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Capacitacin FINSAMaterial del Estudiante

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Diapositiva 1

Bienvenidos a la continuacin del seminario sobre anlisis de fallas. En estaseccin estudiaremos los cojinetes de bielas y de bancada.

Diapositiva 2Analizaremos la funcin de los cojinetes, su estructura, procesos de fabricacin,

instalacin, funcionamiento y posibles problemas. Nos valdremos de los Ocho PasosAplicables al Anlisis de Fallas y de los principios aprendidos en las secciones deDesgaste e Inspeccin Ocular. Tambin se incluyen datos bsicos sobre sistemas delubricacin segn sea necesario. Estos conocimientos nos prepararn para realizar unbuen anlisis de fallas de cojinetes.

Diapositiva 3 No olvidemos que al seguirlos Ocho Pasos Aplicables al Anlisis de Fallas nos

espera la recompensa con nuestros clientes, completndolos pasos 6,7 y 8.Esperamos que el contenido de esta seccin servir para determinar causas

originales de fallas y para distinguir entre fallas causadas por sistema anormal ocondiciones de carga y fallas causadas por los mismos cojinetes.

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Diapositiva 4 Las publicaciones de Caterpiilar-, por ejemplo SEBDOO531, Engine

Bearings and Crankshafts son muy tiles en un anlisis de fallas.

Diapositiva 5 Los cojinetes de bielas y los cojinetes de bancada tienen las cinco funciones

siguientes:1. Suministran una superficie de resbalamiento durante el arranque y cuando la

pelcula del lubricante es fina.2. Transmiten el calor de la superficie al agujero de biela o del bloque.3. Suministran una superficie de desgaste blanda para absorberlos residuos y

para que el cojinete se adapte mejor al perfil del mun del cigeal.4. Proveen la resistencia necesaria para la fatiga o las cargas.5. Proveen superficies de desgaste reemplazables en alojamientos del bloque y

de la biela.

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Diapositiva 6 -La primera funcin de los cojinetes es lubricidad, es decir, la capacidad de

autoprotegerse y proteger los muones del cigeal durante el arranque y cuando ha

quedado solamente poco aceite entre cigeal y cojinetes. Dado que la superficie delcojinete es blanda y resbaladiza, los muones duros del cigeal se deslizanfcilmente, reduciendo al mnimo la generacin de calor. En esta diapositiva, lascondiciones de la superficie han sido exageradas para ilustrar mejor.

Diapositiva 7 --Esta es una vista con una lupa de 400aumentos de la capa de plomo y estao

de un cojinete nuevo. El metal de color claro en la parte inferior es aluminio. Encimadel aluminio hay una capa muy delgada de cobre. La capa siguiente esde plomo y estao, El color negro es material de fondo alrededor del cojinete.

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Diapositiva 8 Durante el arranque, el calor que se genera por friccin se transmite por

conduccin a la biela y al bloque, a travs del cojinete. Esta pieza est, por lo tanto,

diseada y fabricada para transmitir muy bien el calor. A esta funcin la denominamosconductibilidad trmica.

Diapositiva 9 -Hay siempre basura en los sistemas de lubricacin que se saca con buenos

filtros de aceite. Cuando el motor arranca o cuando el intervalo de cambio de aceite esdemasiado largo, las partculas pueden desviarse de los filtros. Al entrar en loscojinetes, las partculas quedan atrapadas en la capa de plomo y estao que lasexcluye del sistema. Esta funcin del cojinete se denominacapacidad de absorcin.

La capa blanda de plomo y estao tambin se mueve con la carga hasta que lasuperficie del cojinete encajas con ms exactitud en el perfil del mun del cigeal.

Esta funcin se denomina adaptabilidad.

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Diapositiva 10 Si cortamos por la mitad un cojinete usado y miramos la seccin transversal con

una lupa de 400, vemos que las partculas negras incrustadas en la capa de plomo y

estao se asemejan a piedras hundidas en barro. La capa de plomo y estao absorbelas partculas protegiendo el cojinete y el mun del cigeal contra dao por abrasin

Diapositiva 11 Durante el funcionamiento a plena carga, los cojinetes pueden tolerar

unas20.000 psi. A 1600 RPM cada cojinete puede sentir esta presin 800 veces porminuto: y esta carga cclica severa puede continuar miles de horas. Cuando las capasdel aceite atrapado son delgadas, como en el caso de velocidad en vaco o cuando seaplican cargas pesadas a un motor que funciona a bajas RPM, el cojinete soportacargas an ms elevadas. Esta funcin se denomina resistencia a la fatiga.

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Diapositiva 12 Despus de miles de horas de funcionamiento, el desgaste normal quita parte

del material blando de la superficie, reduciendo su capacidad de lubricacin y de

absorcin. Los cojinetes son insertos que se pueden reemplazar cuando se desgastanpara restablecer toda la capacidad del cojinete. Esta funcin se denomina capacidadde reemplazo.

Diapositiva 13 Para cumplir estas cinco funciones, el cojinete debe tener una estructura

compuesta Esta vista de un cojinete Caterpillar ayuda a comprender su estructura.Casi todo el cojinete es de acero, con una capa de aluminio, unin de cobre, de

plomo y estao y un bao muy delgado de estao Cada una de estas capas ayuda alcojinete a cumplir una funcin.

El refuerzo de acero es casi 90% del grosor del cojinete, le da la resistenciaestructural necesaria para calzar en su alojamiento, es el sostn de la capa de aluminioque soporta las cargas y conduce el calor con rapidez del aluminio al alojamiento

La capa de aluminio es casi 10% del grosor del cojinete, es suficientementeblanda para proveer buena capacidad de absorcin, pero fuerte y durable bajopesadas cargas cclicas Tambin conduce bien el calor y lo transfiere de la superficiedel cojinete al refuerzo de acero.

La unin de cobre tiene un grosor aproximado de un diezmilsimo de pulgada,provee buena adherencia entre la capa de aluminio y la de plomo y estao, transfiere

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el calor con rapidez de la segunda capa a la primera y ofrece una superficie dedesgaste blanda cuando la capa de plomo y estao se desgasta.

La capa de plomo y estao tiene un grosor aproximado de un milsimo depulgada (o sea la mitad del grosor de una hoja de papel) ; es muy blanda y tiene buenacapacidad de Lubricacin de absorcin y adaptabilidad.

El bao de estao es apenas de unos millonsimos de pulgada protegecontra la corrosin y da buena apariencia.

Diapositiva 14 Las arandelas de empuje no tienen la capa de plomo y estao porque para las

cargas de empuje no se necesita capacidad de lubricacin ni de absorcin. Por esto,los cojinetes de empuje tienen slo el refuerzo de acero, la capa de aluminio y el baode estao.

Diapositiva 15Los cojinetes se fabrican en tres etapas bsicas: preparacin de la tira

bimetlica, operaciones de fresado y procesos de enchapado.

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Diapositiva 16 El dorso del cojinete es de hoja de acero debajo contenido de carbono, de

espesor de precisin, en forma de rollo. La hoja se desenrolla y desengrasa; luego,

uno de los lados se pica y se limpia preparndolo para unirlo al aluminio, (Dos mtodospara obtener una superficie spera son el chorro de arena y el lijado de banda). Eldorso debe ser suave y sin defectos, muescas o escopladuras para que haga contactototal dentro del alojamiento.

Diapositiva 17 El aluminio comienza en un lingote que la mayora de los fabricantes de

cojinetes usan para hacer sus propias aleaciones. Lo laminan en hojas delgadasformando rollos. El rollo lo envan a la lnea donde se hace la unin de los dosmetales, lo desenrollan, limpian y preparan la superficie spera para unir el refuerzo deacero.

