NOTA TECNICA STA AE 16-1 E
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ACABADOS de SUPERFICIE
de COLECTORES y ANILLOS RUGOSIDAD
Existe la creencia que tras el rectificado, un colector o un anillo deben presentar una superficie brillante y lo
más pulida posible, para que las escobillas funcionen correctamente desde su puesta en servicio.
Sobre máquinas de ensayo, que permiten medir el frotamiento, se demuestra facilmente lo contrario.
En colectores pulidos y brillantes, el frotamiento es mucho más elevado e inestable, sobre todo en la puesta
en servicio y se estabiliza más lentamente, que sobre colectores inicialmente mates, como nos muestra la
curva (figura 1) de frotamiento en función del tiempo en servicio tras el arranque.
coeficiente de frotamiento
tiempo t
Fig.1
1 - Colector pulido y brillante, Ra = 0,2 µ
2 - Colector mate, Ra = 1,5 µ
Esta diferencia de comportamiento se explica por dos causas, en parte relacionadas entre sí :
– Cuando el contacto entre las superficies de frotamiento tiende al contacto perfecto, las fuerzas de
frotamiento se hacen más elevadas y además, anárquicas, como consecuencia del régimen de
inestabilidad dinámica que se produce, lo que se traduce en vibraciones y en un calentamiento importante.
– Sobre un colector pulido, el grafito, uno de los constituyentes esenciales de la pátina, se "adhiere mal", o
se deposita muy ligeramente sobre el metal. Como consecuencia, la pátina se forma mal.
Estos inconvenientes no aparecen sobre colectores mates y ligeramente rugosos : la pátina se forma
normalmente y las escobillas encuentran rápidamente su régimen estable.
Por el contrario, si el acabado es insuficiente, el colector trabaja como una muela abrasiva y, en
consecuencia, las escobillas se gastan rapidamente.
Por todo lo expuesto, vemos que la rugosidad de los colectores debe mantenerse entre dos límites y, por las
mismas razones, no se debe dudar en retocar un colector demasiado pulido, por ejemplo con piedra pómez.
Las rugosidades de las superficies se miden y esta medicion actualmente corriente, no presentan dificultad
alguna con los aparatos que existen en el mercado. Estos valores se expresan de diferentes formas, que
conviene no confundir, ya que cada una de ellas corresponde a conceptos distintos. Por ello, recordaremos
aquí algunas definiciones.
DEFINICIONES de la RUGOSIDAD
Existen varias definiciones de la rugosidad y las normas francesas NF E 05.001, E 05.015 y E 05.017,
en particular, tratan con detalle esta cuestión.
h4
S1
S1
S2
h5
S2
hn
Rt
h3
Rmax
Rp
h2
h1
D
S1
Ra
Rs
C
L
L
h1 + h2 + ... + hn
Ra = 1
h dL =
L o
n
Otras designaciones AA : (Arithmetic Average) en U.S.A.
Ru y CLA : (Center Line Average) en Gran Bretana.
Los aparatos de medida actuales dan simultáneamente Ra, Rs, Rmax y Rp pero es Ra la medida más corriente y la
que nosotros hemos adaptado para expresar la rugosidad de los anillos y colectores.
Las rugosidades se expresan en micras (µ) y, algunos países, en micro-pulgadas (1 µ = 40 micro-pulgadas).
In einigen Ländern gebraucht man das Mikro-Inch .
VALORES RECOMENDADOS para la RUGOSIDAD de ANILLOS y COLECTORES
Las rugosidades iguales o inferiores a 0,2 µ se deben evitar.Es necesario retocar las superficies.
Rugosidades de más de 2 µ originan desgastes excesivos de escobillas.
Dada nuestra experiencia, recomendamos :
0,9 a 1,8 µ para colectores de máquinas industriales.
0,5 a 1
µ para pequenos colectores de máquinas de potencia inferior a kW.
0,75 a 1,25 µ para anillos de acero o bronce.
Las indicaciones dadas en este catálogo lo son a título indicativo y sin compromiso alguno. Su publicación no implica que el tema expuesto esté libre del derecho de propiedad industrial y no confiere ningún permiso de cualquiera de
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L 2
h1 2 + h2 2 + ... + hn 2
1
h dL =
L o
n
Este valor Rs es utilizado en los EE.UU. y es designado por RMS (Root Mean Square).
Coresponde tambien a las designaciones : Rg, Rq, Hrms, RMC, RMQ.
– Rp : profundidad de planitud, entre la distancia entre D y el punto más alto del perfil.
– Ra : distancia media aritmética entre C y D, es la altura media h de las diferentes alturas h1, h2, hn,
tomadas con el signo +.
Rs =
Imprimé en France - S.I.C. - CHATEAUNEUF sur LOIRE
Fig.2
En la figura 2 :
– La curva C representa el perfil en sección de la superficie rugosa en una longitud L.
– La recta D es tal, que la suma de las superficies S1, situadas entre C y D por encima de D, sea igual a la
suma de las superficies S2 situadas debajo de D.
Rt : profundidad total, es la distancia entre la cresta más alta y el fondo más profundo.
Rmax : profundidad o amplitud máxima de rugosidad, es la distancia máxima entre cresta y profundidad
consecutivas.
Rs : diferencia media geométrica, es el valor eficaz de diferencia h entre C y D.
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