FALLAS SÚBITAS EN ELEMENTOS DE ACERO Y FUNDICIONES DE ACERO

EQUIPO: MARTILLO VIBRADOR, MARCA APE, MODELO 200 PROPIETARIO: DEMOL SAC, LIMA, PERÚ OCURRENCIA: FALLA CATASTRÓFICA EN GEAR BOX DE LA UNIDAD ANTECEDENTES:

LOS MARTILLOS VIBRADORES SON EQUIPOS UTILIZADOS EN CIMENTACIONES ESPECIALES O PROFUNDAS, TABLESTACADOS Y CONSTRUCCIÓN PORTUARIA.

ESTE EQUIPO EN PARTICULAR HA SUFRIDO DAÑOS CATASTRÓFICOS EN LA CAJA DE ENGRANAJES, EN SUS COMPONENTES PRINCIPALES, 04 MASAS EXCÉNTRICAS CON RUEDAS DENTADAS DE SINCRONIZACIÓN, CONSTRUIDOS EN UNA SOLA PIEZA DE ACERO FUNDIDO, CON POST PROCESO TÉRMICO. EL PESO DE CADA CONJUNTO EXCÉNTRICA RUEDA DENTADA ES DE 200 KILOGRAMOS.

TAMBIÉN LAS RUEDAS DENTADAS MOTRICES HAN SUFRIDO DAÑOS IRREPARABLES. SOLUCIONES PLANTEADAS:

o REPARACIÓN MEDIANTE LA REMOCIÓN DE LA PARTE DENTADA DE LAS RUEDAS Y EL INSERTO DE UNA SECCIÓN DENTADA NUEVA EN CADA CONJUNTO, CON FIJACIÓN MECÁNICA MEDIANTE INSERTOS DE SUJECCIÓN DE ACERO ALEADO CON POST TRATAMIENTO TÉRMICO, QUEDÁNDO EN GDO 11 DE BLINDAJE. Y POSTERIOR UNIÓN SOLDADA CONPROCEDIMIENTO ESPECIAL, SOLDEO EN HORNO A 200°C, CON ELECTRODO UTP Y ENFRIAMIENTO LENTO NO MENOR A 48 HRS.

o FABRICACIÓN DE CONJUNTOS MASAS EXCÉNTRICAS – RUEDAS DENTADAS, NUEVAS, FUNDIDAS DEL MISMO MATERIAL ACERO FUNDIDO. DEBIDO A QUE LA REPARACIÓN DEL EQUIPO DEBERÁ SER COMPLETADA EN SOLO 45 DÍAS, SE DECIDE POR LA SEGUNDA OPCIÓN, YA QUE EL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA NO PUEDE SER REALIZADO EN TIEMPO PRUDENTE Y A QUE LA EMPRESA QUE REALIZARÁ EL VACEADO DE LAS PIEZAS, ACREDITA UNA EXCELENTE REPUTACIÓN Y ANTECEDENTES CON ESTE TIPO DE MATERIALES. MECANÍSMO DE LA FALLA OCURRIDA:

DEBIDO A LA SOBRECARGA A LA QUE SE SOMETIÓ AL EQUIPO, SE PRODUJO EL DESGASTE INADECUADO DE LOS FLANCOS DE ATAQUE DE LOS DIENTES DE LAS RUEDAS DENTADAS

EN LA FIGURA 11 SE PUEDE OBSERVAR CLARAMENTE EL DESGASTE ANORMAL DE UNO DE LOS FLANCOS DE LOS DIENTES

EN LA FIGURA 11 EN CIRCULOS AMARILLOS ZONAS CON CAMBIO DE COLORACIÓN, CONCENTRACIÓN DE ENERGÍA, CAMBIO DE ESTRUCTURA CRISTALOGRÁFICA DEL MATERIAL