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Diapositiva 18 En este proceso de unin, las hojas de aluminio y de acero se calientan y se

prensan juntas con rodillos de alta presin, formando una tira de dos metales. No se

utiliza ninguna sustancia adhesiva porque la unin se forma prensando el aluminiocontra la superficie spera del acero a temperatura y presin altas.

Diapositiva 19 -En la lnea de fabricacin se desenrolla la tira bimetlica y se la corta en

semicascos de cojinetes en bruto. Cada semicasco recibe la forma curva final en untroquel que establece la libre expansin del cojinete (libre expansin significa que eldimetro libre del cojinete es mayor en lascaras de unin que el dimetro delalojamiento, lo que requiere cierta presin para encajar el cojinete al instalarlo en sualojamiento). Biseles, ranuras, orificios de lubricacin y marcas de colocacin seaaden en ese momento.

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Diapositiva 20 La altura de compresin y el espesor de las paredes se realizan al final y

representan el torneado critico de acabado. La altura de compresin (es decir: la

cantidad de cojinete que sobresale del agujero) se controla escariando las superficiesde contacto del semicasco. El espesor de la pared (o espesor del cojinete) se puedecontrolar taladrando (fresado radial) o labrando (fresado lateral) Cada uno de lossemicascos tiene un tamao preciso y se trabaja individualmente. No hay diferenciaentre Los semicascos inferior y superior de los cojinetes de biela, y los semicascosinferior y superior dela mayora de los cojinetes de bancada difieren solamente en lasranuras y orificios de lubricacin.

Diapositiva 21 Despus del acabado, los semicascos estn listos para recibir la capa de plomo

y estao y el bao de estao. Como la tira de plomo y estao no se adhiere

directamente al aluminio, se le da elctricamente una chapa de cobre al aluminio.Despus de lavarlo con agua, se utiliza el mismo mtodo elctrico para adherir la tirade plomo y estao al cobre. Despus de otro lavado, se le un bao de estao pormtodo qumico; esta capa cubre toda la superficie y deja la pieza lista parainspeccin y embalaje. Como los cojinetes se hacen en mitades, no se puede decirformen juegos: la mitad superior y la inferior se empaquetan juntas.

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Diapositiva 22 Cuando sacarnos los cojinetes de las cajas, no debernos olvidar que han sido

fabricados cuidadosamente y requieren que se los instale como corresponde, de lo

contrario no darn el rendimiento esperado. Las pequeas lneas o marcas queaparecen en las superficies delos cojinetes son marcas hechas durante las pruebas deespesor delas paredes del examen de control de calidad.

Diapositiva 23 -Los cojinetes se deben instalar en alojamientos limpios y secos. Esto permite la

mxima conduccin de calor del cojinete al alojamiento, evita que se produzcan puntoscandentes (causados por depsitos de residuos bajo el cojinete) y mejora tambin elcoeficiente de friccin entre cojinete y alojamiento para impedir deslizamiento. Esteajuste de friccin entre la parte posterior del cojinete y el alojamiento (y no la lengetade colocacin)impide que el cojinete se mueva y patine. La lengeta sirve para alinear

el cojinete como se debe durante la instalacin. Despus de instalar las mitades enalojamientos limpios y secos, ser necesario lubricar las superficies antes de instalarlos cigeales, las tapas y los pernos de retencin.

Siempre conviene verificar visualmente el alineamiento delos orificios delubricacin durante la instalacin, Adems, noten que el orificio de lubricacin delcojinete de bancada es mucho ms pequeo que el conducto perforado en el bloque,porque acta como control del flujo de aceite que pasa a los cojinetes de las bielas.

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Diapositiva 24 El dimetro delos cojinetes es ligeramente mayor que el de los alojamientos

(altura de compresin) y cuando se instalan las tapas de los cojinetes, las mitades se

juntan antes que las caras de contacto del alojamiento se junten. Luego se aprietan lospernos de sujecin, las mitades de los cojinetes se comprimen en el dimetro delalojamiento, comprimiendo el cojinete. Esta compresin es una deformacin elstica(un cambio fsico temporal, similar a la compresin de un resorte) que presiona alcojinete contra su alojamiento y le impide moverse. Si el cojinete se instala en unalojamiento seco y limpio y si se comprime como corresponde, no debiera moverse alaplicarle carga.

El conjunto se mueve cuando:1. los pernos que sujetan la tapa del cojinete tienen menos par del que

corresponde (los pernos no ejercen toda la fuerza de sujecin)2. los pernos de sujecin estn sobre ajustados (se estiraron y debilitaron)3. quedaron residuos entre lascaras de contacto del alojamiento, al instalar el

cojinete;4. las caras de contacto son muy speras;5. excesivas horas de servicio produjeron la adaptacin del cojinete al alojamiento

y la prdida del ajuste;6. otras razones.

Todo esto conduce a desportillamiento por rozadura (desgaste de una pieza floja)entre cojinete y alojamiento.

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Diapositiva 25 --Despus de montar todas las piezas, los motores de Caterpillar estn listos

para ponerlos en servicio.

Diapositiva 26 -Una vez que el motor comienza a funcionar, la vida til de los cojinetes

depende de que la lubricacin, las cargas y la temperatura sean adecuadas. Veamos acontinuacin estas reas criticas de funcionamiento.

Diapositiva 27 Cuando un motor arranca, entre la superficie delos cojinetes y la del cigeal

hay slo una pequea cantidad de aceite residual. Hasta que llega el aceite nuevo, lasasperezas delas superficies hacen contacto y generan calor. Por eso, para evitar elsobrecalentamiento, es importante mantener al mnimo la carga y las RPM.

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Diapositiva 28 Durante todo este tiempo la bomba de aceite funciona, mandando aceite

rpidamente por los conductos hacia el enfriador y los filtros. Las bombas de

Caterpillar suministran ms aceite del que necesita el motor y desvan continuamenteuna parte para devolverlo al crter. A medida que el motor se desqasta y aumenta eljuego entre piezas, la cantidad de aceite que requiere el motor aumenta y la que va alcrter disminuye. Esto explica por qu los motores Caterpillar tienen constantementeelevado nivel de presin de aceite e toda su vida til.

El aceite fro y espeso y las restricciones del sistema hacen subir la presin. Labomba, el enfriador y tos filtros de aceite tienen vlvulas de derivacin para que elaceite pase alrededor de estos componentes cuando la restricciones son muy grandes.As, elevadas RPM al arrancar cuando el aceite est fro, hacen que las vlvulas dederivacin se abran y pase aceite sin filtrar a los cojinetes.

Diapositiva 29 -Los filtros de aceite controlan el tamao y la cantidad de partculas erosivas y

abrasivas presentes en el aceite. Para esto, los filtros se fabrican de manera quefuncionen con la vlvula de derivacin del filtro; por ejemplo: las presiones que abren lavlvula de derivacin del filtro de aceite de Caterpillar son altas y el papel no slo debetener basura nociva a flujos elevados sino tambin soportar elevadas diferencias depresin sin romperse como cuando est parcialmente taponado de basura.

Como el filtro de aceite esta en un lugar de fcil acceso y se cambia confrecuencia, tiene gran potencial de venta. Nuestros competidores producen y venden

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filtros de aceite que se pueden instalar en motores Caterpillar pero que no sonnecesariamente productos de calidad.

En cualquier momento en que se produzca desgaste por abrasin deloscojinetes (denominado por lo general dao causado por basura) debemos cortar yabrir cuidadosamente los filtros de aceite para ver si tienen defectos.

Diapositiva 30 Cuando el aceite llega a los cojinetes, separa las superficies de desgaste y

reduce la temperatura que se ha producido con el arranque.Durante el funcionamiento normal, las cargas pasan a los cojinetes por la capa

de aceite atrapado y la generacin de calor se reduce grandemente. Las superficies delos cojinetes entran en contacto directo con el cigeal slo al arrancar o encondiciones de muy poca lubricacin.

