Materiales para transmitir grandes torques. (Valoración de 5.00 sobre 5, resultante de 1 votos)

Cuestiones relativas a máquinas, motores, piezas, componentes, tecnologías de fabricación, etc.
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#266251
Buenas a ver si me podéis ayudar.
El caso es que estoy fabricando hace ya algún tiempo unos palieres estriados En F154 cementado (resistencia ultima 115Kg/mm) pero según el cliente se rompen demasiado.
He visto las roturas no son por fatiga, son roturas frágiles.
El montaba antes unos de un fabricante, pero tenia el mismo problema que con los míos por eso me los encargo y ha encontrado de otro fabricante que no se rompen pero son el doble de caros.
Me gustaría descubrir el secreto alguien sabe de que materiales se fabrican los palieres en automoción y maquinaria de obra, de mucha responsabilidad?
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#266352
tor_nero escribió:Buenas a ver si me podéis ayudar.
El caso es que estoy fabricando hace ya algún tiempo unos palieres estriados En F154 cementado (resistencia ultima 115Kg/mm) pero según el cliente se rompen demasiado.
He visto las roturas no son por fatiga, son roturas frágiles.
El montaba antes unos de un fabricante, pero tenia el mismo problema que con los míos por eso me los encargo y ha encontrado de otro fabricante que no se rompen pero son el doble de caros.
Me gustaría descubrir el secreto alguien sabe de que materiales se fabrican los palieres en automoción y maquinaria de obra, de mucha responsabilidad?



Es muy buena pregunta, pero hasta cierto punto. Se te han ido un poco las unidades, pasa nada. El asunto de la fractura frágil bien merece un estudio pormenorizado. Hay ejes, eso es cierto, sólo queda buscarlos.

Salud colegas
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#266356
Se te han ido un poco las unidades, pasa nada.
:?:

Puede ser algo relacionado con un exceso de cementado y temple, pero me ha pasado ya en otras hornadas, y realmente confió en la gente que me hace el tratamiento, así que pienso que debe ser el problema no haber escogido los materiales adecuados.
Los palieres que normalmente veo de otros fabricantes son templados por inducción, no se que materiales serán.
El "superpalier" no puedo apreciar si es templado por inducción, cementado o que c...ño porque biene con un tratamiento superficial anticorrosivo y no se distingue.
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#266367
¿Exceso de cementado?

Difícil veo que un excso de cementado te dé un problema de fractura frágil. Al fin y al cabo, es un tratamiento superficial.

¿De que diámetro estamos hablando?
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#266368
JCas escribió:¿Exceso de cementado?

Difícil veo que un excso de cementado te dé un problema de fractura frágil. Al fin y al cabo, es un tratamiento superficial.

¿De que diámetro estamos hablando?

35 exterior 6 estrías 28mm de fondo (no se la norma a la que corresponde pero es normalizado). El problema es que han aumentado mucho las potencias de salida de las maquinas tractoras, pero siguen manteniendo las mismas medidas de palieres (salvo algunas marcas que ya se están adaptando al nuevo palier normalizando de 45mm)
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#269005
Buenas Tornero,

Aparte del material, yo estudiaría la forma de aliviar la concentración de tensiones.

¿Se rompe por el estriado?

¿Has probado con un temple completo? De forma que la resistencia sea más uniforme en toda la pieza.

Hace un tiempo me encontré con unos eslabones de cadena cementados que rompian, pudimos comprobar que cementados aguantaba menos que sin cementar.

Mira el F-156, parece que es algo más resistente http://webcache.googleusercontent.com/s ... .google.es

Un saludo
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#269022
jrccp escribió:Buenas Tornero,

Aparte del material, yo estudiaría la forma de aliviar la concentración de tensiones.

¿Se rompe por el estriado?

¿Has probado con un temple completo? De forma que la resistencia sea más uniforme en toda la pieza.

Hace un tiempo me encontré con unos eslabones de cadena cementados que rompian, pudimos comprobar que cementados aguantaba menos que sin cementar.

Mira el F-156, parece que es algo más resistente http://webcache.googleusercontent.com/s ... .google.es

Un saludo


Bienvenido de nuevo paisano, preguntare a mi proveedor, y a los que me realizan el tratamiento a ver si lo pueden conseguir fácilmente.
Por lo demás el palier este trabaja solamente a torsión (siempre que haya equilibrio en las transmisiones) he debilitado algo más otras zonas a propósito para que tenga mas puntos de torsión, en un posible sobreesfuerzo momentáneo, pero poco puedo hacer porque es un palier enormemente corto y tiene poco sitio para absorber sobreesfuerzos.
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#269060
un eje cardan agricola, según la descripción. El problema son los golpes. Los pares de arranque son bastante mas severos que los contínuos y de ahí la fractura frágil (que no he dicho nada nuevo, ya lo se.. :neutral )

Un tractor de alta potencia (>150 cv) está dando unos 750 Nm de par a 2000 rpm, que es a la velocidad que da los 540 nominales en la tdf. Con lo que, (y obviando las eficiencias, aunque JCas me excomulgue) son unos 2777 Nm, que son muchos Nm. Si a esto de ponemos un factor 3 o más para las cargas de arranque... pues normal que casque.