EN LA FIGURA 11 EN CIRCULOS VERDES ZONAS CON DESGASTE TIPO PICADURAS, LAS QUE INDICAN QUE EL DESGASTE SE PRODUJO EN GIRO EN SENTIDO HORARIO, PRODUCIENDO FRACTURAS EN EL DIENTE

ESTO FORZÓ EL ENGRANAJE DE LAS RUEDAS, LO QUE ACRECENTÓ EL DESGASTE

DEBIDO AL SOBREESFUERZO CONSTANTE EN LA OPERACIÓN, AUMENTAN LAS "LUCES" ENTRE DIENTES, SE EMPIEZAN A PRODUCIR CARGAS CÍCLICAS EN LOS DIENTES DE LAS RUEDAS

ESTAS CARGAS SE VAN INTENSIFICANDO DURANTE EL TIEMPO, PRODUCIÉNDO EN UN PUNTO DEL ENGRANAJE, ESFUERZOS QUE FATIGAN AL MATERIAL, ACERO FUNDIDO

EN UNO DE LOS "BRAZOS" DE LA RUEDA DENTADAQUE SE MUESTRA EN LAS FIG 7 Y 8 SE PRODUCE UNA FALLA TÍPICA POR CARGAS CÍCLICAS O FATIGA

SE AÑADEN LAS AMPLIACIONES 9 Y 10, ADEMÁS DE LA FIGURA 11, SACADA DE TEXTOS DE ANÁLISIS DE FALLAS EN COMPONENTES MECÁNICOS, PARA DEJAR SENTADO LO TÍPICO DE LA FALLA

HABIÉNDO FALLADO POR FATIGA LAS PARTES INDICADAS EN LA FIGURA 8, EL RESTO DE LA RUEDA DENTADA FALLA CATASTRÓFICAMENTE POR EL GRAN ESFUERZO TORSOCORTÁNTE PRODUCIDO

EN LAS FIGURAS DE LA 4 A LA 8 SE VEN CORTES PULIDOS Y BRILLANTES, LOS QUE INDICAN FALLA REPENTINA POR ESFUERZOS DE CORTE, PUNTO ANTERIOR, SE APRECIA LA DIFERENCIA ENTRE AMBOS TIPOS DE FALLAS

A PRIORI PARECE QUE LOS COJINETES DE RODILLOS NO HAN SUFRIDO DAÑOS, PERO SE DEBERÁN VERIFICAR DESMONTADOS Y HACIÉNDO LOS CONTROLES DIMENSIONALES ADECUADOS

SE EXTENDIÓ UN INFORME COMPLETO DE MIS APRECIACIONES SOBRE LA FALLA, MECANISMO DE LA FALLA Y MI ROPUESTA DE RECONSTRUCCIÓN DEL GEAR BOX. EL CLIENTE HIZO SUS AVERIGUACIONES PROPIAS CON EL FABRICANTE DEL EQUIPO, APE, AMERICAN PILEDRIVING EQUIPMENT. QUIENES LE MANIFESTARON QUE PARA UNA REPARACIÓN EXITOSA, EL GEAR BOX DEBÍA SER ENVIADO COMPLETO A FÁBRICA EN EE.UU. PUES CADA VEZ QUE ÉSTAS HABÍAN SIDO REPARADAS POR FALLAS MUCHO MENORES A LO QUE VEÍAN, NO HABÍAN DURADO SINO HORAS APENAS, ANTES DE VOLVER A COLAPSAR. LUEGO DE MUCHAS NEGOCIACIONES Y A QUE EL DUEÑO DE LA EMPRESA PROPIETARIA DEL EQUIPO, DEMOL SAC, CONOCE PERSONALMENTE A ÉSTE, SU SERVIDOR, LOGRÉ QUE SUNFIANZA SE TRADUJERA EN UNA ORDEN DE SERVICIO FORMAL. SE PROCEDIÓ A UN ANÁLISIS DEL MATERIAL ORIGINAL, EN LOS LABORATORIOS DE CALIDAD DE ACEROS BHOELER, EN LIMA. CON LOS RESULTADOS SE PROCEDIÓ A CONTRATAR EL SERVICIO DE FUNDICIÓN DE LAS PIEZAS “EN CRUDO” EN FUNDICIÓN Y MAESTRANZA, EN LIMA, ESTA ERA LA PARTE CRUCIAL DEL SERVICIO, DE LA QUE DEPENDERÍA EL ÉXITO DE LA REPARACIÓN. LUEGO LAS PIEZAS FUNDIDAS SE LLEVARON A LOS TALLERES DE EN E CALLAO, EN DONDE DESARROLLE EL PROGRAMA DE MECANIZADO, PARA CENTRO CNC, DE LAS 4 MASAS EXCÉNTRICAS CON RUEDA DENTADA Y DE LOS DOS PIÑONES MOTRICES CORRESPONDIENTES. SE COMPROBÓ QUE LOS RODAMIENTOS SE HALLABAN EN BUEN ESTADO Y QUE PODÍAN SER REUTILIZADOS, ASÍ TAMBIÉN LOS EJES DE LAS MASAS.