Noten que el orificio del semicasco superior del cojinete de bancada actacomo orificio final para limitar el flujo de aceite a los cojinetes de bielas.

Diapositiva 31Hay quien piense que la presin de aceite de un sistema crea el espesor de la

pelcula de aceite en los cojinetes, pero la presin de aceite del sistema apenasabastece el aceite que va a los cojinetes. Es la rotacin del cigeal lo que determinael espesor de la pelcula de aceite (si la rotacin aumenta, atrae ms aceite y lapelcula se hace ms espesa) Del mismo modo, el espesor se puede reducir, bajandola velocidad de rotacin del cigeal, tambin se puede reducir diluyndolo, por mediode temperaturas muy elevadas o bajando la presin de suministro

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de aceite.

Diapositiva 32

La falla de un cojinete de biela o de bancada por lo general no causa falta delubricacin de los otros cojinetes a menos que el motor funcione a bajas revolucionespor minuto. Cuando un cojinete comienza a fallar (pero no ha patinado todava) laprdida de aceite estar limitada por el orificio del cojinete de bancada y la vlvula dederivacin de la bomba comenzar a cerrarse y a enviar ms aceite al motor,manteniendo de este modo la presin de aceite del sistema.

Pero cuando las RPM son bajas, la bomba de aceite no bombea mucho aceite,su vlvula de alivio se cierra y un cojinete de biela o de bancada que ha fallado puedeperder tanto aceite que cause una disminucin en el suministro y un dao en otrocojinete. Por eso, antes de opinar es necesario obtener todos los datos sobreoperacin del motor.

Diapositiva 33 Actualmente la carga en los cojinetes es mucho ms severa que la de los

primeros motores diesel; por eso los cojinetes y cigeales requieren mejor diseo ycalidad superior.

Anteriormente muchos motores diesels funcionaban a menos de 500 RPM; laspresiones mximas de los cilindros eran inferiores a 1500 psi y las reas de contactode los cojinetes eran amplias.

Los motores de hoy funcionan a ms de 3000 RPM. tienen presione mximasde los cilindros de ms de 2000 psi y tienen menores reas de contacto de cojinetes.

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Estas exigentes condiciones requieren que la calidad del cigeal y de loscojinetes sea mejor que nunca y que la aplicacin, operacin y mantenimiento sehagan con mucho ms cuidado,

Diapositiva 34 Cuando se permite que las temperaturas delas superficies suban sobre

175grados C, los cojinetes se pueden daar. Los operadores se deben asegurar deque el arranque sea bajas RPM y en buenas condiciones de lubricacin,

Diapositiva 35 -Cuando la aplicacin, operacin y mantenimiento son correctos, los cojinetes de

bancada y de biela desarrollan patrones de desgaste que llamamos normales. Eldesgaste normal avanza por el bao de estao a la capa de plomo estao; va a launin de cobre ya la capa de aluminio. El dorso del cojinete normalmente se oscurece

con el tiempo en patrones irregulares.

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Diapositiva 36 El bao de estao es muy fino (milsimos de milmetro), por eso se desgasta

en los puntos elevados del perfil. Despus de desgastarse el bao de estao, queda

expuesta la capa de plomo y estao, ms oscura. Este cojinete, despus de funcionarpocos kilmetros, tiene desgaste normal del bao de estao

Diapositiva 37 Con una lupa podemos ver mejor los detalles del desgaste. Aqu vemos que el

estao se ha desgastado en las nervaduras que dej el acabado dela capa dealuminio. Noten que el acabado de este cojinete es radial.

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Diapositiva 38

Cuando utilizamos una lupa, las pequeas irregularidades normales de lasuperficie parecen demasiado grandes y pueden preocuparnos sin necesidad. Esnecesario saber usar la lupa para familiarizarnos con la apariencia de las condiciones

normales y las anormales. Las pequeas burbujas como las que se ven aqu, son aveces normales en la capa de plomo y estao.

Diapositiva 39 Cuando el motor ha funcionado muchas horas o muchos kilmetros, es posible

que la capa de plomo y estao se desgaste en zonas donde la carga es elevada o quese desprenda como vemos en estos cojinetes de bancada que tienen unos650.000kilmetros de utilizacin.

Diapositiva 40 Algunos cojinetes pierden pedazos pequeos de la capa de plomo y estao y

de la unin de cobre, dejando expuesta la capa de aluminio. Sin embargo, quedasuficiente plomo y estao para mantener la capacidad de lubricacin y de absorcin debasura.

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Diapositiva 41 Este cojinete perdi la capa de plomo y estao y vemos que la prdida es cada

vez mayor. Este es un tipo de fatiga de la capa de plomo y estao causada por

movimiento del plomo y estao bajo pesada carga y es no mal si el motor hafuncionado muchos kilmetros.

Diapositiva 42 Despus de miles de horas de uso la capa de plomo y estao se puede

desgastar completamente, exponiendo la unin de cobre y la capa de aluminio. Launin de cobre tendr por lo general un color oscuro debido a oxidacin, mientras quela capa de aluminio mantendr su color claro. Los resultados del A.P.A. no indicarnniveles altos de cobre a medida que la unin se desgasta porque sta es muy fina.

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Diapositiva 43 Slo cuando se produce un desgaste abrasivo anormal, fino y rpido, tendr la

capa de cobre el color original del metal.

Diapositiva 44 Cuando el bao de estao, la capa de plomo y estao y la unin de cobre se

han desgastado en las zonas de cargas elevadas con gran kilometraje, la capacidad delubricacin y de absorcin de basura se reducen y hay que instalar cojinetes nuevos.Estos cojinetes de biela tienen muchos kilmetros de uso y el color y desgaste sonnormales

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Diapositiva 45

De vez en cuando vemos patrones irregulares de desgaste y nos preguntamossi hay algn problema de alineacin o de perfil del mun del cigeal. Es necesariorecordar que el bao de estao y la capa de plomo y estao son finos y que las

variaciones normales de las dimensiones pueden desgastarlos en grandes reas. Estopuede dar la impresin de que la alineacin es peor de lo que es. Este juego decojinetes de biela tiene un desgaste diferente en cada uno: se trata de un juego que harecorrido muchos kilmetros y que no tiene ningn desgaste por adherencia en elaluminio. La conclusin es que las partes no estn desalineadas. Lo nico que serequiere es cambiar los cojinetes.

Diapositiva 46Algunas veces se ven varios colores diferentes a medida que el desgaste de los

cojinetes avanza por las capas .No es necesario preocuparse deque haya demasiadascapas, porque durante la fabricacin los procedimientos qumicos de limpieza o lasvariaciones durante el enchapado pueden producir cambios menores en las capas delos cojinetes.

Diapositiva 47 Es posible usarlos cojinetes despus de desgastarse la capa de plomo y

estao, como lo muestran estos cojinetes de biela. Noten, sin embargo, que se haproducido un corte pulido y por abrasin en las reas de mucha carga, porque lacapacidad de lubricacin y absorcin de basura han disminuido. Hay pocos residuos

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incrustados y el metal de superficie no se derriti indicio de que no hubo nuncaproblema de calidad o cantidad de lubricacin. El patrn de desgaste indica pocaconicidad, lo que demuestra buena alineacin de las piezas. Hay un poco de erosinpor cavitacin indicacin de que los cojinetes han recorrido muchos kilmetros, Estainformacin nos dice que todo es normal y que lo nico que se necesita es reemplazar

los cojinetes,

Diapositiva 48 La erosin por cavitacin se produce en reas de poca carga y puede avanzar

por la capa de plomo y estao y entrar en la de aluminio despus de miles de horas deservicio. En cojinetes como stos, es corriente que un pedacito de aluminio sedesprenda debido a erosin por cavitacin. Los pedacitos son muy pequeos y flotanfcilmente en la pelcula de aceite, produciendo por lo general poco desgaste porabrasin, Aunque muy pequeos los pedacitos desprendidos son demasiado grandespara ser vistos en el A.P.A.

