defectos en piezas mecanicas

DEFECTOS EN PIEZAS MECÁNICAS
Defectos dimensionales: diferencia entre las dimensiones obtenidas
midiendo la pieza y las teóricas dadas por el diseño o pieza prototipo.
Pueden ser de tipo lineal o angular.
Defectos de forma: diferencias entre la forma (línea o superficie) real de la
pieza y la forma geométrica (ideal) representada en el diseño o pieza
prototipo.
Defectos de posición: diferencias entre la posición real de una recta o plano
de la pieza respecto de otra recta o plano tomados como referencia cuyas
formas geométricas (ideales) son correctas (satisfacen cierta precisión).
Defectos de forma
Recta patrón
Dist. Máx.
Rectitud: distancia entre los puntos de la línea considerada y la
recta geométrica de referencia (recta patrón).
Planedad: Distancia entre cualquier punto de la superficie
considerada y el plano envolvente (Plano patrón o mármol).
Circularidad (Redondez): Distancia radial entre el contorno de
la sección normal al eje del cilindro y el círculo ideal.
Cilindridad: Distancia radial entre cualquier punto de la porción
de cilindro considerada y el cilindro ideal (envolvente).
Línea considerada
Plano envolvente
Dist. Máx.
Superficie considerada
Línea circular considerada
Dist. Máx.
Círculo envolvente
Cilindro
envolvente
Dist. Máx.
Superficie considerada
Defectos de Posición
Perpendicularidad: Distancia entre la línea o
superficie considerada y un plano auxiliar
perpendicular al plano envolvente de referencia.
Dist. Máx.
Superficie considerada
Paralelismo: Distancia entre cualquier punto de la
superficie o línea considerada y un plano auxiliar
paralelo al plano de referencia (Plano patrón).
Angularidad (Inclinación): Distancia entre cualquier
punto del plano considerado y un plano auxiliar
formando un ángulo con el plano envolvente de
referencia. Puede involucrar tanto a ejes como a
superficies.
Superficie
considerada
Plano inclinado auxiliar
Dist máx.
Plano envolvente de referencia
Plano auxiliar
Plano envolvente de referencia
Plano auxiliar
Dist. Máx.
Superficie considerada
Plano envolvente de referencia (defecto de paralelismo de una
superficie con relación a otra superficie)
Defectos de Posición (cont.)
Excentricidad: Distancia radial entre el eje de una superficie de revolución y un eje de giro
paralelo tomado como referencia.
Coaxialidad: Diferencia entre la posición real del eje de una superficie de revolución y un
eje de giro tomado como referencia. Incluye los defectos de excentricidad y de inclinación
entre ejes.
Cilindro envolvente de referencia
Eje del cilindro envolvente de la superficie
considerada
Eje de referencia
Tolerancia
Superficie considerada
Eje del cilindro envolvente de la
superficie considerada
(eje de referencia)
Otros Defectos de Posición
Salto Axial: Desviación de la
superficie
considerada respecto a una superficie de
referencia perpendicular al eje de giro
Desviación total de la lectura del comparador,
en dirección paralela al eje de giro, en una
vuelta completa de la pieza. La superficie que se
palpa con el comparador es aproximadamente
normal al eje.
Salto
axial
Eje
Superficie
normal al
eje
Superficie
considerada
Salto radial
Salto Radial: Discrepancia entre el eje de giro de
la pieza y el eje geométrico.
Desviación total de la lectura del comparador en
una vuelta completa de la pieza, en dirección
radial respecto a su eje de giro, palpando
superficies cilíndricas o cónicas.
Salto radial
Medición de los defectos de forma
Circularidad
Cilindridad
Rectitud
Salto axial
Salto radial
Las desviaciones de aguja se
producen en generatrices
opuestas
Apoyo entre puntas
Apoyo en V
En las mediciones de salto radial y excentricidad están involucrados los
defectos de circularidad
Forma geométrica de las piezas de revolución
Diferencias respecto a la forma ideal al tornear,
fresar, rectificar, etc.
Piezas sin tolerancia de forma geométrica y de
rugosidad: las diferencias quedan comprendidas
dentro de las tolerancias de las medidas lineales.
Defecto de circularidad: distancia radial máxima
entre los círculos inscripto o circunscripto
(ideales).
Las diferencias de
macrogeométrico.
forma
Contorno real
son
de
Defectos corrientes (ext. e int.)
de circularidad y cilindridad
Eje ideal Ovalado
Triangular
Polígono
Cónico Bombeado Adelgazado Curvado Ondulado
valor
Agujero ideal Ovalado Triangular Polígono
D 19,8 mm
D 20,2 mm
Cónico
Distancia radial
máxima = T/2= 0,2 mm
Bomb. Ensanch. Curvado Cualq.
Inconvenientes mecánicos de las diferentes formas
• Desaparición de los asientos prensados y variación de ajustes en general.