EN LA FOTO APRECIAN EL LADO DE LA RUEDA DENTADA, DE LA MASA EXCÉNTRICA 1, EL AGUJERO CENTRAL ES PARA EL EJE Y LOS DOS INFERIORES, SON PARA LOS CONTRAPESOS A COLOCAR DURANTE EL BALANCEO DINÁMICO. AL COSTADO LA FOTO DE LA CAJA DEL GEAR BOX, YA CONCLUIDA UNA CUIDADOSA LIMPIEZA, PARA EVITAR LA PRESENCIA DE CUALQUIER RESIDUO SÓLIDO, QUE PUDIESE CONTAMINAR FINALMENTE AL LUBRICANTE NUEVO.

EN LAS FOTOS PRECEDENTES PODRÁN APRECIAR EL REENSAMBLADO DEL GEAR BOX, CON LOS COMPONENTES NUEVOS Y BALANCEADOS DINÁMICAMENTE. PARA ESTE FIN HICE CONSTRUIR UN MECANÍSMO DE SUJECIÓN EN EL CUAL PODÍAMOS ACOMODAR UNA GATA HIDRÁULICA DE 50 TON DE CAPACIDAD, CON LA CARACTERÍSTICA DE QUE TRABAJA EN POSICIÓN HORIZONTAL, ÉSTE ARTILUGIO LO USÉ PARA RETIRAR Y ENSAMBLAR LOS COMPONENTES A PRESIÓN, LA CAPACIDAD DE 50 TON FUE SUFICIENTE. SE PROCEDIÓ AL ENSAMBLADO DE LAS MASAS EXCÉNTRICAS-RUEDA DENTADA, EN LA POSICIÓN CORRECTA, QUE MAXIMIZA EL MOMENTO EXCÉNTRICO QUE LAS MASAS PUEDEN GENERAR. LUEGO SE EMSAMBLARON LOS MOTORES HIDRÁULICOS DE GIRO, LOS QUE PASARON SATISFACTORIAMENTE SUS PRUEBAS, EN DINAMÓMETRO, Y FINALMENTE LOS ENGRANAJES MOTRICES. SE PROCEDIÓ A CARGAR UN ACEITE HIDRÁULICO A GRANEL, PUES LA UNIDAD DEBÍA INICIAR SU ASENTAMIENTO, Y ES RECOMENDABLE EN COMPONENTES HIDRÁULICOS QUE HAN SIDO RECONSTRUÍDOS CAMBIAR EL FLUÍDO LUEGO DE UNAS HORAS DE FUNCIONAMIENTO, EN ESTE CASO 36 HRS. LUEGO SE DEBE CAMBIAR POR UN FLUÍDO DE MEJORES CUALIDADES, EL QUE TAMBIÉN SERÁ MUCHO MÁS LONGEVO. LA REPARACIÓN FUE COMPLETADA EN 50 DÍAS, 5 MÁS DE LO ESTIMADO, POR ALGUNAS COMPLICACIONES EN LOS SERVICIOS ADICIONALES, COMO EL BALANCEO DINÁMICO DE LAS MASAS, PARA LO CUAL DEBÍ REFORZAR EN GRAN MEDIDA EL BANCO QUE POSEO, EN CUAL GENERALMENTE BALANCEO ROTORES DE VENTILADORES.