Diapositiva 49--Si los cojinetes permanecen mucho tiempo en servicio, la capa de aluminio se

puede agrietar por fatiga y se desprende del acero. Este cojinete de biela se us msde un milln y medio de kilmetros y el desprendimiento de aluminio era considerable.

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Diapositiva 50--La inspeccin del dorso de un cojinete que ha recorrido muchos kilmetros

muestra manchas oscuras normales, la marca Caterpillar y el nmero de la pieza.

Diapositiva 51--Es posible encontrar cojinetes con rayas negras en el dorso, como se ve en

esta diapositiva. El pulido delas bielas deja a veces ligeras nervaduras radiales, queforman estas franjas oscuras en el dorso. Esto es normal y no debe preocupar.

Diapositiva 55 -

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El paso 3 del mtodo nos lleva a obtener datos bsicos sobre los antecedentesdel mantenimiento, operacin y aplicacin. Por eso, es importante anotar el nivel deaceite de la varilla, la cantidad de aceite del crter, las manqueras daadas o conprdidas y otros indicadores similares de condiciones de uso adversas .Tambindeberamos anotar las condiciones del mes o meses anteriores a la talla y tratar de ver

si ha habido cargas poco comunes, temperaturas altas o bajas, arreglos de prdidasopresiones bajas que pudieran haber iniciado la falla de un cojinete.

Diapositiva 56 Necesitamos obtener, identificar y proteger todas las piezas relacionadas con la

falla para realizar el mejor anlisis posible.

Diapositiva 57 -Los filtros de aceite y las muestras del A,P.A. son para el analista tan

importantes como los cojinetes.

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Diapositiva 58 Recomendamos la inspeccin e identificacin de los cojinetes al sacarlos del

motor. Se deben numerar a medida que se sacan marcando un nmero en la parte

blanda de la superficie de desgaste, cerca de una de las caas de unin o en unalengeta de colocacin. Los semicascos inferiores se pueden identificar con un nmeroy la letra 5 (por bajo), pero a los de la parte superior se les coloca un nmerosolamente.

Diapositiva 59 Cuando la inspeccin requiere que los cojinetes se enven a otros lugares, es

necesario unirlos con una cinta en el orden correcto y protegerlos contra los daos detransporte y la corrosin, No debemos colocar la cinta encima delas superficies dedesgaste, y las marcas de colocacin debern seguir el orden que tenan en el motor.Por ejemplo en los motores con cilindros en V las ranuras alternan de biela a biela y

los cojinetes deben ir unidos con cinta pegante y las ranuras alternando. Por logeneral, los cojinetes se pierden, se daan ose tiran si no se recogen, identifican yprotegen inmediatamente,

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Diapositiva 60 Con mucha frecuencia los cojinetes no se identifican ni protegen antes de

despacharlos y cuando sufren daos secundarios durante el transporte impiden hacer

un buen anlisis,

Diapositiva 61 --Lo mejor es protegerlos contra la contaminacin, as no hay que limpiarlos

antes de hacerles la inspeccin. Pero si se han introducido materias extraas despusde la limpieza, es conveniente lavarlos con un cepillo de cerdas suaves y un disolventeno corrosivo, Se deben evitar mtodos fuertes de limpieza, como refregar con cepillode cerda dura o limpiar con un pao seco.

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Diapositiva 62 -Aqu vemos un juego de cojinetes sucios y gastados antes de limpiarlos.

Diapositiva 63 Estos son lo mismos cojinetes despus de haberlos limpiado con distintos

mtodos. El de la izquierda no se limpi. El de en medio ha sido refregado con unpao. El de la derecha se lav cuidadosamente con un cepillo de cerdas suaves ydisolvente. Noten el color oscuro caracterstico del cojinete del centro, donde el polvose ha incrustado en la superficie blanda al refregarlo con el pao. Refregando lasuperficie de desgaste tambin se modificaron o eliminaron las burbujas u otrascondiciones igualmente endebles.

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Diapositiva 64 Al observar con una lupa de 400 la superficie limpiada con disolvente, vemos

que la capa de plomo y estao no est daada.

Diapositiva 65 Despus de quitar las materias extraas, lo mejor es observar los cojinetes

minuciosamente. Los juegos se deben colocar como van en el motor. Es necesariotener buena luz y una lupa para estudiar detenidamente las partes ms importantes. Alobservar los cojinetes en conjunto, podemos preguntarnos si tenemos un problema delsistema o uno de un cojinete aislado.

Todos los cojinetes de esta diapositiva muestran claramente que ha habido unproblema en el sistema de lubricacin y que la lubricacin de los cojinetes fuemarginal.

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Diapositiva 66 Despus deberamos estudiar tipos de desgaste de cojinetes por separado para

descubrir la condicin particular que produjo el dao. Por ejemplo, vemos aqu que

cada uno de los cojinetes ha tenido desgaste por adherencia, indicando que lalubricacin fue muy escasa y que hubo recalentamiento. Despus debemos investigarla calidad y la cantidad del lubricante.

Diapositiva 67 Al inspeccionar los cojinetes debemos mirar todas las superficies, no slo la de

desgaste (interior). A menudo cada una de las superficies tiene algo para aadir alhistorial del desgaste: el semicasco superior, el inferior, la parte de adentro, la deadelante, la de atrs, las caras de contacto, las ranuras para marcas de colocacin ylos lados. Debemos tomar el tiempo necesario para ver lo que cada superficie trata dedecirnos.

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Diapositiva 68 Adems de determinar tipos y gravedad de desgaste, debemos especialmente

hallar pruebas de calentamiento inusitado, desalineacin y piezas no genuinas.

Calentamiento indica presencia de condiciones adversas, Desalineacin indica piezadoblada o mala mano de obra. Si la pieza no es genuina debemos encontrar la causaprincipal y ayudar al cliente a comprender la diferencia que establecen los productosCaterpillar.

Diapositiva 69 Esta biela y juego de cojinetes muestran evidencia de temperatura muy alta,

visible en la distorsin yen los colores mltiples del temple. El ennegrecimiento y laextrusin indican que las dos piezas estuvieron expuestas a altas temperaturas. Lo quehay que descubrir es por qu no hubo suficiente aceite para enfriar y lubricar elcojinete. Primero examinaremos los otros cojinetes para ver si tienen dao similar y

luego trataremos de determinar la causa de la falta de aceite.

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Diapositiva 70 La falta de alineacin causa concentracin de cargas slo en una parte de la

superficie usable y resulta en desgaste acelerado descentrado, Aqu vemos los dos

semicascos de biela gastados en lados opuestos despus de 20 minutos en unaprueba dinamomtrica. El operador dio aviso de un ruido muy fuerte e inusitado ydetuvo la prueba. Los otros cojinetes parecan normales. Debemos hallar por que slouno de los cojinetes estaba desalineado. El anlisis indic que la biela se habadoblado anteriormente y que no se prob antes de volver a usarla.

Diapositiva 71 Algunas veces se reacondicionan motores Caterpillar con piezas no genuinas

que no prestan buen servicio. Aqu vemos un cojinete no genuino que fall despus depocas horas de servicio porque la capa de aluminio se desprendi dela capa de acero.

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Diapositiva 72 El dorso de este cojinete que fall lleva el nmero de Caterpillar pero no tiene

nuestra marca de fbrica. Parece que no tiene bao de estao para proteger contra la

corrosin, Noten tambin que hay mucho desportillamiento por rozadura, lo que indicaque el cojinete no calzaba en su alojamiento.

