bielas

Capacitación – FINSA
Material del Estudiante
ANÁLISIS DE FALLAS DE BIELAS

Diapositiva 1—
¡Bienvenidos a la continuación del Seminario sobre el análisis de fallas! En esta
sección estudiaremos las bielas.

Diapositiva 2 —
Repasaremos una vez más la nomenclatura de las partes de una pieza, sus
funciones, las cargas, los procesos de fabricación, la instalación y el funcionamiento.Hablaremos también de los problemas que tienen las bielas y aprenderemos a buscar
los indicios y las pruebas que nos llevan a las causas principales de las fallas.
Prestaremos atención especial a los cinco primeros de los Ocho Pasos
Aplicables al Análisis de Fallas, No hay que olvidar, sin embargo, los pasos 6, 7 y 8,
porque son importantes y nos ayudan a obtener la “recompensa” mediante
a) buenacomunicación con el miembro responsable de la falla,
b) medidas adecuadas para remediar la situación y, en consecuencia,
c) continuar en contacto con el cliente para asegurar la solución del problema,

Diapositiva 3 –
La partes principales de una biela son:
• Ojo de biela

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•
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Agujero para pasador de biela
Bujede pasador de biela
Vástago
Asiento de cabeza de perno de biela
Caras de contacto entre biela y tapa
Agujero para cigüeñal
Tapa de biela
Asiento de tuerca de tapa de biela

Diapositiva 4 —
Las bielas cumplen dos funciones principales:
• Primero, cambian el movimiento descendente de los pistones al rotacional del
cigüeñal, y
• Segundo, cambian la fuerza descendente o lineal de lospistones a la de giro o
par motor del cigüeñal.

Diapositiva 5 –
La biela está “empernada” al pistón y al cigüeñal. Esto quiere decir que la
mayoría de las fuerzas que se aplican a una biela son de tensión (en la carrera de
admisión) y compresión (en la carrera de compresión, combustión y de escape) en
línea recta con su longitud.

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Capacitación – FINSA
Material del EstudianteDiapositiva 6 —
Una biela sufre también cargas de flexión causadas por la inercia o el
azotamiento que produce la rotación del cigüeñal. El pistón cambia de dirección en los
dos puntos muertos de la carrera y, en ese momento, la inercia invierte la dirección de
la flexión
La tensión y la compresión junto con las cargas de flexión producen cargas
cíclicas elevadas y, en consecuencia, promuevenfracturas por fatiga del metal.

Diapositiva 7 –
A medida que se van aplicando las fuerzas, se producen esfuerzos elevados en
determinadas secciones de la biela. Y si se rompe, por lo general la rotura se da en
una de las áreas de concentración de esfuerzos, indicadas a continuación:
a) Los 1200 inferiores del ojo de biela donde el pistón hace fuerza a través del
pasador.
b) La unión entrevástago y ojo de biela.
c) En medio del vástago donde las fuerzas de pandeo son las más elevadas,
d) La unión entre vástago y agujero para el cigüeñal.
e) Los filetes próximos al asiento de la cabeza del perno.
f) Los 1200 superiores del agujero para el cigüeñal, donde el pistón aplica al
muñón del cigüeñal las cargas de la compresión y la ignición.
g) Los filetes próximos a los asientos delas tuercas.

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Diapositiva 8 –
Para poder analizar debidamente las fallas que se producen en las bielas,
conviene saber cómo se fabrican. Las bielas de Caterpillar son de diferentes tamaños y
van de la serie 3200 a la 3600. Para todos los tamaños se siguen procesos semejantes
de manufactura y se utilizan materiales similares. Estudiaremosalgunas etapas claves
del proceso de fabricación de la serie 3400.

Diapositiva 9 –
Las bielas se forjan con acero de aleación con alto índice de resistencia y tenacidad.
Cuando el acero sin trabajar está caliente (aproximadamente 1200°C), se martilla en el
troquel de forja, haciendo que la línea de textura sea paralela a las superficies de las
áreas de concentración de esfuerzos.

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