Antiguamente lo que se hacía era que para grandes potencias se utilizaban ejes de 1000 rpm para bajar el par, pero se conoce que ya no mola...

En fin, que piensa que ha de aguantar unos 6000 Nm máximo para que no rompa...

Por cierto, ¿un granallado no ayudaría?
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#269079
Hola Luis se te echaba de menos por esta sección! En efecto el gran problema de este palier normalizado, es que es el que se ha puesto toda la vida, para potencias menores y las maquinas no dejan de crecer y crecer en el caballaje.
A 1000 rpm no tengo noticias de que rompan, siempre rompen a 540 rpm y como bien has dicho 200 Cv a esas rpm es mucho par, inaguantable incluso sin choques ni brusquedades. El granallado creo, a falta de que alguien me corrija que aumentaría mucho la resistencia a la fatiga, pero creo que no mucho la resistencia última.
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#269134
tor_nero escribió:Hola Luis se te echaba de menos por esta sección! En efecto el gran problema de este palier normalizado, es que es el que se ha puesto toda la vida, para potencias menores y las maquinas no dejan de crecer y crecer en el caballaje.
A 1000 rpm no tengo noticias de que rompan, siempre rompen a 540 rpm y como bien has dicho 200 Cv a esas rpm es mucho par, inaguantable incluso sin choques ni brusquedades. El granallado creo, a falta de que alguien me corrija que aumentaría mucho la resistencia a la fatiga, pero creo que no mucho la resistencia última.

El granallado aumentará la resitencia superficial, pero dudo que aumente la resistencia a fatiga como dicen en algún sitio.

Cuando dices 35 de diámetro, supongo que será 350 de diametro ¿no? Más que nada porque no creo que le sienten bien estrías de 28mm de profundidad a un eje de 35 mm de diámetro.

Mucho eje es eso para lo que yo suelo mover.

En esos tamaños poco sé de precios, aunque últimamente para una aplicación andamos probando aceros de nitruración y, sinceramente, me estoy llevando agradables sorpresas.
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Un detalle más LuisM. Lo que considero digno de excomunión es hacer primeros cálculos para resistencias teniendo en cuenta la eficiencia (a menos que sea brutalmente baja por alguna causa conocida). El despreciar la eficiencia es la primera y más rápida mayoración. Además, lo peor que suele pasar en máquinas es que éstas sólo son mucho más eficientes de lo esperado cuando va en contra nuestra. En mecánica calcular está bien. Mayorar demasiado no es de hombres, pero minorar es siempre de suicidas o de chapuzas, dejando al cliente o al que le pasa algo la opción de decidir si pertenecíamos al grupo suicida o al chapuza. El que directamente cree que la máquina nunca va a llegar al máximo, ni siquiera puntualmente, es como el equipo de fútbol que sale a empatar, que siempre pierde. Norma: "no importa lo resistente que hagas la máquina. Siempre hay un idiota que la rompe sin esfuerzo" y te aseguro que cuanto más resistente es, menos esfuerzo necesitan para romperla.
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#269135
El granallado aumentará la resitencia superficial, pero dudo que aumente la resistencia a fatiga como dicen en algún sitio.

Cuando dices 35 de diámetro, supongo que será 350 de diametro ¿no? Más que nada porque no creo que le sienten bien estrías de 28mm de profundidad a un eje de 35 mm de diámetro.


28mm es el diámetro de fondo del estriado. Por lo que dices del granallado, dá muy buenos resultados a la fatiga, por ejemplo en mayas de cadena, donde el espesor de la maya es pequeño, y el beneficio puede ser muy grande. También lo veo adecuado para resistencia de dientes de engranaje, o superficies cilíndricas sometidas a flexión cíclica, pero veo poca mejora en mi caso
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#269141
Con ese diámetro entonces prueba ETG100 nitrurado. no es excesivamente barato, pero se trabaja muy bien y da un resultado magnífico. Nosotros lo utilizamos mucho en engranajes.

