Fallas mecanicas

Fallas Mecánicas

1. Resorte Fuera de Servicio

Resorte fallado de 9.5 pulgadas de diámetro externo y 5 giros.[pic 1]

Distintos tipos de pruebas realizadas:

• Macrografía, donde es encontrado agrietamientos justo en el origen de la falla y sobre la fractura.

[pic 2]

• Químico
• Metalografía, se observó la estructura del resorte, constituida principalmente por martensita revenida e inclusiones elongadas MnS.

[pic 3]

• Fractografía, se estudió la superficie de fractura, y se encontró la presencia de poros unidos por agrietamientos y la poca deformación plástica de la matriz.[pic 4]

• Microanálisis
• Dureza

Conclusiones

Debido a todas las pruebas aplicadas al resorte se ubica la falla del tipo de Fatiga torsional vibracional debido a la coalescencia de porosidades del metal. Esto origino la falla prematura del resorte. El origen de este exceso de porosidades en el metal está en la práctica de decarburizacion del metal líquido durante la aceración, la inyección excesiva de oxígeno para bajar la concentración de carburo y la no degasificacion normalmente conllevan a la oclusión de oxígeno en el metal solidificado que posteriormente reacciona con el metal presente formando óxidos ferrosos o férricos.

1. Detección de desbalance en generadores eólicos de baja potencia mediante variables eléctricas.

La mayor causa de desperfectos en las turbinas son los desbalances. Éstos pueden ser debidos a defectos de fabricación o pueden producirse en el curso de vida del aerogenerador; incluso pequeños desbalances pueden producir grandes cargas dinámicas que llevan a costosas reparaciones. Los desbalances se pueden clasificar en desbalance de masa y desbalance asimétrico.

- Desbalances de Masa: Muchos motivos pueden producir este tipo de desbalance:

• Masas desiguales en los álabes del rotor.
• Excentricidades en el rotor.
• Eje de rotor doblado.
• Penetración de agua.
• Acumulación de hielo.

- Desbalances Asimétricos: Este caso se presenta cuando las palas tienen diferentes comportamientos aerodinámicos, algunas de las causas más comunes son:

• Errores de ángulo en las palas.
• Desigualdades de la forma de perfil en las palas.
• Rotores dañados y efectos de su reparación.
• Errores en el cono.
• Excitaciones externas producidas por ráfagas, turbulencias, pájaros, etc.

Conclusiones

En este trabajo se analizó una estrategia que se basa en la información contenida en el espectro de la potencia eléctrica. Esta estrategia se aplicó para la detección desbalances en el eje del rotor de una turbina eólica.

Los resultados de simulación permiten observar que ante un desbalance de masa o simétrico se produce un torque pulsante en la velocidad de la turbina que se transmite a la potencia y se puede detectar en el espectro en frecuencia.

Para poder determinar si esta frecuencia corresponde a un desbalance, la misma se puede calcular midiendo la frecuencia del rizado de rectificación en la potencia de CC.

1. Falla ocurrida por esfuerzos de contacto en el eje-piñón de baja velocidad.

Se estableció una metodología fundamentada en la suposición de que el inicio de la serie de sucesos catastróficos del reductor es el picado de los dientes, generado por excesivos esfuerzos de contacto en los mismos u que los demás sucesos están condicionados de manera determinante por la consecuente inestabilidad generada en la transmisión de movimientos entre dientes.

Conclusión

Los esfuerzos de contacto generados en las superficies de los engranajes se encontraron superiores a los esfuerzos admisibles, siendo estos la causa de las picaduras y fracturas de los dientes del piñón analizado.

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