• Desgaste rápido de los vértices en la superficie de los cojinetes.
• Debido a la influencia del calor o del frío, descomposiciones del aceite lubricante en los
valles de cojinetes, y por ello oxidación que ataca y destruye al material.
• Marcha irregular de las ruedas. Presión unilateral sobre los rodamientos.
• Corte de la película de aceite.
• Rozamiento metálico especifico anormal y finalmente rotura.
Cualquiera de estos
inconvenientes requerirá
Especificar tolerancias de forma
Máxima diferencia radial << T
Círculo real
20,2 mm
19,8 mm
Distancia
radial
máxima = 0,1
Tolerancia de circularidad: Debe expresarse como una función de la Variación del Radio
Tcircularidad = Rcírculo circunscripto – r círculo inscripto
Forma defectuosas de “igual espesor” o “igual anchura”
Defectos de forma que pasan desapercibidos según el método de medición diametral empleado
Formas típicas de ejes o agujeros
Ejes triangulares: Rectificado de ejes (sin centros)
Ejes ovalados en el torneado: defectos de apoyo, salto o fijación.
Defectos de forma poligonal: vibración, rpm bajas, apoyo insuficiente.
Falta de redondez regular: Forma oval, elíptica o poligonal de
Nº par de lados
Falta de redondez irregular: Forma triangular o poligonal de
Nº impar de lados
Medición de Ejes
Ejes de Nº impar de lóbulos (triángulo, pentágono, etc. curvilíneos):
En la MEDICIÓN BIPOLAR (micrómetro, etc) aparentan igual espesor
Ejes triangulares
Con soportes en V=60º y comparador (MEDICION TRIPOLAR)
se reconoce el defecto y se mide la diferencia radial máxima.
M = máxima diferencia del comparador
Eje de Nº par de lóbulos (oval, cuadrado, etc.):
En la medición tripolar con soporte en V aparecerá redondo
Se reconocerá el defecto con la medición bipolar
(micrómetro, pie de rey, comparador sobre mármol), y se
mide la MÁXIMA DIFERENCIA DE LOS 2 DIÁMETROS
Medición de Ejes
Método correcto
• Medición bipolar: para Nº para de lados
• Medición tripolar: para Nº impar de lados
Medición Tripolar: con V y comparador
(la relación entre la variación radial (R-r) y M
es un factor de multiplicación K:
M= K (R-r)
Medición Bipolar: micrómetro, pie de rey,
comparador sobre mármol (K=2)
M = D-d = 2 (R-r)
Medición con soportes (bloques) en V
Determinación del ángulo en función
M
R . cosec α
del Nº de vértices del polígono
R
2α = 180º -360º/n
360/n
α
2α
M = R + R cosec α - r - r cosec α = (R- r) (1+ cosec α)
R : radio círculo circunscripto
r : radio círculo inscripto
R- r : variación radial
M : lectura en el comparador, variación máxima hallada
El factor de multiplicación es:
r. cosec α
n = Nº de vértices
r
K = (1+ cosec α)
Diseño del Método para Medición de Circularidad
Debe hacerse un riguroso análisis para diseñar el método.
Se requiere efectuar una adecuada selección del tipo de instrumental para
no obtener resultados imprecisos en la cuantificación del defecto
La verificación con bloques V
detecta la falta de circularidad,
pero solo cuantifica bien el
defecto cuando el ángulo 2α es
el que corresponde al Nº de
lóbulos de la forma
Medición de buje triangular
0,002 ó
X-2
0,019
0,022
Buje
deformado
90 º
Y = 0,009
0,015
• 3 métodos incorrectos
0,040
• 1 correcto, pero requiere varios anillos
para cubrir la gama de diámetros
120 º
X = 0,010
Z = 0,08
Determinación del Nº de lóbulos
Una pieza de revolución puede o no, presentar centros en sus extremos
• En el caso de tener centros, la pieza se
monta entre puntas en un dispositivo de
laboratorio, y con un comparador se
determina el número de lóbulos
contando las veces que la aguja invierte
su giro.
• El Nº de lóbulos de una pieza sin
centros puede determinarse con un
anillo calibrador de redondez, ajustable,
y con comparador incorporado
Medición de agujeros
• Los defectos de circularidad interiores mas corrientes son
el óvalo y el triángulo curvilíneo. Suelen no poseer “anchos
matemáticos”, y resulta difícil definir si debe optarse por
medición bi o tripolar
• Una medición tripolar con separación irregular de los
puntos de contacto, permite medir un % aceptable de ambos
defectos de circularidad.
Alesámetro (bipolar??)
A
B
90º
120º
Medición de redondez por relevamiento completo del contorno
(a)
(b)
TALYROND
Interpretación de Gráficas de Redondez
Ejemplos de medición con cabezas múltiples (Indi-Ron)
Gráficos típicos del Indi-Ron
Pistas de rodamientos