ingeniero mecanico

con-ciencias

Análisis de la confiabilidad de los ejes de
molino de caña de azúcar
Reliability analysis of the sugar cane mills axes
J HON S ANDRO R IVAS M URILLO
Estudiante de Maestría en Ingeniería Mecánica Universidad del Valle.
jrivas@petecuy.univalle.edu.co

S ARA A ÍDA R ODRÍGUEZ P ULECIO
Ingeniera Mecánica Universidad del Valle.
sararopu@petecuy.univalle.edu.co

J OHN J AIRO CORONADO M ARÍN
Ingeniero Mecánico Corporación Universitaria Autónoma de Occidente, Magíster en Ingeniería
Mecánica Universidad de Puerto Rico, profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica,
Universidad del Valle (Colombia).
johncoro@petecuy.univalle.edu.co
Clasificación del artículo: Investigación
Fecha de aceptación: diciembre 20 de 2004

Fecha de recepción: septiembre 03 de 2004Palabras clave: Ejes de maza, acoples, factor de seguridad, condiciones de operación de molinos,
confiabilidad, riesgo de falla.
Key words: Joint, security factor, mill operation conditions, reliability, failure risk.

RESUMEN

ABSTRACT

Las condiciones de operación de los molinos
azucareros hacen que en sus ejes se presenten
niveles críticos de esfuerzo y, por consiguiente, alto
riesgo defalla. Factores como el desgaste
producido en el guijo y el funcionamiento en
condiciones tales que el eje superior del molino
esté desalineado respecto del eje del reductor de
baja aumentan los esfuerzos generados en el
escalón interno del guijo, zona que es considerada
como crítica. A partir de este estudio se concluye
que el factor de seguridad en el escalón interno
del guijo y en latransición de sección cuadrada a
circular son muy sensibles a las condiciones en
que el molino es operado.

The sugar cane mills operation conditions make
that their roller shafts develop critic stress
conditions and as a consequence, a high failure risk.
Factors such as the waste produced in the gravel
and the functioning in conditions such that the top
roll shaft of the mill is out ofalignment with respect
to the gear box shaft increase the efforts generated
in the internal step of the gravel, this is a critical
zone. After this study, it is concluded that the
security factor within the internal step of the gravel
and in the transition from the square section to the
circular one is very sensitive to the conditions in
which the mill is operated.

Análisis de laconfiabilidad de los ejes de molino de caña de azúcar
J HON S ANDRO R IVAS M URILLO / S ARA A ÍDA R ODRÍGUEZ P ULECIO / J OHN J AIRO C ORONADO M ARÍN

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con-ciencias
1. Introducción
Estudios realizados por la Universidad del Valle y
el Ingenio Manuelita S.A. durante el año 19991,
apoyados por experiencias anteriores en el Ingenio
Pichichí y en el mismo Ingenio Manuelita, arrojaron resultadospositivos frente al uso potencial
de cascos de maza de acero en lugar de los tradicionales de hierro gris. La decisión de adoptar esta
tecnología por parte del Ingenio estuvo apoyada
en aspectos como:
•

La mayor resistencia mecánica y ductilidad del
acero le permitiría utilizar un rayado en los
cascos de maza de 35° con paso de 11/2”, y no
de 55° con paso de 11/2” o 2”, como se veníaaplicando. Experimentalmente, se ha encontrado que el rayado fino incrementa la eficiencia de extracción, por aumentar la destrucción
de fibras y mejorar la imbibición (Vass, 1999).
• En los cascos de maza, el uso de acero de bajo
carbono tipo AISI 1030 mejora las expectativas
frente a la soldabilidad del material para el
proceso de blindaje con recubrimientos duros,
puesto que el acero presentaun mejor comportamiento a la soldadura que el hierro gris.
• La maza de acero está calculada para una vida
infinita, esto es, los dientes pueden ser reconstruidos siempre que se presente desgaste en ellos.
Cuando su deterioro sea muy alto, pueden ser
retirados; el diámetro original es nuevamente
alcanzado aplicando soldadura de recargue por
arco sumergido (proceso SAW), para después...