Diapositiva 73 Los cojinetes de Caterpillar tienen el nmero de la pieza y tambin la marca de

fbrica, la identificacin del abastecedor y un cdigo de fecha de fabricacin delcojinete. En este ejemplo el cdigo de fecha es 5NEOA.

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Diapositiva 74

El cdigo de fecha es NUMERAL KOD y describe el mes y el ao demanufactura. La interpretacin del cdigo es la siguiente:

NUMERAL KOD

0123456 789

El ejemplo anterior era 5NEOA El nmero 5 define la aleacin de aluminiousada. NEOA describe el mes y el ao de manufactura. N=O y E=3, es decir que elmes del ao es marzo. 0=8 y A=5, es decir que el ao de produccin es el 85. Estecojinete se fabric en marzo de 1985.

Podemos usar esta informacin sobre la fecha de manufactura para verificar silos cojinetes son o no los Cojinetes originales, si se cambiaron o si son viejos onuevos.

Diapositiva 75 El desgaste anormal de cojinetes se da por adherencia, abrasin, erosin por

cavitacin, desportillamiento por rozadura, y dao por impacto. Hay varias causasprincipales que pueden producir cada uno de estos tipos de desgaste. Es posibletambin que los cojinetes tengan problemas de calidad que causen fallas. Si nosfamiliarizamos con los datos claves del desgaste, podemos reconocer msrpidamente los indicios en anlisis futuros de cojinetes.

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Diapositiva 76 El desgaste por adherencia se produce cuando las temperaturas de las

superficies se elevan tanto que las capas de plomo y estao o la de aluminio se fundeny se adhieren al cigeal. Muchas son las causas que producen este tipo de desgaste:

1. falta aceite en el crter;

2. nivel bajo de aceite, en consecuencia la bomba no succiona;a. operacin inclinadab. varilla de aceite, tubo o crter que no son los adecuadosc. prdidasd. consumo de aceitee. llenado insuficiente (debido a ms piezas extras como otros filtros)

3. viscosidad inadecuada del aceite;4. tipo de aceite que no conviene;5. aditivos inadecuados del aceite;6. dilucin del combustible;7. refrigerante en el aceite;8. sobrevelocidad;

9. desalineacin;10. espacios libres excesivos;11. mal funcionamiento de la vlvula de derivacin;12. otras causas.

Diapositiva 77 El desgaste por adherencia comienza puliendo el bao de estao. Si la

temperatura sube, la capa de plomo y estao se funde y desparrama. Este juego decojinetes de biela 3208 es tpico de cojinetes que operan con suministro interrumpidode aceite. Noten que el dao es mayor en los nmeros impares que en los pares. Haydos razones por las cuales el centro de los cojinetes se calienta y funde primero quelos bordes:

1 Cuando el suministro de aceite es bajo, hay menos aceite en el centro queen los bordes, porque el orificio de lubricacin del cigeal recoge aceite delcentro del cojinete. Esto acaba la pelcula de aceite y produce mayorcontacto por friccin en e el centro y mayor generacin de calor que en losbordes.

2 A medida que el centro del mun se va calentando, se expande y sudimetro aumenta incrementando ms el contacto y el calor en el centro.

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Diapositiva 78 Si estudiamos el flujo de aceite de un motor 3208 tpico, vemos que los

conductos de aceite de los cojinetes de biela con nmero par estn perforados en los

conductos inclinados con nmero impar. A medida que el cigeal gira, la fuerzacentrfuga empuja el aceite de los conductos inclinados hacia los conductos queinterceptan y a los cojinetes de biela con nmeros pares.

Esto indica que si hay slo poco de aceite en el cigeal, la fuerza centrfuga lomueve hacia los cojinetes pares. Por eso los cojinetes de biela impares en los motores3208 recibirn menos aceite y se daarn ms que los pares, cuando haya pocoaceite.

Igualmente, si hay basura en el sistema de lubricacin de la serie 3208, lafuerza centrfuga la enviar a los cojinetes de biela pares, produciendo daos porabrasin ms severos que los daos de los cojinetes impares.

Los conductos de aceite de otros motores estn en otros lugares, pero la fuerzacentrfuga siempre hace que el material ms pesado salga primero. Estudiando ladisposicin de los conductos, sabremos qu cojinetes estarn ms afectados por lafalta de aceite o la presencia de basura.

Diapositiva 79 Algunas veces no es la cantidad de aceite sino la calidad lo que produce el

desgaste por adherencia. Por ejemplo este cliente hizo funcionar el motor con una fugaconsiderable de refrigerante varios das hasta que se par. Un cojinete de biela sehaba atascado completamente y otros estaban en diversos estados de desgasteadhesivo. Los cojinetes de bancada no se atascaron. Pero todos, como se ve aqu, se

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ennegrecieron. Podemos ver que los indicios de este tipo de desgaste son similares alos de la falta de aceite pero con la dilucin del refrigerante tenemos adems elennegrecimiento de la capa de plomo y estao.

Diapositiva 80 Consideremos este juego de cojinetes de biela que funcionaron con 20% de

dilucin de combustible hasta que se produjo un ruido de impacto en el motor. Todosellos tienen desgaste por adherencia y han patinado. Dos cojinetes tienen todavaalguna evidencia en la superficie de desgaste.

Diapositiva 81 Una inspeccin ms detenida de estos cojinetes indica que en los bordes ha

quedado algo de la capa de plomo y estao, pero que se ha desgastado en el centro yen las orillas mismas, donde las temperaturas fueron ms elevadas y se produjo

adherencia. Noten difiere del que se produce cuando falta aceite o hay refrigerantediluido. Cada causa principal tiene indicios distintos.

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Diapositiva 82 El desgaste por adherencia puede avanzar muy rpidamente por el aluminio y

llegar al respaldo de acero. La compresin del cojinete impide que gire mientras se

derrite el aluminio. Sin embargo, a medida que el desgaste por adherencia avanzahacia el refuerzo de acero, la fuerza de atascamiento ser mayor que la de compresiny el cojinete se quedar pegado al cigeal y girar en el agujero de biela.

Estos cojinetes se rompieron cuando el operador dren el aceite para cambiarloy olvid reponerlo antes de encender el motor. Este funcion slo unos minutos conpoca carga, por eso el dao tiene este aspecto. Noten que NO HABIA ACEITE en elagujero o ranura de lubricacin del semicasco superior.

Otras claves son:1 el crter estaba lleno de aceite (cantidad correcta)2 el aceite era muy limpio (buena calidad)3 los filtros de aceite eran filtros Caterpillar y parecan nuevos (buena calidad);4 los filtros de aceite no tenan aceite ni residuos, parecan secos y nuevos

(cantidad incorrecta, buena calidad);5 no haba residuos en el crter de aceite (buena calidad)

Diapositiva 83 Cuando los cojinetes fallan por falta de lubricacin, las temperaturas

sobrepasan los 430 C y el acero se ablanda y se destruye, como vemos aqu. Por logeneral estas fallas son fciles de analizar porque la causa de la falta de lubricacinest presente en el momento de la falla.

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Diapositiva 84 Ocasionalmente encontramos que solamente uno delos cojinetes patin y los

otros tienen una apariencia normal como se ve aqu. Estas fallas son difciles de

analizar porque (1)la causa de la falla puede haber ocurrido meses o cientos de horasantes; y (2) porque cuando el cojinete patina, destruye los indicios que nos podranhaber llevado a la causa original. Nos quedan datos circunstanciales en el lugar detrabajo del cliente o en el pedazo de hierro roto para ayudar a definir la causa originalms probable de la falla.