APENAS REPARADO Y REENSAMBLADO, EL VIBRO FUE DESPACHADO A LA OBRA DEL PTAR LA CHIRA, PARA LA EJECUCIÓN DE UN TABLESTACADO PARA EL EMISARIO MARINO. FUI EL RESIDENTE PARA DEMOL, EN ESA OBRA, ASÍ QUE PUDE EJECUTAR MI PROTOCOLO DE ASENTAMIENTO DEL EQUIPO. EL EQUIPO FUNCIONÓ AL 60% DE SU CAPACIDAD DURANTE UNASEMANA, LUEGO DE LO CUAL, SE LLENÓ A NIVEL CON EL ACEITE ADECUADO Y EMPEZÓ A SER EXIGIDO AL 100%. HASTA EL MOENTO DE MI PERMANENCIA EN OBRA EL EQUIPO NO PRESENTO FALLA ALGUNA EN LOS COMPONENTES REPARADOS, TRABAJANDO DURANTE UN PERÍODO DE 10 MESES. HASTA HACE UNOS 15 DÍAS, ANTES DE ÉSTA PUBLICACIÓN. A PESAR DE LAS OPINIONES ADVERSAS, PUEDO CONSIDERAR QUE ESTA REPARACIÓN FUE UN ÉXITO.

EN LAS FOTOS DE ARRIBA PUEDEN APRECIAR MIS LABORES EN EL PTAR TABOADA, CON LA EMPRESA PILECO, REALIZÁNDO LABORES COMO RESIDENTE MECÁNICO, A CARGO DE SU VIBRO

HAMMER, UN JM 200, GEMELO DEL APE 200 DE DEMOL, MISMO MOMENTO EXCÉNTRICO, 50 KGM, PERO 300 Kg MÁS LIVIANO.

EN ESTA OBRA SE EJECUTARON DOS COFFERDAM RECTANGULARES CON TABLESTACAS ARCELOR MITTAL.

MÁS ABAJO LAS FOTOS DE LAS MORDAZAS QUE FABRIQUÉ PARA DEMOL, PUES LAS MORDAZAS ORIGINALES DE SU EQUIPO VIBRADOR, NO BRINDABAN ADECUADA SUJECIÓN DE LAS

TABLESTACAS USADAS EN LA CHIRA.

MI DESARROLLO PROFESIONAL, ME HA LLEVADO A TENER NUMEROSAS EXERIENCIAS CON RUEDAS DENTADAS DE GRAN DIÁMETRO Y ALTO TONELAJE, EN INDUSTRIAS TAN DIVERSAS COMO MINERÍA, CEMENTO, PESCA, AGROINDUSTRIA, AZUCARERAS, EQUIPOS PARA CONSTRUCCIÓN , ETC. TANTO EN DISEÑO, FABRICACIÓN, ANÁLISIS FUNCIONAL Y DIMENSIONAL, LUBRICACIÓN, SEA MANUAL O AUTOMÁTICA, POSEO LOS CONOCIMIENTOS Y LA EXPERIENCIA NECESARIAS PARA PODER ASESORARLOS Y AYUDARLOS A MEJORAR Y MANTENER CON ALTOS INDICES DE DISONIBILIDAD SUS EQUIPOS, PUEDEN CONTACTARME A TRAVES DE MIS PÁGINAS EN G+, LINKEDIN Y MI PÁGINA WEB DE WIX.