Analisis de fallas en sistemas mecanicos

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Análisis de Fallas de los Sistemas Mecánicos.
Análisis de Fallas de los Sistemas Mecánicos.
2012
Ing. Rafael Estrella.
Guillermo Sánchez
15/08/2012
2012
Ing. Rafael Estrella.
Guillermo Sánchez
15/08/2012

RESUMEN:

El análisis de falla es una metodología orientada a determinar las causas que originan las fallas de elementos, componentes o sistemas. La confiabilidad de los resultadosdel análisis depende de la cantidad y calidad de la información con la que se cuente y/o la que se genere en el propio estudio. Por otra parte en la mayoría de los casos la información está incompleta o es confusa y en ocasiones se llegan a presentar situaciones en las que no se pueden realizar ensayos tanto destructivos o no destructivos. Sin embargo, a pesar de lo limitado de la información esnecesario generar soluciones a los problemas, es en este sentido en donde la experiencia (de expertos y lo reportado en la literatura) juega un papel fundamental. En el proceso de solución con información escasa múltiples relaciones causa-efecto son desarrolladas y discutidas para poder obtener resultados confiables. En este trabajo se presenta un estudio de caso, en donde se determinó la causa defalla en una caja de dirección asistida de un vehículo de carga ligero, en este problema solo se contaba con limitada información de la historia de servicio y con la caja fallada, a la cual no estaba permitido realizar ningún tipo de ensayo.

INTRODUCCIÓN:

Los sistemas y componentes de ingeniería son creados para llevar a cabo funciones especificas. Desafortunadamente, un alto porcentaje deéstos fallan debido a distintas razones. La mayoría de las fallas no son significativas y sus consecuencias son tolerables, algunas llegan a ser catastróficas teniendo como consecuencia daños a las propiedades y hasta pérdida de vidas humanas. Cuando ocurre una falla, se debe realizar un análisis minucioso (aplicación del método científico) para determinar su causa (diseño inapropiado, deficienciasdel material, problemas de manufactura, condiciones de servicio excedidas, mantenimiento inadecuado, etc.). Este proceso se conoce como análisis de falla. Una vez que la causa es determinada, deben tomarse medidas correctivas para prevenir recurrencias futuras. Los expertos en esta área examinan toda la información sobre el caso, establecen hipótesis y desarrollan procedimientos para comprobarlas.Sobre el proceso de análisis se puede comentar que dependiendo de la naturaleza de la falla, varia la profundidad del estudio y la secuencia de investigación para identificar las diferentes causas que la provocan. Los procesos de examen siguen una serie de etapas (Metals Handbook, 1990) y los resultados en cada una determinan la manera en la cual proceden las siguientes fases. Con base en lainformación obtenida en cada etapa, es posible a partir de un aspecto simple de la investigación, plantear hipótesis sobre los mecanismos de falla como puede ser una inspección visual de la superficie fracturada. Para los casos en donde la información es escasa o ambigua, la revisión de problemas similares reportados en la literatura (Corrosión Atlas, 1991; Heyes, 1998; Jones, 1998; Metals Handbook,1990; Naumann, 1983) es una tarea valiosa, la cual permite obtener pistas para acercarse a la solución. Para establecer la causa y secuencia correctas de una falla, se requiere un enfoque sistemático y científico (Das, 1996; Lange, 1986; Metals Handbook, 1990). La cantidad y calidad de información obtenida en el proceso depende en gran medida de la experiencia, conocimiento, habilidad de análisisy metodología del analista; así como la disponibilidad de detalles y de la infraestructura. La experiencia indica que un ingeniero experimentado puede manejar cualquier tipo de investigación de falla en elementos metálicos usando los instrumentos e instalaciones disponibles en los laboratorios de metalurgia, siempre y cuando tenga el ingenio y la capacidad para enfrentar problemas complejos....
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