Diapositiva 85 Todo lo que nos dice el cojinete es que haba lubricacin y refrigerante cuando

el motor se par. Estas fallas se denominan averas nicas en explicadas decojinetes y siguen siendo las ms difciles de analizar.

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Diapositiva 86 El desgaste por abrasin ocurre cuando partculas extraas llenan el espesor

de la pelcula de aceite o cuando el dao en las superficies de desgaste produce

irregularidades que llenan el espacio del aceite. Las superficies de los cojinetes secortan y estran si entran residuos duros o se rayan e incrustan si entran residuosblandos. Los lubricantes disipan rpidamente el calor generado, las superficiespermanecen casi a la temperatura normal durante el comienzo del dao por abrasin.Cuando las superficies se ponen tan speras que la pelcula de aceite no puedesepararlas, se genera calor por friccin y comienza el desgaste por adherencia. Haymuchas posibles causas de desgaste por abrasin .Algunas de ellas son:

1 materias extraas que han quedado en los conductos aceite durante elmontaje;

2 lubricante sin filtrar partculas de carbn y residuos propios;3 superficies speras;4 residuos del servicio;5 dao por soldadura de arco o picaduras por descarga elctrica;6 otras causas

Se calcula que ms de la mitad de las fallas ocurridas en el lugar de trabajoresultan del dao por abrasin, y que la causa principal de los abrasivos en ellubricante es la filtracin deficiente del aceite.

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Aqu vemos partculas abrasivas corrientes, sacadas de un filtro de un sistemade lubricacin. A pesar del cuidado que se tuvo durante el montaje, operacin ymantenimiento del motor, estos pedacitos de pintura, tierra y carbn entrarn en elaceite. Usando el filtro de aceite Caterpillar es el modo ms seguro de evitar que estematerial pase al aceite de lubricacin.

Diapositiva 88 El dao por abrasin causado por basura grande y dura es ms fcil de

reconocer y de identificar. Este cojinete de biela de un motor 3600 de prueba de 200horas en fbrica se da con virutas de acero grandes que haban quedado en elcigeal al montarlo. Cuando el motor se puso en marcha, el flujo de aceite empuj lasvirutas al cojinete, rayando gravemente el centro del cojinete e incrustando viruta alazar. Los otros cojinetes estaban muy limpios y sin ningn dao.

Diapositiva 89 Un examen ms detallado del semicasco inferior (sin carga) indica que las

virutas de acero abrieron ranuras en V y que mucha viruta se incrust en la capa deplomo y estao y en el aluminio. Como la mayora de estas virutas incrustadas seaflojaron y salieron, sabemos que el corte por abrasin se produjo mucho antes en elcojinete y que hubo muchas horas de servicio para eliminarlas. Tambin hubo algo derecalentamiento, como se puede ver en la capa por el pulido de la capa de plomo yestao cerca de las reas daadas.

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Diapositiva 90 Un examen ms detallado del semicasco superior (cargado) de este cojinete

indica que las asperezas de la superficie han producido ya desgaste secundario por

adherencia. Noten tambin que las temperaturas elevadas de la superficie oxidaron yennegrecieron la capa de plomo y estao a ambos lados del centro.La operacin en estas condiciones (especialmente durante el arranque antes de

que llegue el aceite) hace que la superficie spera genere cada vez ms calor, y llegueeventualmente a producir desgaste por adherencia en el refuerzo de acero. Elresultado final podra ser otra falla inexplicada. Pero en este caso sabemos que eldao se debi a los residuos que quedaron en el cigeal,

Diapositiva 91 Este cojinete tuvo un dao por abrasin menos serio, tpico del dao producido

por filtros defectuosos o con intervalos de cambio prolongados.

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Diapositiva 92 Los cojinetes ennegrecidos porque han absorbido demasiado carbn

empezarn a perder su capacidad de lubricacin y de absorcin. Durante el arranque

habr ms friccin y se generar ms calor. Los cojinetes se deteriorarn lentamentehasta que uno desarrolla desgaste secundario por adherencia y comienza a patinar.

Diapositiva 93 Un examen ms bancada en peores condiciones indica que la superficie est

llena de incrustaciones y parece que partes de la capa de plomo y estaocompletamente absorbida se han desprendido en los arranques con el enclavamientodel cigeal y las asperezas de la superficie del cojinete. Despus, como un estropajo,el material suelto produjo cortes por abrasin antes que llegara aceite para sacarlo delrea del cojinete. Este dao se asemeja a los cortes producidos por el carbn quesuelen verse sobre el anillo superior de los pistones despus de cientos de horas de

funcionamiento.

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Diapositiva 94 Si cortamos por la mitad uno de estos cojinetes con incrustaciones anormales y

utilizamos gran ampliacin, podemos observar el estado de la capa de plomo y estao,

Noten en esta seccin transversal que la capa brillante de aluminio representa slo el10% del grosor del cojinete. Es difcil ver la de plomo y estao porque es muy fina.

Diapositiva 95 Con una ampliacin de 400, vemos en este cojinete que gran parte de la capa

de plomo y estao con incrustaciones ya se ha desgastado. Con cada arranque lacapa se va daando y desgastando. Por ltimo, el cojinete daado puede empezar undesgaste secundario por adherencia y comenzar a dar vueltas.

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Diapositiva 96 Cuando los cojinetes tienen un color negro o son negros y el corte por abrasin

fino les ha quitado la capa de plomo y estao, como lo muestra este ejemplo, debemos

empezar a recoger datos sobre la causa del exceso de carbn en el aceite,

Diapositiva 97 Cuando los cojinetes de bancada estn gastados y pulidos con apariencia de

cromo (uno quizs totalmente daado) y cuando los cojinetes de bielas estn en buenacondicin, debemos sospechar que hubo una descarga elctrica. Un analista pococuidadoso puede saltar ala errnea conclusin de que se produjo desgaste poradherencia sin haber hecho una inspeccin detenida de las superficies de desgaste delos cojinetes y del cigeal.

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Diapositiva 98 -Una inspeccin ms detallada de la superficie del cojinete revela cortes finos

por abrasin y picaduras pequeas que se parecen a cicatrices desarampin.

Diapositiva 99 Este cigeal tiene daos solamente en los muones de bancada; los muones

de biela estn en condiciones normales.

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Una inspeccin ms detallada de un mun del cojinete de bancada muestraque est escarchado, excepto alrededor del orificio del aceite. Los muones de bielatienen cierta decoloracin ondular, producida por vibracin normal del esmeril.

Diapositiva 101 En uno o dos lugares del dorso del cojinete de bancada daado hay depsitos

de xido de color negro. Dentro de estas reas negras se ven algunas pequeaspicaduras. Las marcas de identificacin confirman que es un cojinete Caterpillar.

Este desgaste por abrasin se debe a descargas elctricas por arco,provenientes del cigeal (por el cojinete de bancada) y dirigidas al bloque. La fuentede esta acumulacin de voltaje est generalmente en un alternador sin descarga atierra, porque faltaba conexin a tierra entre el motor y el chasis del vehculo o estabarota. Como la fuerza elctrica venia del alternador, no pudo volver a l por falta deconexin a tierra. El camino ms fcil fue a travs del cigeal y cojinetes de bancada,picando la superficie de ambos. Las picaduras de los cojinetes se cerraron, pero las delcigeal, que tienen bordes agudos, cortaron la capa blanda de plomo y estao y la dealuminio. Los residuos blandos producidos eran tan pequeos que flotaban en el aceitehacia los cojinetes de biela sin causar dao.

Diapositiva 102 La informacin provista por los operadores y que revela picaduras por descarga

elctrica es: prdida de presin de aceite de 10 psi aproximadamente a altas RPM; oruido de impacto a bajas RPM. Si el operador sigue usando ese motor daado puede

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producirse desgaste secundario por adherencia y hacer que el cojinete d vueltas,como vemos aqu.

