con la característica dinámica del desgaste. La variación del desgaste con el tiempo (dinámica del desgaste) en su forma más conocida se muestra en la Figura.1.
Figura. 1. Dinámica del desgaste.
El período o etapa de asentamiento (I) se caracteriza por un área de contacto real muy pequeña lo que representa altas presiones reales; esto es debido a que solo entren en contacto los "picos" más altos de la rugosidad superficial. El desgaste durante este período es muy intenso y puede tener una influencia apreciable en la durabilidad.
Durante el período de desgaste establecido (II), el área de contacto aumenta debido a la eliminación de los "picos" de la rugosidad superficial. Con el transcurso del tiempo el desgaste va aumentando hasta llegar a un valor crítico o permisible (III). Cuando se llega a este valor del desgaste se inicia el período de avería de la pieza o unión tribotécnica, el cual se caracteriza por un incremento de la temperatura, un aumento del nivel de ruido, la presencia de cargas dinámicas (vibraciones), todo lo cual lleva si no se realiza el cambio de la pieza a un desgaste catastrófico.
La industria minera constituye, en muchos países, uno de los principales renglones de la economía, el incremento de la eficiencia y la diversificación de su producción en la búsqueda de productos más competitivos, demanda de tecnologías y con ello equipos y aparatos para su desarrollo. Un componente importante del equipamiento utilizado se encuentra en fase de deterioro progresivo, exigiendo grandes esfuerzos para sustituir y recuperar los dispositivos, partes y piezas que conforman el equipamiento un ejemplo de ello lo constituyen los pasadores de las esteras de los equipos de laboreo minero.
A pesar de la gran variedad de factores que influyen en la situación planteada, tales como tipo de material, acabado superficial, régimen de explotación, entre otros aspectos se distingue por su significación en el alargamiento del período efectivo de trabajo de estos elementos: las propiedades mecánicas y tecnológicas que puedan desarrollar (Álvarez 1993).
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