En engranajes se utiliza el bombardeo con arena, siilar al granallado pero con un grano mucho más fino. No sé mucho más del método para hecerlo. La función realmente es crear una pequeña deformación en frío en la superficie, con lo que aumenta su resistencia. En mi tamaño de engranajes es imposible, pero se usa mucho en las cajas de cambio de los tractores y la automoción en general.
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#269144
JCas escribió:Con ese diámetro entonces prueba ETG100 nitrurado. no es excesivamente barato, pero se trabaja muy bien y da un resultado magnífico. Nosotros lo utilizamos mucho en engranajes.

En engranajes se utiliza el bombardeo con arena, siilar al granallado pero con un grano mucho más fino. No sé mucho más del método para hecerlo. La función realmente es crear una pequeña deformación en frío en la superficie, con lo que aumenta su resistencia. En mi tamaño de engranajes es imposible, pero se usa mucho en las cajas de cambio de los tractores y la automoción en general.

Ya en su momento pensé en la posibilidad de colocar el ctg 100, el problema es que el paliercito lleva una brida de sujección que forma parte de el que tiene 85mm, y según me comentaste alguna vez este material solo se servia hasta barras de 70mm. Tendría que hacerlo forjado en ese caso, y no tengo posibilidad, mirare la posibilidad de poner el material que ha comentado mi paisano a ver que pasa.
Tengo mucha gana de tener una maquina para hacer pruebas destructivas de torsión, estoy pensando en hacerla casera. ¿Alguna idea? :moil :moil la idea de destruir me pone. :cunao
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#269177
tor_nero escribió:Tengo mucha gana de tener una maquina para hacer pruebas destructivas de torsión, estoy pensando en hacerla casera. ¿Alguna idea? :moil :moil la idea de destruir me pone. :cunao


Simular el espectro de cargas de un palier no creo que sea tarea sencilla, y menos con utilizaciones severas como la que describes, aparte el coste :pausa :pausa
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#269179
He aquí una imagen del eje en cuestión:

Imagen

Antiguamente, aunque el eje es de 35, el palier era de 28 porque no hacía falta tanto. Hoy con el aumento de caballos parece que lo que no es suficiente es el 35...

Por otro lado, si tu problema con el material que te proponen son los grandes diámetros, por que no hacer un inserto prensado en caliente? no debería moverse en toda la vida de dios si se hace como san casillas manda, con su buena interferencia, y se montan uno bien calentito y otro bien fresquito... Total, por probar.

Respecto a la máquina, comparto tu pasión por romper cosas. Es relativamente sencillo de hacer con un buen gato hidráulico y suficiente palanca. De la adquisición de datos ya me encargo yo. Célula de carga y medida de desplazamiento. La transición de elástico a plástico se ve perfectamente en el acero, y si es a torsión, ya ni te cuen...

De todas maneras, una manera muy simple de hacerlo sin instrumentación es fijandonos si ha sufrido deformación plástica. ¿como?.
Montate un eje en una bancada sobre un buen par de cojinetes (perdón, rodamientos, que esque soy nieto de herrero de forja y aún tengo "vicios"...)
Amarramos y calamos a cero dos transportadores de ángulos uno en cada punta del eje que queremos observar. Una punta la dejamos fija a la bancada (que sea BANCADA, por favor...)
En el otro, en la punta del eje colocamos una barra, sólida de verdad, totalmente horizontal. En la punta hacemos un "algo" para colgar pesos. Por ejemplo, soldar una barra del diámetro de las barras de pesas de halterofilia para ir metiendo "rosquillas".
Pesa todo el conjunto y anotalo.
Busca el centro de gravedad del conjunto y anotalo. Supongo que sabes como hallarlo de forma experimental. Pista: Colgar el util de dos puntos distintos. Una plomada y un poco de azulete.
Otra manera: pista: Dos pesadas.
Anota también la distancia del amarre del eje cardan al punto donde vas a colgar pesas.

Con todo ello, empieza la fiesta, que es un poco engorrosa:

Se trata de:
1. Verificar que los dos transportadores están alineados. Se puede hacer muy facil si a uno de ellos le coloca un puntero laser "disparando" al otro.
2. Colocar el útil y anotar lo que "torsiona" el eje.
3. volver a 1. Comprobar que ha recuperado hasta punto inicial
4. Volver a colocar el útill y añadir peso...
5. Volver a 1... iterar e iterar hasta que tras quitar el útil veamos que hemos generado deformación permantente, esto es, que hemos entrado en zona plástica.

Sabiendo el peso que hemos metido (con su centro de gravedad) mas el útil (con su centro de gravedad) podemos saber el par total por suma de momentos. TADAAAA!!!!

Sencillo, práctico y para toda la familia.

Eso si, mejor si eso lo automatizas y me das un toque... que hay que vivir de algo... :rolleyes

Saludos,

Luis
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