Diapositiva 103 Este cojinete tiene muchas incrustaciones y desgaste por abrasin. Es posibleque queramos seguir esta pista inmediatamente, es decir que el aceite estabacontaminado con residuos y que comencemos a buscar datos sobre filtracin ymantenimiento. Recordemos que durante la inspeccin debemos observar todas lassuperficies y obtener todos los indicios presentes en cada pieza antes de proseguir conotras fuentes de informacin,

Diapositiva 104 En particular, el dorso de este cojinete nos da extraordinaria. Algunas picaduras

grandes rodeadas de colores de temple indican que hubo elevadas temperaturas

donde se produjo bastante picadura.Ahora nos encauzamos en una nueva direccin, sea la posibilidad de una

descarga elctrica que producira los indicios vistos en el frente y dorso de estecojinete. Hallamos que, cuando se hicieron reparaciones con soldadura a la mquina,el cable de tierra tena conexin al bloque del motor, lo que produjo fuerte circulacinde corriente por la ruta ms fcil, los cojinetes de bancada.

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Diapositiva 105 La erosin por cavitacjn es normal en los cojinetes de biela y de bancada

despus de muchas horas de servicio. Los vapores atrapados en el aceite de

lubricacin forman burbujas en reas de baja presin. Cuando las burbujas pasan areas de alta presin en la pelcula de aceite atrapado, se revientan enviando adentroun chorro de aceite a gran velocidad. La velocidad de este chorro puede sersupersnica. ejerciendo gran fuerza al golpear contra pequeas reas de la superficiedel cojinete. La capa de plomo y estao es blanda y despus de repetidas implosioneslas reas pequeas desarrollan grietas por fatiga. Pronto se desprenden pedazospequeos de plomo y estao que flotan en la pelcula de aceite atrapado, causandopoco dao por abrasin a medida que salen.

La erosin por cavitacin severa indica que las burbujas de vapor eran muygrandes o muy numerosas, o ambas cosas. A continuacin damos algunas causasposibles de burbujas anormales de vapor y la erosin por cavitacin producida:

1 restricciones a la entrada dela bomba de aceite que causan cavitacin;2 la vlvula de derivacin de la bomba de aceite retorna aceite (y burbujas d

vapor atrapadas) a la admisin de esta bomba y no al crter, dejando quelas burbujas recirculen;

3 viscosidad inadecuada del aceite o largos intervalos para cambiarlo, elaceite se espesa y la cavitacin aumenta;

4 alto nivel de aceite, el cigeal se sumerge en aceite e introduce aire;5 bajo nivel de aceite, permite la absorcin de aire en la campana de succin;6 prdidas de aire del lado de succin de aceite permiten la entrada de

burbujas.

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Diapositiva 106

La erosin por cavitacin empez a quitar el aluminio de este cojinete y produjoun poco de desgaste por abrasin. Muchos de los otros cojinetes de este juegotuvieron daos similares. La erosin fue suficientemente severa para arrancar trozos

grandes de aluminio. Noten que los tres pedazos que se desprendieron estn paracaerse y empezar a circular en el sistema.

Un peor caso de erosin por cavitacin puede producir desgaste secundario porabrasin y acortar la vida til del cojinete. Es necesario determinar la causa de laerosin y solucionar el problema. Si la causa est en el uso o funcionamientoexcesivos, pero necesarios, la solucin puede estar en cambiar los cojinetes alas horasde cambio indicadas.

Diapositiva 107 Como la presin de las pelculas de aceite atrapado sube delante delas zonas

de carga elevada, el dao de erosin por cavitacin ocurre en reas sin carga. El daoes visible y puede alarmar a los clientes, pero rara vez produce fallas.

Diapositiva 108 La corrosin debida a desportillamiento por rozadura se produce cuando los

cojinetes quedan flojos en su alojamiento. Eso puede ser el resultado de:1. Cojinete muy pequeo2. alojamiento demasiado grande;3. perno o tuerca flojo o floja;

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4. carga es demasiado grande;5. alojamiento cnico o de perfil irregular;6. basura entre caras de contacto al montar el cojinete.

La corrosin de desportillamiento por rozadura no produce los daos ms

serios en un cojinete original. A menudo un cojinete de repuesto no calza bien en sualojamiento debido a acumulacin de corrosin resultante de desportillamiento porrozadura del cojinete original que produce puntos calientes y desgaste por adherenciaen el de repuesto.

Diapositiva 109 Veamos este juego de cojinetes de bancada dela serie 3208, que funcion unas

pocas horas despus de reacondicionar el motor. El cojinete nmero uno patin en sualojamiento en el bloque, averiando el cigeal y haciendo necesario reperforar elbloque. Al observar el cojinete roto vemos que la lubricacin haba sido adecuadacuando se produjo la falla, pero otros indicios se destruyeron cuando comenz a girar.Debemos buscar datos circunstanciales en los cojinetes restantes para tratar de saberqu caus la falla.

Noten que varios cojinetes de bancada pareceran tener puntos calientes,especialmente cerca de las caras de contacto. En particular el segundo a partir de laderecha se debe examinar detenidamente,

Diapositiva 110

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Cuando sacamos el cojinete vemos en su alojamiento considerableacumulacin de corrosin debida a desportillamiento por rozadura. Este es un depsitode esta corrosin dejada por el cojinete anterior que se haba aflojado .El depsitotiene una altura de ms de 4 milsimos de pulgada y caus contacto entre el cojinetenuevo y el cigeal desarrollando un punto caliente a pocas horas de ponerse en

funcionamiento,

Diapositiva 111 Cuando hacemos la inspeccin del dorso del nuevo cojinete vemos que hay

una amplia rea del dorso que nunca estuvo en contacto con el alojamiento delcojinete, reduciendo la conduccin del calor en esta parte de la pieza. Como muchosde estos cojinetes tienen grandes depsitos de corrosin debida a desportillamientopor rozadura, es probable que el cojinete que fall tambin los tenga, lo que pudohaber causado atascamiento y patinaje del cojinete.

A medida que se sacan los cojinetes usados, el mecnico cuidadoso debeobservar el dorso para ver s hay evidencia de corrosin por trepidacin. Si laencuentra, debe tomar las medidas correctivas del caso antes de instalar nuevoscojinetes.

Diapositiva 112 El dao por impacto se produce cuando los cojinetes se salen de su alojamiento

mientras estn funcionando. Este dao tiene sus propios indicios. Los cojinetes estarndeformados y es posible que tengan dao secundario por abrasin, producido despusdeque el cojinete empez a moverse.

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Diapositiva 113 Por lo general no hay desgaste por adherencia y las superficies de desgaste

estn en condiciones normales.

Diapositiva 114El dorso delos cojinetes de biela tendrn generalmente marcas de impacto

donde golpean las caras de contacto de la biela floja, produciendo adems mellas yhaciendo rotar ligeramente el cojinete. Aqu hay varias de esas marcas; esto nos indicaque el cojinete fue golpeado repetidas veces y dio vueltas hasta que se sali delalojamiento.

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Diapositiva 115 Cuando tratamos de encontrar las causas de las fallas de cojinetes, no

queremos olvidar la posibilidad de que los cojinetes mismos sean la causa original. Sin

embargo, necesitamos recordar que an con problemas de calidad, los cojinetes duranpor lo general la mitad de su vida til y no se rompen al poco tiempo de estar enservicio.

La mayora de las fallas de cojinetes se deben a montaje incorrecto, a cargasseveras, a temperaturas extremas o acondiciones inadecuadas. Por lo general, nosomos suficientemente meticulosos para recopilar hechos y culpamos al cojinete sinrazn.

Debemos buscar hechos e indicios para identificar la causa del problema ydejar que esos factores nos digan si fue el cojinete mismo o el ambiente hostil lo queorigin la falla.

