la neta del planeta

Proyecto American Coach – UDIATEM

Análisis de Falla en Buje Torsilástico y Perno Concéntrico

American Coach de México S.A. de C.V.
Análisis de falla en Buje Torsilástico y Perno Concéntrico
Se presenta el análisis de falla realizado a dos componentes del sistema delantero de suspensión de
un autobús HL de American Coach. Las piezas corresponden a un buje torsilástico (AC12020152) y
unperno concéntrico (AC12020012) y, de acuerdo al reporte de calidad, con un periodo de servicio
prematuro, es decir de 100 460 Km. Ambas piezas presentan fractura total y la falla se manifestó
como pérdida control en la dirección del autobús por parte del operador en turno.

Objetivo:
Establecer los factores que originaron la fractura de los componentes de la suspensión a fin de
determinar lasacciones correctivas pertinentes.
1. Descripción de los elementos
Las piezas bajo estudio forman parte del sistema delantero de suspensión independiente,
denominado torsilástico (figura 1). El soporte del buje torsilástico esta acoplado directamente a la
estructura del vehículo mientras que su vástago esta ensamblado a la horquilla de mando superior,
la cual su vez se acopla al brazo decontrol mediante el perno concéntrico.

Figura 1. Condiciones de ensamble y esquema de la falla del gacho.

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Análisis de Falla en Buje Torsilástico y Perno Concéntrico

2. Descripción de la falla
Aun cuando se presenta el juego de bujes torsilásticos correspondientes a la suspensión, solo en uno
de ellos se presenta la falla, mientras que elperno concéntrico presenta fractura múltiple, es decir,
en cada extremo y a la altura de la base de la cuerda, por lo que aún se encontraban ensamblados los
bujes del perno concéntrico.

Figura 2. Buje torsilástico y perno concéntrico en condiciones iniciales.

Figura 3. Piezas con lavado ultrasónico en la configuración de ensamble.

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3. Análisis químico
El análisis de composición se realizó mediante espectroscopía de emisión óptica, obteniendo los
siguientes resultados:
Tabla 1. Composición química registrada Buje Fracturado
Elementos

C

Contenido %

0.1102

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

Ni

Al

Co

Cu

Ti

V

Pb

0.1471 0.653 0.00000.0484 0.0674 0.0392 0.1254 0.0060 0.0065 0.2939 0.0023 0.0000 0.0056

Fe
98.5

Tabla 2. Composición química registrada Buje Nuevo
Elementos

C

Contenido %

0.1616

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

Ni

Al

Co

Cu

Ti

V

Pb

0.1880 0.726 0.0000 0.0038 0.1148 0.0420 0.0559 0.0079 0.0068 0.1818 0.0022 0.0000 0.0053

Fe
98.5

De acuerdo a la especificación por partedel fabricante, se trata de un acero AISI 1018, con
propiedades mecánicas estándar para este material, es decir, resistencia a la cedencia en un rango de
de 54.752 a 60.0 ksi como mínimo (377.5 – 413.7 MPa) y elongación del 29 al 23%, también como
mínimo. Mientras que la composición nominal estándar se reporta en la literatura como:
Tabla 3. Composición química Acero AISI/SAE 1018
ElementosC

Mn

P

S

Fe

0.15 – 0.20

Contenido %

Si
0.35

0.6 – 0.9

0.04 max

0.05 max

Bal.

Tabla 4. Composición química registrada Perno Concéntrico
Elementos

C

Contenido %

0.1828

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

Ni

Al

Co

Cu

Ti

V

Pb

0.2532 0.804 0.0000 0.0078 0.4661 0.1646 0.4643 0.0293 0.0084 0.1727 0.0024 0.0000 0.0053

En cuanto alperno, éste se reporta como un acero AISI 8620H cementado, con una dureza en el
núcleo de 32 Rockwell C como máximo y superficialmente con un rango de 55 a 60 Rockwell C.
Tabla 5. Composición química Acero AISI 8620H
Elementos
Contenido %

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C

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

Ni

Fe

0.18-0.23

0.35

0.7-0.95

0.035 max

0.04 max

0.4-0.65

0.15-0.25

0.4-0.75...