El brazo y cucharon de una excavadora hidráulica está diseñado para aplicaciones de movimiento de tierra de servicio pesado y alta producción, por lo cual está sometido a diferentes tipos de esfuerzos. La mayor parte de estas fuerzas están aplicadas en los puntos de articulación, por lo cual van a sufrir un desgaste, tanto en el agujero del brazo como en las orejas del cucharon. cucharon. Este desgaste desgaste es uno de los problemas problemas más comunes en la gran mayora de ma!uinarias. Los materiales de los cuales se fabrican estas piezas no necesariamente son los mejores del mercado, por lo cual mediante diferentes caractersticas de estos y su disponibilidad se puede determinar las optimizaciones necesarias para lograr una mayor eficacia y eficiencia en conjunto con el operador.
"arle mantenimiento a las orejas de montaje es el más sofisticado y complejo !ue se real re aliz iza a de debi bido do a la ex exac acti titud tud !ue deb debe e ex exis isti tirr en lo los s di diám ámetr etros os de la las s or orej ejas as y la concentricidad !ue debe haber entre ellas. #ara ello se realiza un proceso de Line $oring %barrenado& con un diámetro mayor como se muestra en la gráfica ', el diámetro mayor es necesario debido a la capa de soldadura !ue se le va a aplicar posteriormente la cual va a ser nuev nuevame amente nte bar barren renada ada%gr %grafi afica ca (& par para a obte obtener ner un diá diámet metro ro nue nuevo vo per pero o exa exacto cto y conc)ntrico para ambas orejas.
Gráfica: diagrama de articulación
El proceso es tedioso debido a !ue a cada instante se debe controlar el diámetro !ue se obtiene, este diámetro es igual al del nuevo pin. Luego de lograr el diámetro exacto se realiza el corte de acabado para darle la rugosidad necesaria a las orejas. *inalmente se retira el exceso de soldadura y se realiza el pintado y cebado de la articulación y se vuelve a armar alineando el brazo con las orejas e introduciendo el nuevo pin.
Gráfica de medición
6 . EST ADO DELCOMPONENT EEV AL UADO El brazo delantero y el cucharon cumplen la función de soportar la carga !ue levantara la excavadora, por lo cual el material del cual están hechos debe ser capaz de soportar tales esfuerzos. +simismo en la articulación del brazo, !ue une a este con el cucharon, se encuentra un cojinete denominado bocina, la cual está fabricada de una aleación de bronce. #ara unir el brazo con el cucharon se necesita un #in el cual debe ser desechado debido a !ue ha sufrido deformaciones y no puede ser recuperado. + continuación se procedió a determinar mediante catálogos los materiales de las cuatro piezas mencionadas.
Material
del
brazo
Acero resistente al desgaste BRINAR®!" #stado de $uministro: Aleado% tem&lado y re'enido (ureza: )" * +" ,B- .Norma I$/ 0!"0 * )1 (ureza nominal: "" ,B-
Gráfica de acero otero
Material de la bocina
Bronce &lomo $A# 00"
Gráfica de acero otero
Material del 2in
y
cucharon
Acero $A# )"!
Gráfica de aceros Are3ui&a
456 $/789IN +nte los problemas detectados de la articulación entre el brazo y el cucharon se decidió reemplazar a la bocina desgastada por un material más resistente a la fricción, corrosión y desgaste debido a los trabajos de ma!uinaria a altas velocidades. "e igual forma se debe determinar el nuevo material del pin para darle una mayor resistencia y tiempo de uso !ue el anterior. Luego de haber revisado los catálogos de fabricantes y analizar sus propiedades de cada uno de ellos se determinó el material más adecuado para cumplir esa función.
Material de la bocina:
Bronce &lomo $A# 0 E!uivalencias -# (/ 0 12- 34(/
Gráfica de aceros /tero
-e seleccionó este material debido a !ue posee mayor porcentaje de plomo y estaño en su composición, lo cual brinda mayor resistencia al desgaste y una cualidad antifricción mayor.
Material
del
AI$I
2in
)"!
Gráfica de aceros bohler
Este acero posee mayor resistencia a la tracción y dureza por lo cual es una mejor elección para optimizar el rendimiento del #in.
$elección del me;or electrodo Las orejas del cucharon soportan constantes esfuerzos, causando !ue la medida de los diámetros varen y se pierda la concentricidad de los agujeros de las orejas por lo cual se debe seleccionar el mejor tipo de electrodo para realizar el recubrimiento y rectificación de los agujeros as como brindar una superficie resistente al desgaste. Luego de haber analizado los catálogos de electrodos se determinó cual es el más adecuado para trabajar
Gráfica de aceros /tero
El electrodo 9I
9I
(IN >!!!
9
Mn
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9r
E 6 17 5 899
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9.'
9.68
'.4
9aracter?sticas:
• •
Electrodo de revestimiento básico !ue deposita un acero de baja aleación. Electrodo de deposición, rápida !ue produce superficies tenaces, ma!uinables y de
•
dureza intermedia, permitiendo resistir golpes y abrasión moderados. Los depósitos se auto endurecen con el trabajo en fro, obteniendo durezas de hasta 89
•
:;c. #or su composición !umica este electrodo puede utilizarse en más de ( pases, sin peligro de desprendimiento o fisuraciones, en caso de ser usado como base o colchón.
2ro&iedades Mecánicas:
(8R#@A R/9-#77 9 BRIN#77 I9#R$
'/ (9 '/< (99 '/= (99
A&licaciones: > En general, para recuperar piezas !ue sufren desgaste por abrasión y golpes moderados, as como por fricción metálica. > 1sado como base para la aplicación de alg?n recubrimiento protector. > 7uy usado en partes de e!uipos pesados !ue sufren desgaste para recuperación de sproc@ets %catalinas&, carriles, pistas de deslizamiento, etc. > En la minera tiene una diversidad de usos, principalmente cuando se !uiere bajar costos de recuperación antes de aplicar los recubrimientos especiales. > 3on frecuencia usada en recuperación de ruedas de carros mineros. > "entro de las diversas aplicaciones tenemos > ;econstrucción de ejes, rodillos, orugas, ruedas dentadas y engranajes, impulsores de bombas, rodillos transportadores.
http://excavadoracat-320dl.blogspot.pe/2013/12/desgaste-en-articulacionde-una.html