Diapositiva 116 La capa de estao y plomo de los cojinetes nuevos puede ocasionalmente tener

burbujas pequeas como las que se ven en este cojinete con pocas horas de servicio.Esta condicin se produce durante el enchapado, al aplicar el agente de unin y lascapas de plomo y estao.

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Diapositiva 117 A medida que se usa el cojinete, las burbujas se rompen en la parte superior y

dejan un agujero oscuro en la capa. Esta apariencia puede que nos haga sospechar

que hubo corrosin, pero los resultados del anlisis de aceite deben verificar si el NBTes aceptable.(El NBT es el grado de alcalinidad del aceite).Aunque no hay fallas atribuidas alas burbujas, stas preocupan al analista y se

deben tener en cuenta si se produce una falla inexplicable de cojinetes.

Diapositiva 118 Algunas veces encontramos un cojinete en el cual la capa de plomo y estao

empieza a desprenderse de la de cobre. Si esto se da en gran escala, se llamadesenchapadodel plomo estao.

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Diapositiva 119 Una inspeccin ms detallada nos indica que la capa de plomo y estao se

separo del cobre. A veces los fabricantes de cojinetes tiene problemas en los procesos

de produccin y la unin de ambas es muy dbil.Pero como las altas temperaturas pueden tambin afectar a las unionesdebemos buscar datos que verifiquen que ha habido temperaturas normales en lasuperficie de los cojinetes antes de acusar al cojinete de tener problemas de uninentre las capas.

Si ha habido una condicin adversa, la separacin podra ser el resultado dealtas temperaturas y no la causa original de la falla.

Diapositiva 120 Raras veces la capa de plomo y estao se separa completamente de la de

aluminio. Este problema de cojinete no produjo ninguna falla, pero la eficacia de la

capa de plomo estao se ha menoscabado.

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Diapositiva 121 -Una inspeccin ms detallada nos hace ver que l limpieza insuficiente despus

del enchapado del aluminio dej un residuo en la capa de aluminio que debilit la unin

entre el cobre y las capas de aluminio. Con las cargas normales, esa capa de plomo yestao debilitada se separ del aluminio. Los pedazos de plomo y estao se separarony causaron daos por residuos blandos.

Diapositiva 122 -La capa de aluminio puede separarse de la de acero como resultado de una

unin poco resistente o por cargas elevadas o altas temperaturas.Estos cojinetes son de un motor al que se le aplicaron cargas muy elevadas

que produjeron elevada tensin en los cojinetes. Estos cojinetes han tenido grannmero de horas de servicio, como lo muestra la erosin por cavitacin y el desgastecompleto de la capa de plomo y estao. Los cojinetes tienen gran conicidad en esta

capa, lo que indica posible desalineacin del cojinete y necesidad de obtener msdatos sobre el perfil del mun del cigeal y posible rectificacin a pie de obra.

El cojinete de la derecha es el ms daado y merece una inspeccin msdetallada.

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Diapositiva 123 Aqu vemos que la capa de aluminio ya se ha separado de la de acero en el

rea de carga y que se est produciendo fractura por fatiga del aluminio desprendido.

El lubricante se lleva consigo algunos pedazos pequeos de aluminio. Pero el cojineteno ha fallado todava ni produjo fallen otras piezas

Diapositiva 124 A medida que las capas se desprenden, la de aluminio se rompe al circular en

el aceite, produciendo desgaste por abrasin y se deposita en el crter o en los filtrosde aceite. Cuando vemos la capa de aluminio separndose del dorso de acero y (1) nohubo cargas anormales ni se ha prolongado el intervalo de servicio o (2) no haydesgaste por adherencia (las capas de plomo y estao y de aluminio no se hanfundido ni desparramado) , debemos sospechar que la unin entre el aluminio y elacero era ms bien dbil.

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Diapositiva 125 Una inspeccin ms detallada nos hace ver que hay asperezas en el dorso de

acero y pequeas grietas por fatiga en las reas de elevada carga alrededor de la

superficie de plomo y estao. No hubo recalentamiento y el dao fue slo por abrasincon residuos blandos producidos por los pedazos de aluminio que circularon en elaceite del cojinete

Diapositiva 126 Eventualmente toda la capa de aluminio se desprende, si un cojinete se

mantiene en servicio cuando ha fallado la unin entre las capas. Noten en este cojineteque los pequeos puntos altos que dan del aluminio soportan las cargas. Si siguefuncionando ms tiempo este cojinete, las superficies de acero entran en contacto ygeneran suficiente calor para soldar por fusin el cigeal hacer que gire el cojinete.

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Diapositiva 127 Este es otro caso de separacin de la unin de aluminio, por lo general

atribuida a mala calidad del cojinete; pero noten que la separacin de la unin se

produjo slo en el centro, donde la superficie del cojinete se haba recalentado mucho.Cuando la temperatura de la superficie se eleva a ms de 190C y el dorso de aceropermanece fro, porque la conduccin del calor al alojamiento es buena, la unin entrelas capas de aluminio y acero se ve afectada por la expansin trmica de la capa dealuminio. Cuando vemos desgaste por adherencia y separacin de la unin al mismotiempo, debemos sospechar que la separacin de la unin es el resultado detemperaturas elevadas. Aqu el indicio nos lleva a buscar la causa delrecalentamiento.

Diapositiva 128 Cuando se ha determinado que una pieza produjo la falla, siempre es necesario

indagar si esa pieza es de Caterpillar o de otro fabricante. Los competidores puedenreacondicionar motores Caterpillar con piezas de la competencia. Por eso necesitamosverificar si las piezas que han tallado tienen la marca de fbrica y la identificacin deCaterpillar.

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Diapositiva 129 Los cojinetes Caterpillar no slo estn bien diseados y fabricados, sino bien

controlados para asegurar un producto de calidad. Pocos de los cojinetes examinados

produjeron fallas, Por lo tanto, podemos decir con toda confianza que los cojinetesCaterpillar rara vez producen fallas. Las fallas ms frecuentes son de mano de obra,aplicacin, operacin o de mantenimiento.

Diapositiva 130 Al terminar un anlisis de fallas, es necesario "verificar. Debemos

preguntarnos: Es posible que la otra parte del equipo haya causado esta falla? Porejemplo cuando encontramos desgaste por adherencia en los cojinetes, tenemos queanotar de qu manera la fbrica podra haber producido lubricacin insuficiente oninguna (falla de la bomba de aceite, varilla de nivel inadecuada o colector de aceiteinadecuado) antes de afirmar q el cliente hizo funcionar el motor con poco o nada de

aceite.

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Diapositiva 131 Esperamos que en esta seccin hayan aprendido cosas importantes como

funcin, estructura, instalacin, funcionamiento, anlisis de fallas y posibles problemas

de cojinetes. Ojal los Ocho Pasos Aplicables al Anlisis de Fallas nos ayuden acomprender correctamente los problemas de cojinetes.

Diapositiva 132 Si tenemos ideas preconcebidas,

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O nos imaginamos las causas principales.

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Tendremos cada vez menor nmero de clientes.

Diapositiva 135NECESITAMOS clientes contentos y satisfechos para que vendamos sin

dificultad los productos, las piezas y los servicios.

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Por eso, despus de haber analizado problema, recopilado datos, usado lgicay establecido la posible causa original de una falla, nos queda OBTENER LARECOMPENSA, comunicndonos con el responsable de la falla, haciendo lasreparaciones segn instrucciones del responsable y continuando en contacto con elcliente.

Diapositiva 137 Esto asegurar clientes satisfechos con los productos Caterpillar y servicio

posventa. Los clientes seguirn comprando nuestros productos piezas y servicio.

Diapositiva 138 Examen.

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